Pflasterflächen im öffentlichen Raum E-Book

Roza Allabashi

• Herausgeber: Forum Verlag Herkert
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Serie: Baustellenhandbücher
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2018

Seitenzahl: 244

Beschreibung

Pflasterflächen prägen auf Wegen und Plätzen das Bild von Städten und Gemeinden. Neben der ansprechenden Gestaltung müssen die Flächen aber so ausgestattet sein, dass diese für alle Nutzer ohne Einschränkung und bei jeder Witterung begehbar sind. Das aktuelle Handbuch zeigt, worauf man bei der Gestaltung und Planung von Pflasterflächen im öffentlichen Raum achten muss. Ihre Vorteile: - Ausführungen zu den neuesten Techniken im Pflasterbau unterstützen bei der Herstellung großer Flächen mit geringem Versiegelungsmaßstab, so dass Wege und Plätze auch bei starkem Regen passierbar bleiben - Erläuterungen zur barrierefreien Gestaltung von großen Flächen helfen die Zugänglichkeit für alle Nutzer zu gewährleisten - Kreative Gestaltungslösungen für öffentliche Flächen mit Beispielen aus der Praxis zeigen welche gestalterische Wirkung große Pflasterflächen haben können - Für die Arbeit am PC oder unterwegs unterstützt das E-Book mit komfortablen Suchfunktionen und prakischen Verlinkungen. Inhaltskurzübersicht: Nachhaltigkeit von Pflasterflächen Versickerungsfähige Pflasterflächen - Wasserdurchlässige Flächenbefestigungen - Grundwasserschutz und Schadstoffrückhalt - Entwässerungssysteme für den Einbau in Pflasterflächen - Retentionsanlagen Klimaregulierende Pflasterflächen - Höhere Verdunstungsrate durch Betonsteine - Luftreinigung durch Betonsteine - Betonsteine reduzieren die Erwärmung von Oberflächen Lärmarme Pflasterflächen Stark beanspruchte Pflasterflächen Stark geneigte Pflasterflächen Unterbaute Pflasterflächen Überdachte Pflasterflächen Großformatplatten - Besonderheiten bei der Planung - Gefälleausbildung und Entwässerung - Bautechnische Details Barrierefreie Gestaltung von Wegen und Plätzen Altstadtpflaster - Besondere Anforderungen an Pflasterflächen in historischen Straßenräumen - Pflege und Instandsetzung - Denkmalschutz, Orts- und Straßenbild Erhalt von Pflasterflächen Schäden und deren Ursachen Bauprozess Pflasterflächen Pflastermuster und Verlegearten - Verlegemuster - Lösungen im Kommunalbereich Pflasterung von großen Plätzen und Flächen - Hinweise zur Gestaltung Wirkung von Pflasterflächen auf angrenzende Gebäude Gelungene Beispiele aus der Praxis Dieses Buch ist genau das Richtige für: Garten- und Landschaftsbauunternehmen, Straßenbau- und Tiefbauunternehmen, Mitarbeiter von Bauhöfen sowie Bauämtern, Landschaftsarchitekten, Architekten, Ingenieure, Mitarbeiter aus der öffentliche Verwaltung

Leseprobe

Pflasterflächen im öffentlichen Raum

Attraktive und funktionale Lösungen nach neuester Technik

Autoren:

Roza Allabashi

Maria Auböck

Meino Heuer

Michael Kösling

Erich Lanicca

Peter Nowotny

Ulrike Pitha

Gabriela Prett-Preza

Bernhard Scharf

Walter Zimmeter

FORUM VERLAG HERKERT GMBH

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Fotos Cover: Bild groß © Franziska Husung, Bild klein links © Forum Qualitätspflaster, Bild klein Mitte © Walter Zimmeter, Bild klein rechts © Hertha Hurnaus 

ISBN 978-3-96314-087-7

Rechtlicher Hinweis:

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Vorwort

Pflasterflächen prägen auf Wegen und Plätzen das Bild von Städten und Gemeinden. Von diesen öffentlichen Flächen wird gefordert, dass sie durch eine ansprechende Gestaltung das Umfeld aufwerten und für Menschen eine Wohlfühlzone schaffen. Oftmals sind sie auch Mittel zur Repräsentation. Daneben sollen die Pflasterflächen aber ebenso für alle Nutzer ohne Einschränkung und zu jeder Zeit begehbar sein. Der Klimawandel und das Wachstum der Städte haben außerdem zur Folge, dass große öffentliche Flächen immer mehr Aufgaben zur Klimaanpassung übernehmen müssen: Starkregen absorbieren, Hitze und Schadstoffe regulieren sowie Lärm reduzieren.

Dieses Buch gibt einen Überblick über die technischen und gestalterischen Möglichkeiten moderner Pflasterflächen, diesen Ansprüchen gerecht zu werden. Viele Tipps aus der Praxis leiten zur fachgerechten Planung und Ausführung funktionaler, aber auch repräsentativer Flächen an.

Die Kapitel „Klimaregulierende Pflasterflächen“, „Versickerungsfähige Pflasterflächen“ und „Lärmarme Pflasterflächen“ befassen sich mit den im Moment wohl drängendsten Problemen öffentlicher Wege und Plätze: Durch spezielle Strategien bei der Planung, geeignete Techniken bei der Ausführung des Unterbaus sowie technische Neuerungen bei Pflastersteinen, Platten und Einbausystemen können Pflasterflächen den aktuellen klimatischen und wirtschaftlichen Anforderungen optimal angepasst werden.

Das Kapitel „Barrierefreie Gestaltung von Wegen und Plätzen“ geht auf die speziellen Bedürfnisse ein, die gepflasterte Wege und Flächen erfüllen müssen, um nach neuester Normung barrierefrei ausgeführt zu werden.

In den Kapiteln „Unterhaltung von Pflasterflächen“ und „Schäden und deren Ursachen“ werden die Grundlagen zum Bau und Erhalt von Pflasterflächen behandelt und es wird dargestellt, wie Schäden an diesen Flächen vermieden werden können.

Anschließend widmet sich das Buch zahlreichen kreativen Lösungen, welche die gepflasterte Fläche in optischen Einklang mit den angrenzenden Gebäuden bringen. Dazu werden verschiedenste Pflastermuster und ihr individueller Charakter dargestellt.

Hinweise und Anregungen zur Ergänzung des Inhalts werden gern entgegengenommen.

Merching, im November 2018

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

Autoren

Nachhaltigkeit von Pflasterflächen

Ökologie

Soziokulturelle Aspekte

Ökonomie

Versickerungsfähige Pflasterflächen

Wasserdurchlässige Flächenbefestigungen

Flächenbefestigungen mit wasserdurchlässigen Fugen

Flächenbefestigungen mit Sickeröffnungen

Flächenbefestigungen aus wasserdurchlässigen Pflastersteinen und Platten

Erhalt der Wasserdurchlässigkeit

Wasserdurchlässigkeit und Wasseraufnahmefähigkeit

Grundwasserschutz und Schadstoffrückhalt

Entwässerungssysteme für den Einbau in Pflasterflächen

Retentionsanlagen

Neue Entwicklungen im Bereich der Entwässerungssysteme

Klimaregulierende Pflasterflächen

Ursachen für das Aufheizen der Städte

Verbesserung des Stadtklimas durch Altbewährtes

Ausbau von Stadtgrün

Höhere Verdunstungsrate durch Betonsteine

Haufwerksporige Pflastersteine

Hybridsteine

Einbau und Nutzung

Luftreinigung durch Betonsteine

Betonsteine reduzieren die Erwärmung von Oberflächen

Lärmarme Pflasterflächen

Entstehung von Straßenverkehrslärm

Schalltechnische Grundlagen

Einflüsse zum Lärmverhalten

Empfehlungen für lärmarme Pflaster- und Plattenbeläge

Stark beanspruchte Pflasterflächen

Entstehung der gebundenen Bauweise

Belastungen

Bauweisen

Ungebundene Bauweise

Gebundene Bauweise

Mischbauweisen

Stark geneigte Pflasterflächen

Entwässerung

Bauweisen

Unterbaute Pflasterflächen

Übergang zwischen unterbauten und nicht unterbauten Flächen

Mindestaufbaudicken für die unterschiedlichen Belastungen

Überdachte Pflasterflächen

Feuchtigkeitsverfleckung

Kapillare Wasseraufnahmen von Bettungsmaterialien

Isolierende Wirkung von Drain- und Grobkornbeton

Taupunktverschiebung unter überdachten Flächen

Optimale Ausführungen unter überdachten Flächen

Großformatplatten

Unterschiedliche Baustoffe

Großformate aus Beton

Großformate aus Naturstein

Großformate aus Kombiplatten

Besonderheiten bei der Planung

Bauweise

Mindestplattendicke

Gefälleausbildung und Entwässerung

Rastermaß

Fugen und Anschlüsse

Ausführung

Tragschichten

Bettung

Verlegen

Erhaltung und Instandhaltung

Bautechnische Details

Barrierefreie Gestaltung von Wegen und Plätzen

Barrierefreiheit für Alle

Anforderungen an Wege

Wegbegleitende Ausstattung

Wegeinformationen und Orientierung

Altstadtpflaster

Besondere Anforderungen an Pflasterflächen in historischen Straßenräumen

Gestaltung des Bodens als fünfte Fassade

Wahl der Bauweise

Bauen unter Geschäftsbetrieb und auf engem Raum

Pflege und Instandsetzung

Denkmalschutz, Orts- und Straßenbild

Alte Bauweisen zeitgemäß umsetzen

Erhalt von Pflasterflächen

Begriffe

Erhaltung

Zustandserfassung

Maßnahmen Instandhaltung

Reinigung

Verschmutzungsarten

Reinigungsmethoden

Oberflächenschutz

Winterdienst

Räumung

Streuung

Schäden und deren Ursachen

Begriffe

Schadensarten

Verdrückungen, Setzungen, Verformungen

Leere Fugen

Verschiebung der Scharen, Aufweitung der Fugen

Vertikale Höhenunterschiede

Lackenbildung

Materialbrüche und Risse

Kantenabplatzungen

Oberflächenveränderungen

Schadensursachen

Überbelastung

Untergrund, Oberbau

Materialwahl, Materialgüte

Pflege und Wartung

Ausführungsmangel

Mängel- und Schadensvermeidung

Bauprozess Pflasterflächen

Phasen im Bauprozess

Pflastermuster und Verlegearten

Verlegemuster

Ästhetische Gesichtspunkte

Oberflächen und Kanten

Qualität und Material

Verband

Lösungen im Kommunalbereich

Pflasterung von großen Plätzen und Flächen

Bedeutung von großen Stadtplätzen und urbanen Flächen

Kleine Geschichte großer Platzanlagen

Hinweise zur Gestaltung

Verwendung von Naturstein

Gliederung und Orientierung

Sicherheitskriterien und Barrierefreiheit

Kreative Lösungen zur Entwässerung

Wirkung von Pflasterflächen auf angrenzende Gebäude

Gestaltung von Sockel- und Traufenbereich

Landschaftsarchitektonische Einbindung von Pflaster flächen zu Gebäuden

Gelungene Beispiele aus der Praxis

Stefansplatz, Wien

Maria Saal, Kärnten

Vorplatz Schloß Schönbrunn, Wien

Rheinufer, Köln

Skanderberg Square, Tirana

Israel Plads, Kopenhagen

Furtwänglergarten, Salzburg

Wohnhausanlage in der Wiesen, Wien

Lohse Park in der HafenCity, Hamburg

Anhang: weiterführende Literatur

Autoren

Roza Allabashi, DI Dr.

Als Chemikerin und Leiterin des Chemischen Labors am Institut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässerschutz der Universität für Bodenkultur Wien kann Roza Allabashi mehr als 20 Jahren Berufserfahrung im Bereich Wasserchemie vorweisen. Ihre Forschungsschwerpunkte liegen in der Qualitätsüberwachung vom Wasser und Abwasser, Evaluierung innovativer Technologien zur Wasseraufbereitung und Reinigung, sowie Entwicklung und Validierung neuer Analysemethoden zur Überwachung von organischen und anorganischen Mikroschadstoffen. Die langjährige Erfahrung in diesem Bereich wird mit praktischen Anwendungen in verschiedenen umweltrelevanten Fragestellungen kombiniert. Im Rahmen ihrer wissenschaftlichen Tätigkeit sammelte sie hohe Expertise im Bereich alternative Lösungen zur Regenwassermanagement im urbanen Raum.

Kontakt: Universität für Bodenkultur Wien, Department für Wasser-Atmosphäre-Umwelt, Institut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässer-schutz; Muthgasse 18, A-1190 Wien, Österreich; [email protected]

Autorin des Abschnitts „Grundwasserschutz und Schadstoffrückhalt“ im Kapitel „Versickerungsfähige Pflasterflächen“

Maria Auböck, LA

Nach dem Studium der Architektur an der TU Wien forschte und lehrte Maria Auböck in Deutschland, den USA, China, Ungarn und Italien. Von 1999 – 2017 hatte Sie eine Professur a. d. Akademie der bildenden Künste in München am Lehrstuhl „Gestalten im Freiraum“ inne. Seit 2011 lehrt sie außerdem an der Akademie der bildenden Künste in Wien. Seit 1987 betreibt sie gemeinsam mit János Kárász ein Atelier für Landschaft/Design/Architektur. Maria Auböck ist seit 2008 Vizepräsidentin der Zentralvereinigung der Architekten Österreichs. Sie ist kooptiertes Mitglied von DASL, Berlin, Mitglied des BDLA-Bayern und BDA-Bayern und seit 2017 Vizepräsidentin der ÖGLA. Frau Auböck ist Preisträger etlicher Ehrungen, u. a. des Silbernen Ehrenzeichens für Verdienste um das Land Wien, des Living Rivers Award 2015 sowie des Deutschen Städtebaupreises 2016.

Autorin der Kapitel „Pflasterung von großen Plätzen und Flächen“, „Wirkung von Pflasterflächen auf angrenzende Gebäude“ und „Beispiele aus der Praxis“

Meino Heuer, Straßenbaumeister, Betriebswirt

Meino Heuer ist von der Handwerkskammer für Ostfriesland für das Gewerk Straßenbau als Sachverständiger öffentlich bestellt und vereidigt. Als Straßenbauermeister, Betriebswirt (HWK) und SiGeKo verfügt er über eine 40-jährige Berufserfahrung in leitender Position. Als Fachbuchautor schreibt er Beiträge über Themen aus seinem Fachgebiet. Als Sachverständiger hat er sich auf Beweissicherungen vor Schwertransporten spezialisiert. Das fotografische DIGITAU-Messverfahren © zur Profilmessung von Straßen wurde von ihm entwickelt und zum Patent angemeldet. Als Betriebsleiter der Servicebetriebe der Stadt Garbsen in der Region Hannover ist er u. a. für die Instandhaltung und Pflege von 300 km Stadt- und Siedlungsstraßen zuständig.

E-Mail: [email protected]

Autor des Abschnitts „Entwässerungssysteme für den Einbau in Pflasterflächen“ im Kapitel „Versickerungsfähige Pflasterflächen“

Michael Kösling, Dipl.-Ing.(FH)

Nach einem Studium der Landespflege an der FH Nürtingen arbeitete Michael Kösling als Bauleiter im GaLaBau. Danach arbeitete er als Ingenieur und Projektleiter in einem Planungsbüro und später als Leiter „Produktmanagement und technisches Marketing“ bei einem regionalen Hersteller von Betonprodukten für den Garten-, Landschafts- u. Straßenbau. Seit 2011 ist er als beratender Ingenieur bei der Firma GODELMANN GmbH & Co. KG tätig und berät Architekten und Ingenieure bei ihren Planungen und Baumaßnahmen in Süddeutschland, Österrreich und der Schweiz. Michael Kösling ist zertifizierter Sachverständiger für Schäden an Freianlagen.

Internet: www.godelmann.de, www.ecosave.de E-Mail: [email protected]

Autor des Kapitels „Klimaregulierende Pflasterflächen“

Erich Lanicca, Dipl. Ing. (FH)

Von der IHK zu Bielefeld öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Natursteinbeläge. Er ist für die Swiss Experts Certification SA (SEC) Akkreditierung nach EN 45013 als Gerichtsexperte für Pflasterungen und Natursteinbeläge tätig. Erich Lanicca ist Mitglied im Gutachterkreis Deutscher Naturwerkstein Verband e. V. sowie Mitglied im Sachverständigenkreis Fliesen Estrich Naturstein euroFEN, Schloss Raesfeld.

E-Mail: [email protected]

Autor der Kapitel „Stark beanspruchte Pflasterflächen“, „Stark geneigte Pflasterflächen“, „Unterbaute Pflasterfläche“ und „Überdachte Pflasterflächen“

Peter Nowotny, Ing.

Im Bereich des Pflasterbaus ist Peter Nowotny seit 30 Jahren tätig, davon 20 Jahre als allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger im Straßen- und Wegebau, sowie für Pflasterungsarbeiten. Die im Rahmen des Forum Qualitätspflasters betrieben, Forschung in Kooperation mit dem Institut für Verkehrswissenschaften, Forschungsbereich Straßenwesen, der Technischen Universität Wien wurde von ihm technischhandwerklich betreut. Nicht nur die theoretische Planung von Pflasterflächen und Entwicklung von Pflastermaterialien, sondern auch deren handwerkliche Verarbeitung in der Praxis sind die Schwerpunkte seines Schaffens. Ermöglicht wird dies durch einen eigenständigen Betrieb, der Pflasterungsarbeiten plant und ausführt.

E-Mail: [email protected]

Autor des Kapitels „Schäden und deren Ursachen“

Dr. Ulrike Pitha, Priv.-Doz. DI

Als Leiterin der Arbeitsgruppe Vegetationstechnik des Instituts für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau der Universität für Bodenkultur Wien sowie als Landschaftsarchitektin liegen ihre Forschungs- und Lehrschwerpunkte im Bereich der technischen Pflanzenverwendung im städtischen Raum. Gemeinsam mit ihrer Arbeitsgruppe erforscht und lehrt Ulrike Pitha die Synergien des Systems Pflanze-Boden in dem herausfordernden Standort Stadt. Bauwerksbegrüngen und grüne Oberflächenbefestigungen sind ihr Spezialgebiet.

E-Mail: [email protected]

Autorin des Abschnitts „Wasserdurchlässige Flächenbefestigungen“ im Kapitel „Versickerungsfähige Pflasterflächen“

Gabriela Prett-Preza, Mag. MSC

Gabriela Prett-Preza ist seit rund 10

Jahren Geschäftsführerin des Forum Qualitätspflasters in Wien und beschäftigt sich seit mehr als 13 Jahren mit den Vorteilen und der Qualitätssicherung der Pflasterbauweise. Als Autorin arbeitete Sie bei zahlreichen Richtlinien und Veröffentlichungen mit u. a. dem Planungshandbuch ‒ Planung und Qualitätssicherung für nachhaltige Pflasterflächen, 2014 und dem Pflasterer Handwerkerbuch ‒ Grundlage für den Beruf des Pflasterers, 2012.

E-Mail: [email protected]

Autorin der Kapitel „Nachhaltigkeit bei Pflasterflächen“, „Großformatplatten“, „Erhalt von Pflasterflächen“, „Pflastermuster und Verlegearten“ sowie „Bauprozess Pflasterflächen“

Bernhard Scharf, DI

In seine bisherigen Forschungsarbeiten an die Universität für Bodenkultur Wien konnte sich Bernhard Scharf als Landschaftsarchitekt auf die qualitativen und quantitativen mikroklimatischen Wirkungen von grünen Infrastrukturen im urbanen Raum fokussieren. Mit den Untersuchungen zu versickerungsfähigen und begrünten Oberflächenbefestigungen erweiterte er seine Expertisen in Richtung Regenwassermanagement im städtischen Kontext. Bernhard Scharf ist Mitbegründer des Unternehmens Green4cieties GmbH – ein Planungs- und Modellierungsexperte im Bereich grüne Infrastrukturen.

E-Mail: [email protected]

Autor des Abschnitts „Wasserdurchlässige Flächenbefestigungen“ im Kapitel „Versickerungsfähige Pflasterflächen“

Walter Zimmeter, Dipl.-Ing. Dr. techn.

Walter Zimmeter studierte Bauingenieurwesen an der Universität Innsbruck mit Doktoratsstudium der Technischen Wissenschaften aus dem Fachgebiet Verkehr und Umwelt. Er arbeitete als Projektingenieur für Verkehrsplanung und Verkehrstechnik und als Universitätsassistent, am Institut für Straßenbau und Verkehrsplanung der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck. Seit 1991 ist er in der Verwaltung der Stadt Innsbruck tätig. Erst als Projektleiter für Verkehrstechnik, Straßenplanung, Straßenraumgestaltung, dann als Vorstand des Amtes Tiefbau. 2016 wurde er zum stellvertretenden Leiter der Magistratsabteilung III ‒ Planung, Baurecht und technische Infrastrukturverwaltung, fachliche Zuständigkeit für Tiefbau, Grünanlagen, Straßenbetrieb, bestellt. Seit 2004 hat er den Lehrauftrag für das Fach „Straßenbau und Straßenerhaltung“ im Arbeitsbereich Intelligente Verkehrssysteme, Institut für Infrastruktur an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck.

E-Mail: [email protected]

Autor der Kapitel „Lärmarme Pflasterflächen“, „Barrierefreie Gestaltung von Wegen und Plätzen“ und „Altstadtpflaster“.

Nachhaltigkeit von Pflasterflächen

Die Gestaltung öffentlicher Räume ist ein sensibles Thema. Neben den gestalterischen Ansprüchen ist eine Balance zwischen den unterschiedlichen gesellschaftlichen Anforderungen und der Benutzungsqualität zu finden. Zusätzlich zur Bereitstellung der Infrastruktur hat der öffentliche Freiraum aber auch eine soziale Funktion, die sich auf das Zusammenleben und die Lebensqualität der Nutzer auswirkt. Geplante Verbesserungen in der Infrastruktur bieten daher einer Kommune auch die Gelegenheit, den öffentlichen Raum gleichzeitig in sozialer Hinsicht aufzuwerten und attraktiv zu gestalten.

Gebaute Strukturen sind nachhaltig, wenn wirtschaftliche Aspekte mit ökologischen und sozialen Werten abgestimmt und verantwortungsbewusst gesteuert werden. Bei Investitionen in öffentliche Räume sind Entscheidungsträger der öffentlichen Hand gut beraten, die verschiedenen Nachhaltigkeitsaspekte durch eine verantwortungsvolle Vorgangsweise zu berücksichtigen:

Ökologie: ökologische Baustoffauswahl und die Wahl einer ökologischen Bauweise zum Erhalt einer lebenswerten Umwelt

Soziokultur: Sicherstellung einer hohen gestalterischen Qualität und Funktionalität und Berücksichtigung der kulturellen und sozialen Bedürfnisse aller Anspruchsgruppen mit positiven Effekten für Nutzer, Anrainer und Wirtschaft

Ökonomie: Optimierung der Langlebigkeit, der Kosten im Lebenszyklus und der Wirtschaftlichkeit der Investition mit direkten Auswirkungen auf Bauherren, Erhalter und indirekt der Gesellschaft.

Ökologie

Ziel des ökologischen Bauens ist die Wahl ökologischer Baustoffe und einer ökologischen Bauweise, um CO2-Emissionen bei der Herstellung, Instandhaltung und Instandsetzung öffentlicher Flächen zu vermindern und die regionale und globale Umwelt zu schützen. Die Pflasterbauweise ist eine äußerst ökologische Bauweise, die all diesen Anforderungen gerecht wird.

Verbesserung des Mikroklimas

Die strukturierte Oberfläche aus Steinen bzw. Platten und den Fugen lässt Niederschlagswasser langsamer abfließen und speichert die Feuchtigkeit, die verzögert verdunstet. Dadurch heizen sich die Oberflächen im Tagesverlauf weniger auf und verbessern den thermischen Komfort. [1]

Versickerung vs. Versiegelung

Oberflächenwasser versickert über die Fugen in den Boden und wird in den natürlichen Grundwasserkreislauf zurückgeführt. Bei Niederschlägen und Starkregenereignissen wird die Kanalisation entlastet und Abflussspitzen werden reduziert. [1]

Vermeidung urbaner Hitzeinseln

Dunkle Oberflächen und Bodenbeläge führen an heißen Tagen zu einer starken Wärmeabsorption in öffentlichen Freiräumen und auf Verkehrsflächen. Die gespeicherte Hitze wird in den Nachtstunden abgegeben und verhindert so eine Abkühlung, vor allem in dicht bebauten städtischen Gebieten. Helle Oberflächen reflektieren mehr Sonnenstrahlung und speichern weniger Wärme, wodurch die Oberflächentemperatur kühler bleibt. Mit hellen Pflasteroberflächen wird die Überhitzung in dicht bebauten Stadtgebieten verringert. [2]

(1) Helle Oberflächen verringern die Überhitzung in dicht bebauten Gebieten. (Bild: © Weissenböck – www.steine.at)

Ökologischer Fußabdruck (Carbon footprint)

Pflasterflächen erzeugen im Vergleich zu anderen befestigten Oberflächen die geringsten Umweltbelastungen über die gesamte Lebensdauer hinsichtlich der CO2-Emissionen und dem kumulierten Energieaufwand. Der Carbon Footprint und der kumulierte Energieaufwand umfassen den gesamten Lebenszyklus (Produktion, Transport von Rohmaterialien, Herstellung, Nutzung, Recycling und oder Entsorgung). [3]

Baustoff der kurzen Wege

In der Vergangenheit beschränkte sich die Materialauswahl bei Pflasterflächen lange Zeit auf die in geringer Entfernung vorhandenen, natürlichen Vorkommen. Heute kommen die Steine und Platten aus aller Welt.

Da es sich bei der Pflasterbauweise um Materialien mit hohem Gewicht handelt, spielt der Transport vom Werk zur Baustelle eine große Rolle. Dieser hat einen wesentlich höheren Einfluss auf den Energieaufwand und die Produktion von CO2 als alle anderen erforderlichen Arbeitsschritte. Aus ökologischen Überlegungen ist Material aus naheliegenden Produktionswerken und Abbaustellen zu empfehlen.

(2) Baustoffe aus der Region bei einem Einfamilienhaus im Pinzgau (Bild: © Pinzgauer Pflasterbau Eder)

Wiederverwendung nach Aufgrabungen

Pflastermaterial kann nach Aufgrabungen für den Leitungs- und Kanalbau oder nach Umbauten kostengünstig wieder eingebaut werden. CO2-Emissionen zur Herstellung eines neuen Materials und dessen Transport zur Baustelle werden vermieden, da das ausgebaute Pflastermaterial zum Wiedereinbau auf der Baustelle zwischengelagert werden kann.

Dauerhaft ansprechendes Erscheinungsbild

Nahtstellen einer Instandsetzung zum Bestand sind kaum bis gar nicht sichtbar, die Fläche bleibt optisch dauerhaft und homogen erhalten.

(3) Pflasterflächen rechnen sich durch die jahrelange ansprechende Optik. (Bild: © Weissenböck – www.steine.at)

Pflasterflächen schaffen einen nachhaltigen ökologischen Mehrwert, der monetär nur bedingt messbar ist.

Handwerkskunst

Die heutige Selbstverständlichkeit historischer und neu ausgeführter Pflasterflächen soll nicht darüber hinwegtäuschen, dass diese Handwerkskunst nicht industriell herstellbar ist. Das Pflastern ist eine handwerkliche Tätigkeit, die stets aufs Neue menschliche Gestaltungskraft einfordert und bei der jedes Projekt einzigartig ist. Die Arbeit wird händisch verrichtet und Maschinen mit CO2-Emissionen werden im Regelfall nur unterstützend eingesetzt.

Soziokulturelle Aspekte

Diese Dimension der Nachhaltigkeit stellt einerseits Nutzerbedürfnisse und Funktionalität, andererseits die kulturelle Bedeutung des öffentlichen Raums in den Mittelpunkt.

Baukultur

Orte mit Vergangenheit entstehen aus einer gewachsenen Struktur und sind in ihrem natürlichen Umfeld zu sehen. Daraus empfiehlt sich eine Kultur der langfristig orientierten Entwicklung. Letztlich ist dies, was Einheimischen einen Beitrag zum Heimatbezug und interessierten Besuchern des Orts die erwartete Besonderheit bietet. Im Straßen- und Ortsbild gilt es daher, das Individuelle und Einzigartige zu erkennen, zu stärken sowie Beliebigkeit und Austauschbarkeit der Ansichten zu vermeiden mit dem Ziel, die baukulturelle Vielfalt und das unverwechselbare und ortsspezifische Erscheinungsbild im städtebaulichen Kontext zu wahren.

Soziale und kulturelle Qualität

Für die soziale und kulturelle Identität der Menschen spielen soziale Bedürfnisse des Einzelnen ebenso eine Rolle wie kulturelle Wertvorstellungen des gesellschaftlichen Systems. Es findet ein Identifikationsprozess statt, indem der Mensch seine Umgebung wahrnimmt und bewusst oder unbewusst beurteilt. Die daraus resultierenden positiven oder auch negativen Empfindungen spiegeln sich im Grad des Wohlbefindens und der Motivation wider.

Aus psychologischer Sicht trägt die Art einer Flächenbefestigung maßgeblich zur unbewussten Verhaltenssteuerung der Nutzer bei, da unsere Umgebung eine Handlungsanregung anbietet, die ein bestimmtes Verhalten möglich macht.

(4) Pflaster als kultureller Fingerabdruck, der wie ein Teppich in öffentlichen Räumen liegt (Bild: © Christian Fürthner)

Ökonomie

Bei einer ökonomischen Vorgangsweise i. S. d. Nachhaltigkeit sind die Langlebigkeit einer öffentlichen Fläche, die Kosten im Lebenszyklus und die Wirtschaftlichkeit der Investition zu optimieren, da diese direkte Auswirkungen auf Kommunen und Erhalter sowie indirekt auf die Gesellschaft haben.

Bei relativ hohen Herstellungskosten durch Handarbeit kann die Pflasterbauweise durch nachhaltige Wirtschaftlichkeit aufgrund der langen Lebensdauer bei geringem Instandhaltungsaufwand bestehen. Die Wiederverwendung bei Aufgrabungen macht den Einsatz von Pflastersteinen über einen langen Zeitraum besonders wirtschaftlich, wobei neben den Kosten der Herstellung auch Erhaltungs- und Instandsetzungsaufwand über die gesamte Lebensdauer zu berücksichtigen sind. Regelmäßige Fugenpflege macht richtig geplante, bemessene und ausgeführte Pflasterflächen nahezu unbegrenzt haltbar.

Der wahre Wert eines Pflasters zeigt sich erst nach langjährigem Gebrauch.

Lebenszyklus

Eine Fläche durchläuft von ihrer Entstehung bis zum Abbruch am Ende der Lebensdauer verschiedene Abschnitte, die bei der Planung beginnen, nach der Errichtung in die Nutzungsphase übergehen und beim Rückbau enden. Die Gesamtnutzungsdauer von der Errichtung bis zum Ende der wirtschaftlich vertretbaren Nutzung hängt im Wesentlichen von der Bauart, der Bauweise, der Nutzungsart sowie der technischen Entwicklung ab.

Mit der Übergabe an den Bauherren beginnt die Nutzungsphase, die i. d. R. die längste Lebensphase ist. Diese ist jedoch wesentlich von der Wahrnehmung der Instandhaltungspflicht abhängig.

(5) Phasen im Lebenszyklus: je höher die Qualität des Bauprozesses, desto länger die Nutzungsdauer (Bild: © Forum Qualitätspflaster)

Aber nicht nur die Fläche als Ganzes unterliegt einer gewissen Lebensdauer und einem Lebenszyklus, sondern auch die einzelnen Materialien: Pflastermaterial selbst hat eine drei- bis viermal höhere Lebensdauer als die Pflasterfläche in ihrer Gesamtheit und kann beim Rückbau der Fläche wieder bei anderen Gestaltungen zum Einsatz kommen.

(6) Wiederverwendung der Granitplatten aus Altbestand in der Felberstrasse in Wien (Bild: © Strabag AG)

Lebenszykluskosten

Den verschiedenen Lebenszyklen werden Lebenszykluskosten zugeordnet: Bei einer Fläche, deren Nutzungsdauer auf rund dreißig Jahre ausgelegt ist, sind auch Folgekosten, wie der Erhaltungs- und Instandsetzungsaufwand, zu berücksichtigen und die Investition auf zwanzig oder dreißig Jahre zu rechnen. Durch eine konsequente Instandhaltung wird die Lebensdauer einer Pflasterfläche verlängert und der Anteil der Planungs- und Errichtungskosten an den Gesamtkosten wird dadurch geringer.

Kostenvergleich

In einem Forschungsprojekt der Technischen Universität Wien zur Pflasterbauweise wurden am Beispiel der Einheitspreise der Stadt Wien folgende Lebenszykluskosten für einen Standardaufbau gemäß RVS 03.08.63, Bautype AS1 und PF 6, berechnet:

(7) Kostenvergleich Lastklasse 1,3, Forschungsprojekt Pflasterbauweise, Technische Universität Wien, ISTU (Bild: © Forum Qualitätspflaster)

Während die Herstellungskosten bei Betonverbundsteinen um 5 % höher sind, ist der Barwert der Lebenszykluskosten inklusive Instandhaltungskosten bei einer Nutzungsdauer von 30 Jahren um 2 % niedriger (sogar ohne Berechnung von Aufgrabungen).

Bei Aufgrabungen und Wiederverwendung des Pflastermaterials verringern sich die Lebenszykluskosten mit jeder Aufgrabung zugunsten des Betonverbundsteins, da Kosten durch die Wiederverwendung des eingesetzten Materials eingespart werden.

Pflastern schafft Beschäftigung

Der hohe Anteil an händischer Arbeit sichert Arbeitsplätze und hat einen positiven Beschäftigungseffekt mit höheren Sozialabgaben zur Folge.

Zeitaufwand für die Herstellung von 100 m2 Fläche:

Verlegen Betonstein: 50 Mannstunden

Herstellung Asphaltbeton: 29 Mannstunden

Herstellung Gussasphalt: 43 Mannstunden

Literatur

[1] Verband für Bauwerksbegrünung: Leitfaden Grüne Bauweisen für Städte der Zukunft, Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt GrünStadtKlima,

[2] Magistrat der Stadt Wien (2015): Wiener Umweltschutzabteilung – Magistratsabteilung 22: Urban Heat Islands, Strategieplan Wien

[3] Magistrat der Stadt Wien (2011): Richtlinie Bodenbeläge im Freiraum – Planung, Wien

Versickerungsfähige Pflasterflächen

Ein lokal begrenzter heftiger Niederschlag wird als Starkregen bezeichnet. Er tritt plötzlich auf und reißt mit seiner hohen Strömungskraft in Bächen und auf Straßen und Wegen alles mit sich, loses Material wie Holz und Geröll werden fortgespült. Das Wasser kann sich in Rohren, an Brücken, Stegen und Zäunen aufstauen und in Senken zu Überflutungen führen. Ein Wassereintritt mit schweren Gebäudeschäden ist typisch für Starkregen. Erhebliche Folgeschäden ergeben sich durch überflutungsbedingte Vermischungen mit Mineralölen, Chemikalien oder Fäkalien. Die Versicherungsfälle i. V. m. Starkregen sind in den letzten Jahren überdurchschnittlich angestiegen.

Mit dem Thema „Jahrhundertregen“ hat sich der Straßen- und Tiefbau schon immer beschäftigen müssen. Die Berechnungsmodelle sahen seltene Starkregenereignisse vor und mit hydraulischen Berechnungen ermittelten die planenden Ingenieure und Ingenieurinnen die Durchmesser der Rohrleitungen. Durch die mittlerweile nicht mehr zu leugnende Klimaerwärmung haben sich jedoch altbewährte Berechnungsmodelle als nicht mehr allgemeingültig erwiesen, bzw. das bislang angenommene „außergewöhnliche Regenereignis“ ist zum Starkregen, zur Sturzflut bzw. zum sintflutartigem Regen mutiert.

Die Planenden von Infrastrukturmaßnahmen müssen sich zwangsläufig auf die drohenden Unwetterereignisse einstellen. Für die Ursachen sind die Ingenieure nicht verantwortlich, die Symptome der Klimaveränderung müssen jedoch beachtet und abmildernde Maßnahmen sollten getroffen werden. Der Straßen- und Tiefbau steht vor einer großen Herausforderung. Alle jetzt bereits vorhandenen Möglichkeiten zur Eindämmung einer Schadenslage sollten insbesondere bei Neuplanungen Berücksichtigung finden. Hierbei ist auch die geografische Lage mit einzubeziehen. Eine erhöhte Gefährdung liegt vor, wenn das zu bebauende Gelände in einer Tallage liegt. Dann könnten sich aus benachbarten Bereichen Wassermassen zusätzlich in die neu zu erstellende Bebauung ergießen. Gleiches gilt für Flächen oberhalb neuer Baumaßnahmen. Alle diese Fragen gilt es zu berücksichtigen und weiträumiges Denken ist nötig, um Wasserschäden weitestgehend zu verhindern. Das reine Abarbeiten von Vorgaben aus Regelwerken oder alten Berechnungsmodellen führt nicht mehr zum Ziel. Es muss zwingend mit Weitsicht oder vorausschauend geplant und gebaut werden. Die Verantwortung zur Vorsorge ist sehr groß und Wirtschaftlichkeit darf hierbei nicht die erste Priorität haben.

Das Regenwassermanagement bedarf also erhöhter Aufmerksamkeit aufgrund folgender Ursachen:

Klimawandel: Meist wird in der Diskussion über den Klimawandel lediglich der Anstieg der jährlichen Durchschnittstemperaturen besprochen. Wesentlicher für die Sicherheit, Gesundheit und Lebensqualität der Menschen sind jedoch die damit einhergehenden Wetterextreme und Veränderungen der Niederschlagsverteilung. Simulationsmodelle für ganz Europa zeigen eine deutliche Veränderung der absoluten Jahresniederschlagsmengen [1]. Für mittel- und osteuropäische Staaten wird ein klarer Anstieg der Niederschläge erwartet, während diese im Süden Europas rückläufig sind. Starkregenereignisse mit 20-jährlicher Wiederkehrwahrscheinlichkeit werden ebenfalls um 5 bis 20 % zunehmen [2]. Dabei ist eine Verschiebung von Sommer- hin zu Winterniederschlägen aus den Simulationen feststellbar.

(1) Simulationsmodelle zeigen deutliche Veränderungen der absoluten Jahresniederschläge (Bild: © JACOB et al. 2014)

(2) Modellsimulationen für die relative Änderung der 20-jährlichen maximalen Tagesniederschläge im Winter und im Sommer (Bild: © NIKULIN u. a. 2011/ZAMG)

Städtewachstum: Viele Städte in Europa wachsen. Laut Prognosen leben derzeit über 70 % der Europäischen Bevölkerung in Städten ‒ im Jahr 2050 werden es knapp 90 % sein [3]. Dies bedingt die Schaffung von Wohnraum, Arbeitsplätzen und dazugehörigen Infrastrukturen und führt infolge zu Flächenversiegelungen. Alleine in Österreich beträgt die durchschnittliche tägliche Flächeninanspruchnahme 12,9 ha [4]. Diese Entwicklung führte zu einem Anstieg des Versiegelungsgrad. vom Jahr 2006 mit 32,4 % auf 41,3 % im Jahr 2016 [5]. Diese Entwicklung kann exemplarisch auf ganz Europa umgelegt werden.

Mithilfe eines intelligenten Mixes aus Maßnahmen zur Regenwasserspeicherung, -verwendung, -versickerung und -ableitung können negative Auswirkungen von Starkregenereignissen vermieden werden. Versickerungsfähige Pflasterflächen spielen in diesem Kontext der „Sponge City“ eine wesentliche Rolle. Denn Pflasterungen erlauben vielfältige und intensive urbane Nutzungen und können gleichzeitig Regenwasser versickern.

Wasserdurchlässige Flächenbefestigungen

Am Markt wird eine große Vielfalt an Flächenbefestigungen angeboten, welche die Eigenschaft der Wasserdurchlässigkeit, die für eine Sponge City so wesentlich ist, erfüllen. Häufig werden die Produkte daher als Ökopflaster präsentiert. Grundsätzlich kann man in diesem Kontext die Vielfalt an Produkten unterteilen in Flächenbefestigungen, die ausschließlich über die Fuge bzw. Sickeröffnungen versickern und solche, die auch über den Pflasterstein bzw. die Platte drainagieren. Zu den etablierten versickerungsfähigen Flächenbefestigungen sind außerdem der Drainagebeton und die wassergebundene Decke zu zählen, die jedoch ohne Stein oder Platte auskommen. Abgesehen von diesen bautechnischen Standards gibt es auch Sonderbauformen der wasserdurchlässigen Flächenbefestigung, wie beispielsweise kunstharzgebundene Edelsplittdecken oder Schotterrasen.

Flächenbefestigungen mit wasserdurchlässigen Fugen

Diese Form der wasserdurchlässigen Flächenbefestigung ist weit verbreitet. Es können sowohl ungebundene als auch gebundene Fugenmaterialien zum Einsatz kommen. Zu den ungebundenen Materialien zählen Sande und Splitte. Diese müssen immer auf die Anforderungen des Pflastersteins, der gewünschten Fugenbreite und Belastungsklasse abgestimmt sein. Bei Wahl einer geeigneten Korngrößenzusammensetzung können die Fugen auch mit geeigneten Pflanzenarten begrünt werden.

Detaillierte Informationen zum Bettungs- und Füllsubstrat für begrünbare Beläge und den korrekten Einbau dieser finden sich beispielsweise in den Richtlinien für Planung, Bau und Instandhaltung von begrünbaren Flächenbefestigungen der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V. [7]. So gilt für einen Einschichtaufbau: Die Deckschicht entspricht einer Abstreu von 2 cm Dicke mit Sand/Splittkörnungen von 2/5, 2/8, 4/8, 5/11 und 8/16 mm. Die Tragschicht entspricht einer Dicke von mindestens 12 cm. Sie besteht aus Kiessand oder Schotter in den Körnungen 0/8, 0/11, 0/16 mm. Bei einem Zweischichtaufbau beträgt die Deckschicht 4-6, die Tragschicht mindestens 12 cm.

Bei ungebundenen Fugenbauweisen sind Filterstabilität und Sicherheitsbedingungen gegenüber Kontakterosion zum darunterliegenden Bettungsmaterial zu beachten [6], sodass eine dauerhafte und stabile Lagerung der beiden Materialien gewährleistet wird und eine Verlagerung des Fugenmaterials in die Bettungsschicht verhindert wird. Gebrochene Gesteinskörnungen (0/2, 0/4 und 0/8) mit einem Größtkorn von 40 % bis 50 % der maximal zulässigen Fugenbreite und mit ausreichendem Anteil an Stützkorn kommen daher als normgerechtes Fugenmaterial zu Anwendung.

Gebundene Fugen können mit Mörtel oder Kunstharz basierten Bindemitteln hergestellt werden, also ein- bzw. mehrkomponentige Fugenmörtel.

Für alle wasserdurchlässigen Fugenmaterialien gilt: Je mehr Fugenfläche, desto größer die Versickerungsleistung.

Flächenbefestigungen mit Sickeröffnungen

Unter einer Flächenbefestigung mit Sickeröffnungen versteht man zumeist Waben- und Gitterelemente aus Beton in unterschiedlichen Variationen, wie beispielsweise Rasengitterstein, Rasenklinker, Rasenkammerverbundstein oder Rasenpflasterklinker. Neben Beton werden auch zahlreiche Produkte aus Kunststoffen angeboten. Bei diesen ist unbedingt, durch eine eingehende Prüfung der Produktblätter, auf die Beständigkeit gegen Frost, UV- sowie Infrarotstrahlung zu achten [7]. Diese Eigenschaften sind wesentlich, damit die Kunststoffelemente auch hohen Belastungen, etwa durch Lenkbewegungen von stehenden Fahrzeugen, dauerhaft standhalten.

(2a-2b) Flächenbefestigung mit Sickeröffnungen (Bilder: © Ulrike Pitha)

Die Befüllung der Sickeröffnungen erfolgt mit Sanden bzw. Splitten, die begrünt werden können. Für diese gelten die gleichen Anforderungen, wie Filterstabiliät und Korngrößenverteilung, die bereits oben zum Thema Fugen angeführt wurden. Der Flächenanteil der Sickeröffnungen bei Betonsteinen liegt meist etwas über 40 % und genügt, um Oberflächenabflüsse vollständig zu vermeiden.

Flächenbefestigungen aus wasserdurchlässigen Pflastersteinen und Platten

Zur Herstellung von wasserdurchlässigen Pflastersteinen oder Platten wird Pflasterdrainbeton, ein haufwerksporiger Beton, mit 11 bis 13 % Hohlraumanteil verwendet [6]. Der hohe Anteil an Hohlräumen ermöglicht einerseits die rasche Infiltration und gleichzeitige Froststabilität der Kunststeinprodukte. Durch großporige Hohlräume mit Durchmessern von 10-4 m können Wasserdurchlässigkeiten (kf) von bis zu 10-4 m/s zustande kommen [8]. Wie bei allen versickerungsfähigen Oberflächenbefestigungen ist auch bei wasserdurchlässigen Pflastersteinen und Platten auf Wasserdurchlässigkeit und Filterstabilität bei Aufbau und Fuge zu achten.

Erhalt der Wasserdurchlässigkeit

Wasserdurchlässigkeit des Gesamtaufbaus

Bei wasserdurchlässigen Flächenbefestigungen muss beachtet werden, dass der gesamte Oberbau wasserdurchlässig ist. Tiefere Tragschichten sollten jeweils eine höhere Durchlässigkeit aufweisen als die darüberliegenden. Dies kann mit einem Schichtaufbau, bei dem die einzelnen Schichten mit unterschiedlichen Korngrößenverteilungen eingebaut sind, erzielt werden. Man spricht von einem umgekehrten Trichterprinzip. Die Wasserdurchlässigkeit muss jedenfalls so hoch sein, dass die Porenräume nicht mit Wasser gefüllt sind [8].

Wartung und Pflege von wasserdurchlässigen Flächenbefestigungen

Die Wiederherstellung der Sickerleistung ist zumeist schwierig und nur bei bestimmten Flächenbefestigungen möglich. So werden Sandfugen z. T. mit Kehrmaschinen ausgebürstet oder abgesaugt und müssen neu besandet werden. Bei haufwerksporigen Materialien ist der Einsatz von Hochdruckreinigern mitunter zielführend.

Nutzungskategorien von wasserdurchlässigen Flächenbefestigungen

Wasserdurchlässige Flächenbefestigungen eignen sich im Grunde für alle Arten von Freiraum- und Verkehrsflächen. Die große Vielfalt an Bauweisen, Formen, Farben und ästhetischen Ausprägungen bereichert insbesondere städtische Räume und verleiht ihnen Besonderheit und Flair. Allerdings bestehen für einzelne Bauformen Einschränkungen hinsichtlich ihrer Anwendung.

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