An den Klimawandel angepasste Wasser- und Grün-Infrastrukturen im Planungsgebiet „Sieben Eichen“, Norderstedt – planerische Machbar- keitsstudie Jeremy Anterola Jan Hendrik Trapp Herbert Brüning unter Mitarbeit von Martina Winker An den Klimawandel angepasste Wasser- und Grün- Infrastrukturen im Planungsge- biet „Sieben Eichen“, Nor- derstedt – planerische Machbar- keitsstudie Forschungsverbund netWORKS 4: resilient networks: Beiträge städ- tischer Versorgungssysteme zur Klimagerechtigkeit netWORKS-Papers: Heft 35 Jeremy Anterola, Jan Hendrik Trapp, Herbert Brüning unter Mitarbeit von Martina Winker 2 Impressum Autoren Jeremy Anterola (Ramboll Studio Dreiseitl) Jan Hendrik Trapp (Deutsches Institut für Urbanistik gGmbH, Difu) Herbert Brüning (Stadt Norderstedt) Die Autoren danken Martina Winker, Immanuel Stieß (ISOE), Andreas Matzinger (KWB), Jo- chen Herrmann (Ramboll Studio Dreiseitl) sowie Mario Helterhoff und Jörg Möller (Stadt Nor- derstedt) für ihre Unterstützung, inhaltliche Mitarbeit, kritischen Kommentare und die Begleitung der Machbarkeitsstudie. Ohne sie wäre die Studie nicht zustande gekommen. Grafische Darstellung Jeremy Anterola, Jochen Hermann, Anastasiya Andrukovich, Sarah Nusair, Dora Csizmadia Titelbildrechte: Ramboll Studio Dreiseitl Herausgeber Forschungsverbund netWORKS www.networks-group.de Diese Veröffentlichung basiert auf Forschungsarbeiten im Verbundvorhaben „Resilient net- works: Beiträge von städtischen Versorgungssystemen zur Klimagerechtigkeit (netWORKS 4)“. Das Forschungsprojekt netWORKS 4 wird unter dem Förderkennzeichen 01UR1622A-D inner- halb der Fördermaßnahme „Nachhaltige Transformation urbaner Räume“ im Förderschwerpunkt „Sozial-ökologische Forschung“ als Bestandteil des BMBF-Programms „Forschung für nachhal- tige Entwicklungen (FONA)“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geför- dert. Textverarbeitung Hanna Gieseler Julia Krebs Verlag und Vertrieb Deutsches Institut für Urbanistik GmbH Zimmerstraße 13-15 10969 Berlin Telefon: +49 30 39001-0 Telefax: +49 30 39001-100 E-Mail: difu@difu.de Internet: www.difu.de ISBN: 978-3-88118-663-6 Alle Rechte vorbehalten. Norderstedt, Hamburg, Berlin, Juli 2020 http://www.fona.de/ http://www.bmbf.de/ 3 Forschungsverbund netWORKS im Vorhaben „Resilient networks: Beiträge von städtischen Versorgungssystemen zur Klimagerechtigkeit (netWORKS 4)“ Deutsches Institut für Urbanistik gGmbH (Difu) Jan Hendrik Trapp (Koordination) Zimmerstr. 13-15 10969 Berlin Telefon: +49 30 39001-210 E-Mail: trapp@difu.de ISOE – Institut für sozial-ökologische Forschung Dr.-Ing. Martina Winker (Koordination) Hamburger Allee 45 60486 Frankfurt Telefon: +49 69 7076919-53 E-Mail: winker@isoe.de Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH Dr. Pascale Rouault Cicerostr. 24 10709 Berlin Telefon: +49 30 53653-816 E-Mail: pascale.rouault@kompetenz-wasser.de Berliner Wasserbetriebe AöR Forschung und Entwicklung Michel Gunkel Cicerostr. 24 10709 Berlin Telefon: +49 30 8644-18047 E-Mail: michel.gunkel@bwb.de Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz Berlin Abteilung Integrativer Umweltschutz Referat Wasserrecht, Wasserwirtschaft und Geologie Matthias Rehfeld-Klein Brückenstr. 6 10179 Berlin Telefon: +49 30 9025-2003 E-Mail: Matthias.Rehfeld-Klein@senuvk.berlin.de 4 Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Wohnen Berlin Abteilung II – Städtebau und Projekte Fachgebiet Ökologisches Bauen, ökologische Gebäude- konzepte, Modellvorhaben Brigitte Reichmann Württembergische Str. 6 10707 Berlin Telefon: +49 30 90139-4322 E-Mail: brigitte.reichmann@sensw.berlin.de Stadt Norderstedt Die Oberbürgermeisterin Stabsstelle Nachhaltiges Norderstedt Herbert Brüning Rathausallee 50 22846 Norderstedt Telefon: +49 40 53595-367 E-Mail: herbert.bruening@norderstedt.de Ramboll Studio Dreiseitl GmbH Jeremy Anterola Stadtdeich 7 20097 Hamburg Telefon: +49 40 32818-212 E-Mail: jeremy.anterola@dreiseitl.com mailto:brigitte.reichmann@sensw.berlin.de mailto:herbert.bruening@norderstedt.de 5 Inhalt Inhalt 5 Verzeichnis der Abbildungen 8 Verzeichnis der Tabellen 11 Abkürzungsverzeichnis 12 Einleitung 14 1 Thematische Einführung 16 2 Bausteine blau-grün-grau gekoppelter Infrastrukturen für eine klimagerechte Stadtentwicklung 18 3 Rahmenbedingungen und Planungsziele für das Gebiet 24 3.1 Planungsziele der Stadt Norderstedt und Rahmenbedingungen für das Gebiet „Sieben Eichen“ 24 3.2 Wasserwirtschaftliche und -rechtliche Rahmenbedingungen 26 3.3 Wasserbezogene, infrastrukturelle Ziele für die Gestaltung gekoppelter Infrastrukturen 28 3.4 Bemessungsgrundlagen 31 4 Grundlagenermittlung 31 4.1 Räumliche Einordnung des Planungsgebiets 31 4.2 Planerische Grundlagen 36 4.2.1 Flächennutzungsplan Norderstedt 2020 36 4.2.2 Biotoptypen Norderstedt 38 4.3 Topografie 39 4.4 Klimadaten 41 4.5 Bodenverhältnisse 41 4.6 Hydrologische Grundlagen der Wasserbewirtschaftung 45 4.6.1 Wassereinzugsgebiet 45 4.6.2 Grundwasserflurabstand 47 4.7 Fließwege des Oberflächenwassers 49 4.8 Überflutungsgefahren 50 4.9 Wasserschutzgebiet 51 6 4.10 Bestehende Flächennutzung und Baumbestand 52 4.11 Graue Infrastruktur (Wasserinfrastrukturen, Verkehrsflächen) 52 4.12 Bioklimatische Situation 54 4.13 Die wichtigsten Grundlagen im Überblick 54 5 Machbarkeitsstudie „blau-grün-grau gekoppelte Wasserinfrastrukturen in „Sieben Eichen“ 56 5.1 Ausgangspunkt – Vorplanungsphase zum städtebaulichen Rahmenplan 56 5.2 Flächenermittlung 61 5.3 Drei Varianten blau-grün-grau gekoppelter Infrastrukturen 62 5.4 Grundvariante 63 5.5 Erweiterte Grundvariante 71 5.6 Vorsorgevariante 78 5.7 Maßnahmen an/auf (öffentlichen) Straßen- und Verkehrsflächen 85 5.7.1 Entwässerung der Haupterschließung 89 5.7.2 Entwässerung der Nebenerschließungen 91 5.8 Maßnahmen in den Freiflächen 95 5.8.1 Oberirdisches Wasserschema 95 5.8.2 Strategie in den öffentlichen Freiflächen 98 5.8.3 Planungsansatz für die privaten Grundstücke und Freiflächen 106 5.9 Die drei Varianten im Vergleich 107 5.9.1 Wasserbilanzen 116 5.9.2 Überflutung und Umgang mit Starkregenereignissen 118 6 Zusammenfassung der Machbarkeitsstudie und Empfehlungen für den weiteren Planungsprozess 120 6.1 Wirkungen in Bezug auf den Erhalt bzw. Annäherung an den natürlichen Wasserhaushalt 120 6.2 Gewässerschutz 121 6.3 Überflutungsvorsorge 122 6.4 Ressourcenschonung und Wasserkreislaufführung 123 6.5 Empfehlungen/Hinweise für den weiteren Planungsprozess 124 7 7 Anhang 127 7.1 Bausteine Norderstedt 127 7.1.1 Baustein: Grünflächen und grüne Freiräume 127 7.1.2 Baustein: Vermeidung von Versiegelung/Entsiegelung 130 7.1.3 Baustein: Versickerung mit Bodenpassage und Verdunstung 132 7.1.4 Baustein: Multifunktionale Rückhalteräume 136 7.1.5 Baustein: Wasserspiele 138 7.1.6 Baustein: Naturnahe Reinigungsverfahren 140 7.1.7 Baustein: Toilettenspülung (mit Betriebswasser) 141 7.1.8 Baustein: Bewässerung 141 7.1.9 Baustein: Dachbegrünung 142 7.1.10 Baustein: Fassaden-/Wandbegrünung 145 7.2 Quellen und Literatur 147 7.3 DIN- und DWA-Angaben 151 8 Verzeichnis der Abbildungen Abb. 1: Bausteine gekoppelter Infrastrukturen 21 Abb. 2: Zusammenfassung der Bausteine 22 Abb. 3: Projektgebiet (rot umrandet) im Satellitenbild 32 Abb. 4: Gebiet des Rahmenplans „Sieben Eichen“ in Erweiterung der Wohnbaufläche W22 aus dem Flächennutzungsplan 2020 33 Abb. 5: Vor-Ort-Fotos mit Karte 34 Abb. 6: Der städtebauliche Rahmenplan (Arbeitsstand September 2019) 35 Abb. 7: Zuwachs der Siedlungsflächenanteile in den Oberflächengewässer- Einzugsgebieten laut Umweltbericht (nach § 2a BauGB) zum Flächennutzungsplan 2020 der Stadt Norderstedt 36 Abb. 8: Bebaute Fläche in Gewässereinzugsgebieten laut Strategischem Umweltplan SUP 37 Abb. 9: Karte zur Art der Baulichen Nutzung mit Fokus auf die Baufläche W22 aus Flächennutzungsplan 2020 38 Abb. 10: Biotoptypenplan im Landschaftsplan 39 Abb. 11: Darstellung der Topografie und Höhenlinien 40 Abb. 12: Bodentypen laut Landschaftsplan mit Projektgebiet 42 Abb. 13: Lageplan, Bodenprofile und Lage der Bohrungen im Untersuchungsgebiet B- Plan 282 ‚Kreuzweg‘ 43 Abb. 14: Bohrprofile 1 und 2 44 Abb. 15: Bohrprofile 3, 4 und 5 44 Abb. 16: Verlauf der angrenzenden Gewässer als Teil des Einzugsgebiets Tarpenbek-Ost 46 Abb. 17: Grundwasserflurabstand und abnehmende Versickerungsfähigkeit in Richtung Gebietsgrenze Nord 47 Abb. 18: Grundwasserflurabstand Analyse 48 Abb. 19: Hauptfließwege des Oberflächenwasser mit Andeutung der Fließrichtung 49 Abb. 20: Vorprüfung der Überflutungsgefahr durch Fließweganalyse der Bestandssituation, erstellt mit Unterstützung von ArcGIS 50 Abb. 21: Gehölze und Baumbestand und Art der Bodennutzung klassifiziert nach dem Landschaftsplan 2020 52 Abb. 22: Graue Infrastruktur 53 Abb. 23: Visualisierung städtebauliches Szenario ‚Wohnen im Grünen‘ 57 9 Abb. 24: Visualisierung städtebauliches Szenario ‚Kante zeigen‘ 58 Abb. 25: Visualisierung städtebauliches Szenario ‚dörfliche Nachbarschaften‘ 59 Abb. 26: Der städtebauliche Rahmenplan (Arbeitsstand September 2019) für das Projektgebiet 60 Abb. 27: Entwässerung auf Wohngebäudegrundstücken 66 Abb. 28: Plandarstellung mit Bausteinen einer dezentralen Regenwasserbewirtschaftung, Grundvariante 68 Abb. 29: Schnitt Ost-West durch die in Nord-Süd-Richtung verlaufende zentrale Grünfläche zwischen den Mehrfamilienhäusern 70 Abb. 30: Schnitt Nord-Süd durch die in Ost-West-Richtung verlaufende Grünfuge („Sieben Eichen“ Teil) zwischen Mehr- und Einfamilienhäusern 70 Abb. 31: Lageplanreferenz 70 Abb. 32: Plandarstellung mit dem Baustein einer zusätzlichen Dachbegrünung auf den Einfamilienhäusern im nördlichen Teil, erweiterte Grundvariante 74 Abb. 33: Schnitt in Nord-Süd-Richtung durch die in Ost-West-Richtung verlaufende Grünfuge zwischen der Einfamilienhaus-Bebauung und den zentralen Mehrfamilienhäusern an der Nord-Süd Grünfläche 75 Abb. 34: Detailansicht aus dem Querschnitt in Nord-Süd-Richtung in der Ost-West Grünfuge 75 Abb. 35: Lageplanreferenz der Schnittachsen aus den Abb. 33 und Abb. 34 75 Abb. 36: Verortung der bildlichen Darstellung zur Ausgestaltung der Ost-West Grünfuge zwischen der Einfamilienhaus-Bebauung und den zentralen Mehrfamilienhäusern 76 Abb. 37: Bildliche Darstellung einer möglichen Ausgestaltung der Ost-West Grünfuge zwischen der Einfamilienhaus-Bebauung und den zentralen Mehrfamilienhäusern 76 Abb. 38: Verortung der bildlichen Darstellung einer möglichen Aussicht aus dem Plangebiet in Richtung Beek in der Twiete/Tarpenbek-Niederung 77 Abb. 39: Bildliche Darstellung einer möglichen Aussicht aus dem Plangebiet in Richtung Beek in der Twiete/Tarpenbek-Niederung 77 Abb. 40: Stuttgart Mailänder Platz Beispielprojekt 82 Abb. 41: Vorsorgevariante 83 Abb. 42: Darstellung der Sammlung und Nutzung von Betriebswasser, Schnitt durch einen typischen Wohnhof 84 10 Abb. 43: Detaillierte Darstellung der Sammlung und Nutzung von Betriebswasser im Gebäud 84 Abb. 44: Wasserkonzept für die Verkehrsflächen 88 Abb. 45: Anordnung der Bausteine in der Haupterschließungsstraße 91 Abb. 46: Anordnungsschema der Bausteine in den östlichen bzw. westlichen Wohnstraßen (Nebenerschließungsstraßen) 94 Abb. 47: Variation des Anordnungsschemas der Bausteine in den Wohnstraßen im nördlichen Teil (mit Verdunstungsmulde) 94 Abb. 48: Fließrichtungen und Rahmenbedingungen der Wasserbewirtschaftung im Gebiet 97 Abb. 49: Qualitative Änderung der Wasserbilanz einer Siedlung bei zunehmender Bebauung 98 Abb. 50: Plan zur Verortung der Schnitte 99 Abb. 51: Schnitt durch den Grünzug Ost-West, Teil 1 99 Abb. 52: Detaillierter Schnitt durch den Grünzug Ost-West, Teil 1, Strategie im Freiraum und Bausteine 100 Abb. 53: Schnitt durch den Grünzug Ost-West, Teil 2 100 Abb. 54: Detaillierter Schnitt durch den Grünzug Ost-West, Teil 2, Strategie im Freiraum und Bausteine 101 Abb. 55: Schnitt durch die Grünfläche Nord-Süd 101 Abb. 56: Detaillierter Schnitt durch die Grünfläche Nord-Süd, Strategie im Freiraum 102 Abb. 57: Plan Verortung des Grünrands 102 Abb. 58: Grünrand (Grünzone zwischen Neubau und Gebietsgrenze), Strategie im Freiraum 103 Abb. 59: Plan Verortung des Hofbereiches 104 Abb. 60: Schnitt durch einen exemplarischen Hofbereich, Strategie im Freiraum und Bausteine 104 Abb. 61: Exemplarischer Hofbereich, Strategie im Freiraum und Bausteine 105 Abb. 62: Wasserkonzept, Überflutung und Starkregen 119 Abb. 63: Referenzbilder Grünfläche/grüne Freiräume 128 Abb. 64: Referenzbild Straßenbäume 129 Abb. 65: Referenzbilder Vermeidung von Versiegelung /Entsiegelung 132 Abb. 66: Referenzbilder Versickerung mit Bodenpassage 133 11 Abb. 67: Referenzbild Verdunstungsmulde mit einer maximalen Einstauftiefe für den Regenwasserrückhalt von 30 cm 134 Abb. 68: Referenzbilder Tiefbeet 135 Abb. 69: Referenzbilder Multifunktionale Rückhalteräume 137 Abb. 70: Referenzbilder Uferstrukturen 138 Abb. 71: Referenzbilder Wasserspiele 139 Abb. 72: Referenzbilder Naturnahe Reinigungsverfahren 141 Abb. 73: Referenzbilder Bewässerung 142 Abb. 74: Referenzbild Dachbegrünung 144 Abb. 75: Referenzbild Dachbegrünung 144 Abb. 76: Referenzbild Fassaden-/Wandbegrünung 146 Verzeichnis der Tabellen Tab. 1: Flächenberechnung (Ramboll Studio Dreiseitl 2019) 61 Tab. 2: Varianten im Vergleich 111 Tab. 3: Größen relevanter Flächentypen im Vergleich 112 Tab. 4: Berechnung der abflusswirksamen Fläche nach DIN 1986-100 115 Tab. 5: Abschätzung der Wasserbilanz für die verschiedenen Varianten (Anteil der Variablen der Wasserbilanz in Prozent) 117 12 Abkürzungsverzeichnis BauGB Baugesetzbuch BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung bzw. beziehungsweise ca. circa Cfb Warm-gemäßigte Klimazone 1 d. h. das heißt DIN Deutsches Institut für Normung DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall et al. Et alii etc. Et cetera evtl. eventuell EZG Einzugsgebiet FB Fachbereich FG Künstliches Fließgewässer/Graben FNP Flächennutzungsplan inkl. inklusive ggf. gegebenenfalls GmbH Gesellschaft mit beschränkter Haftung 1 Vgl. http://www.klima-der-erde.de/koeppen.html http://www.klima-der-erde.de/koeppen.html 13 GOK Geländeoberkante LLUR Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Lan- des Schleswig-Holstein MHQ Mittlerer Hochwasserabfluss MQ Mittlerer Abfluss NASS Neuartige Sanitärsysteme o. ä. oder ähnlich ÖPNV Öffentlicher Personennahverkehr Pn Eisenhumuspodsol S. Seite sog. sogenannte SUP Strategische Umweltprüfung usw. und so weiter UWB Untere Wasserbehörde vgl. vergleiche WHG Wasserhaushaltsgesetz WRRL Wasserrahmenrichtlinie z. B. zum Beispiel 14 Einleitung Infrastrukturen der Daseinsvorsorge sind die Voraussetzungen für den Wohlstand einer Gesell- schaft, eine prosperierende Wirtschaft sowie die Grundlage für ein gutes Leben der Menschen. Neben einer technisch-materiellen haben Infrastrukturen immer auch eine gesellschaftliche Dimension. Sie spiegeln gesellschaftliche Vorstellungen z. B. von Ver- und Entsorgungsqualitä- ten wider und müssen den Bedürfnissen der Einwohner*innen entsprechen. Im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft gilt es, die Bevölkerung ausreichend und zuverlässig mit Trinkwas- ser zu versorgen und eine umweltverträgliche Abwasserentsorgung inklusive Regenwasserbe- wirtschaftung zu gewährleisten. Die aktuell bestehenden Systeme unterliegen durch demogra- phische Veränderungen, steigende Energiepreise und den Auswirkungen des Klimawandels einem stetig steigenden Druck. Infrastrukturen, die vor 100 Jahren noch als die „richtigen“ galten, scheinen sich vor den neuen Herausforderungen wandeln zu müssen. Die Folgen des Klimawandels, wie Starkniederschlä- ge, Hochwasser oder Hitze- und Trockenperioden, stellen Wasser- und Stadtinfrastrukturen vor neue Herausforderungen. Diesen Herausforderungen müssen sich Planerinnen und Planer von Infrastrukturen stellen, da die Infrastrukturen und ihre Resilienz einen zentralen Stellenwert für menschliche Gesundheit und Unversehrtheit sowie wirtschaftliche Entwicklung haben. Dies gilt insbesondere für die Wasserinfrastruktur. Der Forschungsverbund netWORKS 2 hat es sich zur Aufgabe gemacht, innovative und nachhal- tige Lösungen im Bereich der Wasserver- und Abwasserentsorgung zu erarbeiten, um Kommu- nen bei der dafür nötigen Transformation der Wasserinfrastruktur zu unterstützen. Aktuell geht es insbesondere darum, Anpassungen an den Klimawandel anzustoßen, Abwasser als Res- source zu verstehen, indem leicht verschmutztes Abwasser (sog. Grauwasser) wiederverwen- det wird, Nährstoffe aus dem Abwasser aufbereitet werden sowie die Abwasserwärme genutzt wird. Der Forschungsverbund netWORKS setzt sich interdisziplinär aus Forscherinnen und Forschern, sowie Praxispartner*innen aus Kommunen sowie Ver- und Entsorgungsunterneh- men zusammen. Die Maxime ist, die verschiedenen Erfahrungsschätze und unterschiedlichen Sichtweisen zu kombinieren, um erarbeitete Ergebnisse praxisnah reflektieren und weiterentwi- ckeln zu können. Inzwischen arbeitet der Forschungsverbund netWORKS an seinem vierten Projekt: „Resilient networks: Beiträge von städtischen Versorgungssystemen zur Klimagerechtigkeit“. In netWORKS 4 liegt der Schwerpunkt der Umsetzung einer nachhaltigen Wasserinfrastruktur auf konkreten Quartieren in Norderstedt (Schleswig-Holstein) und Berlin. 2 Vgl. https://networks-group.de https://networks-group.de/ 15 Auf dem Weg zu einer flächendeckenden Umsetzung von nachhaltigen Wasserinfrastrukturen sind noch viele offene Fragen von Kommunen und Planenden zu beantworten. Welche Mög- lichkeiten gibt es zum nachhaltigen Umbau von (Wasser-)Infrastrukturen? Welchen Beitrag können dabei die grünen Infrastrukturen leisten? Wie wirken sich nachhaltige Infrastrukturen auf den Alltag von Bewohnerinnen und Bewohnern aus? Inwiefern können durch nachhaltige Infra- strukturen Mikroklima und Stadtökologie positiv beeinflusst werden? Wie kommen die Akteure vor Ort zu einer umfassenden Bewertung und Auswahl von geeigneten Maßnahmen? Wie kann die Verknüpfung von technischen Infrastrukturen, Grünflächen und Wasserkörpern zu einer Verbesserung der bisherigen Infrastrukturkonzeption und zu mehr Klimagerechtigkeit führen? All diesen Fragen widmet sich netWORKS 4. Berlin und Frankfurt am Main, Oktober 2019 Forschungsverbund netWORKS Verbundkoordination 16 1 Thematische Einführung Für die Gestaltung zukunftsfähiger und klimagerechter Städte spielen Wasser- und Grüninfra- strukturen eine zentrale Rolle. Sie müssen robust und anpassungsfähig gegenüber den Folgen des Klimawandels wie Starkniederschlägen oder Hitzeperioden sein. Zugleich müssen sie den schonenden Umgang mit Ressourcen berücksichtigen. Dazu ist die Verknüpfung von grauen (z. B. Kanäle, Rohrleitungen), blauen (z. B. Wasserflächen) und grünen Infrastrukturen (z. B. Grün- und Freiflächen, Gründächer/-fassaden) sinnvoll. Durch die integrierte Betrachtung und gezielte Verknüpfung von blauen, grünen und grauen Infrastrukturen können vielfältige Ziele der Stadtentwicklung besser verfolgt werden als bei einer isolierten Betrachtung. Auch öffnen sich für die Stadtplanung neue Planungsansätze und Optionen. Für die Verknüpfung verschiedener wasserbezogener Infrastrukturen ist eine gute Abstimmung zwischen der Stadt- und Infrastrukturentwicklung erforderlich, bei der gemeinsam nach Strate- gien und Maßnahmen zum Erreichen der verschiedenen Zielsetzungen gesucht wird. Dafür werden im Projekt netWORKS 4 Ansätze zur integrierten Planung und Kopplung von blauen, grünen und grauen Infrastrukturen untersucht. Das Forschungsprojekt „Resilient networks: Bei- träge von städtischen Versorgungssystemen zur Klimagerechtigkeit (netWORKS 4)“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Fördermaßnahme „Transformati- on urbaner Räume“ des Förderschwerpunkts „Sozial-ökologische Forschung“ gefördert. Gemeinsam mit Akteuren der Stadt Norderstedt untersucht netWORKS 4 anhand eines konkre- ten Planungsvorhabens, wie einzelne „Bausteine“ blauer, grüner und grauer Infrastrukturen zur Wasserbewirtschaftung in Zeiten des Klimawandels sinnvoll verknüpft und gestaltet werden können. Die gemeinsam von kommunalen Akteuren und Forschungsverbundpartnern angestell- ten Überlegungen werden in einer planerischen Machbarkeitsstudie für das Baugebiet „Sieben Eichen“ verdichtet. Der Stadtplanung und der Politik in Norderstedt werden mit der Machbar- keitsstudie verschiedene Gestaltungsvarianten für Grün- und Wasserinfrastrukturen an die Hand gegeben, die für dieses Gebiet (und darüber hinaus) zukunftsfähige und zugleich für die Bevölkerung attraktive Lösungen zum Umgang mit Wasser in Norderstedt entwickeln. Wasser wird als zentrales Element und Ressource nachhaltiger Stadtentwicklung in Wert gesetzt und erlangt im städtischen Planungsprozess besonderes Augenmerk. Die mit diesem Dokument präsentierten Gestaltungsvarianten im Rahmen der Machbarkeitsstu- die wurden in einer Reihe von Workshops im Zeitraum Dezember 2016 bis Januar 2019 mit Vertreterinnen und Vertretern der Verwaltung (Baudezernent, Amt bzw. Stabsstelle Nachhalti- ges Norderstedt, Amt für Stadtentwicklung, Umwelt und Verkehr – FB Planung, FB Natur und Landschaft und FB Verkehrsflächen, Entwässerung und Liegenschaften), der beauftragten (Fach-)Planungsbüros aus den Bereichen Stadtplanung, Verkehrsplanung und Grünplanung sowie den Forschungspartnern entwickelt. Dabei sind auch die im Rahmen der Öffentlichkeits- beteiligung im Quartier gewonnenen Anregungen eingeflossen. 17 Diese Machbarkeitsstudie setzt auf dem im Auftrag der Stadtplanung vom Büro Cappel + Kranzhoff Stadtentwicklung und Planung GmbH entworfenen städtebaulichen Grobentwurf für das Planungsgebiet (Stand September 2019) auf, der in einen Rahmenplan münden wird. Im Abstimmungsprozess mit den kommunalen Akteuren und den (Fach-)Planungsbüros wurden frühzeitig die Belange und insbesondere die Flächenbedarfe für die Wasserinfrastrukturen be- rücksichtigt. Damit bietet der vorliegende städtebauliche Entwurf genügend Spielraum, um verschiedene Gestaltungs- und Auslegungsvarianten gekoppelter Wasserinfrastrukturen zu entwerfen und den kommunalen Akteuren zur Umsetzung anzubieten. Die drei vorgestellten Varianten, die für die Machbarkeitsstudie entwickelt wurden, kombinieren Bausteine mit unterschiedlichen Innova- tionsgraden und loten damit auch politische, ökonomische und planerische „Grenzen“ der Um- setzung vor Ort aus. Die derzeit nicht umgesetzten Bausteine werden damit in die Diskussion eingeführt und stehen perspektivisch für weitere Planungen zur Verfügung. 18 2 Bausteine blau-grün-grau gekoppelter Infrastrukturen für eine klimagerechte Stadtentwicklung Der Ansatz des Forschungsverbunds besteht in der „Kopplung“ bzw. gezielten Verknüpfung von blauen, grünen und grauen Infrastrukturen. Die dahinterliegende Grundannahme ist, dass sich Wasser in urbanen Siedlungsräumen vor dem Hintergrund des fortschreitenden Klimawandels und den sich damit verändernden Temperaturen und Niederschlagsregimen (sowohl in zeitli- cher Hinsicht als auch in der Menge: mal kurz und sehr heftig, mal lang anhaltend viel oder aber auch über längere Zeiträume zu wenig) nicht mehr nur mittels der üblichen technischen, d. h. „grauen“ Infrastrukturen der Siedlungswasserwirtschaft (z. B. Kanäle, Zisternen etc.) bewirt- schaften lässt. Schon heute reichen die Kapazitäten der technischen Infrastrukturen der Stadt- entwässerung in vielen Städten regelmäßig nicht aus, um kurzzeitige, extreme Niederschlags- mengen sicher und umweltverträglich abzuleiten. Häufig gehen die Extremereignisse mit erheb- lichen Schäden in den betroffenen Städten einher, wie diese Beispiele zeigen: ■ Am 02.07.2011 fielen im Großraum Kopenhagen innerhalb von 2 Stunden rund 150 Liter Regen pro Quadratmeter. Zum Vergleich: Durchschnittlich beträgt die jährliche Nieder- schlagsmenge dort 621 Liter im Jahr. Der entstandene Schaden summierte sich auf circa 1,8 Mrd. USD, wovon circa 1 Mrd. USD versicherte Schäden waren. ■ Am 28.07.2014 fielen in Münster innerhalb von nur 7 Stunden 292 Liter Regen pro Quadrat- meter, mehr als ein Drittel der jährlichen Niederschlagsmenge. Dabei entstanden Sachschä- den, die sich allein für die Versicherungen auf 240 Mio. Euro belaufen. ■ Am 29.06.2017 fielen in Berlin mit rund 200 Litern Regen pro Quadratmeter an nur einem Tag ebenfalls mehr als ein Drittel des durchschnittlichen Jahresniederschlags (578 Liter Re- gen pro Quadratmeter). Hier lagen die versicherten Sachschäden innerhalb des Stadtgebiets von Berlin und in Teilen von Brandenburg bei rund 60 Millionen Euro. Immaterielle und mate- rielle Schäden bei allen Betroffenen ohne eine Versicherung gegen Elementarrisiken (wie Hochwasser/Starkregen) kommen hinzu. Viele weitere Beispiele ließen sich nennen. Und es kann Städte auch wiederholt treffen: So wurde Kopenhagen in den Jahren 2010 bis 2015 fünfmal mit Starkregen konfrontiert und be- treibt mittlerweile einen vorsorgeorientierten Umbau der Stadt (Kruse 2016). In einem For- schungsprojekt vom Deutschen Wetterdienst und dem Gesamtverband der Deutschen Versi- cherungswirtschaft wurde errechnet, dass die Beseitigung der Folgen eines Starkregens pro Haus durchschnittlich 5.293 Euro kostete (Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirt- schaft 2019). Die Extremereignisse und Schäden rücken die Notwendigkeit zur Vorsorge gegen Starkregenereignisse (und auch Hitze) in das Bewusstsein der Akteure. Auch Norderstedt ist von extremen Wetterereignissen betroffen: Einerseits musste die Sielbereitschaft der Stadtent- wässerung Norderstedt im Jahr 2017 nach Starkregenereignissen an insgesamt acht Tagen stundenlang gegen Überschwemmungen anarbeiten (Sielbereitschaft der Stadtentwässerung Norderstedt 2017). Dabei sind die vorsorglichen Reinigungen von bekanntermaßen anfälligen 19 Sickerschächten und Sinkkästen nicht mit eingerechnet. Andererseits haben die trockenen und heißen Sommer 2018 und 2019 dazu geführt, dass auch alte Bäume durch Wassermangel massiv geschädigt wurden. Gerade in Hitzeperioden kann die Verdunstung von Wasser – z. B. durch Bäume – eine wichtige Abmilderung der Überhitzungsfolgen bieten. Dafür muss Wasser allerdings dann auch verfügbar sein. Was versteht netWORKS 4 unter blauen, grünen und grauen Infrastrukturen? Infrastrukturen bilden gleichsam den „Unterbau“ moderner Gesellschaften. Als Ver- und Entsor- gungssysteme sind sie eine Voraussetzung für Wirtschaft und Gesellschaft und wirken auf die- se ein. Zugleich werden sie aufgrund von gesellschaftlichen Leitvorstellungen und Entschei- dungen in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft geplant, umgesetzt und finanziert (Libbe et al. 2018: 26). Insofern sind die Infrastrukturen der Wasserwirtschaft nicht einfach nur als technisch- materielle Struktur (Kanäle, Rohre, Pumpen, Anlagen etc.) zu verstehen. Vielmehr vereinen sie als sozio-technische Systeme schwer voneinander abgrenzbare technische, wirtschaftliche, soziale und institutionelle Faktoren. Hinzu kommen die natürlichen Umweltbedingungen, die Form und Art der Infrastrukturen beeinflussen (Kluge/Libbe 2006: 19). In diesem Sinne kann neben den technischen Infrastrukturen auch Grün als Infrastruktur begriffen werden. ■ „Blaue Infrastrukturen“: Dies sind sowohl natürliche Gewässer als auch künstliche, neu an- gelegte Teiche, Gerinne oder andere Formen von Wasserläufen und -flächen. In blauen Inf- rastrukturen ist (blaues) Wasser zumindest zeitweise sichtbar. ■ „Grüne Infrastrukturen“: Dies sind boden- und gebäudegebundene Bausteine mit sichtbarem Grün, wie zum Beispiel unversiegelte Freiflächen, städtisches Grün, Bauwerksbegrünungen (z. B. Dach- und Fassaden-/Wandbegrünung, Gleisbettbegrünung, etc.) oder Versicke- rungsmulden. Sie sind meist sicht- und erlebbare Elemente im Freiraum, die auch zur Um- weltbildung genutzt werden können. Im Kontakt mit grünen und auch blauen Infrastrukturen (s. u.) wird naturwissenschaftliches Verständnis und Handlungswissen zu Umweltschutz und gesunder Ernährung gefördert. ■ „Graue Infrastrukturen“: Hierunter fallen technische Wasserinfrastrukturen wie zum Beispiel stauraumschaffende und reinigende Anlagen der Abwasserentsorgung (z. B. Regenrückhal- tebecken oder Retentionsbodenfilter), Systeme der Betriebswassernutzung im und am Ge- bäude (z. B. für Toilettenspülung, Bewässerung, etc.) oder unterirdische Versickerungssys- teme (z. B. Rigolen-Systeme). Meist sind graue Infrastrukturen nicht sichtbar und damit der Wahrnehmung und Aufmerksamkeit der Bevölkerung entzogen. Nicht immer lassen sich die Bausteine eindeutig zuordnen. Und aus Sicht des Kopplungsan- spruchs ist das auch nicht notwendig. Die Einordnung in blau, grün und grau hilft gleichwohl, die Bausteine zu sortieren und Orientierung in der Vielzahl verschiedener Bausteine zu schaffen (Winker et al. 2019). 20 Zwei Aspekte sind mit Blick auf die Bausteine gekoppelter Infrastrukturen zu beachten: Zum einen sind die Bausteine auf unterschiedliche Wasserqualitäten und -quellen ausgerichtet bzw. spezialisiert (z. B. Niederschlagswasser 3 , Schmutzwasser 4 , Grauwasser 5 , Betriebswasser 6 , Trinkwasser). Zum anderen werden durch die Kopplung der Bausteine unterschiedliche räumli- che Dimensionen/Skalen integriert: die Gebäudeebene, das Quartier und darüber hinaus das Wassereinzugsgebiet von (natürlichen) Oberflächengewässern. Für die einzelnen Ebenen ste- hen verschiedene Bausteine zur Verfügung. Dabei unterstützen die Bausteine sowohl unter- schiedliche planerische und klimatische Ziele als auch Ökosystemleistungen, sodass es hilf- reich ist, sich zuerst Klarheit über die prioritären Ziele zur Entwicklung eines Gebietes zu ma- chen, um daraufhin geeignete Bausteine auszuwählen und zu kombinieren. Eine klimagerechte Stadtentwicklung berücksichtigt, dass die Auswirkungen des Klimawandels in der Stadt – abhängig von Vorbelastungen – räumlich unterschiedlich stark wirken („Hot- spots“) und zugleich verschiedene Bevölkerungsgruppen unterschiedlich stark von den Folgen betroffen sind. Extreme Niederschläge wirken sich in stark versiegelten städtischen Bereichen stärker aus als in noch weitgehend naturnahen Gebieten, in denen Wasser besser zurückgehal- ten und verdunsten bzw. versickern kann. Daneben sind zum Beispiel insbesondere ältere Per- sonen und Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen besonders anfällig gegenüber den Aus- wirkungen von Hitze. Eine am Ziel der Klimagerechtigkeit ausgerichtete Stadtentwicklung strebt eine Verringerung der Vulnerabilität sowohl in Bezug auf die städtischen Räume als auch auf Risikogruppen in der Bevölkerung an. Hierfür sind Maßnahmen zur Verbesserung der Ökosys- temleistungen wie zum Beispiel Kühlung durch die Verdunstung von Wasser in den betroffenen Gebieten geeignet. Bei Neubauvorhaben ist sicherzustellen, dass zumindest keine Verschlech- terung der Situation eintritt. Konkret kann das bedeuten, eine Beeinträchtigung von Kaltluft- schneisen im Gebiet z. B. durch Fassaden- und Dachbegrünung in ausreichendem Maße zu kompensieren, sodass kühlere Luft vermehrt vor Ort entstehen kann. Bausteine gekoppelter Infrastrukturen erbringen Ökosystemleistungen (vgl. Winker et al. 2019), die Klimafolgen abschwächen, etwa indem sie Wasser zurückhalten und Schutz vor Überflutung 3 Das durch Niederschläge (Regen, Schnee, Hagel usw.) anfallende, von bebauten oder befestigten Flächen abfließende und gesammelte Wasser, im wesentlichen Regenwasser (= Regenwasserab- fluss). 4 Durch den Gebrauch verändertes und in ein Entwässerungssystem eingeleitetes Wasser (DIN 4045:2003-08) (vgl. DWA-A 272, Juni 2017 Grundsätze für die Planung und Implementierung Neuarti- ger Sanitärsysteme (NASS)). 5 Stoffstrom des Abwassers aus dem häuslichen Bereich ohne Fäkalien, teilweise unterschieden in stark (Küchenbereich, Waschmaschine) und schwach (Badewanne, Dusche, Handwaschbecken etc.) belas- tet (vgl. DWA-A 272, Juni 2017 Grundsätze für die Planung und Implementierung Neuartiger Sanitär- systeme (NASS)). 6 Wasser für häusliche und gewerbliche Einsatzbereiche, welches keine Trinkwasserqualität haben muss (DIN 1989-1:2002-04). 21 bieten oder Wasser verdunsten und damit zur Kühlung beitragen. Neben diesen sogenannten regulativen Ökosystemleistungen bieten gekoppelte Infrastrukturen darüber hinaus sozio- kulturelle Ökosystemleistung, indem sie die Erlebbarkeit von Grün und Wasser ermöglichen, (darüber) eine Identifikation mit dem Quartier steigern können und zur Umweltbildung beitragen (können). Neben der unterschiedlichen Vulnerabilität sozialer Gruppen gegenüber den Folgen des Klima- wandels verfügen soziale Gruppen auch über unterschiedliche Ressourcen zum Umgang mit und der Anpassung an die Folgen des Klimawandels sowie der Beteiligung an (planerischen) Entscheidungsprozessen. Eine klimagerechte Stadtentwicklung zielt auf eine wirksame Beteili- gung von Akteuren in Planungs- und Entscheidungsprozessen. Zur Verfahrensgerechtigkeit gehört, dass die Beteiligung unabhängig vom sozio-ökonomischen Status sowie von sozio- demographischen Merkmalen geschieht und gelingt. Verfahrensgerechtigkeit kann deshalb sehr bewusst auch so angelegt werden, dass die Beteiligung (besonders) vulnerabler Gruppen in den Planungsprozessen gezielt gesucht und gefördert wird, da diese ein besonderes Schutzbe- dürfnis gegenüber Klimafolgen haben. Der Forschungsverbund netWORKS 4 geht davon aus, dass sich durch die gezielte Kopplung der blauen, grünen und grauen Infrastrukturen neuartige Infrastruktursysteme herausbilden können, die sich resilient gegenüber den Folgen des Klimawandels verhalten und damit geeig- nete Vorsorgemaßnahmen darstellen. Abb. 1: Bausteine gekoppelter Infrastrukturen (vgl. Trapp/Winker 2020: 30) Eine umfassende Übersicht der Bausteine zur Kopplung von Infrastrukturen ist im netWORKS- Paper (Nr. 34) „Die Kopplungsmöglichkeiten von grüner, blauer und grauer Infrastruktur mittels raumbezogener Bausteine“ (Winker et al. 2019) zu finden. Bausteine, die im Rahmen der Kommerzielles Urban Farming Naturnahe Reinigungsverfahren Multifunktionale Rückhalteräume 22 Machbarkeitsstudie für Norderstedt betrachtet wurden, sind auch hier im Anhang (Kap. 7) auf- geführt und beschrieben. Die Auswahl an Maßnahmen ist groß. Das zeigt bereits die Übersicht von Bausteinen, die im Rahmen der Arbeiten des Vorhabens in Norderstedt („Sieben Eichen“) vorgestellt und geprüft wurden: Abb. 2: Zusammenfassung der Bausteine (netWORKS 4 und Ramboll Studio Dreiseitl) Viele Bausteine setzen am Gebäude und im Quartier an. Sie ermöglichen eine dezentral ausge- richtete Regenwasserbewirtschaftung. Diese bewirtschaftet die Niederschläge dort, wo sie an- fallen. Sie orientiert sich mit geeigneten Maßnahmen an den örtlichen Gegebenheiten und am natürlichen Wasserkreislauf. Hierzu wird das Niederschlagswasser möglichst im Gebiet zurück- gehalten und verdunstet (z. B. über künstliche Wasserflächen, Gebäudebegrünung oder im T Bausteine Norderstedt Sieben-Eichen / Glashütter Damm Grüne Infrastruktur Blaue Infrastruktur Graue Infrastruktur Grünflächen und grüne Freiräume (inkl. Bäume) Multifunktionale Rückhalteräume Fassaden-/ Wandbegrünung Kommerzielles Urban Farming Innenraum- begrünung Dachbegrünung Wasserflächen Bewässerung Wasserspiele Stauraum im Kanal- einzugsgebiet Technische Reinigung von Niederschlagswasser Naturnahe Reinigungsverfahren Toilettenspülung (mit Betriebswasser) Versickerung unterirdisch Versickerung mit Bodenpassage Technische Reinigung von Abwasser Verdunstungs- mulden Entsiegelung / Vermeidung von Versiegelung 23 Freiraum), genutzt (z. B. als Betriebswasser) und/oder über die belebte Bodenschicht versi- ckert. 7 7 Eine Hilfestellung bietet das technische Regelwerk der Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA). 24 3 Rahmenbedingungen und Planungsziele für das Gebiet8 3.1 Planungsziele der Stadt Norderstedt und Rahmenbedingungen für das Gebiet „Sieben Eichen“ Das Amt für Stadtentwicklung, Umwelt und Verkehr, Fachbereich Stadtplanung, verfolgt für die Entwicklung des Gebiets „Sieben Eichen“ auf Grundlage der im Flächennutzungsplan (FNP) 2020 ausgewiesenen Flächen zu einem Wohngebiet folgende Planungsziele (Stadt Norderstedt 2017a: B 17/0214): 1. ein Anteil von 30 % gefördertem Wohnungsbau soll realisiert werden 9 , 2. im Sinne des sogenannten Grünen Leitsystems der Stadt Norderstedt wird durch siedlungs- randbegleitende Wegeführungen und Wege durch das Quartier eine Vernetzung von Grün- flächen erreicht, 3. zu den Rändern, insbesondere zu der bestehenden Nachbarschaftsbebauung, werden pas- sende Übergänge geschaffen, 4. ein nachhaltiger Umgang mit Regen-, Grau- und Schmutzwasser wird im Zuge der städte- baulichen Entwicklung im Quartier durch das Forschungsvorhaben netWORKS 4 einge- bracht. Bei der frühzeitigen Öffentlichkeitsbeteiligung sind weitere Themen, Anliegen und Konkretisie- rungen angesprochen worden, die in das weitere Planverfahren einfließen sollen (Stadt Nor- derstedt 2017b: B 17/0517): ■ Bewahrung des städtebaulichen Charakters des Glashütter Damms: Der Charakter des Glashütter Damms soll nicht durch abriegelnde Bebauung (geschlossene Blockstrukturen) verändert werden. Der Alleecharakter kombiniert mit einer offenen Bebauung ist ein ortsbild- prägendes Merkmal, das zum Beispiel durch Stadtvillen und Kaffeemühlenhäuser an dieser Stelle ergänzt werden kann. ■ Verträgliche Gestaltung der Übergänge zwischen Bestandsbebauung und neuem Baugebiet: Durch öffentliche Grünstreifen und öffentliche Wegeführungen sowie hinsichtlich der Bebauungshöhen gemäßigte Übergänge an den Rändern des neuen Baugebietes soll soweit wie möglich ein gebietsverträglicher und grüner Übergang geschaffen werden. ■ Einfügen des Baugebietes in die Landschaft: Keine harten Bebauungskanten zum Sied- lungsrand, sondern die Umsetzung eines landschaftlich verträglichen Übergangs zwischen 8 Eine Übersicht über die Lage des Gebiets in der Stadt findet sich in Kap. 4. 9 Mit dem allgemein geltenden Beschluss der Stadtvertretung vom 22.10.2019 ist der Anteil an geförder- tem Wohnungsbau auch für dieses Gebiet auf 50% erhöht worden. 25 Neubaugebiet und Tarpenbekniederung, zum Beispiel durch Eingrünung oder niedrige Be- bauung, soll Ziel der Entwicklung sein. ■ Herstellung eines dörflichen Erscheinungsbildes: Hinsichtlich der Gestaltung des neuen Baugebietes soll eine Architektur-, Formen- und Materialsprache zur Umsetzung kommen, die eher einen dörflichen Charakter hat. Dies betrifft sowohl das Erscheinungsbild des öffent- lichen Raumes wie Straßen und Grünräume als auch gestalterische Vorgaben für den zu- künftigen Hochbau. Die in den Veranstaltungen stark nachgefragte Wohnform Einfamilien- haus soll als Bautypologie hierbei berücksichtigt werden. ■ Herstellung einer nutzbaren Grünfläche: Eine Grünanlage oder ein Grünflächenverbund soll geschaffen werden. Hinsichtlich der Ausstattung und Dimensionierung soll Sorge dafür getragen werden, dass es sich hierbei um einen Zugewinn für den gesamten Stadtteil han- delt mit Angeboten für verschiedene Nutzergruppen. ■ Der wohnungsnahe Zugang zu Grünflächen soll für möglichst viele zukünftige Bewohne- rinnen und Bewohner realisiert werden. ■ „Sieben Eichen“ als prägendes Element herausarbeiten: Die den heutigen Ausblick prä- genden sieben Bäume auf der Fläche sollen nicht nur geschützt, sondern darüber hinaus als besonderes Entwurfselement berücksichtigt werden, um weiterhin ein Identifikationssymbol darzustellen, zum Beispiel im Rahmen einer zentralen Grünfläche/Grünverbindung. ■ Seniorengerechtes Wohnen: Neben Einfamilienhauswünschen ist diese Wohnform ein in Veranstaltungen oft genanntes Thema, das im Rahmen der Entwürfe berücksichtigt werden soll. Städtebaulich wird es in diesem Zuge erforderlich sein, einen entsprechenden Rahmen dafür zu schaffen, wie soziale Treffpunkte und eine bessere ÖPNV-Anbindung. ■ Verträgliche Bewältigung des zusätzlichen Verkehrsaufkommens: Hinsichtlich der An- regungen zur Bewältigung des zusätzlichen Verkehrsaufkommens sollen verschiedene An- sätze zur Reduzierung des Autoverkehrs geprüft und verfolgt werden. Hierunter fallen zum Beispiel: flankierende Maßnahmen in umliegenden bestehenden Gebieten, Einführung alter- nativer Mobilitätsangebote, Einrichtung autoarmer Wohnbereiche, Einrichtung einer ÖPNV- Buslinie, Verbesserung der Fuß- und Radwegvernetzung, Schaffung sicherer Querungsmög- lichkeiten für den Fuß- und Radverkehr, Berücksichtigung „schwächerer“ Verkehrsteilnehme- rinnen und -teilnehmer (ältere Menschen, Beeinträchtigte, Kinder). Ein Ausbau des Glashütter Damms ist nicht vorgesehen. Auch ein vollständiger Ausbau des Gebietes als autofreies oder zumindest autoarmes Quartier soll in dieser Lage nicht verfolgt werden, um nicht negative Auswirkungen auf angrenzende Quartiere zu verlagern (Park- druck). 26 ■ Wohnen in kleinen Nachbarschaften: Hausgruppen, die über Kommunikationsräume und Gemeinschaftsflächen verfügen, sollen Bestandteil der Planungen sein. ■ Blickbeziehungen vom Baugebiet in die Tarpenbekniederung: Freie Ausblicke vom Glashütter Damm in die Landschaft werden mit der Bebauung nicht länger zu gewährleisten sein. Es wird angestrebt, aus dem Baugebiet heraus neue Blickbeziehungen in die Land- schaft herzustellen. ■ Herstellung von wohnortnaher Infrastruktur/Dienstleistungen: Die Anregung, zukünftig neue Betreuungsmöglichkeiten für Kinder, Angebote für Jugendliche oder Einrichtungen für ältere Menschen im Baugebiet zu schaffen, ist im weiteren Verfahren zu prüfen. Hier muss der entsprechende Bedarf gegeben sein. ■ Abstand der Bebauung zur Beek hinter der Twiete und Umgang mit Grundwasser: Das Thema Niederschlagswasser, Oberflächenwasser und hoch anstehendes Grundwasser soll einen wichtigen Baustein für die städtebauliche Planung darstellen. Es wird angestrebt, den natürlichen Wasserkreislauf beizubehalten. Die Stadt Norderstedt hat im Rahmen des Wettbewerbs „Zukunftsstadt“ sieben Leitziele für eine nachhaltige Stadtentwicklung erarbeitet (Stadt Norderstedt o. J.). Neben einer verstärkten Aus- richtung an Nachhaltigkeitszielen soll sich die Infrastrukturplanung am Gestaltungsprinzip der Resilienz orientieren. Auch wenn nicht jeder einzelne der genannten Punkte formal beschlossen wurde, bilden sie für die Verwaltung das Ziel- und Referenzsystem für die Ausarbeitung des Rahmenplans. 3.2 Wasserwirtschaftliche und -rechtliche Rahmenbedingungen Die an das Projektgebiet angrenzende Tarpenbek gehört aus wasserwirtschaftlicher Sicht zu den Quellen für mögliche Gefährdungen im benachbarten Hamburg. Bei abfließendem Hoch- wasser wird es vor allem dort im Unterlauf zu Überschwemmungen kommen. Wie in der Strate- gischen Umweltprüfung (SUP) zum Flächennutzungsplan (Planung + Umwelt 2007: 63 ff.) her- ausgearbeitet wurde, ist das Umfeld des Plangebiets besonders stark von Veränderungen des natürlichen Wasserhaushalts betroffen. Im gesamten, noch vielfach naturnahen Wasserein- zugsgebiet der Tarpenbek-Ost sind bereits bis zu 30 % der Fläche bebaut, beim südlich an- grenzenden Ossenmoorgraben sind es sogar schon über 70 % der Fläche. Die Tarpenbek hat mit einem circa 85 km 2 großen Einzugsgebiet ihre Quelle in Norderstedt im Zusammenfluss der Bäche Tarpenbek-Ost und Tarpenbek-West. Am Ochsenzoll erreicht die Tarpenbek Hamburg-Langenhorn und fließt in Richtung Flughafen Hamburg, dessen Lande- bahnen über sie hinweg gebaut wurden. Danach erhält sie in Groß Borstel Zufluss durch die Kollau. Kurz vor der Mündung in die Alster bei Hayns Park ist die Tarpenbek in Hamburg- Eppendorf zum Eppendorfer Mühlenteich aufgestaut. Die Tarpenbek erstreckt sich im Unterlauf nach Hamburg und hat damit regionale Bedeutung mit Blick auf Überflutungsvorsorge (vgl. Ka- https://de.wikipedia.org/wiki/Ochsenzoll https://de.wikipedia.org/wiki/Hamburg-Langenhorn https://de.wikipedia.org/wiki/Flughafen_Hamburg https://de.wikipedia.org/wiki/Hamburg-Groß_Borstel https://de.wikipedia.org/wiki/Kollau_(Tarpenbek) https://de.wikipedia.org/wiki/Alster https://de.wikipedia.org/wiki/Hayns_Park https://de.wikipedia.org/wiki/Hamburg-Eppendorf https://de.wikipedia.org/wiki/Hamburg-Eppendorf https://de.wikipedia.org/wiki/Eppendorfer_Mühlenteich 27 pitel 4.6-4.9). Vor diesem Hintergrund soll das Projektgebiet vorsorgeorientiert entwickelt wer- den, wobei der Fokus auf blau-grün-grauen Infrastrukturen und dem klimaangepassten Umgang mit Wasser liegt. Eine wichtige Rahmenbedingung für alle Planungen im Gebiet ist dessen Lage im Wasser- schutzgebiet (Zone III). Daher muss dem Grundwasserschutz ein besonderes Augenmerk gel- ten. Wichtige Hinweise und zu beachtende Rahmenbedingungen liefert die Wasserschutzge- bietsverordnung Langenhorn Glashütte (Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein 2010). Zusammengefasst gilt hier: ■ Gemäß § 4 Abs. 2 Nr. 5 dieser Wasserschutzgebietsverordnung ist es im Wasserschutzge- biet zulässig, Niederschlagswasser in den Untergrund einzuleiten, zu versickern, zu verrie- seln oder zu verregnen. ■ Eine Untergrundeinleitung von gereinigtem Abwasser ist nur in Ausnahmefällen möglich 10 , die hier nicht gegeben sein dürften. ■ Aufgrund der Lage im Wasserschutzgebiet (Zone III) muss eine Grauwasserreinigung, z. B. durch eine Pflanzenkläranlage, nach Aussage der Unteren Wasserbehörde des Kreises Se- geberg ggf. so ausgelegt sein, dass die Anlage nach unten geschlossen ist und kein Wasser versickern kann. Die Nutzungsmöglichkeiten des behandelten Wassers entsprechen denen des Betriebswassers aus einer technischen Aufbereitungsanlage, erstrecken sich also auf einen Einsatz in gegenüber dem Grundwasser abgeschlossenen Systemen wie der Toilet- tenspülung. Für den Einsatz einer Komposttoilette als mögliche Maßnahme ist zu bedenken, dass eine La- gerung von Sekundärrohstoffdünger, insbesondere Klärschlamm oder Kompost, außerhalb von Gebäuden und flüssigkeitsdichten Anlagen nach § 4 Abs. 2 Nr. 6 verboten ist. Außerdem ist die Ausbringung von festen stickstoffhaltigen Düngemitteln nach § 4 Abs. 2 Nr. 7 in der Zeit vom 15. September bis zum 1. Dezember untersagt. Hinweise und Rahmenbedingungen zur Auslegung von Anlagen zur Behandlung und Nutzung von Grauwasser und Grauwasserteilströmen liefert das DWA-M 277 und die UWB im Kreis Segeberg (Zusammenfassung): ■ Der Grundwasserflurabstand muss mindestens circa 1,5 m von der Geländeoberkante be- tragen, insbesondere bei Neubau einer Anlage oder wenn eine Bebauung vorhanden ist. 10 Zulässig ist hier nur eine „Untergrundverrieselung von gereinigtem Abwasser aus Kleinkläranlagen, sofern eine Ableitung in ein Oberflächengewässer nicht möglich ist“ 28 ■ Stoffliche Einleitungsbestimmungen müssen mit der UWB abgestimmt und das Reinigungs- system dementsprechend angepasst werden. Der Zufluss von Fremdwas- ser/Niederschlagswasser in die Behandlungsanlage ist zu verhindern. ■ Die Nutzungsmöglichkeiten des behandelten Grauwassers der Reinigungstypologie müssen entsprechend ausgewählt (gemäß DWA-M 277) und mit der UWB abgestimmt werden (vgl. hierzu auch die Punkte im folgenden Abschnitt). 3.3 Wasserbezogene, infrastrukturelle Ziele für die Gestaltung gekoppelter Infrastrukturen In Ergänzung zu den von der städtischen Planung zusammengetragenen Zielen und Rahmen- bindungen für die Gebietsentwicklung hat das Vorhaben netWORKS 4 aus forscherischer Per- spektive Ziele mit Blick auf gekoppelte Infrastrukturen und die Wasserbewirtschaftung im Gebiet eingebracht. Diese wasserbezogenen, infrastrukturellen Ziele der Planung sind der Erhalt bzw. die Annäherung an den natürlichen Wasserhaushalt, der Schutz von Grundwasser und Oberflä- chengewässern, die Überflutungsvorsorge sowie eine Ressourcenschonung und Wasserkreis- laufführung (u. a. zur langfristigen Sicherstellung der Wasserversorgung). ■ Erhalt bzw. Annäherung an den natürlichen Wasserhaushalt (Verdunstung, Grund- wasserneubildung, Abfluss): Durch menschliche Eingriffe in die Natur wird der natürliche Wasserhaushalt gestört. Ein naturnaher Wasserhaushalt weist i. d. R. ca. 60-70 % Verduns- tung, 20-30 % Grundwasserneubildung und 0-10 % Oberflächenabfluss auf (gemäß DWA-M 153). Insbesondere bauliche Maßnahmen, die mit einer Versiegelung von Böden einherge- hen (wie im Planungsgebiet „Sieben Eichen“), verändern den Wasserhaushalt im Gewäs- sereinzugsgebiet. Im natürlichen Wasserhaushalt verdunstet der weitaus größte Teil des Niederschlagswassers, ein kleiner Teil versickert in das Grundwasser und nur ein sehr ge- ringer Teil fließt ab. Das Verhältnis von Verdunstung, Grundwasserneubildung und Abfluss variiert in Abhängigkeit von den klimatischen (heiß/kalt), topographischen (eben/ondoliert), geologischen (Bodentypen) und ökosystemaren (z. B. Art des Pflanzenbewuchs) Bedingun- gen. ■ Gewässerschutz (Grundwasser und Oberflächengewässer): – Schutz des Grundwassers: Grundwasser ist das Wasser im Boden. Diese unsichtbare Ressource ist ein wesentliches Element des Wasserkreislaufs und erfüllt wichtige ökolo- gische Funktionen. Zudem ist es eine wichtige Trinkwasserressource. Das Grundwasser muss vor Verunreinigungen geschützt werden (Verschlechterungsverbot des Wasser- haushaltsgesetz – WHG 11 und der europäischen Wasserrahmenrichtlinie – WRRL 12 ). Die 11 Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz- WHG) vom 31. Juli 2009 (BGBl. I, S. 2585), zuletzt geändert durch Artikel 2 des Gesetzes vom 4.Dezember 2018 (BGBl. I, S. 2254). 29 konsequente Anwendung des Vorsorgeprinzips ist dabei von großer Bedeutung. Neben Belastungen durch Chemikalien wird daher künftig vermutlich auch eine Belastung des Grundwassers mit Wärmeentzug (z. B. aufgrund von Geothermie-Nutzungen) themati- siert werden. Der Grundwasserschutz ist im Planungsgebiet in Norderstedt insbesondere deshalb von großer Bedeutung, da das Gebiet im Wasserschutzgebiet (Zone III) liegt. – Schutz der Oberflächengewässer: Ziel und rechtliche Vorgabe des Gewässerschutzes in Deutschland ist es, allerorts Oberflächengewässer mit guter ökologischer Qualität zu erhalten bzw. wiederherzustellen. Das entspricht den Vorgaben durch die Europäische Wasserrahmenrichtlinie. Dazu müssen die Gewässer, aber auch ihre Ufer und ihr Umfeld so erhalten bzw. wiederhergestellt werden, dass sich dort die für den jeweiligen Natur- raum typischen Lebensgemeinschaften entwickeln können. Gerade in städtischen Gebie- ten mit einem Mischkanalsystem ist die Wasserqualität der Oberflächengewässer bei Starkregenereignissen regelmäßig durch den (kontrollierten) Überlauf aus dem Kanalsys- tem gefährdet. Auch in städtischen Gebieten mit Trennkanalsystem können Gewässer einer starken hydraulischen (insbesondere kleine Fließgewässer) oder stofflichen (insbe- sondere kleine stehende Gewässer) Belastung ausgesetzt sein. Das Ziel des Gewässer- schutzes muss sich je nach Größe des Kanaleinzugsgebiets nicht nur auf Oberflächen- gewässer im Planungsgebiet beziehen (sofern dort welche sind), sondern erstreckt sich ggf. auch auf weit entfernt liegende Gewässer. ■ Vorsorge gegen Überflutungen: Die in Kapitel 2 zitierten Schäden durch Überflutungen und Starkregenereignisse zeigen die Bedeutung eines vorsorgeorientierten Ansatzes auf. Daher wird die Überflutungsvorsorge als ein Ziel in der Machbarkeitsstudie aufgenommen. In Verbindung mit den zuvor genannten Zielen ist für die weitere Planung ein Überflutungs- nachweis zu erbringen. Dabei ist die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Überflutungsvorsorge abzuschätzen, bei denen aus Vorsorgegründen auch die zunehmenden Extremereignisse zu berücksichtigen sind. „Die DIN 1986-100 fordert für Grundstücke mit mehr als 800 m² ab- flusswirksamer Fläche die Durchführung eines Überflutungsnachweises für ein Nieder- schlagsereignis mit einer Wiederkehrzeit von mindestens T = 30 Jahren. Liegt ein hoher Be- festigungsgrad des Grundstücks sowie ein Anteil an Dachflächen und nicht schadlos über- flutbaren Flächen (Innenhöfe) > 70 % vor, so ist der Nachweis für ein 100-jährliches Regen- ereignis zu führen. Nachzuweisen ist, dass die Differenz zwischen dem in der Anlage ge- speicherten Volumen (dimensioniert bspw. auf T = 5 Jahre) und dem Volumen des jeweilig Extremniederschlagsereignisses (T = 30 oder 100 Jahre) auf dem Grundstück – durch Hochborde, Mulden oder im Relief – schadlos zurückgehalten wird. Alternativ kann sie auch 12 Richtlinie 2000/60/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. Oktober 2000 zur Schaf- fung eines Ordnungsrahmens für Maßnahmen der Gemeinschaft im Bereich der Wasserpolitik. ABl. EG vom 22.12.2000, L 327, S. 1-72 – zuletzt geändert durch: Richtlinie 2014/101/EU der Kommission vom 30. Oktober 2014. ABl. EU vom 31.10.2014, L 311, S. 32-35. 30 an der Oberfläche durch Ableitung auf Straßen oder Geländemulden entwässert werden“ (Sieker 2018). ■ Schonung/effiziente Nutzung von Ressourcen und Wasserkreislaufführung: Die öffent- liche Versorgung mit Trinkwasser ist in Deutschland eine Aufgabe der Daseinsvorsorge (§ 50 Abs. 1 Wasserhaushaltsgesetz). Dabei handelt es sich um eine kommunale Pflichtaufga- be – nicht nur in Schleswig-Holstein, sondern auch in vielen anderen Bundesländern. Also besteht für die Kommunen eine Verpflichtung, die Einrichtungen zur Versorgung mit Trink- wasser aufzubauen und zu unterhalten. „Zunehmend wird es als erforderlich angesehen, dass die Kommunen über ein Konzept verfügen, das aufzeigt, wie auch zukünftig eine hochwertige Versorgung mit Wasser aus zunächst lokalen und evtl. auch (über)regionalen Quellen gesichert werden kann“ (Winker et al. 2019: 21). Die Förderung der Grundwasser- neubildung (z. B. durch Vermeidung weiterer Versiegelung und evtl. der Rücknahme von Versiegelung sowie durch gezielte Versickerungsmaßnahmen) trägt zur Sicherung der Was- serbereitstellung im Einzugsgebiet bei. Sofern für die Wasserversorgung auf Oberflächen- gewässer bzw. Uferfiltrat zurückgegriffen wird, ist darauf zu achten, dass Bausteine zur Verminderung des Abwasserflusses und des Gewässerschutzes im Fokus stehen. Um um- gekehrt den Verbrauch an Trinkwasser zu reduzieren, sind so weit wie möglich alternative Wasserquellen (z. B. Regenwasser oder Grauwasser) für Zwecke zu nutzen, die keine Trinkwasserqualität erfordern. Wenn die genannten Ziele erreicht werden, soll in Abstimmung mit der Stadt Norderstedt auf eine kanalgebundene Entwässerung verzichtet werden. Neben den genannten wasserbezogenen, infrastrukturellen Planungszielen ist die Machbar- keitsstudie blau-grün-grau gekoppelter Infrastrukturen für das Gebiet „Sieben Eichen“ mit dem Anspruch verbunden, die Erlebbarkeit von Wasser zu ermöglichen und damit ein Angebot an die zukünftigen Bewohnerinnen und Bewohnern und die Nachbarschaft zu machen, das eine Identifikation mit dem Gebiet fördert. Denn Wasser wird in den konventionellen Infrastrukturen der Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung typischerweise unter die Erde „verbannt“. Dafür gibt es historisch gewachsene hygienische und technische Gründe. Mit seiner „Verban- nung“ in Rohre und Kanäle gerät Wasser jedoch im wahrsten Sinne des Wortes „aus dem Blick“. Das Wasser verliert seine gestaltende Kraft. Sichtbares Wasser und Grün(-flächen) kön- nen im öffentlichen/halböffentlichen Raum die Aufenthaltsqualität erhöhen, etwa in einer ästhe- tischen Dimension, über bioklimatische Effekte (z. B. Verdunstungskühle) aber auch in einer sensitiven Dimension. Blaue und grüne Elemente können erwiesenermaßen positive psycholo- gische/emotionale Effekte haben, (z. B. zur Beruhigung und Entspannung beitragen (vgl. Win- ker et al. 2019, Böhm et al. 2016). Als gestalterische Elemente im (Frei-)Raum verleihen sie einem Ort eine bestimmte Eigenart/Atmosphäre, die attraktiv ist und für den Ort identitätsstif- tend sein kann. 31 3.4 Bemessungsgrundlagen Für die Erstellung der Machbarkeitsstudie wurden die folgenden Kennwerte für die Bemes- sungsgrundlagen angenommen. Die Bemessung des Entwässerungssystems erfolgt auf Grund- lage des Standards DIN EN 752 „Entwässerung außerhalb von Gebäuden“. Es wird von einem fünfjährlichen Niederschlagsereignis mit unterschiedlichen Dauerstufen ausgegangen. Dies gibt die Bemessungsregenspenden vor, nach denen die planmäßig abzuleitenden Regenwasser- mengen auf Dach- und Grundstücksflächen behandelt werden. Auf dieser Grundlage werden Anlagen und Einrichtungen zur Niederschlagsentwässerung standardmäßig nach DWA-A 138 und DWA-A 117 ausgelegt (vgl. BauWissenOnline o. J.). Bei geringer Flächenverfügbarkeit und ohne Möglichkeit zur Versickerung des Niederschlagswassers erfolgt die Bemessung des Ent- wässerungssystems mindestens auf das zwei-jährliche Niederschlagsereignis. Reine Ablei- tungssysteme werden nach DWA-A 118 bemessen. Das sind Minimalanforderungen an eine Planung, die den Vorsorgegedanken jedoch nicht angemessen berücksichtigen. Der Überflutungsnachweis wurde im Einklang mit der Grundstücksentwässerung nach DIN EN 1986-100 für das 30-jährliche Starkregenereignis geprüft (vgl. DIN EN 752). Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurde die Überflutung überschlägig abgeschätzt. Über den geforderten Überflutungsnachweis hinaus ist es ratsam, eine Gefährdungsabschätzung in Bezug auf den 100-jährlichen Starkregen durchzuführen. Extreme Niederschlagsereignisse haben in den ver- gangenen Jahren erkennbar zugenommen, sodass das historisch ermittelte 100-jährliche Re- genereignisse zukünftig häufiger auftreten wird (vgl. Brasseur et al. 2017). Das bedeutet zu- gleich: Die 30-jährlichen oder 100-jährlichen Regenereignisse werden in Zukunft größere Nie- derschlagsmengen mit sich bringen. Durch die Kopplung von technischen (grauen) mit grünen und blauen Infrastrukturen können die Auswirkungen solcher Regenereignisse zumindest teil- weise reduziert oder im besten Fall komplett vermieden werden. Die Notentwässerung oder Schutzmaßnahmen für außergewöhnliche Starkregenereignisse und Einleitungen in Gewässer sind mindestens nach dem LLUR Merkblatt M2 zu berechnen 13 (LLUR 2017). 4 Grundlagenermittlung 4.1 Räumliche Einordnung des Planungsgebiets Das Projektgebiet „Sieben Eichen“ befindet sich in zentraler Lage in Norderstedt. Die Länder- grenze zwischen Schleswig-Holstein und Hamburg verläuft unmittelbar südlich angrenzend. Norderstedt wird nach aktuellen Prognosen ein erhebliches Bevölkerungswachstum erfahren. 13 Die Festlegung des maximalen Drosselabflusses für das Projektgebiet ergibt sich aus „Wasserrechtli- che Anforderungen zum Umgang mit Regenwasser Teil 1: Mengenbewirtschaftung“, Stand 06/2017 LLUR-SH zu 3 l/s*ha. Für das Einzugsgebiet der unmittelbar betroffenen Beek in der Twiete bedeutet das einen Drosselabfluss von 39,6 l/s*ha. 32 Abb. 3: Projektgebiet (rot umrandet) im Satellitenbild (Ramboll Studio Dreiseitl) 33 Abb. 4: Gebiet des Rahmenplans „Sieben Eichen“ (türkise Umrandung) in Erweiterung der Wohnbaufläche W22 aus dem Flächennutzungsplan 2020 (rote Umrandung) (Ramboll Studio Dreiseitl) 34 Die folgenden Fotos vermitteln einen Eindruck der Bestandsituation vor Ort. Das Gebiet ist der- zeit überwiegend von einem landwirtschaftlichen Betrieb und seinen Flächen geprägt. Angren- zend an den Glashütter Damm sind Bestandsgebäude, die hauptsächlich aus Ein- und Mehrfa- milienhäusern bestehen, und Neubaugebiete zu finden. Eine neue Wohnsiedlung direkt westlich des Plangebiets wird gebaut bzw. ist schon im Bau. Abb. 5: Vor-Ort-Fotos mit Karte (Ramboll Studio Dreiseitl) Die Ausführungen der Machbarkeitsstudie werden sich im Folgenden nur auf die Flächen nörd- lich des Glashütter Damms beziehen. Eine zusätzliche Betrachtung des Gebiets südlich des Glashütter Damms hätte für die Definition von Kopplungs- und Gestaltungsvarianten der Infra- 35 strukturen keinen zusätzlichen Erkenntnisgewinn gebracht, sodass dieses Teilgebiet für die Machbarkeitsstudie nicht weiter vertieft und bearbeitet wurde. Abb. 6: Der städtebauliche Rahmenplan (Arbeitsstand September 2019) für das weiß umrandete Projektgebiet (Cappel + Kranzhoff 2019; ergänzt von Ramboll Studio Dreiseitl) 36 4.2 Planerische Grundlagen 4.2.1 Flächennutzungsplan Norderstedt 2020 Das Projektgebiet dieser Machbarkeitsstudie liegt zum größeren Teil im Einzugsgebiet der Tar- penbek-Ost. Es erstreckt sich zusätzlich aber auch auf das südlich angrenzende Einzugsgebiet des Ossenmoorgrabens und ist direkt an der Grenze der Einzugsgebiete von Tarpenbek-Ost und Ossenmoorgraben in bereits bestehende Siedlungsstrukturen eingebettet. Für das östliche Norderstedt ist gemäß Umweltbericht zum Flächennutzungsplan 2020 eine Zunahme der Siedlungsflächen im Einzugsgebiet der Tarpenbek-Ost (mit Beek in der Twiete) von 20,2 % angegeben, woran das Gebiet „Sieben Eichen“ einen erheblichen Anteil hat. Derzeit ist das Einzugsgebiet Tarpenbek-Ost durch eine breite Grünfläche in nord-östlicher Ausdeh- nung geprägt. Die Siedlungsanteile sowie die in Planung befindlichen Gebiete liegen am südli- chen Rand des Einzugsgebietes. Auch mit den derzeit in Planung befindlichen Siedlungsstruk- turen bleibt im Projektgebiet eine zentrale Grünfläche in Nord-Süd-Ausrichtung weitgehend bestehen. Abb. 7: Zuwachs der Siedlungsflächenanteile in den Oberflächengewässer-Einzugsgebieten laut Umweltbericht (nach § 2a BauGB) zum Flächennutzungsplan 2020 der Stadt Norderstedt (Planung + Umwelt 2007: 64, Stadt Norderstedt 2010: 142) 37 Abb. 8: Bebaute Fläche in Gewässereinzugsgebieten laut Strategischem Umweltplan SUP (Planen + Umwelt 2007: 65, Stadt Norderstedt 2010: 143) Für das Einzugsgebiet des Ossenmoorgrabens wird eine Zunahme der Siedlungsflächen um 9,9 % laut der SUP Norderstedt angezeigt. Hier liegt allerdings bereits im Bestand ein sehr gro- ßer Anteil bebauter Siedlungsflächen mit über 70 % des Einzugsgebietes vor. Die Entwick- lungsflächen verteilen sich räumlich am östlichen Rand des Einzugsgebietes. 38 Abb. 9: Karte zur Art der Baulichen Nutzung mit Fokus auf die Baufläche W22 aus Flächennutzungsplan 2020 (Stadt Norderstedt 2018) 4.2.2 Biotoptypen Norderstedt Das Projektgebiet umfasst folgende in Abb. 10 dargestellte Biotoptypen. Die nördlich angren- zende Beek in der Twiete ist als künstliches Fließgewässer/Graben (FG) gekennzeichnet. 39 Abb. 10: Biotoptypenplan im Landschaftsplan (Stadt Norderstedt 2007a) (Projektgebiet: weiß gestrichelt) Legende mit Projektrelevanten Abkürzungen bzw. Buchstaben: – AA= Acker – GF= Sonstiges artenreiches Feucht- und Nassgrünland – Glm= Artenarmes Intensivgrünland, für Mahd – Glw= Artenarmes Intensivgrünland, Beweidung – SBe= Einzel- und Reihenhausbebauung – SBz= Blockrand- und Zeilenbebauung – SD= Gemischt Baufläche, Dorfgebiete – SVw= unversiegelte Wege 4.3 Topografie Der Glashütter Damm teilt das Projektgebiet in zwei Bereiche. Nördlich des Glashütter Damms fällt das Gelände relativ gleichmäßig Richtung Tarpenbek-Ost und Beek in der Twiete um ins- gesamt ca. 4 m ab. Das mittlere Gefälle liegt bei ca. 1 %. Südlich des Glashütter Damms gibt es eine leichte zentrale Erhebung von 1,5 m gegenüber den benachbarten Grundstücken. Von dieser Erhöhung fällt das Gelände nach außen hin ab. Das mittlere Gefälle ist ein Anhaltspunkt 40 für die Orientierung der Entwässerungsrichtung, die Anlage von Regenwassermulden/-rinnen, sowie von den Retentionsräumen. Abb. 11: Darstellung der Topografie und Höhenlinien (Ramboll Studio Dreiseitl) (Projektgebiet: rot gestrichelt) 41 4.4 Klimadaten Norderstedt liegt im Bereich der warm-gemäßigten Klimazone und weist einen immerfeuchten, im Sommer warmen Klimatyp aus (Cfb) (vgl. Forkel 2015). Niederschläge verteilen sich relativ gleichmäßig über das Jahr. Die vier wärmsten Monate liegen oberhalb einer mittleren Tempera- tur von 10 °C, wobei der wärmste Monat im Mittel nicht wärmer ist als 22 °C. Die jährliche Nie- derschlagssumme liegt im Mittel bei 763 mm, die durchschnittliche Temperatur liegt bei 8,3 °C. 4.5 Bodenverhältnisse In Norderstedt sind als Bodentypen überwiegend Rosterden und Feuchtpodsole zu finden. Sie machen ca. 66 % der städtischen Gesamtfläche aus. Vornehmlich um den alten Ortskern von Garstedt kommen die Bodentypen Pseudogley und Gley vor. Mit ca. 20 % der Gesamtfläche von Norderstedt sind die Moorflächen und Moorböden mit den Bodentypen Anmoorgley, Nie- dermoor, Hochmoor recht stark vertreten (Stadt Norderstedt 2007b. Die zwei Bodentypen, die das Projektgebiet prägen, sind Pn 1 Eisenhumuspodsol und G-P-1 Gley Podsol. http://www.klima-der-erde.de/koeppen.html 42 Abb. 12: Bodentypen laut Landschaftsplan mit Projektgebiet (Stadt Norderstedt 2007c) Laut Landschaftsplan 2020 (Stadt Norderstedt 2007b) kann prinzipiell davon ausgegangen werden, dass landwirtschaftlich genutzte Flächen mit einer hohen Grundwasserneubildung auch eine hohe abflussdämpfende Wirkung haben. Für eine gesamtstädtische Beurteilung gilt, dass in Norderstedt die Sanderflächen außerhalb der Niederungen das höchste Retentionsver- mögen aufweisen. Bei Hochwasserereignissen können im Prinzip auch Niedermoorgebiete bedeutende Retentionsräume darstellen, soweit sie naturnah erhalten sind. Durch eine intensi- ve Entwässerung, die zu Veränderungen der Bodenstrukturen führt, sowie Sohlvertiefungen des Bachbettes ist das Retentionsvermögen jedoch besonders in den Niederungen der Tarpenbek- West, der Tarpenbek-Ost, der Moorbek und der Gronau eingeschränkt. Innerhalb des Projektgebietes gibt es derzeit keine Bohrsondierungen und Bodenaufschlüsse, so dass daher für eine Einschätzung der geologischen Ausgangssituation hilfsweise Bohrprofil- daten von der Stadt Norderstedt aus dem westlich anschließenden Gebiet hinzugezogen wer- 43 den (siehe Abb. 14, Abb. 15, Abb. 16).Die Bohrkerne BS1-BS4 liegen in etwa 40 m Abstand westlich vom Projektgebiet und lassen aufgrund ihres homogenen Bildes auf eine Vergleichbar- keit mit dem Projektgebiet schließen. In den ausgewerteten Bohrprofilen stellt sich unter einer sandigen Oberbodenschicht mit einer Mächtigkeit von 0,45 m bis 0,6 m ein ungestörter fein- und mittelsandiger, teilweise schwach kiesiger Grundwasserleiter ein. In einer Tiefe von 4,20 m bis 5,20 m wird die Aquifuge – also die Deckschicht, die den ersten vom zweiten Grundwasser- leiter trennt – als schluffige, tonige Sedimentlage angetroffen. Grundwasser wird an den nördli- chen Bohrprofilen etwa bei 4 m unter GOK (Geländeoberkante) und Richtung Süden mit ab- nehmender Tiefe bis ca. 5 m unter GOK angetroffen (Stand August 2015). Abb. 13: Lageplan, Bodenprofile und Lage der Bohrungen im Untersuchungsgebiet B-Plan 282 ‚Kreuzweg‘ (Geotechni- sches Prüflabor, Michael Kurt 2015) 44 Abb. 14: Bohrprofile 1 und 2 (Geotechnisches Prüflabor, Michael Kurt 2015) Abb. 15: Bohrprofile 3, 4 und 5 (Geotechnisches Prüflabor, Michael Kurt 2015) 45 4.6 Hydrologische Grundlagen der Wasserbewirtschaftung 4.6.1 Wassereinzugsgebiet Der näher untersuchte größere, nördliche Teil des Projektgebiets liegt im Einzugsgebiet der Tarpenbek-Ost. Die Tarpenbek fließt von Nord nach Süd aus Schleswig-Holstein in das Land Hamburg und mündet dort in die Alster. Der direkte Vorfluter für das Projektgebiet ist die Beek in der Twiete, ein Entwässerungsgraben, der seine Fließrichtung je nach Wasserzuführung mehrfach im Jahr ändert, grundsätzlich aber in die Tarpenbek abfließt. Die Beek in der Twiete mündet etwa bei Stationierung 0+830 in die Tarpenbek-Ost. Die Statio- nierung bezieht sich auf den Punkt, an dem Tarpenbek-Ost und Tarpenbek-West zusammen- fließen und zur Tarpenbek werden. Die Flächen südlich des Glashütter Dammes entwässern in den Ossenmoorgraben, welcher ebenfalls zum Einzugsgebiet der Tarpenbek zählt. Am Pegel Kellerbleek liegt der mittlere Abfluss (kurz ‚MQ‘, Stand 1970-2014) der Tarpenbek bei 691 l/s, der mittlere Hochwasserabfluss (kurz ‚MHQ‘) aus der gleichen Periode liegt bei 5,73 m 3 /s. Die Tarpenbek ist im weiteren Verlauf durch den derzeitigen Ausbauzustand bei Starkregenereig- nissen stark ausgelastet bzw. hydraulisch überlastet. Nördlich der Unterführung Krohnstieg auf Hamburger Stadtgebiet liegt ein als Risikogebiet Binnenhochwasser ausgewiesenes Gebiet, welches bereits bei einem relativ häufigen Ereignis (10-jährlich) signifikante Überschwemmun- gen aufweist, die bei einem 100-jährlichen Ereignis auch die angrenzende Bebauung erreichen. Weitere Einleitungen in die Tarpenbek unterliegen daher den Beschränkungen des potentiellen naturnahen Abflusses. 46 Abb. 16: Verlauf der angrenzenden Gewässer als Teil des Einzugsgebiets Tarpenbek-Ost (Stadt Norderstedt 2010) (Projektgebiet: rot gestrichelt) 47 4.6.2 Grundwasserflurabstand Der Grundwasserflurabstand hat Auswirkungen auf die Versickerungsfähigkeit des Bodens. Durch die Überlagerung der Grundwassergleichen mit den Höhenlinien der Geländeoberfläche ergibt sich eine Darstellung des Grundwasserflurabstandes. Das Gelände fällt nach Norden zur Beek in der Twiete ab, die Grundwasserlage hat ein leichtes Ost-West Gefälle. Abb. 17: Grundwasserflurabstand und abnehmende Versickerungsfähigkeit in Richtung Gebietsgrenze Nord (Ramboll Studio Dreiseitl) (Projektgebiet: rot gestrichelt) Dadurch kommt es zu einem nach Nord-Westen hin abnehmenden Grundwasserflurabstand, der im nördlichen Projektgebiet flächig im Bereich von 0,5 m bis 1,5 m unter der Bodenoberflä- 48 che liegt. Dies ist insofern relevant, als dass bestimmte Maßnahmen eine Mindesthöhe erfor- dern – z. B. wird für Versickerungsanlagen grundsätzlich ein Abstand von mindestens 1 m zwi- schen Unterkante der Anlage und dem anstehenden Grundwasser vorgesehen (vgl. DWA-A 138). Im mittleren und südlichen Projektgebiet ist ein dafür ausreichender Grundwasserflurab- stand anzutreffen, sodass hier eine Versickerung von Niederschlagswasser möglich ist. Die Grundwasserfließrichtung verläuft von Ost nach West. Damit liegt das Gebiet im Anstrom- bereich der Trinkwassergewinnungsbrunnen in Hamburg Ochsenzoll. Innerhalb des dafür aus- gewiesenen Wasserschutzgebietes (LLUR 2010) darf eine gezielte Versickerung von Regen- wasser vorgenommen werden. Generell ist zum Schutz des Grundwassers die Herkunftsfläche des Niederschlagsabflusses (z. B. Wohnstraße mit geringer Wasserbelastung) und eine ausrei- chend mächtige obere Bodenzone ausschlaggebend. Abwasser (Betriebswasser, Grauwasser) darf demgegenüber hier nicht direkt versickert werden, unabhängig davon, ob es zuvor behan- delt/gereinigt ist oder nicht. Abb. 18: Grundwasserflurabstand Analyse (Ramboll Studio Dreiseitl) (Projektgebiet: rot gestrichelt) 49 4.7 Fließwege des Oberflächenwassers Zur Ermittlung der vorherrschenden Entwässerungstopologie der Bestandsituation (d. h. ohne Planung) des Projektgebiets „Sieben Eichen“ wurde mittels AutoCAD Civil eine Neigungsanaly- se durchgeführt. Für ausgewählte Rastergrößen wird somit die Neigung ermittelt. In der Aus- wertung werden dann die errechneten Neigungspfeile vereinfacht und in gröber skalierte Fließ- wege übersetzt. Die Bestandsanalyse stellt die Grundlage für eine Anlehnung an den naturna- hen Zustand für den Ausbauzustand dar. Aufgrund des relativ flachen Höhenprofils des Pro- jektgebietes bieten sich für die planerische Umsetzung umfangreiche Möglichkeiten die Fließ- wege zu bestimmen. Abb. 19: Hauptfließwege des Oberflächenwasser (blaue Pfeile) mit Andeutung der Fließrichtung (Ramboll Studio Dreiseitl) 50 4.8 Überflutungsgefahren Zur Identifikation potentieller Überflutungsrisiken wird eine grobe Analyse der Fließwege der Bestandssituation des Planungsgebiets durchgeführt. Für die Fließwege-Analyse wurde unter- sucht, wo es zu Abflussüberlagerungen und damit erhöhten Belastungen kommt. Abb. 20: Vorprüfung der Überflutungsgefahr durch Fließweganalyse der Bestandssituation, erstellt mit Unterstützung von ArcGIS (Ramboll Studio Dreiseitl) (Projektgebiet: rot gestrichelte Linie) 51 Die dunkelblau eingefärbten Flächen stellen Rasterzellen mit hoher Akkumulation dar. Der An- fangspunkt der Fließrichtung ist die leicht-blaue Linie. Die leicht bis mittel-blau eingefärbten Flächen zeigen die Richtung der Fließwege (von hell- nach dunkelblau) an. Oberirdisches Was- ser (anfallendes Niederschlagswasser) fließt im Bestand allgemein vom Gebiet nach außen ab. Zusätzlich fließt im Nordosten Wasser von außerhalb in das Gebiet hinein. Im nordwestlichen Teil des Gebiets zeigt sich eine mittlere Gefährdung für Überflutung (s. Abb. 20). Diese resultiert aus der sich akkumulierenden Wassermenge, die in den mittel- und dun- kelblau eingefärbten Rasterzellen wiederum in Abb. 20 zu sehen sind. Diese Analyse gibt einen ersten Hinweis darauf, in welchem Bereich im Ausbauzustand mit einem erhöhten Überflutungsrisiko gerechnet werden muss (siehe den nordwestlichen Teil des Gebiets). Im aktuellen Bestand existiert kein Entwässerungssystem (unterirdische Leitungen) innerhalb der Freiflächen, sodass die dargestellte Analyse einen umfassenden Überblick über die derzeitige Gefällesituation bzw. die naturnahen Fließrichtungen bietet. Entlang des Glashüt- ter Damms besteht ein Entwässerungsnetz über die Kanalisation. Die Analyse zeigt auf, dass im aktuellen Zustand kein akutes Überflutungsrisiko besteht; aller- dings muss der Ausbauzustand (d. h. bei der Vertiefung der Planung und deren späterer Um- setzung) so angepasst werden, dass keine übermäßige Fließakkumulation außerhalb der Ablei- tungssysteme des Niederschlagswassers entsteht. Die im Zuge der Studie durchgeführte Gro- banalyse der Bestandssituation in „Sieben Eichen“ lässt keine hinreichend genauen Planungs- aussagen zum vorliegenden städtebaulichen Rahmenplan zu. Zur fundierten Analyse des Rahmenplans gehört eine Betrachtung des Ausgangszustands und eine genauere Aussage zur Wirkung von Bebauung, ggf. differenziert nach Versiegelungsgrad, Bautiefe, Ausrichtung der Baukörper usw. 4.9 Wasserschutzgebiet Das Planungsgebiet „Sieben Eichen“ liegt in einem Wasserschutzgebiet, Zone III. Damit gehen besondere Anforderungen zum Schutz des Grundwassers einher. Für die Planung gekoppelter Wasserinfrastrukturen ergeben sich Einschränkungen für den Umgang mit häuslichem Abwas- ser, Niederschlagswasser von Straßen und Dächern sowie Betriebswasser. Dies wiederum hat Wirkungen auf die Auswahl und technische Ausgestaltung von geeigneten Bausteinen. In einem Gespräch des Forschungsverbundes mit der Unteren Wasserbehörde (UWB) im Kreis Segeburg (Juni 2017) wurden folgende kritische Punkte für die Planung gekoppelter Infrastruk- turen im Projektgebiet identifiziert: ■ Eine Grauwasserbehandlung im Gebiet ist möglich, wenn sie in einem geschlossenen Sys- tem erfolgt und keine Versickerung stattfindet. 52 ■ Wasserflächen, die mit Betriebswasser aus behandeltem Grauwasser gespeist werden, müssen abgedichtet sein, sodass keine Versickerung des Betriebswassers stattfinden kann. ■ Die Bewässerung von begrünten Dächern und privaten Gärten mit Betriebswasser aus be- handeltem Grauwasser ist hingegen rechtlich zulässig. 4.10 Bestehende Flächennutzung und Baumbestand In dem Projektgebiet existiert eine identitätsstiftende Gruppe von Bestandsbäumen, bezeichnet als „Sieben Eichen“. Die Baumgruppe ist als Baumreihe in der zentralen Ackerfläche sehr do- minant und prägend. Neben den Straßenbäumen entlang des Glashütter Damms ist kein weite- rer Baumbestand im Planungsgebiet vorhanden. Die Flächen stellen sich als Ackerland sowie Intensivgrünland dar (Stadt Norderstedt 2007a). Abb. 21: Gehölze und Baumbestand und Art der Bodennutzung klassifiziert nach dem Landschaftsplan 2020 (Ramboll Studio Dreiseitl, 2018/Stadt Norderstedt, 2007) (Projektgebiet: rot gestrichelt) 4.11 Graue Infrastruktur (Wasserinfrastrukturen, Verkehrsflächen) Angrenzend an den Glashütter Damm existiert eine infrastrukturell erschlossene Bestandsbe- bauung. Die Erschließung erfolgt über den Glashütter Damm, eine zweispurige versiegelte Straße. Der im Projektgebiet liegende landwirtschaftliche Betrieb besitzt eine größere Hofstruk- 53 tur mit Zuwegungen an die angrenzenden Nutzflächen. Das südliche Projektgebiet südlich des Glashütter Damms ist derzeit nicht mit grauer Infrastruktur erschlossen. Wasserleitungen befin- den sich unter der Verkehrsfläche; derzeit bestehen keine Leitungen im Planungsgebiet, weder Niederschlags- noch Abwasserleitungen. Die unterirdische technische Infrastruktur bündelt sich in einer Trasse unter dem Glashütter Damm. Im Ausbauzustand wird das Gebiet an den Schmutzwasserkanal unter dem Glashütter Damm angeschlossen. Die Niederschlagswas- serableitung soll laut Gesprächen mit der Stadtplanung und, sofern es möglich ist, oberflächen- nah erfolgen und nicht mit dem Kanalnetz gekoppelt werden. Die Straßenentwässerung des Glashütter Dammes wird von dem Vorhaben nicht berührt. Wenn für Teile des Projektgebietes eine Grauwasserbehandlung und anschließende Betriebswassernutzung angewendet werden soll, wird hierfür ein doppeltes Leitungsnetz (Versorgungsleitungen für Trinkwasser und Be- triebswasser; Entsorgungsleitungen für leichtes Grauwasser aus Dusche und Handwaschbe- cken sowie Abwasser aus Toiletten, Küche etc.) in den Gebäuden und den angeschlossenen Grundstücken erforderlich. In der folgenden Abbildung der grauen Infrastrukturen sind auch die Verkehrswege und die bestehenden Dachflächen (Gebäude) aufgenommen. Abb. 22: Graue Infrastruktur (Ramboll Studio Dreiseitl) (Projektgebiet: rot gestrichelt) 54 4.12 Bioklimatische Situation Die bioklimatische Situation ist in Norderstedt für den FNP 2020 bewertet worden. Dort ist die Wohnbaufläche W 22, in der das Gebiet „Sieben Eichen“ entwickelt werden soll, ohne eine Be- bauung als bioklimatisch sehr günstig bewertet worden (GEO-NET Umweltconsulting 2014). Die Einstufung der bioklimatischen Situation erfolgt gemäß den Kategorien der Planungshinweiskar- te für die Wohnbaufläche W22 („Sieben-Eichen“). Um im Ausbau eine vergleichbar gute biokli- matische Situation in der Planung zu gewährleisten, sind in der zukünftigen städtebaulichen Planung folgende Punkte zu berücksichtigen: ■ Eine offene Siedlungsstruktur mit einer auf die Freiluftschneisen angepassten Baukörperstel- lung sowie möglichst geringe Bauhöhen. ■ Entwässerungstrassen, die im Freiraum mit den Frischluftschneisen übereinstimmen. ■ Durch den Rückhalt von Niederschlagswasser im Gebiet kann nicht nur ein gedrosselter Abfluss erreicht werden, der die Beek in der Twiete durch den Abfluss weder beschädigt noch ändert. Sofern der Rückhalt des Niederschlagswasser naturnah erfolgt, trägt dies zur Verdunstung und damit zu einer Verbesserung der bioklimatischen Situation bei. Maßnah- men wie Dachbegrünung oder Grünflächen sind gut geeignet, Niederschlagswasser zurück- zuhalten und zu verdunsten. 4.13 Die wichtigsten Grundlagen im Überblick Die folgenden Punkte bilden die Essenz der Grundlagenermittlung für die ganzheitliche Be- trachtung und Entwicklung von Optionen blau-grün-grau gekoppelter Infrastruktur im Planungs- gebiet: ■ Nördlich des Glashütter Dammes fällt das Gelände relativ gleichmäßig Richtung Tarpen- bek/Beek in der Twiete um insgesamt ca. 4 m ab, das mittlere Gefälle liegt bei ca. 1 %. Für den Bereich nördlich des Glashütter Dammes ist eine Fließrichtung nach Nord-Westen zur Beek in der Twiete vorherrschend. Südlich des Glashütter Dammes gibt es eine leichte zent- rale Erhebung von 1,5 m gegenüber den benachbarten Grundstücken. Von dieser Erhöhung fällt das Gelände nach außen hin ab. Das mittlere Gefälle ist ein Anhaltspunkt für die Orien- tierung der Entwässerungsrichtung, die Anlage von Regenwassermulden/-rinnen, sowie von den Retentionsräumen. Damit ist für den Bereich nördlich des Glashütter Dammes ist eine Fließrichtung nach Nordwesten zur Beek in der Twiete und weiter in die Tarpenbek vorherr- schend. Südlich des Glashütter Dammes fließt das Wasser vom zentralen Hochpunkt in alle Richtungen nach außen hin ab. ■ Das Gelände fällt nach Norden zur Beek in der Twiete ab, die Grundwasserlage hat ein leichtes Ost-West Gefälle. Dadurch kommt es zu einem nach Nord-Westen hin abnehmen- den Grundwasserflurabstand, der in einigen Bereichen die 1m-Marke unterschreitet und im nördlichen Projektgebiet flächig im Bereich von 0,5 m bis 1,5 m liegt. 55 ■ Für eine Versickerung wird als Grundsatz eine Mächtigkeit von mindestens 1 m Abstand ab Unterkante der Versickerungsanlage zum anstehenden Grundwasser hin vorgesehen (vgl. DWA-A 138). Im mittleren und südlichen Projektgebiet ist ein ausreichender Grundwasserflu- rabstand anzutreffen, sodass eine Versickerung von Niederschlagswasser hier möglich ist. ■ In den ausgewerteten Bohrprofilen stellt sich unter einer sandigen Oberbodenschicht mit einer Mächtigkeit von 0,45 m bis 0,6 m ein ungestörter, fein- und mittelsandiger Grundwas- serleiter ein. Grundwasser wird an den nördlichen Bohrprofilen etwa bei 4 m unter GOK (Ge- ländeoberkante) und Richtung Süden mit abnehmender Tiefe bis ca. 5 m unter GOK ange- troffen. Aufgrund einerseits des hohen Grundwasserstands im Nordosten des Gebiets und anderseits auffälliger Vernässungsprobleme in der angrenzenden Nachbarschaft (Nordosten des Gebiets) wird vor Baubeginn eine unabhängige Bodenuntersuchung des Gebiets drin- gend empfohlen. ■ Aufgrund des relativ flachen Höhenprofils des Projektgebietes bietet der Ausbauzustand umfangreiche Möglichkeiten, die Fließwege zu bestimmen. ■ Die Festlegung des maximalen Drosselabflusses für das Projektgebiet von 3 l/s*ha ergibt sich aus den „Wasserrechtliche(n) Anforderungen zum Umgang mit Regenwasser, Teil 1: Mengenbewirtschaftung“ (vgl. LLUR 2017). ■ Es besteht kein akutes Risiko der Überflutung; allerdings muss der Ausbauzustand so ange- passt werden, dass keine übermäßige Fließakkumulation außerhalb der Ableitungssysteme des Niederschlagswassers entsteht. ■ Gemäß §4 (2) Absatz 5. ist es im Wasserschutzgebiet zulässig, Niederschlagswasser zu versickern (LLUR 2010). ■ Aufgrund der Lage im Wasserschutzgebiet (Zone III) müssen Grauwasserbehandlungsan- lagen im Projektgebiet nach Aussage der Unteren Wasserbehörde Kreis Segeberg so aus- gelegt sein, dass sie nach unten geschlossen sind und kein Wasser versickern kann. Die Nutzungsmöglichkeiten des behandelten Wassers entsprechen denen des Betriebswassers aus technischen Aufbereitungsanlagen. Bei Anlagen zur Behandlung und Nutzung von Grauwasser und Grauwasserteilströmen muss der Grundwasserabstand > circa 1,5 m von Geländeoberkante entfernt sein. ■ Stoffliche Einleitungsbestimmungen müssen mit der UWB abgestimmt und das Reinigungs- system dem entsprechend angepasst werden. Der Zufluss von Fremdwas- ser/Niederschlagswasser in die Behandlungsanlage ist zu verhindern. 56 5 Machbarkeitsstudie „blau-grün-grau gekoppelte Wasserinfra- strukturen in „Sieben Eichen“ 5.1 Ausgangspunkt – Vorplanungsphase zum städtebaulichen Rahmenplan In der Vorplanungsphase zur Erstellung des städtebaulichen Rahmenplans wurden im Auftrag der Stadt Norderstedt von einem externen Planungsbüro drei städtebauliche Szenarien entwi- ckelt. Diese wurden im Sommer 2017 der interessierten Öffentlichkeit präsentiert und dabei zur Diskussion gestellt. Aus diesen drei Szenarien wurde in Abstimmung mit den beteiligten Akteu- ren der Stadt Norderstedt und den Bürgerinnen und Bürgern, die bei den Planungswerkstätten teilgenommen hatten, ein gemischtes „Vorzugsszenario“ entwickelt. Die Aufgabenstellung des Planungsbüros umfasst die Erarbeitung eines städtebaulichen Rahmenplans unter Berücksich- tigung der örtlichen planerischen und politischen Rahmenbedingungen sowie der Wünsche und Anregungen der Bürgerinnen und Bürger der Stadt Norderstedt. 57 Das Szenario 1 „Wohnen im Grünen“ greift das alte, nach wie vor geschätzte städtische Leitbild der „Stadt im Grünen“ auf und ist von einer markanten Nord-Süd Grünfläche geprägt, die die Grünfläche Richtung des Glashütter Dammes (südlich der Nord-Süd Grünfläche) öffnet. Abb. 23: Visualisierung städtebauliches Szenario ‚Wohnen im Grünen‘ (Cappel + Kranzhoff 2017) 58 Das Szenario 2 „Kante zeigen“ ist als Zeichen für die Entwicklung Norderstedts betont städtisch angelegt. Es zeigt eine harte, betonte Bebauungskante zur Tarpenbek-Niederung. Die städte- bauliche Struktur wird durch eine Haupterschließungsachse geprägt. Die Ausrichtung der grö- ßeren Gebäudetypologien ist zu der Haupterschließung sowie dem Glashütter Damm vorgese- hen. Zwei großzügige Grünkorridore sind vorgesehen, die sich etwa mittig durch des Planungs- gebiets ziehen und zu einem zentralen Begegnungsort führen. Abb. 24: Visualisierung städtebauliches Szenario ‚Kante zeigen‘ (Cappel + Kranzhof 2017) 59 Das Szenario 3 „dörfliche Nachbarschaften“ greift die vorherrschende, eher dörflich geprägte Bebauung durch ortsbezogene, kleinteiligere Bebauungsstrukturen und Gegebenheiten auf. Es wird durch Wohnhöfe strukturiert, welche vor allem im Bereich des westlichen und nördlichen Gebietsrandes umgesetzt werden sollen. Die einzelnen Wohnhöfe können entlang unterschied- licher Leitthemen individuell gestaltet werden; zum Beispiel könnte ein Teilgebiet für altersge- rechtes Wohnen ausgestattet oder ein Wohnhof dezidiert die Ansätze der Regenwasserbewirt- schaftung und innovativer Infrastrukturen aufgreifen. Abb. 25: Visualisierung städtebauliches Szenario ‚dörfliche Nachbarschaften‘ (Cappel + Kranzhof 2017) 60 Alle drei städtebaulichen Szenarien haben sich in einer ersten überschlägigen Abschätzung als unkritisch gegenüber den möglichen Flächenbedarfen gekoppelter Infrastrukturen erwiesen. Die Szenarien „Wohnen in Grünen“ und „dörfliche Nachbarschaften“ fanden die meiste Zustimmung bei den Teilnehmerinnen und Teilnehmern der frühzeitigen Bürgerversammlung. Für die weitere Planung wurden beide Szenarien in folgendem städtebaulichen Entwurf integriert und dabei weiterentwickelt. Abb. 26: Der städtebauliche Rahmenplan (Arbeitsstand September 2019) für das Projektgebiet (überarbeitet nach Cappel + Kranzhoff 2019) 61 5.2 Flächenermittlung Für Konzepte einer integrierten Wasserbewirtschaftung sind die Flächen in einem Gebiet in ihrem Wechselspiel bzw. ihren Abhängigkeiten zu betrachten. Zur besseren Nachvollziehbarkeit der verschiedenen Kopplungsoptionen der blauen, grünen und grauen Infrastrukturen im Pla- nungsgebiet ist es hilfreich, vier Ebenen zu unterschieden: 1. versiegelte öffentliche Straßen- und Verkehrsflächen bzw. das (öffentliche) Wegesystem und 2. unversiegelte öffentliche Grün- und Freiräume 3. versiegelte private Flächen (Gebäude-, Dachflächen und Wege) 4. unversiegelte private Freiräume (Gärten) Die Flächen im Planungsgebiet stellen sich in der aktuellen Planungsvariante (vgl. Abb. 26) folgendermaßen dar: Beschreibung Flächen (m 2 ) Anteil Versiegelte öffentliche Straßen- und Verkehrsflächen und öf- fentliches Wegesystem Ca. 29.695 m 2 (Neubau: 23.460 m 2 ; Glashütter Damm 6.235 m 2 ) ca. 19 % Unversiegelte öffentliche Grün- und Freiräume (inklusive Grün- gürtel Nord) Ca. 42.033 m 2 ca. 27 % Versiegelte private Flächen (Gebäude-, Dachflächen und Wege) Ca. 32.525 m 2 Dachflächen, Neu inkl. Carports: ca. 25.000 m 2 wurde für die Berechnung angenommen Dachflächen, Bestandsbauten: ca. 2.448 m 2 Wege, voll- und teilversiegelt Neu: 5.077 m 2 ca. 21 % Unversiegelte private Freiräume (Gärten) Ca. 49.365 m 2 Grünfläche, Neu: 45.693 m 2 Grünfläche, Bestandsbauten: 3.672 m 2 ca. 32 % Planungsgebiet Nord „Sieben Eichen“ Ca. 153.618 m 2 100 % Tab. 1: Flächenberechnung (Ramboll Studio Dreiseitl) Die öffentliche Verkehrsfläche im Gebiet bezeichnet alle teil- oder vollversiegelten Wege, die für den Auto-, Rad- und Fußverkehr bestimmt sind, also auch alle Fuß- und Radwege. Zusätzlich wird die Verkehrsfläche des bestehenden „Glashütter Damms“ ausgewiesen, der das Pla- nungsgebiet teils begrenzt durchschneidet. Bei der Kategorie Freiraum werden zweierlei Typo- logien unterschieden: Zum einen gibt es öffentliche Freiräume wie Parks und Grünflächen, die in öffentlicher Hand liegen und die öffentlich betrieben und gepflegt werden. Zum zweiten sind darunter private Freiräume gefasst, insb. private Gärten. Dachfläche beschreibt alle Dächer (begrünte und nicht begrünte Dächer). Für diese Studie kann der Anteil der versiegelten, teil- versiegelten und unversiegelten privaten Flächenanteile nur über Annahmen getroffen werden, da die städtebauliche Planung diese nicht vorgeben. Die Flächen der bestehenden Bebauung 62 im Planungsgebiet (Mehr- und Einfamilienhäuser sowie ein Bauernhof) umfassen die jeweiligen Grundstücke mit Gebäuden und Freiflächen. In der Flächenberechnung ergibt sich für das Planungsgebiet nördlich des Glashütter Damms eine Gesamtfläche von 154.600 m 3 . Davon sind circa 53 % der Gesamtfläche als private Flä- chen (neue und bestehende Bebauung sowie private Freiräume) angelegt. Demnach sind 47 % der Gesamtfläche öffentliche Flächen. Insgesamt 19 % der öffentlichen Fläche sind als Ver- kehrsflächen voll oder teilversiegelt. Die öffentliche Parkanlage zur Beek in der Twiete (21.583 m 2 ) wird für die Flächenberechnung auch betrachtet, denn sie übernimmt Aufgaben einer Retentionsfläche und ist Teil der öffentlichen Freiflächen. 5.3 Drei Varianten blau-grün-grau gekoppelter Infrastrukturen Die Machbarkeitsstudie baut auf der nunmehr weiterverfolgten Planungsgrundlage (eine Mi- schung aus den Szenarien „Wohnen im Grünen“ und „dörfliche Nachbarschaften“) auf und ent- wickelt dafür verschiedene Gestaltungsvarianten in Form von Kombinationen blau-grün-grau gekoppelter Infrastrukturen. Diese Varianten verknüpfen die Potentiale der Bausteine mit den Zielen und tatsächlichen Erfordernissen des städtebaulichen Rahmenplans sowie den eingangs vom Vorhaben in Abstimmung mit der Stadt für die Studie formulierten Zielen (Erhalt bzw. An- näherung an den natürlichen Wasserhaushalt, Gewässerschutz (Grundwasser und Oberflä- chengewässer), Überflutungsvorsorge sowie Ressourcenschonung und Wasserkreislauffüh- rung) in dem konkreten Projektgebiet „Sieben Eichen“. Ausgehend von den stadtplanerischen Zielen und Entwicklungsvorstellungen hat netWORKS 4 aus forscherischer Perspektive weitere Ziele für die Gebietsentwicklung eingetragen und ver- tieft: Überflutungsvorsorge, Stärkung eines effizienten Umgangs mit Wasser (d. h.: Wiederver- wendung von gereinigtem Wasser) und des natürlichen Wasserkreislaufs (d. h.: Vorrang von Verdunstung vor Versickerung vor Ableitung) sowie Erlebbarkeit von Wasser. In der folgenden Darstellung der drei Varianten (vgl. Kapitel 5.4, 5.5, 5.6) werden insbesondere die verschiedenen Ansätze und ihre Unterschiede auf der Ebene der Gebäude und privaten Grundstücke herausgearbeitet. Die Bezüge und Dependenzen zu den öffentlichen Grün- und Freiräumen sowie öffentlichen Verkehrsflächen werden in den Varianten bereits angedeutet und in den nachfolgenden Kapiteln (vgl. Kapitel 5.7 und 5.8) vertieft. Die folgenden drei grundlegenden Varianten wurden herausgearbeitet: 1. Grundvariante 2. erweiterte Grundvariante 3. Vorsorgevariante 63 Alle drei Varianten basieren auf dem Ansatz einer dezentralen Regenwasserbewirtschaftung. Die Vorsorgevarianten geht konzeptionell weiter als die beiden Grundvarianten, indem in dieser Variante zusätzlich eine Stoffstromtrennung mit Wasserwiederverwendung vorgesehen ist (mögliche Zwecke: Ersatz des Trinkwassers zur Bewässerung oder Toilettenspülung). In Bezug auf den städtebaulichen Rahmenplan (Arbeitsstand September 2019) werden in den untersuch- ten Varianten die jeweiligen Bedarfsflächen für den Einsatz der Bausteine dargestellt. Die In- tegration bzw. Verortung der netWORKS 4-Varianten im Entwurf des städtebaulichen Rahmen- plans stellt multifunktional genutzte Flächen heraus. Die Vorhaltung bzw. Bereitstellung der Flächen für die Regenwasserbewirtschaftung werden über den Rahmenplan abzusichern sein. Im Rahmenplan werden die ausgewählten Bausteine der Varianten gekoppelter Infrastrukturen verortet. 5.4 Grundvariante Die Grundvariante wird aktuell von der Stadt Norderstedt für den städtebaulichen Rahmenplan zugrunde gelegt und seitens der planenden Verwaltung als praktisch umsetzbar eingeschätzt. Hauptziel der Grundvariante ist eine Annäherung an den natürlichen Wasserhaushalt im Aus- bauzustand. Dazu gehören: ■ das Auffangen und Zurückhalten von Regenwasser auf dafür vorgesehenen Flächen, um den Abfluss im Vergleich zu einer konventionellen Bauweise (z. B. Einleitung ohne gedros- selten Abfluss direkt ins Kanalnetz) zu verringern; ■ die Priorisierung oberflächennaher Entwässerungssysteme anstelle unterirdischer Leitungen bzw. eines Anschlusses an das Kanalnetz; ■ eine Förderung der Verdunstungspotenziale der Grünflächen im Planungsgebiet; ■ eine Versickerung bzw. Grundwasserneubildung, nachdem das Verdunstungspotenzial aus- geschöpft ist. Das Entwässerungssystem wird entsprechend DIN EN 752 auf das 2-jährliche Regenereignis bemessen. Anlagen zur Versickerung und Retention werden entsprechend DWA-A 117 und DWA-A 138 auf das 5-jährliche Regenereignis bemessen. Die schadlose Überflutung wird für ein 30-jährliches Regenereignis in der weiteren Planung berücksichtigt und nachgewiesen. Die Grundvariante umfasst hauptsächlich verschiedene Bausteine der oberflächennahen Regen- wasserbewirtschaftung, die eine hohe Verdunstung mit entsprechenden Kühlungseffekten im Quartier sowie eine Grundwasserneubildung (Versickerung) im Gebiet sicherstellen können. Die Grundvariante enthält gängige und bewährte Maßnahmen zum naturnahen Umgang mit Regenwasser im Quartier. Die eingesetzten Bausteine beziehen sich maßgeblich auf Entwäs- serungsfunktionen bzw. Regenwasserbewirtschaftung sowie Starkregenvorsorge. Aufgrund der Verteilung zwischen öffentlichen und privaten Flächen, die einen Anteil von 13 % des Gebiets als öffentliche Freiflächen vorsieht (vgl. Tab. 1), können Niederschläge nicht nur 64 auf den öffentlichen Flächen bewirtschaftet werden. Die privaten Grundstücke sind für ein inte- griertes Regenwasserbewirtschaftungskonzept von großer Bedeutung. Auf den privaten Grund- stücken sind folgende Maßgaben in den Planungen zu berücksichtigen: Mindestmaße von An- teilen nicht versiegelter Flächen auf den Grundstücken, durchgängige Begrünung von Carport- Dächern und als Mindestanforderung der Rückhalt eines 5-jährlichen Regenereignisses. Diese Mindestanforderungen müssen in weiteren Gesprächen mit den beteiligten Akteuren, d. h. ins- besondere der Stadtverwaltung und den zukünftigen Eigentümer*innen abgestimmt und ver- bindlich vereinbart werden. Dabei sind einschränkende Rahmenbedingungen wie der geringe Grundwasserflurabstand im nördlichen Teil des Planungsgebiets, der die Umsetzung von Bau- steinen zur Versickerung nicht zulässt, zusätzlich zu berücksichtigen. Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, werden folgende Bausteine aus dem Katalog blau- grün-grauer Infrastrukturen (Winker et al. 2019, Forschungsverbund netWORKS 2019) in der Grundvariante angewendet: Dachbegrünung (Mehrfamilienhäuser entlang der zentralen Grünfläche in Nord-Süd-Ausrichtung; die Dächer der Carports im Gebiet sind begrünt) Multifunktionale Rückhalteräume (Mulden/Gräben, die in die Landschaft integriert sind) Entsiegelung/Vermeidung von Versiegelung (poröse Beläge) Verdunstung – Verdunstungsmulden Versickerung – Mulden/Mulden-Rigolen Systeme Naturnahe Reinigung von Niederschlagswasser (Mulden/Gräben) Grünflächen und Grüne Freiräume (inkl. Bäume) 65 Auf der derzeitigen landwirtschaftlich genutzten Fläche fällt nur bei stärkeren Regenereignissen ein oberflächiger Regenwasserabfluss an. Wenn die geplante Bebauung realisiert und dement- sprechend der Versiegelungsgrad des Gebiets erhöht wird, kann nicht jegliches Niederschlags- wasser unmittelbar am Ort des Anfalls verdunstet oder versickert werden, sodass verschiedene oberflächennahe Ableitungs- und Retentionselemente vorgesehen werden müssen. Auf eine kanalgebundene Entwässerung wird in Abstimmung mit der Stadt Norderstedt vollständig ver- zichtet und ein naturnahes Regenwasserkonzept bevorzugt. Für die privaten Flächen ist in der Grundvariante eine Dachbegrünung der Mehrfamilienhäuser (flache Dächer mit ca. ≥ 80-100 m 2 Dachfläche im Optimalfall) vorgesehen, die entlang der zentralen Grünfläche in Nord-Süd-Ausrichtung verortet sind. Sie sind mit extensiver Dachbe- grünung ausgestattet (d. h. relativ wenig Aufbau, keine menschliche Nutzung auf dem Dach, hauptsächlich niedrigwüchsige bzw. pflegeleichte Pflanzen). Die Konzentration der Gründächer im Zentrum des Quartiers markiert einen grünen Akzent als Identitätsmerkmal. Die übrigen Dachflächen auf den Wohngebäuden im Planungsgebiet (z. B. Einfamilienhäuser im nördlichen Teil bzw. Einfamilien- und Reihenhäuser östlich und westlich der zentralen Grünfläch