Leipzig schafft blau-grüne Infrastrukturen

Prof. Dr. Roland Müller

Departement-Leiter des Umwelt- und Biotechnologisches Zentrum (UBZ) am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Seine Forschungsinteressen liegen unter anderem im Integrierten Wasserresourcen Management (IWRM), Verfahrensentwicklungen und –transfer in den Bereichen Umwelt- und Biotechnologie sowie Siedlungswasserwirtschaft, dezentrale Abwasserbehandlung und Implementierungskonzepte von Abwasserinfrastrukturen.

Das Neubauquartier „Leipziger 416“ steht für Richtungsweisendes. Mit dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Forschungsprojekt „Leipziger BlauGrün“ wird dort gezeigt, wie im Sinne der Klimaanpassung Niederschlagswasser von der zentralen Abwasserkanalisation abgekoppelt werden kann.

Gastbeitrag von:

Prof. Dr. Roland Müller

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Dort, wo einst unweit des Leipziger Hauptbahnhofs der Eutritzscher Freiladebahnhof stand, wird ein neues Stadtquartier geplant, in dem rund 4.000 Menschen leben sollen. Etwa 2.400 Wohnungen, ein 5,5 ha großer Park, ein Schul- und Sportcampus mit einer Geimeinschaftschule, zwei Kitas, kulturelle und soziale Einrichtungen, reduzierter Autoverkehr – so sehen die Vorstellungen für das neue Quartier „Leipzig 416“ aus. Um für dieses neue Viertel nachhaltige Wasser- und Energieinfrastrukturen zu entwickeln, kooperieren Wissenschaftler, die Stadtverwaltung, die Kommunalwirtschaft, die Investoren und Praktiker gemeinsam im Projekt „Leipziger BlauGrün“, das das Bundesministerium für Bildung und Forschung nun in einer zweiten Projektphase fördert. Die Arbeiten des Leipziger UFZ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, das die Projektkoordination innehat, zeigen, wie in einem neuen Innenstadtquartier das zentrale Abwassersystem entlastet, die Energieeffizienz verbessert und die Auswirkungen von Starkregen und Dürreereignissen gemindert werden können.

Die Planung zeigt die verschiedenen Funktionen im Quartier 416.

Elemente des Schwammstadkonzepts

Das Forschungsprojekt setzte mit den Praxispartnern von der Stadt Leipzig und den Investoren im kommunalen Planungsprozess des Neubauquartiers Elemente des Schwammstadtkonzeptes um. Dieses besagt, dass die in der Stadt anfallenden Niederschläge dort verbleiben und nicht über Straßen, Gehwege und Plätze in die Kanalisation geführt werden sollen. Schon jetzt haben die veralteten Kanalnetze in vielen Städten ihre Kapazitätsgrenzen längst überschritten und sind bei Starkregen überfordert, sodass in diesen Fällen das verschmutzte Mischwasser in Flüssen landet. Um das Wasser aber im urbanen Raum zu halten, sind dezentrale blaugrüne Infrastrukturen notwendig – dezentral deshalb, weil der Niederschlag an vielen unterschiedlichen Stellen gesammelt und gespeichert werden kann – und blaugrün, weil der Niederschlag mithilfe sogenannter multifunktionaler blaugrüner Wasserinfrastrukturen in den Quartieren bleiben soll.

Wie das Management des Niederschlagswassers im Quartier „Leipzig 416“ gestaltet werden könnte, analysierte Umweltbiotechnologe Dr. Manfred van Afferden. Er erstellte Wasserbilanzen auf Basis einzelner Häuserblöcke, von denen im Quartier mehr als 20 geplant sind. Der ehemalige UFZ-Forscher modellierte dafür ausgehend von historischen Niederschlagsvergleichswerten in Leipzig die Abflussmenge von den Dächern sowie von möglichen Gestaltungseinheiten im Innenhof eines Häuserblocks wie etwa Tiefgarage, Wege, Radstellplatz, Spielplatz, Bäume, Rasenfläche oder Blumenbeete. Unterm Strich bleiben so bei unterschiedlichen Niederschlagsszenarien Abflussmen- gen, die im Innenhof versickern oder gespeichert werden müssen. Doch das ist nicht die einzige Herausforderung: So sollen die Innenhöfe auch in trockenen Sommern grün bleiben; Bäume, Sträucher und Wiesen deswegen bewässert werden können. Zudem ist die Flächenkonkurrenz im Innenhof groß: Pflanzen, Sandkästen, Sitzgelegenheiten und Fußwege müssen dort genauso ihren Platz finden wie unterirdische Bauwerke, zum Beispiel Tiefgaragen, Retentions-, Versickerungs- und Speicheranlagen. Diese engen wiederum Bepflanzungsoptionen ein und begrenzen damit naturnahe Gestaltungsmöglichkeiten. Das zeigt sich etwa bei einem möglichen Einsatz von Zisternen. Eine andere vielversprechende Option sind Grundwasserbrunnen, die für einzelne Häuserblöcke oder zentral angelegt werden. Voraussetzung: Um den Grundwasserleiter nicht überzustrapazieren, darf nur die Wassermenge entnommen werden, die im Block als Niederschlagswasser versickert ist. Notwendig für eine ausgeglichene Wasserbilanz im Häuserblock sind zudem Gründächer.

Berechnungen für einen "Musterblock"

Unter Berücksichtigung der Klimadaten von 2010 – 2022 wurde im Berichtszeitraum exemplarisch für einen „Musterblock“ der Wasserhaushalt modelliert, und gezeigt, wie dieser durch BG-Infrastrukturen bestimmt wird. Zielvorgaben sind ein abflussloser Häuserblock und ein optimal bewässerter, auch in trockenen Jahren, grüner Innenhof. Für die Bewässerung wird das gesammelte Niederschlagwasser aus der Zisterne verwendet. Eine wesentliche Herausforderung bei der Integration der siedlungswasserwirtschaftlichen Anforderungen ist die Flächenkonkurrenz zwischen unterirdischen (Tiefgarage, Rigole, Zisterne) und oberirdischen Bauwerken (Gehweg, Spielplatz, Radstellplätze) sowie der Notwendigkeit einer naturräumlichen Flächennutzung (z.B. Baumstandorte, Grünfläche).

Über den betrachteten Zeitraum von 12 Jahren wird der Großteil des Niederschlagswasser, ca. 68% (2475 m³/Jahr) in den Kanal geleitet (Abbildung links). Die Kosten für die Kanaleinleitung des Niederschlagswassers, bei einer versiegelten Fläche von 5086 m², belaufen sich auf ca. 4781 € / Jahr[1].

Bei der Modellierung des Szenarios BlauGrün müssen verschiedene Wasserflüsse berücksichtigt werden (siehe nebenstehende Abbildung). Unter Berücksichtigung der Klimadaten von 12 Jahren (2010 – 2022) ist es möglich mit BG-Infrastrukturen eine ausgeglichene Wasserbilanz zu erreichen und Bewässerungswasser aus der Zisterne oder aus dem Brunnen für den Innenhof bereitzustellen. Dadurch wird die Verdunstung im Innenhof von ursprünglich 30% auf 70% wesentlich erhöht. Da kein Abfluss generiert wird, werden die Gesamtkosten für die Kanaleinleitung des Niederschlagswassers aus Szenario 0 eingespart.

Auch das Umweltbundesamt (UBA) will mit den neuen, im Projekt „Leipziger BlauGrün“ gewonnenen Ansätzen zum dezentralen Wassermanagement arbeiten. Damit Städte erkennen, dass es sich lohnt und angesichts des Klimawandels auch notwendig ist, mit Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung innovative Ansätze zu entwickeln, hat es ein neues Tool einer vereinfachten Umweltbewertung entworfen. Diese bewertet Vor- und Nachteile dezentraler blaugrüner Infrastrukturen anhand von Parametern wie etwa dem Ressourcen- und Energieverbrauch.

Die Verstetigung über die Projektlaufzeit hinaus wird auf Initiative des Forschungsprojekts durch das ämterübergreifende Lenkungsnetzwerk „Wassersensitive Stadtentwicklung“ sichergestellt. Hier werden Verwaltungs- und Genehmigungsprozesse für die „blaugrüne Stadtentwicklung“ unter Federführung der Leipziger Wasserwerke bewertet, priorisiert und die Umsetzung vorbereitet. Nachdem in Projektphase 1 in erster Linie der Planungsprozess des großen Neubauquartiers am Eutritzscher Freiladebahnhof wissenschaftlich begleitet wurde, werden in der im März 2023 angelaufenen Phase 2 Potenziale bewertet und analysiert. Ziel ist es, Investitionsplanungen auch für Bestandsquartiere übertragen und zur blaugrünen Transformation der Abwasserinfrastrukturen nutzen zu können. Im Rahmen einer Bestandssanierung bei der Leipziger Wohnungsbaugesellschaft mbH soll dies modellhaft vertieft werden.

Neben der Evaluierung öffentlicher Liegenschaften und einer Bewertung der Funktionalitäten realisierter Infrastrukturen hat die Aufstellung eines Leipziger Aktionsplans für den künftigen Einsatz blaugrüner Investitionsvorhaben zudem große Bedeutung. Der Ausbau blaugrüner Infrastrukturen kann auf rechtliche Probleme stoßen, die etwa die Anforderungen an den Überschwemmungs- und Umweltschutz, die Sicherheit oberirdischer Anlagen, die Planung und Finanzierung sowie die Möglichkeiten der Durchsetzung gegenüber den Eigentümern und Investoren betreffen, sollten diese nicht freiwillig zum Bau etwa von Gründächern oder Versickerungsanlagen bereit sein.

Ziel ist es, Investitionsplanungen auch für Bestandsquartiere übertragen und zur blaugrünen Transformation der Abwasserinfrastrukturen nutzen zu können.

Der UFZ-Umweltrechtler Dr. Moritz Reese untersucht deswegen in dem Projekt, wie diese Fragen nach geltendem Recht beantwortet werden können und in welchen Bereichen es eine Option wäre, das Recht zu ändern, damit es für eine blaugrüne Stadtentwicklung Anreize liefert und sie nicht unnötig behindert. „Was vor allem fehlt, ist eine zukunftsweisende, gesetzlich geregelte Fachplanung zur Abwasserinfrastruktur, welche die Kommunen verpflichtet, integrierte blaugrüne Konzepte in Abstimmung mit relevanten Ressorts der Stadtplanung und unter Beteiligung der Bürger zu entwickeln und formal zu beschließen“, sagt er. Ohne eine abgestimmte und bindende Planung könne die grundlegende Transformation zu dezentralen Infrastrukturen nicht gelingen und die Widerstände von Eigentümern und Investoren nicht überwunden werden. Das geltende Recht stehe ressourcen- und umweltschonenden Quartiersinfrastrukturen bei progressiver Auslegung nicht entgegen, insbesondere wenn Kommune und Investor beziehungsweise Grundeigentümer zur Umsetzung bereit seien.

[1] Kostenberechnung nach: https://www.l.de/wasserwerke/preise/wasserpreisrechner/wasserpreisrechner-2020-2021

Dieser Beitrag ist die Aktualisierung eines Artikels in der DW(7/23).

Klimaanpassung Quartiersentwicklung Stadtentwicklung Wasser

Immer mehr Wohnungsunternehmen erstellen CO2-Rechnungen und Klimastrategien, um ihren Gebäudebestand klimaneutral zu gestalten – und stellen dabei fest: Unter den aktuellen Rahmenbedingungen ist das wirtschaftlich nicht darstellbar. Was tun? In ihrer Studie „Aufbruch Klimaneutralität“ hielt die Deutsche Energieagentur (dena) schon 2021 fest, dass jedes Jahr etwa 1,9 Prozent aller Gebäude in Deutschland energetisch saniert werden müssten, um bis 2045 Klimaneutralität erreichen zu können. Für 2024 hat der Bundesverband energieeffiziente Gebäudehülle eine Sanierungsquote von 0,7 Prozent errechnet, gemessen an dem Ziel also eine deutlich zu geringe. Und das hat Gründe. Forschende der Initiative „Praxispfad CO₂-Reduktion im Gebäudesektor“ gehen davon aus, dass unter den heutigen regulatorischen Bedingungen 260 Milliarden Euro jährlich notwendig sind, um alleine die Wohngebäude klimaneutral zu gestalten. Insgesamt ist von 5,2 Billionen Euro die Rede. Aktuell zeichnet sich für jedes einzelne Wohnungsunternehmen und jede einzelne Wohnungsgenossenschaft ab, was das heißt. Der VdW Rheinland Westfalen hat in den vergangenen Jahren eine Beratung zur Klimaneutralität aufgebaut und bietet Wohnungsunternehmen und -genossenschaften mit seinem CO2-Monitoring-Tool die Berechnung des Kohlendioxid-Ausstoßes des eigenen Gebäudebestands an. Aufbauend auf diesen Zahlen können anschließend Klimastrategien abgeleitet und festgelegt werden, wann welches Gebäude in welchem Umfang energetisch saniert wird. Dr. Daniel Ranker, Prüfungsdirektor des VdW Rheinland Westfalen, hat daher einen guten Einblick in die konkreten betriebswirtschaftlichen Auswirkungen der Klimastrategien. „Für viele Unternehmen ist das Ziel eines klimaneutralen Immobilienbestandes jedenfalls bis 2045 kaum zu erreichen. Wer seinen sozialen Auftrag ernst nimmt, die Mieten also bezahlbar halten möchte, müsste bei einem Teil der energetischen Sanierungen Geld zuschießen. Das geht eine Zeitlang gut, auf die Dauer gerät ein Unte

Unterwegs

Unterwegs auf dem Klimapfad

Der Klimapfad ist auf dem Papier klar definiert – in der Praxis stellt er Wohnungsunternehmen und -genossenschaften vor komplexe Herausforderungen. Prüfungsdirektor Dr. Daniel Ranker und sein Nachhaltigkeitsteam begleiten zahlreiche Mitglieder auf ihrem Weg zur Klimaneutralität und beraten sie bei strategischen und wirtschaftlichen Weichenstellungen. Bei zwei Genossenschaften, die Dr. Ranker vor kurzem besuchte, wurde deutlich, was das konkret bedeutet: hohe Investitionen, langfristige Finanzierungsfragen – und die zentrale Herausforderung, Klimaschutz und bezahlbare Mieten miteinander zu vereinbaren. Es ist still unterm Dach, nur ein leises Surren ist zu hören. Wo früher massive Gaskessel standen, arbeiten heute neue Aggregate, sauber verkabelt, digital überwacht. Für die Mettmanner Bauverein eG beginnt der Klimapfad mit solchen Momenten: Wenn alte Technik verschwindet – und mit ihr ein Stück Vergangenheit. Ganz vergessen machen konnte die Genossenschaft ihre Geschichte an der Magdeburger Straße jedoch nicht. Und wollte sie auch nicht: Heute sorgt eine hocheffiziente Wärmepumpe an selber Stelle für die Wärmeversorgung – an jenem Ort, wo Mieterinnen und Mieter, früher wie heute, im Dachstuhl die Wäscheleinen spannen. „Gebaut wurde hier Mitte der 1960er Jahre“, erzählt Vorstandssprecher Thomas Gundlach Dr. Daniel Ranker. „Hängende Gasthermen unterm Dach waren damals keine Seltenheit. Sie sahen aus wie viele größere Etagenheizungen. Die Gasleitungen wurden beim Nachrüsten durch die alten Schächte geführt.“ Gas galt zu dieser Zeit als moderne und platzsparende Alternative zur Kohle. Ein separater Lagerraum für Brennstoffe war nicht mehr nötig, der Schornstein konnte kompakter ausgeführt werden. In vielen älteren Häusern wurde die Kohleheizung in diesen Jahren ebenfalls durch Gas ersetzt. Die Wärmepumpe arbeitet mit einem 1.000 Liter Speicher. Sie entzieht der Luft Wärme und erzeugt Warmwasser. Bei Extremkälte springt eine elektrische Zusatzheizung an. Mit rund 2.100 Wo

Beispielhaft

Vom Heizungskeller zur Zukunftsstrategie

Klimaneutralität bis 2045 klingt erst einmal nach politischen Visionen, nach ferner Zukunft und nach großen Zahlen. In der Praxis beginnt sie jedoch ganz konkret: mit einer Excel-Datei. Für Wohnungsunternehmen und -genossenschaften ist sie längst im Alltag angekommen: im Heizungskeller, in der Investitionsplanung, in Gesprächen mit Banken, Wirtschaftspartnern, Förderstellen und nicht zuletzt mit Mieterinnen und Mietern. Der Klimapfad hilft, aus einem komplexen Geflecht eine nachvollziehbare Strategie zu machen. Um das Ziel des klimaneutralen Wohnens umzusetzen, stellen Wohnungsunternehmen und -genossenschaften betriebswirtschaftliche Klimapfade auf. „Ein Klimapfad ist kein Maßnahmenkatalog und keine Ideallösung von der Stange, sondern eine langfristige Übersetzung der Frage: Wie entwickeln sich unsere Emissionen, wie können wir sie beeinflussen – und was bedeutet das wirtschaftlich?“, erläutert Elisabeth Lechaudel, Beraterin für Klimaneutralität und Nachhaltigkeit beim VdW Rheinland Westfalen. Der Prozess startet meist unspektakulär. Ein Wohnungsunternehmen meldet sich beim Verband mit dem Anliegen, seine Umweltauswirkungen mithilfe einer Bilanz der Treibhausgase (THG-Bilanz) zu messen.

Aussenansicht

Mut zur Lücke

Der Weg zur CO2-Null ist ein Wettlauf gegen Zeit und Geld. Für die meisten sozial orientierten Wohnungsunternehmen lässt sich die finanzielle Lücke selbst mit einem Umschwenken auf den CO2-Praxispfad nicht schließen, jedoch immerhin verkleinern. Das Benchmarking der Initiative Wohnen.2050 (IW.2050) umfasst neben vielen Daten zu Klimaschutz und Energie auch eine stetig wachsende Zahl betriebswirtschaftlicher Daten. Seit 2025 im besonderen Fokus der Erhebungen: die Finanzierbarkeit der Klimaneutralität. Wie lassen sich die Klimaziele realisieren – ohne dass sozial orientierte Wohnungsunternehmen wirtschaftlich in eine absolute Schieflage geraten? Das Umfeld für die Unternehmen ist komplex. Der Zielkonflikt zwischen bezahlbaren Mieten, Ökologie und Wirtschaftlichkeit verschärft sich. Besonders das wirtschaftliche Umfeld der Wohnungsunternehmen bleibt – mit Blick auf Zinsen, Baukosten, Bürokratie und ordnungspolitische Eingriffe – sehr herausfordernd. Die Bezahlbarkeit der Mieten und der Erhalt der finanziellen Stabilität im Kontext der Umsetzung von Klimastrategien werden intensiv und kontrovers diskutiert.

Quelle: Roland Baege/VdW Rheinland Westfalen

Klimaanpassung Quartiersentwicklung Stadtentwicklung Wasser

Leipzig schafft blau-grüne Infrastrukturen