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Ausbau der Anschluss-Stelle Friedberg im Zuge der BAB A 5 / B 455 / L 3057
- Wassertechnischer Erläuterungsbericht -
im Auftrag von Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement
Dipl.-Ing. Hans-Joachim Fischer
Dipl.-Ing. Oliver Lenk
Paul Kroker M. Eng.
Dipl.-Ing. (FH) Petra Hartmann
Sonja Siebrecht Darmstadt, 13. März 2014
Ausbau der Anschluss-Stelle Friedberg im Zuge der BAB A 5 / B 455 / L 3057
- Wassertechnischer Erläuterungsbericht -
im Auftrag von Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement
- I -
Inhaltsverzeichnis
Seite
1. Vorbemerkungen 1
2. Bemessungsgrundlagen 7
3. Entwässerungsabschnitte 9
3.1 Entwässerungsabschnitt West 9
3.2 Entwässerungsabschnitt Süd 10
3.3 Entwässerungsabschnitt Nord 12
4. Technische Einzelheiten der Oberflächenwasser-Behandlungsanlage 15
4.1 Nachweis der Regenwasserbehandlung gemäß ATV-DVWK-M 153 15
4.2 Volumenbestimmung für die Oberflächenwasserbehandlungsanlagen 17
4.2.1 Dimensionierung des Regenrückhaltebeckens Süd (RRB Süd) 18
4.2.2 Dimensionierung des Regenrückhaltebeckens Nord (RRB Nord) 20
5. Verlegung des Lohgrabens 23
Verzeichnis von Literatur und Quellen 29
Verzeichnis der Abbildungen 31
Verzeichnis der Tabellen 32
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1. Vorbemerkungen
Östlich und westlich der BAB A 5 befindet sich ein Wasserschutzgebiet der Zone III ab BAB-
km 471,167 in südlicher Richtung. Es ist geplant, dieses Wasserschutzgebiet in nördlicher
Richtung bis über die AS Friedberg hinaus zu erweitern. Das Verfahren für die Erweiterung ist
noch nicht abgeschlossen, d. h. die Erweiterung des Wasserschutzgebietes hat noch keine
Rechtskraft. Bei Baumaßnahmen sind jedoch im Vorgriff auf den zukünftigen Status als
Wasserschutzgebiet die Forderungen der RiStWag, Ausgabe 2002, einzuhalten und zu beachten.
Westlich der BAB A 5 ist ein Heilquellenschutzgebiet der Zone B sowie östlich der BAB A 5
der Zone B und III/2 vorhanden.
Gemäß dem Regionalplan Südhessen / Regionalen Flächennutzungsplan, 2010 ist das gesamte
Umfeld der AS Friedberg als Vorbehaltsgebiet für Trinkwasserschutz ausgewiesen.
Mit Stand vom 01.07.2011 liegt ein Baugrundgutachten für die Maßnahme vor (DR. HUG
GEOCONSULT GMBH).
Dieses ist aus Unterlage 9 ersichtlich.
Zum Zeitpunkt der ursprünglichen Erstellung der wassertechnischen Planung lag noch keine
maßnahmebezogene Baugrunduntersuchung vor. Somit war auch nicht bekannt, ob der
anstehende Boden für eine Versickerung des Oberflächenwassers geeignet ist.
Deshalb wurden zunächst für die Konzeption der Entwässerung in Abstimmung mit dem
Fachbereich Wasser- und Bodenschutz des Wetteraukreises die Ergebnisse der
Baugrunduntersuchung folgender Projekte herangezogen:
- Umbau des Knotens L 3057/L 3204/L 3041;
Standort RRB: Grundwasserflurabstand: ca. 8,5 m, kf-Wert < 1 * 10 -6 m/s
- Südumfahrung Nieder-Rosbach im Zuge der K 11: Grundwasserflurbestand: 5 - 10 m,
kf-Wert = 5 * 10 -8 - 5 * 10 -7 m/s
Im Nachgang wurde die wassertechnische Planung mit dem zwischenzeitlich vorliegenden
Baugrundgutachten (DR. HUG GEOCONSULT GMBH) abgeglichen. Es zeigt sich, dass die
v.g. Ansätze auch im Projektgebiet bestätigt werden. Trotz eines sehr inhomogenen Baugrundes
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mit häufigen Wechseln und Verinselungen der Baugrundverhältnisse lässt sich verallgemeinernd
folgendes feststellen: Die Grundwasserflurabstände liegen bei 4 bis über 20 m, die kf-Werte
liegen innerhalb einer Schwankungsbreite von 1 * 10 -4 m/s bis 1 * 10 -10 m/s, dabei herrschen
kf-Werte unterhalb eines Wertes von 5,0 * 10-6 m/s vor.
Es ergibt sich damit gemäß Tabelle 2 der RiStWag eine große Schutzwirkung der
Grundwasserüberdeckung. Daraus folgen gemäß Tabelle 3 der RiStWag für die
Entwässerungsmaßnahmen folgende Stufen:
- Zone III A: Stufe 2
- Zone III B: Stufe 1
Nach RiStWag, Ausgabe 2002 ist es bei Schutzmaßnahmen der Stufen 1 und 2 grundsätzlich
zulässig, das Straßenoberflächenwasser über die Bankette abzuführen und im Bereich des
Straßendammes und des benachbarten Geländes zu versickern.
Einzig die Bohrpunkte BK 6 (RRB Nord), BK 9 (westlicher Bereich der Rad-/
Gehwegunterführung NW-Quadrant) sowie BK 15 (Einschnittböschung der Richtungsfahrbahn
BAB A 5 nach Frankfurt bei BAB-km 471+709) zeigen straßenentwurfstechnisch relevante
Anhaltspunkte auf Grundwasserzutritt.
Es folgt, dass gemäß Empfehlung des Baugrundgutachters (DR. HUG GEOCONSULT GMBH)
für das RRB Nord somit eine Abdichtung mit Kunststoffdichtungsbahnen vorzusehen ist. Im
Zuge der Rad-/Gehwegunterführungen ist in der weiteren Planungsvertiefung eine Abdichtung
dieser Bereiche einschließlich Maßnahmen zur Vermeidung des Aufstaus von Sicker- und
Schichtenwasser im Hinterfüllungsbereich der Bauwerke detailliert standortspezifisch zu prüfen.
Für BK 15 ergibt sich gemäß Tabelle 2 der RiStWag aufgrund der Anhaltspunkte für direkt an
der künftigen Fahrbahnoberfläche auftretendes Grundwasser eine geringe Schutzwirkung der
Grundwasserüberdeckung. Daraus folgt für die Entwässerungsmaßnahmen mit Lage dieses
Bereiches in der Wasserschutzzone III A gemäß Tabelle 3 die Stufe 4 im Zuge der
Einschnittböschung der Richtungsfahrbahn BAB A 5 nach Frankfurt zwischen
BAB-km 471+362 und 471+944. Daher wird gemäß Bild 7b der RiStWag, Ausgabe 2002, die
Anordnung einer Planumsentwässerung und eine Abdichtung der Mulden sowie der Flächen
zwischen Mulde und befestigter Fahrbahnfläche vorgenommen. Auf eine Abdichtung der
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Einschnittsböschung kann durch die geplante Anordnung von Fahrzeugrückhaltesystemen im
Bankettbereich verzichtet werden.
Die Möglichkeit der Flächen- und Muldenversickerung wird nach dem ATV-Merkblatt zu
Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser (ATV-
DVWK-A 138, Ausgabe Januar 2002) durch eine Durchlässigkeit des Untergrundes von
kf ≤5,0 * 10-6 m/s begrenzt. Im Planungsgebiet ist die Durchlässigkeit der oberflächennahen
Bodenschichten überwiegend deutlich niedriger einzuschätzen. Dem zu Folge wird im gesamten
Planungsbereich das Straßenoberflächenwasser in Mulden oder mit Bordrinnen gefasst und über
Rohrleitungen den geplanten Regenrückhaltebecken zugeführt. Deshalb muss auch in
Dammlagen das anfallende Oberflächenwasser in Mulden am Dammfuß gesammelt werden.
An der AS Friedberg steht als Vorflut nur der Lohgraben zur Verfügung. Der Lohgraben verläuft
unmittelbar westlich der BAB A 5 in West-Ost-Richtung entlang des Waldrandes. Vor dem Bau
der BAB A 5 und der AS Friedberg dürfte er sich geradlinig im Bereich der AS Friedberg in
östlicher Richtung fortgesetzt haben (vgl. Übersichtslageplan Entwässerung in Unterlage 13.2).
Im Zusammenhang mit der Erweiterung des Brückenbauwerkes und dem Bau der Rampen im
Nordwestquadranten wurde das Fließgerinne im Nordwestquadranten befestigt. Die
Weiterführung unter der BAB A 5 hindurch erfolgt mit einem Rechteckdurchlass-Bauwerk in
Ortbetonbauweise mit einer Höhe von 1,40 m und einer Breite von 1,90 m. Östlich der BAB A 5
geht dieses Profil in ein Stahlbetonrohr DN 1.200 über. Ab der direkten Rampe im
Südostquadranten ist wieder ein offenes, nicht befestigtes Gerinne vorhanden.
Bei Bau-km 1+007 der L 3057 quert ein Durchlass DN 800 die Landesstraße als Fortsetzung
eines kleinen Grabens, der das westlich ansteigende Gelände entwässert. Östlich der L 3057
besteht dieser Graben aus einem befestigten Trapezprofil. An der L 3057 mündet der
Notüberlauf DN 500 des Regenrückhaltebeckens am Knoten L 3057/L 3041 in diesen Graben
(vgl. Abbildung 1).
Anschließend wird dieser Graben auf einer Länge von ca. 70 m verrohrt in einem Kanal
DN 1.000 durch ein Waldstück geführt, der westlich der BAB A 5 bei BAB-km 471+075 in
einen Graben mündet, der die westliche Richtungsfahrbahn entwässert. An dieser Stelle liegt ein
Durchlass DN 1.000, der das Autobahnwasser und das Grabenwasser unter der BAB A 5
hindurch nach Osten abführt (vgl. Abbildung 2).
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Abbildung 1: Einmündende Kanäle in den Graben bei Bau-km 1+007 der L 3057 (Bestand)
Abbildung 2: Grabenverrohrung und Durchlass DN 1.000 unter der BAB A 5 (Bestand Westseite)
Notüberlauf RRB Knoten L 3057/L 3041 DN 500
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Er mündet östlich in ein offenes Fließgerinne, das zunächst auf einer Länge von ca. 7 m als
Trapezgerinne befestigt ist und dann als Erdgraben durch den Wald in Richtung Osten verläuft
(vgl. Abbildung 3).
Abbildung 3: Durchlass DN 1.000 unter der BAB A 5 und weiterführender Graben (Bestand
Ostseite)
Diese Art Fließgerinne ist für eine Energieumwandlung bei starkem Wasserabfluss nicht
geeignet. Deshalb wird im Zuge der Baumaßnahme ein dynamisches Auslaufbauwerk gemäß
DVWK-M 176 (ATV, 2001) errichtet (vgl. Unterlagen 13.2 und 13.3, Blatt Nr. 2).
Ca. 530 m östlich der Autobahn mündet dieser Graben in den Lohgraben. (vgl. Abbildung 4)
Abbildung 4: Vorflutsituation an der AS Friedberg (Quelle: www.stadtplan.net/hessen/reg-bez-
darmstadt/wetteraukreis/rosbach-v-d-hohe)
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Gemäß Vorgabe des Fachbereiches Wasser- und Bodenschutz des Wetteraukreises muss bei
einer Anpassung oder Änderung der Entwässerungsanlagen der BAB A 5 durch Anbau
zusätzlicher Fahrstreifen zukünftig auch das auf bestehenden Fahrbahnflächen der BAB A 5
anfallende Oberflächenwasser vorgereinigt werden. Für das auf den neu versiegelten Flächen
anfallende Oberflächenwasser gilt dies sowieso.
Deshalb muss den Regenrückhaltebecken (RRB) jeweils ein Absetzbecken und ein
Leichtflüssigkeitsabscheider vorgeschaltet werden. In den Lohgraben darf die auch heute schon
eingeleitete Wassermenge, die von der BAB A 5, der L 3057 und der B 455 abfließt, auch
künftig eingeleitet werden.
Die Anordnung der Regenrückhaltebecken wird maßgeblich von den hydraulischen
Verhältnissen zur Realisierung eines Freispiegelabflusses in die Vorfluter bestimmt.
Das Planungsgebiet wurde deshalb in drei Entwässerungsabschnitte eingeteilt. Die
wassertechnische Planung sieht die Ableitung des in Rohrleitungen gesammelten
Oberflächenwassers zu jeweiligen Gradienten- bzw. Geländetiefpunkten vor, von wo es in neu
geplante Regenrückhaltebecken geleitet wird. Dort erfolgt die Reinigung des
Niederschlagswassers (Absetzen der Feststoffe und Abscheiden der Leichtflüssigkeiten). Der
Beckenabfluss wird gedrosselt in den jeweiligen Vorfluter eingeleitet. Die detaillierten
Untersuchungen sind nachfolgend für die einzelnen Entwässerungsabschnitte aufgeführt.
Die Lage des RRB Süd wurde durch die Topografie und dem Graben, welcher bei
BAB-km 471+075 die BAB A 5 quert, bestimmt. Die Lage des RRB Nord wurde durch die
Topografie, dem Lohgraben und der "Verordnung über die Durchführung von
Kompensationsmaßnahmen, Ökokonten, deren Handelbarkeit und die Festsetzung von
Ausgleichsabgaben" (Hessische Kompensationsverordnung) bestimmt.
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2. Bemessungsgrundlagen
Die Bemessungsregenspende r15,n=1 = 102,8 l/(s*ha) wurde in Abstimmung mit dem Fachbereich
Wasser- und Bodenschutz des Wetteraukreises als maßgebend festgelegt (KOSTRA - DWD
2000, Rasterfeld 24/65). Gemäß ATV-A 118 ist bei einer mittleren Geländeneigung zwischen
1,00 % und 4,00 % ein 10-minütiges Regenereignis anzusetzen. Folgende Regenspenden
kommen für die Bemessung folgender Anlagenteile zum Ansatz:
- Rohrleitungen: r10,n=1 = 124,2 l/(s*ha) maximaler Füllgrad 90 %
- Rohrleitungen im Mittelstreifen: r10,n=0,3 = 181,9 l/(s*ha) maximaler Füllgrad 90 %
- Rohrleitungen an Straßentiefpunkten
und unter Geländetiefpunkten: r10,n=0,2 = 217,2 l/(s*ha) maximaler Füllgrad 90 %
- Rohrleitungen in Unterführungen: r10,n=0,1 = 257,2 l/(s*ha) maximaler Füllgrad 90 %
- Regenrückhaltebecken: r10,n=0,5 = 164,2 l/(s*ha), Dauerstufe iterativ
(2-jährliches Regenereignis gemäß RAS-EW)
- Drosselabfluss-Spende: r10,n=1 = 124,2 l/(s*ha)
- Spitzenabflussbeiwerte (Ψs)
• Fahrbahn Ψs = 0,9
• Bankett / Mulden (toniger Boden) Ψs = 0,5
• Pflasterflächen Ψs = 0,75
• Unterhaltungswege (Schotterrasen) Ψs = 0,3
• Böschungen (toniger Boden) Ψs = 0,5
• Wiesen (flaches Gelände) Ψs = 0,1
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- Rohrleitungen
• Mindestdurchmesser (Material: i. d. R. Stahlbeton) DN 300
• Auslastung (Qt = Teilfüllung / Qv = Vollfüllung) 0,5 < Qt/Qv < 0,90
• Schleppspannung vmin = 0,5 m/s
Entwässerung mit Mulden
Das Fahrbahnwasser wird i. d. R. über die Dammschulter bzw. das Bankett abgeleitet und in
2,00 m breiten und 0,40 m tiefen Entwässerungsmulden gesammelt und über Muldenabläufe
(DN 625) dem darunter liegenden Entwässerungskanal zugeführt. Diese Muldenabläufe können
gemäß Herstellerangabe das Oberflächenwasser von ca. 800 m² Fahrbahnfläche aufnehmen.
Entwässerung mit Bordrinne
Das Fahrbahnwasser wird in einigen Entwässerungsabschnitten über Borde am unteren
Fahrbahnrand gefasst und über Straßenabläufe (300x500 mm mit Pultaufsatz) den neu geplanten
Entwässerungskanälen zugeführt. Die Straßenabläufe entwässern jeweils eine Einzugsfläche von
200 m² bis 250 m².
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3. Entwässerungsabschnitte
3.1 Entwässerungsabschnitt West
Grundsätzlich fordert der Fachbereich Wasser- und Bodenschutz des Wetteraukreises auch
stellvertretend für den Hochtaunuskreis für die Gesamtmaßnahme eine Fassung des
Oberflächenwassers mit anschließender Ableitung in dichten Rohrleitungen zu den
Regenwasserbehandlungsanlagen. Ziel der geordneten Ableitung ist, im Havariefall austretende
wassergefährdende Stoffe in den Regenwasserbehandlungsanlagen zurückhalten zu können.
Bei dem Teilabschnitt der L 3057 im Entwässerungsabschnitt West wird ausnahmsweise eine
Ableitung des Oberflächenwassers über die Dammschulter in eine Mulde bzw. in einen Graben
zugelassen, da das Risiko einer Verunfallung von Gefahrguttransportern als gering eingestuft
wird. Minimiert wird darüber hinaus die Gefahr des Abkommes von der Straße durch
Anordnung geeigneter Fahrzeugrückhaltesysteme.
Der Entwässerungsabschnitt West umfasst einen Teilabschnitt der L 3057, der bei
Bau-km 1+007 beginnt und am südwestlichen Anschluss an den Bestand bei Bau-km 1+456,74
endet (vgl. Unterlage 13.2 und 13.3, Blatt-Nr. 3). In diesem Abschnitt kann das anfallende
Oberflächenwasser gemäß Abstimmung mit den Fachbereichen Wasser- und Bodenschutz des
Wetteraukreises und des Hochtaunuskreises über die Dammschulter abgeführt und in einen neu
zu bauenden Graben mit Trapezprofil abgeleitet werden.
Es bestand die Absicht, die derzeit südöstlich neben der L 3057 von Bau-km 1+007 bis zum
Regenrückhaltebecken (RRB) bei Bau-km 1+300 verlaufende Ablaufleitung des RRB komplett
zurück zu bauen und durch einen daneben liegenden Kanal oder offenes Gerinne zu ersetzen, da
nach Anbau eines dritten Fahrstreifens die Schächte in diesem Fahrstreifen liegen würden und
damit ständig überfahren werden würden. Die Herstellung eines offenen Gerinnes neben dem
dritten Fahrstreifen ist nicht auf der gesamten Länge möglich, da die Ablaufleitung des RRB
ca. 1 m tiefer als das an die L 3057 angrenzende Gelände liegt. Die Ablaufleitung DN 500 muss
deshalb unter Einhaltung einer Mindestüberdeckung von 1 m auf einer Strecke von ca. 124 m im
Bankett neu verlegt werden, bevor das Wasser in den neu herzustellenden Graben neben der
L 3057 eingeleitet werden kann (vgl. Unterlage 13.3, Blatt Nr. 3).
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Das Trapezprofil des Grabens wurde für die Abflussmenge von 405 l/s dimensioniert, die beim
Anspringen des Notüberlaufes des RRB bei Bau-km 1+300 abfließt (DIPL.-ING. H. SCHÄFER
+ PARTNER ASSOZIIERTE INGENIEURE, 2005). Hinzu kommt der Oberflächenabfluss der
verbreiterten L 3057 im Entwässerungsabschnitt West von 55,5 l/s.
Nach Manning-Strickler (RAS-EW, Ausgabe 2005) ergibt sich bei einer minimalen
Längsneigung des Grabens von 0,5 % entsprechend der Geländeverhältnisse ein Trapezprofil
mit folgenden Abmessungen:
- Sohlbreite = 0,60 m
- obere Gerinnebreite = 2,10 m
- Gerinnetiefe = 0,35 m, gewählt: 0,50 m
Dieses Gerinne ist in der Lage, ca. 494 l/s zu transportieren.
Dieses Gerinne mit Trapezprofil wird an den vorhandenen Graben, der in Verlängerung des
Durchlasses bei Bau-km 1+007 Richtung Osten verläuft, angeschlossen.
Das anfallende Oberflächenwasser des Geh- und Radweges zwischen dem nördlichen Ende der
Otto-Hahn-Straße in Köppern und dem vorhandenen asphaltierten Weg bei Bau-km 1+470 der
L 3057 wird gemäß Abstimmung mit dem Fachbereich Wasser- und Bodenschutz des
Wetteraukreises über vorhandene Entwässerungseinrichtungen entwässert und dem vorhandenen
Regenrückhaltebecken bei Bau-km 1+300 der L 3057 zugeführt.
3.2 Entwässerungsabschnitt Süd
Ursprünglich war beabsichtigt, die komplette Ausbaumaßnahme über ein Regenrückhaltebecken
am Standort des RRB Nord zu entwässern. Aufgrund der hydraulischen Verhältnisse, die sich
durch den Tiefpunkt der BAB A 5 bei BAB-km 471+030 ergeben, ist dies jedoch nicht möglich.
Bei Ableitung der hier zusammen strömenden Oberflächenwässer des Entwässerungsabschnittes
Süd zum RRB Nord würden sich Schachttiefen im Bereich der Ausfahrrampe im
Südostquadranten von 7 m bis 8 m ergeben.
Der Entwässerungsabschnitt Süd beginnt im südlichen Teil der AS Friedberg etwa bei
BAB-km 470+789 der östlichen und bei BAB-km 470+831 der westlichen Richtungsfahrbahn
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(vgl. Unterlage 13.2 und 13.3, Blatt-Nr. 2). Er umfasst noch ca. die Hälfte der direkten Rampe
von der L 3057 West zur BAB A 5 Süd und einen kleinen Teil der direkten Rampe von der
BAB A 5 Süd zur B 455 Ost.
In Richtung Süden reicht der Entwässerungsabschnitt Süd bis zum BAB-km 471+174 der
östlichen und bis zum BAB-km 472+043 der westlichen Richtungsfahrbahn. Grundsätzlich ist
im Entwässerungsabschnitt Süd eine Fassung des Oberflächenwassers mit den folgenden
Ausnahmen über Mulden vorgesehen:
Westliche Richtungsfahrbahn
Der Hochpunkt der BAB A 5 bei BAB-km 471+824 liegt ca. 218 m nördlich des südlichen
Anschlusses an den Bestand. In diesem Abschnitt ist deshalb eine Bordentwässerung
vorgesehen, damit die Kanäle nicht zu tief verlegt werden müssen. Das Oberflächenwasser wird
in Richtung Norden transportiert. Die sich maximal ergebende Schachttiefe am Hochpunkt
beträgt 4,05 m.
Östliche Richtungsfahrbahn
Höhenzwangspunkt für die hydraulische Bemessung der Zulaufleitungen zum RRB Süd ist der
vorhandene Durchlass DN 1.000 bei BAB-km 471+090 (vgl. Unterlage 13.3, Blatt-Nr. 2). Auf
der Westseite kann der von Norden kommende Transportkanal aufgrund der Lage im Einschnitt
nur unter dem vorhandenen Durchlass geführt werden (vgl. Detail auf Unterlage 13.3., Blatt-
Nr. 2). Dieser Zwangspunkt bestimmt die Höhenlage von RRB Süd.
Da das Gelände in Richtung Osten deutlich fällt, würde ein Transportkanal unter der Mulde am
Dammfuß der östlichen Richtungsfahrbahn noch deutlich tiefer liegen, wenn der vorhandene
Durchlass unterquert würde. Damit läge das RRB Süd noch tiefer im Einschnitt. Aus diesem
Grund wurde zwischen Bau-km 0+356 der direkten Rampe im Südostquadranten und
BAB-km 471+098 eine Hochbordentwässerung gewählt. Der Transportkanal kann bei einer
Lage unter dem Bankett (vgl. Abbildung 5) über den vorhandenen Durchlass geführt werden.
Der Transportkanal und die Schächte werden neben dem Bankett angeordnet, um im Falle der
Ausführung von Schutzplanken als passive Schutzeinrichtung zu vermeiden, dass der
Transportkanal beim Rammen der Schutzplankenpfosten beschädigt wird. Die Böschung rückt
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infolge des Transportkanals nicht nach außen, sondern wird lediglich im Bereich der Schächte
steiler als 1:1,5 ausgeführt und als "Beule" gestaltet.
Abbildung 5: Lage des Transportkanals und der Schächte bei Bordentwässerung
Die anfallende Regenwassermenge für die Dimensionierung des RRB Süd ergibt sich aus den
angeschlossenen versiegelten Flächen (Einzelflächen * Abflussbeiwert) im
Entwässerungsabschnitt Süd, die in Kapitel 4.2 aufgeführt sind.
Die Querung der BAB A 5 zur Ableitung des anfallenden Oberflächenwassers in das RRB Süd
wird als Stahlrohr DN 900 realisiert, da diese Lösung als Durchpressung ohne Eingriff in den
fließenden Verkehr der Autobahn hergestellt werden kann.
3.3 Entwässerungsabschnitt Nord
Der Entwässerungsabschnitt Nord umfasst alle Flächen nördlich und östlich der
Entwässerungsabschnitte West und Süd liegenden Flächen der Gesamtmaßnahme einschließlich
der B 455 bis zum östlichen Anschluss an den Bestand bei Bau-km 0+081,78 (vgl. Unterlage
13.2).
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Im Norden umfasst der Entwässerungsabschnitt Nord die westliche Richtungsfahrbahn bis
BAB-km 469+870 und die östliche Richtungsfahrbahn bis BAB-km 470+006. Alle nördlich
davon liegenden bestehenden Autobahnflächen entwässern in Richtung Norden in den
Fahrenbach (vgl. Unterlagen 13.2 und 13.3, Blatt-Nr. 1).
Auch in diesem Entwässerungsabschnitt wird grundsätzlich das anfallende Oberflächenwasser in
Mulden gesammelt. Ausnahme hiervon ist ein Teil der in die B 455 mündende direkte Rampe
von Süden nach Osten / Westen und der Einfädelungsstreifen an der B 455 auf der gesamten
Länge bis zum Anschluss an den Bestand bei Bau-km 0+259,522.
Bei der Dimensionierung des RRB Nord wurde die vorhandene B 455 über den Anschluss an
den Bestand hinaus bis zum Hochpunkt bei Bau-km 0+000 berücksichtigt, da derzeit von hier
aus das Oberflächenwasser in Richtung Westen abgeleitet wird (vgl. Unterlage 13.3,
Blatt-Nr. 1). Von den nördlich und südlich der B 455 liegenden Kanälen sind
Bestandsunterlagen vorhanden, die aber keine Informationen zu Verknüpfung beider
Transportkanäle und zur Höhenlage beinhalten. Deshalb sind die Höhen des südlichen Sammlers
im Zuge der Bauarbeiten zu erkunden und fachgerecht an die neuen Abwasserleitungen
anzuschließen. Der nördliche Sammler ist künftig funktionslos und wird zurück gebaut.
Unterlagen und Informationen zur bestehenden Autobahnentwässerung sind teilweise
vorhanden. Die beidseitig der BAB A 5 liegenden Sammler werden bei der Verbreiterung der
Autobahn überbaut und außer Betrieb genommen. Sie sollen ebenfalls fachgerecht zurückgebaut
werden.
Zur Entwässerung des Mittelstreifens der BAB A 5 liegen nur rudimentär Angaben vor (vgl.
Unterlage 13.3, Blatt-Nr. 1). Dies gilt für den südlichen und nördlichen Entwässerungsabschnitt.
Diese Querschläge DN 300 (bekannte und unbekannte) sind fachgerecht zu verlängern und an
die neuen Transportkanäle entlang der Autobahn anzuschließen. Die Höhenlage dieser
Querschläge ist nicht bekannt, es wird aber davon ausgegangen, dass ein Anschluss an die neuen
Transportkanäle möglich ist.
Das Kanalsystem im Entwässerungsabschnitt Nord wurde mit dem Kanalmodul von CARD/1
berechnet; es ist in die Lage- und Höhenpläne integriert. Die Kanalberechnungen sind in
Unterlage 13.9 enthalten.
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In der Regel werden die Transportkanäle in einer frostfreien Tiefe von ca. 1 m bezogen auf die
Muffen der Stahlbetonrohre verlegt. Im unteren Teil des Kanalsystems wird die Höhenlage
durch den Tiefpunkt der Rad- und Fußgängerunterführung im nordwestlichen Quadranten
bestimmt. Einen weiteren Zwangspunkt bildet die Tiefenlage der Lohgrabenverrohrung
DN 1.200 östlich der Autobahn. Die Oberkante dieser Leitung liegt ca. 1,10 m unter
Geländeoberkante und kann deshalb nicht mit einer anderen Leitung in frostfreier Tiefe
überquert werden. Bei Beibehaltung dieser Verrohrung müsste das RRB Nord im Waldstück
südlich des offenen Lohgrabens angeordnet werden. Im Sinne des Vermeidungsgebotes wurde
gemeinsam mit Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement sowie mit dem Fachbereich
Wasser- und Bodenschutz des Wetteraukreises entschieden, den Lohgraben einschließlich des
verrohrten Teilstückes im Bereich des RRB Nord nach Norden zu verlegen. Dadurch kann das
RRB Nord in das Grasland nördlich des vorhandenen Lohgrabens gelegt werden
(vgl. Unterlagen 13.2 und 13.3, Blatt-Nr. 1).
Die Dimensionierung des RRB Nord wird ausführlich in Kapitel 4.3 erläutert.
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4. Technische Einzelheiten der Oberflächenwasser-
Behandlungsanlage
Zur Drosselung der Einleitmenge in die Vorflut sowie Vorreinigung des anfallenden
Oberflächenwassers und zur Rückhaltung von Leichtflüssigkeiten werden zwei
Regenrückhaltebecken geplant. Zur Beurteilung der vorgesehenen Behandlungsmaßnahme wird
das Merkblatt ATV-DVWK-M 153 “Handlungsempfehlung zum Umgang mit Regenwasser“
herangezogen und nachfolgend erläutert.
4.1 Nachweis der Regenwasserbehandlung gemäß ATV-DVWK-M 153
Das Gewässer, in welches eingeleitet werden soll, wird durch ein Punktesystem nach der
zulässigen stofflichen Belastbarkeit (G) bewertet. Je nach Luftverschmutzung (L) und
Verschmutzung infolge des Oberflächenabflusses (F) werden ebenfalls Bewertungspunkte
vergeben. Durch Addition dieser beiden Parameter ergibt sich die Abflussbelastung B. Ist dieser
Wert größer als der Wert G des Gewässers, muss eine Behandlung vorgenommen werden. Da es
sich in beiden Fällen um ein kleines Fließgewässer handelt, in die eingeleitet werden soll, gilt
die nachfolgende Betrachtung für beide Regenrückhaltebecken.
Das Gewässer, in das eingeleitet werden soll, ist ein großer Flachlandbach (bSp= 1 - 5 m;
v < 0,5 m/s). Das Gewässer wird nach Tabelle 1a dem Typ G 5 zugeordnet:
G (5) = 18 Gewässerpunkte
Die Bewertung der zum Abfluss kommenden Fläche ist nach Tabelle 3 dem Typ F 6
(>15.000 Kfz/24h) zuzuordnen. Die Belastung der Fläche ergibt sich somit zu:
F (6) = 35 Belastungspunkte
Die Einflüsse aus der Luft werden nach Tabelle 2 wie folgt angenommen:
L (1) = 1 Belastungspunkt
Da die Belastungspunkte für alle Teilflächen gleichermaßen angesetzt werden, kann mit fi = 1,0
weitergerechnet werden.
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fi = Au,i / ∑ iuA ,
Die Gesamtabflussbelastung ergibt sich somit wie folgt:
B = ( 35 + 1 ) * 1,0 = 36 Punkte
Die Überprüfung der Belastbarkeit des Gewässers ergibt sich aus der Forderung:
G > B
18 Gewässerpunkte < 36 Belastungspunkte
Diese Forderung kann nicht eingehalten werden, so dass eine vorherige Behandlung des zum
Abfluss kommenden Oberflächenwassers notwendig ist.
Als Behandlungsmaßnahme wird die Ausbildung der Regenrückhaltebecken mit
vorgeschaltetem Absetzbecken (Dauerstau) und maximal 9 m/h Oberflächenbeschickung
gewählt. Zusätzlich hierzu fordert die RiStWag einen Leichtflüssigkeitsabscheider für
Behandlungsanlagen innerhalb von Wasserschutzzonen.
Zur Beurteilung der vorgeschlagenen Behandlungsmaßnahme wird der Durchgangswert gemäß
Tabelle 4c angesetzt. Danach ergibt sich der Wert der Sedimentationsanlage nach D (21):
D (21) = 0,20
Es ergibt sich letztlich ein Emissionswert E zur Beurteilung der Restverschmutzung nach der
angestrebten Behandlung:
E = Abflussbelastung B * Durchgangswert D
E = 36 Punkte * 0,20 = 7,20 Punkte < 18 Gewässerpunkte
Hiermit sind entsprechend der ATV M 153 die Anforderungen an die geplante
Behandlungsmaßnahme erfüllt.
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4.2 Volumenbestimmung für die Oberflächenwasserbehandlungsanlagen
Bestimmung der erforderlichen Oberfläche für das Absetzbecken
Eine Absetzanlage dient gemäß RAS-Ew der Abtrennung der sedimentierbaren Stoffe aus dem
Wasser. Sie wird bei der Ableitung des Straßenabflusses vor Einleitung in ein oberirdisches
Gewässer und als Absetzbecken vor Versicker- oder Rückhaltebecken verwendet. Mit Hilfe
einer Tauchwand kann eine Absetzanlage auch Leichtflüssigkeiten zurückhalten.
Absetzbecken werden für eine Oberflächenbeschickung von qA = 9 m/h beim
Bemessungszufluss Q (n=1) bemessen. Die erforderliche Oberfläche A des Absetzbeckens ist
dann:
erf. A = ( )
( )hmq
slQ
A /
/6,3 ⋅ [ ]²m
Bestimmung des erforderlichen Speichervolumens
Das erforderliche Speichervolumen wird nach ATV Arbeitsblatt A 117, Ausgabe März 2001,
bestimmt. Danach ist die Bemessung mit dem einfachen Verfahren zulässig, da die Fläche des
Einzugsgebiets AE,k < 200 ha umfasst und die Fließzeit tf <15 min beträgt.
Bei der Bemessung wird mit den Systemgrößen (Fläche, Fließzeit, etc.) und einem
Belastungsansatz für den Niederschlag ein erforderliches Volumen festgelegt. Das erforderliche
Volumen des RRB ist abhängig vom gewählten Drosselabfluss (Qdr), der gewählten
Überschreitungshäufigkeit und der abflusswirksamen Fläche. Die Überschreitungshäufigkeit soll
nach Vorgabe des zuständigen Fachbereiches Wasser- und Bodenschutz des Wetteraukreises
n = 0,5 (2-jährliches Regenereignis) betragen. Die Dauer des anzusetzenden Regenereignisses
(rD/0,5) wird iterativ bestimmt. Das erforderliche Speichervolumen wird danach aus der Differenz
der in einem Zeitraum gefallenen Niederschlagsmenge und dem in diesem Zeitraum über die
Drossel abgeleiteten Abflussvolumen ermittelt. Für die praktische Anwendung ist es
ausreichend, das jeweilig notwendige Volumen für die üblicherweise angegebenen Dauerstufen
zu errechnen.
Für das erforderliche Volumen des RRB gilt:
V = (rD/0,5 * Ared - Qdr) * D * fZ * fA* 0,06 [ ]³m
- 18 -
Bei der Ermittlung des maximalen Drosselabflusses wurde mit dem Fachbereich Wasser- und
Bodenschutz des Wetteraukreises abgestimmt, dass die anfallende Wassermenge der bereits an
den Lohgraben angeschlossenen Flächen als Drosselabgabe angesetzt wird. Das maßgebende
Regenereignis wird mit r10,n=1 = 124,2 l/(s*ha) bestimmt.
4.2.1 Dimensionierung des Regenrückhaltebeckens Süd (RRB Süd)
Die zur Bemessung des Absetzbeckens anzusetzende Wassermenge errechnet sich anhand der
nachfolgend aufgeführten angeschlossenen Flächen:
- Fahrbahn: 46.170 m² * 0,9 = 41.553 m²
- Bankett: 2.710 m² * 0,5 = 1.355 m²
- Böschung: 7.850 m² * 0,5 = 3.925 m²
- Mulde: 3.940 m² * 0,5 = 1.970 m²
- Gelände: 4.440m² * 0,1 = 444 m²
- Unterhaltungsweg: 1.000 m² * 0,3 = 300 m²
- Summe Ared 49.547 m²
Die überbaute Fläche für das RRB Süd beträgt Ages = 66.110 m² und die versiegelte Fläche
Ared = 49.550 m².
Für das Absetzbecken des RRB Süd beträgt der Bemessungszufluss bei einer versiegelten Fläche
von 4,955 ha insgesamt: 102,8 l/s*ha * 4,955 ha = 509,37 l/s.
Die erforderliche Oberfläche A des Absetzbeckens Süd ist dann:
hm
sllmhas
/0,9
/37,509)/³/()(6,3 ⋅⋅= 203,75 m²
- 19 -
An das RRB Süd sind folgende Bestandsflächen angeschlossen:
- Fahrbahn: 27.800 m² * 0,9 = 25.020 m²
- Bankett: 1.900 m² * 0,5 = 950 m²
- Böschung: 7.800 m² * 0,5 = 3.900 m²
- Summe Ared 29.870 m²
Der maximale Drosselabfluss für RRB Süd ergibt sich zu:
Qdr, Süd = 124,2 l/(s*ha) * 2,987 ha
Qdr, Süd = 370,99 l/s
Tabelle 1 enthält die iterative Bemessung des erforderlichen Speichervolumens.
Dauerstufe
D
Regen-spende
r
Drossel-abfluss
Qdr
Zuschlags-faktor
(ATV-A 117)
fZ
Abminde-rungsfaktor (ATV-A 117)
fA
Undurch-lässige Fläche
Au
Erf. Speicher-volumen
V
[ ]min [ ]hasl ⋅/ [ ]sl / [ ]− [ ]− [ ]ha [ ]³m
5 223,70 370,99 1,15 1,00 4,96 254,44
10 164,20 370,99 1,15 1,00 4,96 305,43
15 132,50 370,99 1,15 1,00 4,96 295,57
20 111,70 370,99 1,15 1,00 4,96 251,86
Tabelle 1: Bemessung des erforderlichen Gesamtspeichervolumens von RRB Süd
Das größte Speichervolumen der Becken ergibt sich bei einem 10-minütigen Regenereignis mit
306 m³.
Das RRB Süd ist in den Unterlagen 13.2 und 13.3, Blatt Nr. 2 dargestellt. Durch die
erforderliche Oberfläche des Absetzbeckens gemäß RiStWag und aufgrund der geometrischen
Randbedingungen durch die vorgegebenen Böschungsneigungen ergibt sich ein
Speichervolumen von 510 m³, das über dem erforderlichen Volumen liegt.
- 20 -
Das RRB Süd wurde so in das Gelände eingepasst, dass der Unterhaltungsweg an der westlichen
Schmalseite des Beckens an dieser Stelle leicht über der Geländeoberkante liegt, so dass das
Wasser im Falle des Überlaufens in Richtung Norden abfließen und über den vorhandenen
Graben schadlos abgeleitet werden kann. Hierzu wird das Gelände zwischen dem RRB Süd und
dem Graben auf einer Breite von ca. 10 m um 10 bis 20 cm vertieft. Diese Mulde fällt
entsprechend der natürlichen Geländeneigung mit ca. 2,5 % in Richtung Graben.
Die Einleitstelle des regulären Ablaufes des RRB Süd in den vorhandenen Graben wird als
statisches Auslaufbauwerk ausgeführt (DVWK-M 176, ATV, 2001 - vgl. Unterlage 13.4).
Um die Drosselabflüsse der Regenrückhaltebecken auf die gewünschte Abflussmenge zu
begrenzen, werden Drosselschieber als Drosselorgan in den Ablaufbauwerken vorgesehen. Diese
Schieber können im Havariefall vollständig geschlossen werden.
4.2.2 Dimensionierung des Regenrückhaltebeckens Nord (RRB Nord)
Die zur Bemessung des Absetzbeckens anzusetzende Wassermenge errechnet sich anhand der
nachfolgend aufgeführten angeschlossenen Flächen:
- Fahrbahn: 63.360 m² * 0,9 = 57.024 m²
- Bankett: 8.780 m² * 0,5 = 4.390 m²
- Böschung: 23.830 m² * 0,5 = 11.915 m²
- Mulde: 12.260 m² * 0,5 = 6.130 m²
- Gelände: 8.240m² * 0,1 = 824 m²
- Unterhaltungsweg: 2.050m² * 0,3 = 615 m²
- Summe Ared 80.898 m²
Für das RRB Nord ergibt sich die überbaute Fläche somit zu Ages = 118.520 m² und die
versiegelte Fläche zu Ared = 80.898 m².
Der Bemessungszufluss für die erforderliche Oberfläche errechnet sich anhand des
Regenereignisses r15, n=1 = 102,8 l/(s*ha) und der versiegelten Fläche von 8,0898 ha zu
831,63 l/s für das Absetzbecken des RRB Nord.
- 21 -
Die erforderliche Oberfläche A des Absetzbeckens Nord ist dann:
hm
sllmhas
/0,9
/63,831)/³/()(6,3 ⋅⋅= 332,65 m²
Die zur Bemessung des Drosselabflusses anzusetzende Wassermenge errechnet sich anhand der
nachfolgend aufgeführten Bestandsflächen:
An das RRB Nord sind folgende Bestandsflächen angeschlossen:
- Fahrbahn: 46.200 m² * 0,9 = 41.580 m²
- Bankett: 5.500 m² * 0,5 = 2.750 m²
- Böschung: 23.500 m² * 0,5 = 11.750 m²
- Summe Ared 56.080 m²
Der maximale Drosselabfluss beträgt somit für das RRB Nord:
Qdr,Nord = 124,2 l/(s*ha) * 5,6080 ha
Qdr,Nord = 696,51 l/s
In Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Volumenberechnungen für RRB Nord aufgeführt. Die
angesetzten Regenspenden wurden dem KOSTRA-Atlas entnommen.
Dauerstufe
D
Regen-spende
r
Drossel-abfluss
Qdr
Zuschlags-faktor
(ATV-A 117)
fZ
Abminde-rungsfaktor (ATV-A 117)
fA
Undurch-lässige Fläche
Au
Erf. Speicher-volumen
V
[ ]min [ ]hasl ⋅/ [ ]sl / [ ]− [ ]− [ ]ha [ ]³m
5 223,70 696,51 1,15 1,00 8,09 384,05
10 164,20 696,51 1,15 1,00 8,09 435,98
15 132,50 696,51 1,15 1,00 8,09 388,54
20 111,70 696,51 1,15 1,00 8,09 285,84
Tabelle 2: Bemessung des erforderlichen Gesamtspeichervolumens von RRB Nord
- 22 -
Das größte erforderliche Speichervolumen für RRB Nord ergibt sich bei einem 10-minütigen
Regenereignis zu 436 m³. RRB Nord ist in den Unterlagen 13.2 und 13.3, Blatt Nr. 1 dargestellt.
Es beinhaltet ein Speichervolumen von ca. 600 m³. Die Gestalt des Beckens wird wie bei RRB
Süd ebenfalls nicht durch das erforderliche Speichervolumen bestimmt, sondern von der
erforderlichen Oberfläche des Absetzbeckens gemäß RiStWag und den sich durch die
vorgegebenen Böschungsneigungen ergebenden geometrischen Randbedingungen.
RRB Nord erhält einen Notüberlauf an der südöstlichen Seite des Beckens, bei dessen
Anspringen das Wasser über den bestehenden Lohgraben schadlos abgeleitet werden kann. Der
Notüberlauf wird als Trapezwehr gestaltet (Sohlbreite: 1,00 m, obere Wehrbreite: 10,00 m,
Tiefe: 0,20 m). Für den Bemessungsfall "vollkommener Überfall" können über den Notüberlauf
ca. 508 l/s abfließen.
Die Einleitstelle des regulären Ablaufes des RRB Nord in den vorhandenen Graben wird als
statisches Auslaufbauwerk ausgeführt (DVWK-M 176, ATV, 2001 - vgl. Unterlage 13.6).
Um die Drosselabflüsse der Regenrückhaltebecken auf die gewünschte Abflussmenge zu
begrenzen, werden Drosselschieber als Drosselorgan in den Ablaufbauwerken vorgesehen. Diese
Schieber können im Havariefall vollständig geschlossen werden.
- 23 -
5. Verlegung des Lohgrabens
Der Lohgraben muss in den folgenden Teilabschnitten verlegt werden:
- Im nordwestlichen Quadranten, da der derzeitige befestigte Graben überbaut wird.
- Im Bereich der BAB A 5 ist eine Verlegung nach Norden erforderlich. Die vorhandene
Lohgrabenverrohrung würde mit der Pfahlgründung der geplanten Brücke kollidieren.
Die Lohgrabenverrrohrung muss deshalb dort entfernt werden. Eine Verlegung in die
zukünftige Brückenöffnung scheidet aus. Das vorhandene nördliche Widerlager
verhindert eine Lage innerhalb der zukünftigen Brückenöffnung.
- Östlich der BAB A 5 aus hydraulischen Gründen, da die vorhandene
Lohgrabenverlegung von neu zu verlegenden Transportkanälen nicht frostfrei überquert
werden kann.
Der Lohgraben wird als unbefestigter Graben von Westen her kommend mit einem Durchlass
DN 600 unter dem vorhandenen Waldweg hindurch geführt. Im weiteren Verlauf ist er als
Trapezgerinne (Sohlbreite: 0,80 m, obere Gerinnebreite: 3,00 m, Gerinnetiefe: 0,70 - 0,80 m) bis
zum Durchlass DN 1.200 unter den beiden vorhandenen Rampen im Nordwestquadranten
befestigt (vgl. Abbildung 6).
- 24 -
Abbildung 6: Vorhandenes gepflastertes Trapezgerinne des Lohgrabens im
Nordwestquadranten (zwischen Waldweg und Rampen)
Dieses Gerinne hat eine Länge von 57 m mit einem mittleren Sohlgefälle von 16,9 ‰.
Der Anschluss des verlegten Lohgrabens westlich der neuen Rampe im nordwestlichen
Quadranten (vgl. Unterlagen 13.2 und 13.3, Blatt-Nr. 1) erfolgt, wie im Bestand, an einem
Durchlass DN 600 (Is= 20 ‰, maximale Abflussleistung bei Vollfüllung= 869 l/s). Der neue
Graben erhält das gleiche Trapezprofil mit einer Länge von ca. 52,50 m und einem Sohlgefälle
von 16,6 ‰. Da die hydraulischen Verhältnisse des verlegten Lohgrabens gegenüber dem
Bestand nahezu gleich bleiben, wird auf einen hydraulischen Nachweis verzichtet.
Die Querung der neuen Rampe erfolgt wie im Bestand mit einem Durchlass DN 1.200. Im Zuge
der Querung der BAB A 5 erfolgt eine Verlegung der Lohgrabenquerung nach Norden. Hierzu
wird das unbefestigte Gerinne des Lohgrabens innerhalb des Ohres im Nordwestquadranten
verändert. Es erhält ein, dem Bestand angenähertes, Trapezprofil in Erdbauweis mit einem
Sohlgefälle von 4,8 ‰. Der vorhandene Durchlass mit einem Rechteckprofil (1,90 m breit,
1,40 m hoch) wird zurückgebaut (vgl. Abbildung 7) und durch ein neu geplantes Stahlbetonrohr
DN 1.200 im pilotgesteuerten Pressrohrverfahren ersetzt.
- 25 -
Abbildung 7: Vorhandenes Rechteckprofil in Ortbetonbauweise des Lohgrabendurchlasses auf
der Westseite der BAB A 5. Wird zurückgebaut.
Es ist zu vermuten, dass das Rechteckprofil bis zu einem Schacht östlich der Autobahn reicht
und erst dort in ein Stahlbetonrohr DN 1.200 übergeht. Diese weitergehenden Haltungen werden
ebenfalls zurückgebaut bzw. verpresst. Die neu geplante Lohgrabenquerung unter der BAB A 5
schließt am neuen Böschungsfuß etwa 30 m nördlich des bestehenden Durchlasses an und
verläuft orthogonal zur BAB A 5. Die Längsneigung der neuen Querung orientiert sich an der
Längsneigung des bestehenden Stahlbetonrohrs DN 1.200. Die Längsneigung der letzten
Haltung kann aufgrund von Zwangshöhen bei Querungen neu zu verlegender Transportkanäle
nur mit maximal 7,24 ‰ ausgeführt werden.
Östlich der Rampen des Südostquadranten erhält der Lohgraben auf einer Länge von ca. 147 m
ein neues Fließgerinne als Trapezprofil in Erdbauweise. Da die Wassermenge, die der
Lohgraben derzeit abführt, nicht bekannt ist, wurde die Wassermenge der Lohgrabenverrohrung
bei Vollfüllung zu Grunde gelegt. Das bestehende Stahlbetonrohr DN 1.200 hat in der letzten
- 26 -
Haltung vor dem Einlauf in den Lohgraben eine Längsneigung von 20,5 ‰. Bei Vollfüllung
können darin ca. 5.382 l/s abgeführt werden.
Entsprechend der Geländeverhältnisse weist der verlegte Lohgraben zwei Abschnitte mit
unterschiedlichem Sohlgefälle auf. Im oberen Abschnitt beträgt es 2,386 % auf einer Länge von
70 m und im unteren Abschnitt sind es 1,155 % auf einer Länge von 82,25 m bis zur Einleitung
in den vorhandenen Grabenverlauf, der eine Sohlneigung von ca. 1 % aufweist. Durch Iteration
wurde das notwendige Trapezprofil zum Abtransport der oben ermittelten maximalen
Abflussmenge ermittelt. Maßgebend ist dabei der flachere, untere Abschnitt des verlegten
Lohgrabens. Es wurde ein Trapezprofil nach Manning-Strickler bemessen (RAS-EW, Ausgabe
2005) und wie folgt gewählt (vgl. Unterlage 13.6):
- Sohlbreite = 2,00 m
- obere Gerinnebreite = 4,40 m
- Gerinnetiefe = 0,80 m
Das gewählte Trapezprofil in Erdbauweise kann ca. 5.470 l/s transportieren.
Abbildung 8 zeigt ein typisches Abflussprofil des vorhandenen Lohgrabens im Bereich der
Einleitungsstelle des verlegten Lohgrabens.
- 27 -
Abbildung 8: Typisches Abflussprofil des Lohgrabens östlich der BAB A 5
Im Einmündungsbereich des verlegten Lohgrabens in den vorhandenen Graben befindet sich ein
Holzmast der 400 V-Freileitung, die das Salzlager im südwestlichen Quadranten der AS
Friedberg mit Strom versorgt. Es wird vorgeschlagen, die Freileitung etwa ab diesem Punkt in
Richtung Westen auf einer Strecke von ca. 50 m wie die restliche Strecke zum Salzlager
ebenfalls als Erdkabel zu verlegen.
An der Einleitstelle der Lohgrabenverrohrung DN 1.200 ist ein dynamisches Auslaufbauwerk
vorgesehen (vgl. Detail A in Unterlage 13.6).
Die Einleitstelle des regulären Ablaufes des RRB Nord in den verlegten Lohgraben wird als
statisches Auslaufbauwerk gestaltet. Maßgebend für die Gestaltung beider Auslaufbauwerke ist
das Merkblatt ATV-DVWK-M 176 (ATV, 2001).
- 28 -
Die Einleitstellen der einzelnen Entwässerungsabschnitte sind in der nachfolgenden Tabelle
noch einmal zusammengefasst.
Entwässerungs-
abschnitt
Einleitstelle
(Bau-km / Achse) Vorflut
Nord Auslauf aus RRB Nord Lohgraben
West 1+006,000 / Achse 78 (Achse B 455 / L 3057)
Vorflut in vorhandenen Graben bzw. offenes Fließgerinne mit Durchlass bei Bau-km 1+007,00 der Achse 78 (Achse
B 455 / L 3057).
Im weiteren Verlauf Einmündung in den Lohgraben.
Süd Auslauf aus RRB Süd Vorflut in vorhandenen Graben. Im weiteren Verlauf
Einmündung in den Lohgraben.
Tabelle 3: Zusammenfassung der Einleitstellen der einzelnen Entwässerungsabschnitte
- 29 -
Verzeichnis von Literatur und Quellen
ABWASSERTECHNISCHE VEREINIGUNG E.V. (ATV)
ATV-Arbeitsblatt 111
Richtlinien für die hydraulische Dimensionierung und den Leistungsnachweis von Re-
genwasserentlastungsanlagen in Abwasserkanälen und -leitungen
Hennef, Februar 1994
ABWASSERTECHNISCHE VEREINIGUNG E.V. (ATV)
ATV Arbeitsblatt 166
Bauwerke der zentralen Regenwasserbehandlungen und -rückhaltung
Konstruktive Gestaltung und Ausrüstung
Hennef, November 1999
ABWASSERTECHNISCHE VEREINIGUNG E.V. (ATV)
ATV Arbeitsblatt 118
Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen
Hennef, November 1999
ABWASSERTECHNISCHE VEREINIGUNG E.V. (ATV)
ATV-DVWK Arbeitsblatt 153
Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser
Hennef, Februar 2000
ABWASSERTECHNISCHE VEREINIGUNG E.V. (ATV)
ATV-DVWK-M 176
Hinweise auf Beispiele zur konstruktiven Gestaltung und Ausrüstung von Bauwerken
der zentralen Regenwasserbehandlung und -rückhaltung
Hennef, Februar 2001
ABWASSERTECHNISCHE VEREINIGUNG E.V. (ATV)
ATV-DVWK Arbeitsblatt 117
Bemessung von Regenrückhalteräumen
Hennef, März 2001
- 30 -
ABWASSERTECHNISCHE VEREINIGUNG E.V. (ATV)
ATV-DVWK Arbeitsblatt 138
Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser
Hennef, Januar 2002
DIPL-ING. H. SCHÄFER + PARTNER ASSOZIIERTE INGENIEURE
Neugestaltung des Knotens L 3057/L 3204/L 3041
Wassertechnische Ermittlungen und Berechnungen
Maintal, November 2005
DR. HUG GEOCONSULT GMBH
Baugrunduntersuchung, geo- und abfalltechnisches Gutachten Projekt Nr. 09147401
Ausbau der Anschlussstelle Friedberg im Zuge der BAB A 5 / B 455 / L 3057
Oberursel, 2011
FORSCHUNGSGESELLSCHAFT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (FGSV)
Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau
Richtlinie für die Anlage von Straßen RAS, Teil: Entwässerung, RAS-Ew
Köln, 1987
FORSCHUNGSGESELLSCHAFT FÜR STRASSEN- UND VERKEHRSWESEN (FGSV)
Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau
Richtlinie für bautechnische Maßnahmen an Straßen in Wasserschutzgebieten
(RiStWag)
Köln, 2002
LAND HESSEN
Verordnung über die Durchführung von Kompensationsmaßnahmen,
Ökokonten, deren Handelbarkeit und die Festsetzung von Ausgleichsabgaben
(Hessische Kompensationsverordnung)
Wiesbaden, 2010
- 31 -
Verzeichnis der Abbildungen
Seite
Abbildung 1: Einmündende Kanäle in den Graben bei Bau-km 1+007 der L 3057
(Bestand) 4
Abbildung 2: Grabenverrohrung und Durchlass DN 1.000 unter der BAB A 5 (Bestand
Westseite) 4
Abbildung 3: Durchlass DN 1.000 unter der BAB A 5 und weiterführender Graben
(Bestand Ostseite) 5
Abbildung 4: Vorflutsituation an der AS Friedberg (Quelle:
www.stadtplan.net/hessen/reg-bez-darmstadt/wetteraukreis/rosbach-v-d-
hohe) 5
Abbildung 5: Lage des Transportkanals und der Schächte bei Bordentwässerung 12
Abbildung 6: Vorhandenes gepflastertes Trapezgerinne des Lohgrabens im
Nordwestquadranten (zwischen Waldweg und Rampen) 24
Abbildung 7: Vorhandenes Rechteckprofil in Ortbetonbauweise des
Lohgrabendurchlasses auf der Westseite der BAB A 5. Wird zurückgebaut. 25
Abbildung 8: Typisches Abflussprofil des Lohgrabens östlich der BAB A 5 27
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Verzeichnis der Tabellen
Seite
Tabelle 1: Bemessung des erforderlichen Gesamtspeichervolumens von RRB Süd 19
Tabelle 2: Bemessung des erforderlichen Gesamtspeichervolumens von RRB Nord 21
Tabelle 3: Zusammenfassung der Einleitstellen der einzelnen
Entwässerungsabschnitte 28
