Abschlussbericht des DBU-Projektes "Bau und Erprobung eines mit Weiden bewachsenen Beetes zur Nährstoffnutzung und Verdunstung von vorgereinigten Abwässern aus einem Backbaus auf dem Stadtteilbauernhof Hannover-Sahlkamp im Öko-Technik-Park Hannover" Gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

1. Stadtteilbauernhof Sahlkamp
Rumpelstilzchenweg 5, 30179 Hannover
Tel. 0511- 6044703
Fax 0511 - 6044709
Email: Stadtteilbauernhof@htp-tel.de
www.Stadtteilbauernhof-Hannover.de
Der StadtteiIbauernhofe.V. ist Mitglied
im "Bund der Jugendfannen und Aktivspielplätze eV. / Stuttgart" und
in der "Landesarbeitsgemeinschaft (LAG) Soziale Brennpunkte Niedersachsen e.V. / Hannover"
Zu erreichen ist der Stadtteilbauemhof mit der Stadtbahn Linie 2,
Richtung ,,Alte Heide", Haltestelle ,,Bahnstrift".
Von dort sind es ca. 300 Meter zu Fuß. Der Weg ist ausgeschildert.
Abschlussbericht des DBU-Projektes
"Bau und Erprobung eines mit Weiden bewachsenen Beetes
zur Nährstoffnutzung und Verdunstung
von vorgereinigten Abwässern aus einem Backbaus
auf dem Stadtteilbauernhof Hannover-Sahlkamp
im Öko-Technik-Park Hannover"
Gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Beginn des Projektes: Dezember 2001
Berichtsstand: 30. Juni.2005
Verfasser: Dipl. Ing. Thomas Hesse, Stadtwerke Hannover, Ihmeplatz 2,30449 Hannover
Anlagenbetreiber: Stadtteilbauernhof e.V.
Kooperationspartner:
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Stadtentwässerung Hannover
ISAH / Uni Hannover / Institut für Siedlungswasserwirtschaft
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2. Der Stadtteilbauernhof und sein Backhaus
Der Stadtteilbauernhofbefindet sich auf einer großzügigen Fläche von ca. einem Hektar
Größe im Stadtteil Sahlkamp. Seine Angebote richten sich an alle Altersgruppen, wobei der
Schwerpunkt bei Kindern und Jugendlichen im Alter von 6 bis 14 Jahren liegt. Er ist ein Ort,
an dem sich Menschen, Tiere und Natur begegnen. Mitten in der Stadt, aber fern vom
städtischen Alltag, gibt er den Kindern und Jugendlichen die Möglichkeit, sich relativ frei zu
bewegen und ihre Erfahrungsräume selbst zu gestalten. Bei den vielfältigen Aktivitäten
werden sie pädagogisch begleitet und lernen erlebnisorientiert den verantwortungsvollen
Umgang untereinander sowie gegenüber der Natur und den Tieren.
Bild 1 Backhaus
Auf dem Gelände des Stadtteilbauemhofes Sahlkamp in Hannover wurde im Jahr 2001/2002
ein kleines Backhaus mit 2 Holzbacköfen, stromerzeugender Solaranlage und Gründach
errichtet. Seitdem backen hier Kinder unter fachkundiger Anleitung Brot, Pizza und Kuchen
in den Steinbacköfen. In dem Backhaus ist eine Küche integriert, die an Wochenenden als
Betriebsküche des Bauemhof-Cafes dient, das jeden Sonntagnachmittag als Treffpunkt für
Familien und Erwachsene geöffnet ist.
Bild2 Weidenbeet 1
Das anfallende Abwaschwasser aus diesem Backhaus wird in die nachfolgend beschriebene
Weidenbeetanlage eingeleitet und weiter genutzt.
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3. Anlagenbeschreibung
Die Abwasserbehandlungsanlage besteht im Wesentlichen aus einem 36 m2 großen
Weidenbeet mit vorgelagerter Schachtanlage.
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Bild 3: Schemazeichnung
Der Bodenkörper des Weidenbeetes ist ca. 3 m breit, 12 m lang und 1,2 m tief und wurde
über eine 0,7 mm starke PE-Folie vom Erdreich getrennt. Über einen 20 cm hohen Wall über
Geländeoberkante wird das angrenzende Erdreich vor Überstauwasser geschützt.
Bild 4 Weidenbeet im Rohbau
In den Bodenkörper wurden ca. 150 Weidenstecklinge der Weidenart "Tora-Bjöm" gesetzt.
Diese Weidenart zeichnet sich durch eine 32 % höherer Verdunstungsleistung gegenüber
anderen Weidenarten aus.
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4. Bild 5 Die Schachtanlage Bild 6 Filtersieb im Vorschacht
Die Schachtanlage besteht aus einem Vorschacht, dem Hauptschacht und einem
Überlaufschacht. Das frische Abwasser fließt aus dem Backhaus durch ein natürliches
Gefälle in ein Grobsieb im Vorschacht. Über den Vorschacht werden die groben Bestandteile
im Abwasser ausgesiebt und die Höhe des Wasserspiegels angehoben. Eine Tauchpumpe
führt das vorgereinigte Wasser dem Hauptschacht der Verdunstungsanlage zu.
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Bild 7: Anlage mit Hauptschacht im Schnitt
Als zentraler Hauptschacht wurde eine entsprechende Abwasserhebeanlage der Firma Gerwal
eingesetzt. Als vorgefertigtes Bauteil wurde er komplett mit leistungsstarker
Abwasserpumpe, RohranscWussstutzen und elektrischer Steuerung geliefert. Zweimal am
Tag oder bei erhöhtem Wasserstand im Schacht fördert die Tauchpumpenanlage das
Abwasser aus dem Hauptschacht in die mittlere Schicht des Verdunstungsbeetes.
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5. In 50 cm Tiefe durchtränkt es dort den Wurzelraum der Weidenpflanzen. Das Wasser, das
nicht von den Pflanzen aufgenommen wird, sickert nach unten auf den Folienboden. Die
Abwasserinhaltsstoffe, die nicht in dem Absetzbecken mit Filter zurückgehalten werden,
werden im Bodenkörper von den Weiden absorbiert. Die unteren Sand- und Kiesschichten
stehen zudem für die Wasserspeicherung im Winter zur Verrugung.
'Über ein Drainagerohr im unteren Bereich des Bodenkörpers fließt das Wasser wieder zurück
in den Hauptschacht, von dem es wieder über die vorgenannte Pumpe zurück in den
Bodenkörper transportiert wird. Durch diesen Wasserkreislauf wird das Wasser mit
Sauerstoffangereichert, so dass es nicht zur Fäulnisbildung kommen kann.
Die Zu- und Ablaufrohre im Bodenkörper werden durch ein Geotextil vor Erdeinspülungen,
Versandung und Wurzelwuchs geschützt. Der Bodenkörper besteht aus einem Gemisch aus
Sand, Feinkies und Komposterde. Das Verdunstungsbeet ist mit Grobkies abgedeckt und ist
begehbar. Der Wasserstand in der Anlage wird über zwei Schwimmkörper in senkrechten
Drainrohren ständig angezeigt. Durch eine unterirdische Verbindung des Hauptschachtes mit
dem Überlaufwasserschacht ist die Anlage gegen lTberstau zusätzlich abgesichert.
Bild 8 Weidensteckling im Mai 2001 Bild 8 Weidenbeet im Mai 2005
Die Weidenstecklinge brauchten zwei bis drei Jahre zur Ausbildung ihrer vollen
Leistungsfähigkeit. Jetzt wachsen die Bäume bis sechs Meter hoch und können jährlich zu
1/3 abgeerntet werden. Die geernteten Weidenzweige werden meist zum Basteln und Bauen
vor Ort verwendet. Der Energieinhalt der Ernte beträgt ca. 250 kWh / Jahr.
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6. Darstellung der Wasserbilanzen
Das Backhaus wird ganzjährig fast täglich genutzt. Der Abwasseranfall wird über eine
separate Wasseruhr in der Trinkwasserzuleitung erfasst und mit der Höhe des Wasserspiegels
im Weidenbeet wöchentlich in das Betriebstagebuch eingetragen. In dem folgenden
Diagramm wurden die Betriebsdaten graphisch dargestellt.
Der Abwasseranfall ist ziemlich gleichmäßig und beträgt ca. 13 Liter/Tag bzw. 4,7 m3
Abwasser im Jahr. Zu dem Abwasser kommt natürlich noch Regen in die Anlage. Bei einer
durchschnittlichen Regenmenge von 600 mmI m2
/ a, werden der Anlage weitere 21,6 m3
Wasser /a zugeführt. Die mittlere Verdunstungsleistung der Weiden beträgt ab dem dritten
Jahr ca. 1,2 m3
/m2
=43,2 m3
/a.
Somit stehen der zugeführten Wassermenge von 26,34 m3
/a eine Verdunstungsleistung von
43,2 m3
/a gegenüber. Der Wasserstand in der Weidenbeetanlage steigt im Winter meist bis
auf35 cm an. Sobald die Vegetationsphase wieder beginnt, sinkt auch der Wasserspiegel in
der Anlage deutlich ab. Im Sommer wird die Anlage meist von den Hausmeistern im Projekt
gewässert. Dieser zusätzliche Wassereintrag ist auch im Diagramm 1 deutlich sichtbar.
Abwasserverdunstungsanlage Im Stadtteilbauemhof
Abwasserzulauf im gesamten Zeitraum in m'
Wasserstand im Weidenbeet in cm
50­
40
- Wasserverbrauch
Wasserstand
-Aktiver Zeitraum
20
10
70 -r------------------------------..,Durchachnittliche Abwa8Mrbelastung =13 LiterlTag bzw. 4.7 m'lJahr
Wa88el1ltand in der Anlage meist zwillChen 10 und 30 cm
60 - j - - - - - ---------------------------1
- - -
WauerstandsllOhe im Weidenbeet
f--------~--------------_.-------------l
- - - -,
-
- -----_..-.-30 -1----- --- - -
-
Diagramm 1: Betriebsdaten
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7. Wasserqualität in der Anlage
Die Wasserqualität innerhalb der Verdunstungsanlage wurde von der TU Hannover
analysiert. Die Ablaufkonzentrationen des Wassers im Bodenkörper der Weidenbeetanlage
liegen alle deutlich unter den Mindestanforderungen für die Größenklasse 1 der
Abwasserverordnung, ähnlich den Ablaufwerten einer Ptlanzenkläranlage. Daher kann die
Leistungsfähigkeit der Weidenbeetanlage als äußert effizient beurteilt werden. Aus den CSB­
Werten ist ersichtlich, dass die oxidierbaren organischen Stoffe im Abwasser abgebaut
werden und sich aufgrund der sehr geringen Ablaufwerte und des damit verbundenen aeroben
Milieus im Bodenkörper keine Fäulnisbildung einstellt Die im Abwasser enthaltenen
Nährstoffe an Phosphor, Stickstoffund Chlorid werden vom Bodenkörper bis zu 90-99%
eliminiert, wobei ein Teil der Nährstoffe auch von den Weidenpflanzen aufgenommen wird.
Dass sich im Bodenkörper ein aerobes Milieu eingestellt hat, zeigen auch die
Konzentrationen an Nitrat-Stickstoff, die im Zulauf wie auch im Ablaufnahezu gleich sind
und damit keine Denitrifikation im Bodenfilter stattgefunden hat. Eine Aufkonzentration von
Salzen und Nährstoffen im Weidenbeet durch den fehlenden Abfluss der Anlage wurde nicht
festgestell1.
Ergebnis der Analysen von den Wasserproben aus dem Verdunstungsbeet
Parameter Abwasser aus Wasser aus dem Kontrollschacht im
Backhaus Bodenkörper
Mess­ 29.08.03 19.03.04 14.01.03 05.03.03 29.08.03 19.03.04
datum
CSB mgll 9898 1730 40,4 30,5 68,9 51,4
NH4-N mgll 24,6 1,57 0,147 1 0,062 0,155
N03-N mg/l 0,23 0,319 0,028 1,63 0,23 0,281
N02-N mg/l 0,367 0 0,034 0,002
P04-P mg/l 10,2 2,94 0,06 0,087 0,514
Pges mg11 18,7 4,16 0,23 0,05 0,642
Chlorid mg11 6,27 0,44
AbdampfrOckstand mg/l 547 726
Tabelle1: Wasseranalysen
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8. Kosten der Anlage
Die Montage der Abwasserverdunstungsanlage wurde durch die "LEB der
Landwirtschaftskammer" im Rahmen einer Qualifizierungsmaßnahme für Jugendliche unter
der Leitung von Dipl.-Ing. Jürgen Weiler durchgeführt. Die Baumaßnahme für die
Weidenbeet-Verdunstungsanlage wurde im März 2002 abgeschlossen.
Die geplanten und abgerechneten Investitionskosten zur Erstellung der Anlage betrugen rund
17.400 Euro. Die Finanzierung der Anlage erfolgte zu 50 % über die Förderung durch die
Deutsche Bundesstiftung Umwelt, zu 18 % durch die Förderung der Landeshauptstadt
Hannover / Stadtentwässerung und zu 32% aus Eigenmitteln (Spenden) des
Anlagenbetreibers StadtteiIbauernhofe.V.
Die Wirtschaftlichkeit der Anlage ist nur unter der Berücksichtigung von vermiedenen
Kanalanschlusskosten darstellbar.
Betriebserfabrung
Bis heute hat die Verdunstungsanlage die in sie gesetzten Erwartungen im vollen Umfang
erfüllt. Die berechnete Verdunstungsleistung hat sich eingestellt, das Pflanzenwachstum ist
hervorragend und die Wasserqualität innerhalb der Anlage auch. Das gute Betriebsergebnis
der Anlage liegt aber auch an der gewissenhaften Arbeit der Anlagenbetreiber begründet: Die
Vorgaben des Planers über eine maximale Abwasserbelastung von 15 Liter / Tag wurde
geflissentlich beachtet und kontrolliert. Auch wurde Obacht gegeben, dass die Anlage im
Sommer nicht austrocknete. Sie wurde bei Bedarfüber einen Brunnen gewässert.
Problematischer sind in diesem Projekt eher die Wartungs- und Instandhaltungskosten zu
bewerten. Zum einen ist das Konzept der Vorschachtanlage und der Pumpensteuerung etwas
kompliziert. Zum anderen ist die Beauftragung von Fremdfirmen für Wartungs- und
Instandhaltungsmaßnahmen in solchen sozialen Projekten immer auch eine finanzielle
Belastung für die gesamte Einrichtung.
Fachlich betreut wird das Projekt von Arne BackJund aus Dänemark. Er ist ein Spezialist für Alternative
Entwässerungskonzepte und hat schon mehrere Projekte mit Verdunstungsanlagen realisiert.
WM-EKOLOGEN, Herr Backlund
Ordrupvej 101, 2920 Charlottenlund, Dänemark
Tel.: 00+45 3963 33 64, Fax: 00+45 39 63 64 55
Weitere Ansprechpartner sind:
Stadtteilbauernhof e.V., Rainer Wilke / Andreas Bodamer-Harig, Rumpelstilzchenweg 5,30179 Hannover
Architekt des Stadtteilbauernhofes: Dip!. Ing. Roland Beckedorf, Davenstedter Str. 37, 30449 Hannover
Ausführungsplanung: Stadtwerke Hannover, Thomas Hesse, OE 113, Ihmeplatz 2,30449 Hannover
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9. Die Verdunstungsanlage als Bestandteil des Öko-Technik-Park Hannover
Das Vorhaben ist eingebettet im Öko-Technik-Park Hannover. Der Öko-Technik-Park
Hannover ist ein Gemeinschaftsprojekt von Stadtwerke Hannover AG, BauBeCon AG,
Epiphanias Kirchengemeinde, Stadtteilbauernhof Sahlkamp, Grundschule Hägewiesen und
IngenieurbÜfo planer.
Stadtteirlbauernhof Wohnanlage der Deutschen
Ev.-Iuth. Epiphanias­
Kirchengemeinde
::--------- BauBeCon AG
-­
Sahl'kamp
Das Projekt Öko-Technik-Park Hannover hat folgende Inhalte:
1. Betrieb und Darstellung von versorgungstechnischen Anlagen zur Senkung des
Energieverbrauches, durch 8 Solaranlagen, BHKW, Wärmepumpe, Dämmung,
Holzbackofen und Energiekostencontrolling.
2. Betrieb und Darstellung von Anlagen und Anlagenkomponenten, mit denen es möglich ist
die Nährstoffe, die wir zu uns nehmen, in einen Kreislaufprozess zu überführen. Zur Zeit
wird der größte Teil der Nährstoffe, die wir mit der Nahrung aufnehmen, in Gewässer
abgeleitet oder als KlärscWamm entsorgt. Begrenzte Rohstoffe wie Phosphor und Kalium
gehen dabei verloren. Um das zu verhindern, müssen die Abwasserströme wie Milli
gehandhabt werden, in denen die Prinzipien Müllreduzierung, Mülltrennung und
Müllrecycling allgemein bekannt sind. Deshalb gibt es im Öko-Technik-Park
5 Grauwasseranlagen, 4 Trenn- und Vakuumtoiletten, eine Rigole,
2 Regenwasseranlagen und 2 spülwasserfreie Urinalstände.
3. Nachhaltige Stadtteilentwicklung durch Umweltschutz zu fördern, den Stadtteil erhalten,
indem er lebenswert ausgebaut wird. Arbeit im Stadtteil durch Umweltschutzmaßnahmen
schaffen. Förderung der Zukunft des Stadtteiles durch die liebevolle Betreuung und
Förderung seiner Kinder und Jugendlichen.
Mit der Weidenbeet-Verdunstungsanlage sollen Denkanstöße über den alternativen Umgang
mit Wasser, Nährstoffen und Energie gegeben werden. Zudem soll der praktische Einsatz
dieser Technik für "Insellösungen" und Gebäude, die nicht an die öffentliche Kanalisation
angescWossen sind, erprobt und demonstriert werden. Infos: www.oeko-technik-park.de
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