09068201.pdf (1.26 MB ) - Gemeinde Kranenburg

Gemeinde Kranenburg Drucksache Nr. 682/1
Amt: Bauamt
Zuständiger Mitarbeiter: Herr Hermsen
Planungs- und Umweltausschussdrucksache
öffentliche Sitzung
Sitzungstag: 15.01 .2009
Punkt 8) Bebauungspläne Nr.: 55/1 und 55/2 -Kranenburg-Süd-“
1. Schilderung des Sachverhaltes
Als Anlage ist zur Information des Planungs- und Umweltausschusses ein Ergänzungsgutachten
zum Baugrundgutachten und hydrogeologischen Gutachten für den Bereich der o.g.
Bebauungspläne beigefügt. Dieses Gutachten bezieht sich auf die Fragestellung, ob und ggf.
welche potentiellen Beeinflussungen für das östlich gelegene vorhandene Baugebiet
(Bereich Uhlandstral3e) aus hydrogeologischer Sicht zu erwarten sind. Der Gutachter kommt
hier zum Ergebnis, dass hinsichtlich einer erhöhten Vernässungsgefährdung weder eine
negative Beeinflussung der ober- oder unterirdischen Wasserströme zu befürchten ist, noch
eine Gefahr von den geplanten Versickerungsanlagen ausgeht.
2. Beschlussvorschlacj
Der Planungs- und Umwelfausschuss nimmt das Gutachten zur Kenntnis.
Kranenburg, den 0&@1)2009
1/
er Bürgermeister
Anlae
2. Ergänzung zum Baugrundgutachten und hydrogeologischen Gutachten

GeoteGhnisches Bür
Norbert Müller, Dr. Wolfram Müller und Partner • BERATENDE GEOLOGEN UND INGENIEURE
Baugrunderkundung Erd- und Grundbau lngenieurgeologie Hydrogeologie -
Geotechn. Büro N. u. Dr. W. Müller und Partner —
Bockumer Platz 5a — 47800 Krefeld
Altlasterkundung
- Altlastbewertung
Norbert Müller
DipL-Ing., DipL-Geol.
Dr. Wolfram Müller
Gemeinde Kranenburg DipL-Geologe
- Finanzabteilung
-
Rüdiger Kroll
Herrn Andreas Hermsen Dipl.-Geologe
Klever Straße 4 Jürgen Latotzke
Dipi.-Ingenieur
47559 Kranenburg Bockumer Platz 5a
47800 Krefeld
Tel.: 02151/5839-0
Fax: 02151/5839-39
vorab per Mail: andreas.hermsen@kranenburg.de www.geotechnik-cir-mueller.de
0: Kottowski
buero@geotechnik-dr-mueller.de
lngenieurgesellschaft mbH 02.12.2008 LzIRF
Herrn Karl-Dieter Haas Gutachten Nr. N-Lz 196108
Gocher Landstraße 16 BGA + HGA
47551 Bedburg-Hau
vorab per Mail: karl-dieter.haas@kottowskLnet
2. Ergänzung
zum
Baugrundgutachten
und
Hydrogeologischen Gutachten
Stellungnahme zur Frage einer potentiellen Beeinflussung des
östlich gelegenen Baugebietes in hydrogeologischer Hinsicht
Kranenburg, Drüller Weg
Bebauungsplan Nr. 55 flKranenburgSüd?
Geotechnisches Büro Norbert Müller, Dr. Wolfram Müller und Partner
Amtsgericht Essen: Eintragung im Partnerschaftsregister Registerblatt UR.Nr. 1303/2007
Sparkasse Krefeld, Kto. 45 567, BLZ (320 500 00)
2. Ergänzung

Geotechnisches Büro N. Müller, Dr W Müller und Partner Seite 2
1. Vorgang
Unser Büro wurde von der Gemeinde Kranenburg dazu beauftragt, zur Frage möglicher
hydrogeologischer Auswirkungen des neuen Bebauungsplanes auf das in östlicher Rich
tung bestehende Baugebiet an der Uhlandstraße Stellung zu nehmen.
Es traten hier die Fragen auf, ob durch das neu entstehende Baugebiet unterirdische
Grund- oder Schichtenwasserströme oder auch oberirdische Verläufe derart tangiert wer
den, daß sich eine negative Auswirkung auf das östlich gelegene Baugebiet ergibt und ob
die geplante Anhebung des Geländes und die damit verbundene Errichtung von Versicke
rungsanlagen zu negativen Auswirkungen auf das bestehende Baugebiet führt.
2. Auswirkung auf die vorhandene hydrogeologische Situation
In der Grundwassergleichenkarte von Oktober 1973 und April 1988 (siehe Anlage 1.1 und
1.2) ist die Grundwasserfließrichtung im betreffenden Gebiet ersichtlich. Der Grundwasser-
Strom verläuft hier in ca. nordnordwestlicher Richtung.
Aus dem aus den Anlagen 1.1 und 1.2 ersichtlichen Grundwassergefälle von ca.
= 2,7 x 10 (1973) und von ca. i = 4 x 10 (1988) läßt sich bei Zugrundelegung eines
horizontalen Durchlässigkeitsbeiwertes des Grundwasserleiters von k = 5 x 10 m/s bis
kf =5 x mis (siehe auch Seite 5) eine Grundwasserfließgeschwindigkeit von etwa
1 cm/d bis 20 cm/d abschätzen.
Bei diesen geringen Fließgeschwindigkeiten kann sich ein potentieller Aufstau vor einem
Gebäude nur im Bereich weniger Millimeter bewegen. Dieser sinkt neben dem Gebäude,
wenn das Grundwasser dem natürlichen Grundwasserstrom wieder folgen kann, unmittel
bar wieder ab.
Eine Beeinflussung der Richtung Nordnordwesten verlaufenden Grundwasserströmung ist
daher auch für das östlich gelegene Bebauungsgebiet nicht zu befürchten.
Desweiteren weist das vorhandene Gelände des neuen Baugebietes ein Gefälle in ca.
nordwestlicher Richtung auf. Durch die geplante Aufhöhung wird sich die Gefällerichtung
des Geländes nicht prinzipiell ändern.
BVH in Kranenburg, B-Plan 55 —
Kranenburg-Süd N-Lz 196/08 — BGA + HGA —2. Erg.

Geotechnisches Büro N. Müller Dr W. Müller und Partner Se te 3
Geplant ist, das Oberflächenwasser befestigter Flächen des Neubaugebietes mit even
tuellem Obenauf in die vorhandenen Grabensysteme abzuführen. Ein direktes Abfließen
von Oberflächenwasser in Richtung des bestehenden Baugebietes ist hier somit ebenfalls
nicht zu befürchten.
3. Einflüsse aus den geplanten Versickerungen
Im Baugrund- und Hydrogeologischen Gutachtens unseres Büros wurde ein Bemessungs
vorschlag für Mulden-Rigolen gemacht. Pro 100 m2 zu entwässernder Fläche beträgt die
ermittelte Muldengröße FMUIJe = 17,5 m2.
Für die Betrachtung von Versickerungsanlagen ist die vertikale Durchlässigkeit des Unter
grundes maßgebend. Aufgrund der teilweise schluffigen Einlagerungen in den im Bereich
des Baufeldes zur Versickerung geeigneten Fein- bis Mittelsanden liegt die in Sickerver
suchen festgestellte Durchlässigkeit des Untergrundes im ungesättigten Zustand bei
-6
k=1,5xlO m/s.
Um eine ausreichend schnelle Entleerung der Muldennigolen bei dem hier vorliegenden
mäßigen Durchlässigkeitsbeiwert zu gewährleisten, wurde eine Stauhöhe in der Mulde von
nur 0,1 m gewählt.
Ein Einfluß aus der Muldenversickerung auf die hydrogeologische Situation ist in Form
eines geringen Aufstaus des Grundwasserspiegels unterhalb der Versickeru ngsanlage
denkbar. Größe und Reichweite dieses potentiellen Aufstaus werden im folgenden ermittelt.
BVH in Kranenburg, B-Plan 55 —
Kranenburg-Süd
N-Lz 196/08 —
BGA
+ HGA —2. Erg.

Geotechnisches Büro N Müller Dr. W Müller und Partner
4. Berechnung der potentiellen Grundwasseraufhöhung
4.1 Berechnungsmethode
Nachfolgend wird die mögliche Aufhöhung des Grundwasserspiegels durch die Sicker
mulde rechnerisch abgeschätzt.
Zur Ermittlung der Aufstauhöhen des Grundwasserspiegels im Bereich der Versickerungs—
mulden und der Reichweite des Aufstaus wird hier als vereinfachter Näherungsansatz die
Aufstauhöhe in einem fiktiven Schluckbrunnen unterhalb der Mulde betrachtet.
Hierbei wird die Gleichung für den ungünstigsten Fall des gespannten Grundwassers
(Bereich Schnitt E — D) des Gutachtens am östlichen Rand des Bebauungsplans verwen
det.
Es werden im Weiteren folgende Voraussetzungen getroffen:
• vertikale Durchlässigkeitsbeiwert im ungesättigten Zustand der lagenweise schluffigen
Fein- bis Mittelsande: k = 1,5 x 1 o6 m/s (siehe Gutachten)
• angenommene Versickerungsfläche
FMukje 43,8 m2 (bei einer zu entwässernden befestigten Fläche Fb = 250 m2) bis
FMUj = 175 m2 (Fb = 1.000 m2)
entsprechend der im Gutachten ausgeführten Bemessung
• Versickerungsleistung bei FMUIde = 43,8 m2: Qo
0 = k FMUIde = 6,57 x m3/s
• Versickerungsleistung bei FMUkJe = 175 m2: Q =k FMue = 2,63 x 10 m3/s
Die Versickerungsleistung des ideellen Brunnens bei gespanntem Grundwasserspiegel
wird ermittelt nach
2rk m-z
f
lnR—lnA
Die in der Gleichung vorhandenen Parameter werden nachstehend erläutert:
BVH in Kranenburg, B-PIan 55 —
Kranenburg-Süd
N-Lz 196108 —
BGA
+ HGA —
2.
Erg.

Geotechnisches Büro N Müller. Dr W Müller nd Partner
Durchlässigkeitsbeiwert k
Maßgebend für die Versickerungsleistung des fiktiven Schluckbrunnen ist aufgrund der
seitlichen Abströmung die Durchlässigkeit in horizontaler Richtung. Die horizontale Durch
lässigkeit über die Höhe des Grundwasserleiters kann hier anhand der Informationen der
Hydrologischen Karten von Kleve zu k1 = 5 x 10 mis bis kf = 5 x 10 mis angegeben wer
den. Für die Berechung wird auf der sicheren Seite liegend kf = 5 x 10 m/s gewählt.
Mächtigkeit des Grundwasserleiters m
Die Tiefe des fluviatilen Tertiärs liegt nach der hydrofogischen Profilkarte bei etwa 12 m
unter Gelände (siehe Anlage 2). Die Oberkante des fluviatilen Tertiärs kann hier für die
Berechnung hinreichend als untere Grenze des Grundwasserleiters betrachtet werden.
Die Unterkante der bindigen Deckschichten wird bei etwa 2 m unter Gelände angesetzt.
Die wassererfüllte Mächtigkeit des Grundwasserleiters wird somit zu m = 10 m angenom
men.
Fiktiver Radius A
Der Radius des fiktiven Brunnens errechnet sich bei einer Abflußfläche der Mulde von
FMufrje = 43,8 m2 (Fb = 250 m2) bzw. FMUIde = 175 m2 (Fb = 1.000 m2)
Aufstau z
A1 =
143,8
= 7,46 m
Aufstau des Grundwasser im fiktiven Schluckbrunnen
Reichweite R0
Die Reichweite R0 wird nach SICHARDT mit
BVH in Kranenburg, B-Plan 55 —
Kranenburg-Süd
R=3000 z•w;
N-Lz 196/08 —
BGA
+ HGA —2. Erg.

Geotechnisches Büro N. Müller, Dr. W Müller und Partner
unter Korrektur durch
bestimmt.
In R—lnA
R0=4A2 +R2
Seite 6
Da R und A im vorliegenden Fall nah bei einander liegen, liegt der Verhältniswert In (R/A)
im Bereich In (R/A) < 1. In diesem Fall ist nach WEYRAUCH der Ausdruck
zu setzen.
1 A
=2—+0,25
InR-lnA R
Es ergibt sich somit als Bestimmungsgleichung für die abfließende Wassermenge des
fiktiven Schluckbrunnens
Q =2 r k m- z (2- A/R + 0,25)
Es wird nun die Aufstauhöhe des Grundwasserspiegels berechnet, bei der die Versicke
rungsleistung des Schluekbrunnens gleich der Versickerungsleistung der Mulde ist.
Mit den o.g. Eingangswerten ergeben sich folgende Abflußleistungen:
Tabelle 1: FMuIde = 43,8 m2 / Fb = 250 m2
Aufstauhöhe z [m] Reichweite R0 [ml Q[m31s]
0,01 3,74 7x10
5
0,02 3,75 14,1 x 10
0,03 3,78 20,9x10
BVH in Kranenburg, B-Plan 55 —
Kranenburg-Süd
5
N-Lz 196/08— BGA + HGA —2. Erg.

Geotechnisches Büro N. Müller Dr W. Müller und Partner Seite 7
Tabelle 2: FMuIde 175m2IF•, = 1.000 m2
Aufstauhöhe z [mj Reichweite R0 mJ Q [m3/s]
0,02 7,47 1,4x10
Es errechnet sich somit ein theoretischer Aufstau von ca. 0,01 m bis 0,04 m für zu entwäs
sernde Flächen von ca. 250 m2 bis 1.000 m2. Auch wenn man bei lokal besserer vertikaler
Durchlässigkeit von der doppelten Sickerleistung ausgeht, liegen die Aufstauhöhen noch im
Bereich von 0,02 m bis 0,08 m.
Die Reichweiten R0 der Aufhöhungen liegen im Bereich von ca. 3,74 m bis 7,65 m bzw. rei
chen bei den angegebenen mittleren Ersatzradien von A = 3,73 m bzw. A = 7,46 m rechne
risch ca. 0,01 m bzw. 0,2 m über den Rand einer Mulde hinaus.
5. Bewertung der Berechnungen
Da die Versickerungsanlagen ohnehin zur Grundstücksgrenze einen Abstand von minde
stens 2 m aufweisen müssen, besteht bei den hier ermittelten Reichweiten kein Risiko der
Beeinflussung der Nachbargrundstücke bzw. -gebäude.
Der hier verwendete Ansatz setzt einen stationären Zustand voraus, in dem in der Mulde
ständig Wasser versickert. Tatsächlich ist die Versickerungsmenge jedoch abhängig von
den Regenereignissen. Die Versickerung tritt daher nur intervallartig auf.
Die rechnerisch ermittelten Aufstauhöhen liegen somit rechnerisch auf der sicheren Seite
und werden in der Praxis geringer ausfallen.
4
0,04 7,51 2,8 x 1O
0,08 7,65 5,5 x 10‘
BVH in Kranenburg, B-Plan 55 — Kranenburg-Süd N-Lz 196/08—BGA+HGA—2. Erg.

Geotechnisches Büro NMüNer Dr W MüHer und Partner 8eite 8
6. Weitere Hinweise
Im Bereich des Baugebietes an der Uhlandstraße liegen —
gebiet — relativ hohe Grundwasserstände vor.
wie
auch im geplanten Bau-
Im Wohngebiet an der Uhlandstraße wurde im Zeitraum von 1953 bis 1964 eine Grund
wassermeßstelle betrieben, deren Grundwasserdaten unserem Büro vorliegen (siehe An
lage 3). Im April 1962 wurde an dieser Grundwassermeßstelle ein höchster Grundwasser-
stand von 15,2 mNN gemessen.
Das Gelände lag im Bereich der Meßstelle nach der vorliegenden verkürzten Haupttabelle
bei 15,55 mNN. Im Zuge der Baumaßnahme wird das Gelände vermutlich etwas angeho
ben worden sein. Nach der topografischen Karte (DTK 1:10.000 Nordrheinwestfalen) liegt
das Gelände im betreffenden Bereich der Grundwassermeßstelle bei etwa 16 mNN.
Die vorhandenen Gebäude des östlichen Baugebietes müssen daher ausreichend gegen
das hier zeitweise hoch anstehende Grundwasser geschützt sein und bei unterkellerter
Ausführung eine Abdichtung gegen drückendes Wasser aufweisen.
Treten zu den Angaben weitere Fragen auf bzw. werden durch Planungsänderungen Aus
sagen dieses Gutachtens betroffen, so bitten wir um Benachrichtigung, um ergänzend
Stellung nehmen zu können.
7. Fazit
Bei den hier vorhandenen geologischen Randbedingungen ist hinsichtlich einer möglichen
erhöhten Vernässungsgefährdung im östlich angrenzenden Baugebietes weder eine nega
tive Beeinflussung der ober- oder unterirdischen Wasserströme zu befürchten noch geht
eine Gefahr von den hier geplanten Versickerungsanlagen aus.
/
Jü‘gen Ltötzke \Jkfrbert1Iüller
BVH in Kranenburg, B- Plan 55 — Kranenburg-Süd N-Lz 196/08 — BGA
÷ HGA —
II
2. Erg.

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Geotechnisches Büro
N. Müller, Dr. W. Müller und Partner
Ausschnitt aus topografischer Karte Kleve
mit Grundwasserg chen April 1988; vergrößert auf 1: 25 000
Gutachten-Nr.: N-Lz i96108 2

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