Zweck und Fragestellung des Arbeitspakets

Wie lassen sich die multifunktionalen Wirkungen BlauGrüner Wasser- und Energieinfrastrukturen in die Planungsphasen des Neubauquartiers L416 implementieren?

In Leipziger BlauGrün II werden die in der ersten Projektphase aufgebauten Strukturen genutzt, um in allen weiteren Planungsschritten des Neubauquartiers L 416 der wassersensiblen Stadtentwicklung einen hohen Stellenwert einzuräumen. Im Neubauquartier soll u.a. eine Schule errichtet werden. Diese Schule wird durch das Amt für Gebäudemanagement unter wissenschaftlicher Unterstützung so geplant, dass ein Vorzeigeprojekt in Bezug auf das nachhaltige Regenwassermanagement entsteht.

Geplante Produkte bzw. Ergebnisse

Genehmigungsplanung des Quartiers L-416 im Co-Design-Prozess

Der Städtebauliche Vertrag dient dazu, Regelungen, die im Bebauungsplan getroffen werden und auch Inhalte, die über den Regelungsrahmen des B-Planes hinausgehen, zwischen der Stadt und dem Vorhabenträger vertraglich zu fixieren.

Darüber hinaus wurden im städtebaulichen Vertrag die Übernahme der Grün- und Verkehrsflächen durch die Stadt, grünordnerische und naturschutzfachliche Maßnahmen, die Finanzierung von Kita- und Grundschulplätzen, mietpreisgebundener Wohnraum, Konkretisierung und Umsetzung Mobilitätskonzept geregelt.

Am 05. Juli 2023 erfolgte der Beschluss über den städtebaulichen Vertrag und den Bebauungsplan 416 im Stadtrat der Stadt Leipzig. Damit war der formelle Prozess zur Aufstellung des B-Planes abgeschlossen.

Stadtratsbeschluss im Ratsplenarsaal.

Die oben genannten textlichen Festsetzungen zum B-Plan und Formulierungen im städtebaulichen Vertrag dienen als Grundlage für städtische Verbindlichkeiten in Bezug auf die wassersensible Stadtentwicklung, die in Leipziger BlauGrün II (siehe Arbeitspaket 5) erarbeitet werden.

Geplante Produkte bzw. Ergebnisse des Arbeitspakets 1.

Wassersensitiver Wohnblock: Optimierungsvorschläge im Sinne einer Klimaanpassungsstrategie zur integrierten Planung gekoppelter BlauGrüner Infrastrukturen auf Wohnblockebene im Quartier L-416

Weitere Informationen folgen in Kürze!

Technologiestudie zu Bewässerungs-/Steuerungsvarianten und Betrieb eines innerstädtischen großflächigen Bewässerungssystems

Freiflächen sind in Dürreperioden immer wieder von Schäden bedroht, die zum Absterben von Pflanzen und damit verbunden zu Reparatur- und Folgekosten führen. Daher ist in Zeiten des Klimawandels die konzeptionelle Betrachtung möglicher Bewässerungsregime eine zunehmend wichtige Planungsaufgabe. Neben Schadensabwehr sind auch stadtklimatische (Verdunstungskühle) ästhetische und wirtschaftliche Parameter bei der Auswahl der Technologie relevant. Im Rahmen des AP 1 sollen verschiedene Möglichkeiten zur Wasserbereitstellung für Bewässerungen verglichen werden. Zisternen (Brauchwasser), Rückhaltungen in Dachbegrünungen, Grundwasserbrunnen oder Trinkwasser sind mögliche Ansätze zur Versorgung der Bewässerungsanlagen mit Wasser. Für die Verteilung des Wassers in den zu bewässernden Vegetationsflächen sind ebenfalls unterschiedliche Ansätze denkbar. Neben der oberirdischen Bewässerung mit Schläuchen werden oberirdische Tröpfchenbewässerung, Anstaubewässerung und Unterflurtröpfchenbewässerung hinsichtlich ihrer Eignung zur Wasserausbringung auf die Eignung im Quartier L-416 bewertet werden.

Technische und operative Ausgestaltung eines resilienten Energiesystems und Implementierung in die Genehmigungsplanung des Quartiers L-416

In Phase 1 des Projekts wurden bereits die möglichen Potentiale des Energiesystems (Wärme, Strom, E-Mobilität) von L416 aufgezeigt. Die Einbringung dieser Potentiale in die entwurfs- und genehmigungsrechtliche Planung von L416 sind Aufgabe des Arbeitspakets in der Phase 2.
Konkret wurden in dem Arbeitspaket weitere Details für die Planung des ressourceneffizienten Energiesystems erarbeitet. Insbesondere der innovative Ansatz der Nutzung der Abwasserwärme aus einem nahgelegenen Hauptsammler der Leipziger Wasserwerke wurde dabei fokussiert. Es erfolgten Abstimmungen zwischen Systemhersteller, Leipziger Stadtwerken (LSW), Leipziger Wasserwerken (LWW) und Tilia GmbH zu planerischen Details der Einbauten in den Abwasserkanal. Fragestellungen der Dimensionierung der Systembestandteile wurden dabei ebenfalls konkretisiert. Auf Objektebene ist in den nächsten Schritten weiterhin eine detaillierte Ausgestaltung der energetischen Bestandteile konkret für das Schulgebäude auf dem Quartiergelände vorgesehen.

Weitere Tests an der Pilotanlage des Retentions-Kühldaches auf dem UFZ-Gelände in Leipzig aus Phase 1 des Projekts wurden und werden ebenfalls durchgeführt.

Mitwirkende im Arbeitspaket

• Dr. Ganbaatar Khurelbaatar - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
• Dr. Uta Richter - Stadtplanungsamt Stadt Leipzig
• Rüdiger Clausen - GFSL gruen fuer stadt + leben landschaftsarchitektur eG
• Stefan Böttger - Tilia GmbH
• Markus Krüger – Leipziger Stadtwerke - LSW

Zweck und Fragestellung des Arbeitspakets

Die Umsetzung von wasser- und energieeffizienten Klimaanpassungsmaßnahmen im Gebäudebestand erfordert die Integration bestehender Gebäudestrukturen und Bewirtschaftungssysteme. Bisherige Praxis ist die Integration von blau-günen Einzelmaßnahmen (z.B. Gründach) im Zuge der Modernisierung oder Sanierung bestehender Gebäude. Eine integrierte Nutzung der Multifunktionalität des Gesamtsystems im Hinblick auf Kanalentlastung, Kühlung, Energieeffizienz und Vegetationsvitalität wird häufig nicht berücksichtigt. Vor diesem Hintergrund wird in AP 2 untersucht, wie die multifunktionalen Effekte von blau-grünen Wasser- und Energieinfrastrukturen in bestehende Quartiere implementieren werden können. Ziel des AP 2 ist die Umsetzung eines übertragbaren Lösungskonzeptes für ein wasser- und energieeffizientes Bestandsquartier am Beispiel des Kolonnadenviertels der Leipziger Wohnungsbaugesellschaft (LWB) (Abbildung 1).

Bauabschnitte des Kolonnadenviertels der LWB.

Geplante Produkte bzw. Ergebnisse

Produkt Nr. 1: Umsetzung von blau-grünen Modernisierungsmaßnahmen im Kolonnadenviertel

Im Rahmen eines Co-Design-Prozesses mit Fachplanern, der LWB und Vertretern aus der Wissenschaft wurden blau-grüne Szenarien mit unterschiedlichen Zielsetzungen definiert.

• Ein abflussloses Quartier bei Starkregenereignissen (HQ100). Als Vorzugslösung für die Rückhaltung eines HQ100 mit blau-grüner Infrastruktur wurden Versickerungsmulden mit unterschiedlicher Tiefe in Kombination mit 2 Gründachtypen (Abbildung 2) untersucht und im Modellierungsprogramm SWMM simuliert.

Untersuchte Vorzugslösung für Starkregenmanagement.

• Annäherung an den Wasserhaushalt des unbebauten Zustandes (Referenzwert nach NatUrWB) bzw. ausgeglichene Wasserbilanz (Abbildung 3). Zur Festlegung der konkreten Maßnahmen wurde die langfristige Wasserbilanz für das Kolonnadenviertel berechnet und mit dem Referenzwert verglichen. Um sich dem Referenzwert anzunähern, muss die aktuelle Wasserbilanz dahingehend verändert werden, dass die Verdunstung und Versickerung erhöht und der Oberflächenabfluss drastisch reduziert wird.

Jährlicher Wasserhaushalt des Kolonnadenviertels verglichen mit dem Referenzwert.

Produkt Nr. 2: Vorzugslösung für die dezentrale Regenwasserbewirtschaftung im Kolonnadenviertel auf Basis des Modernisierungsvorhabens

Die im Co-Design-Prozess abgestimmte Vorzugslösung für die Regenwasserbewirtschaftung, wurde für das gesamte Kolonnadenviertel modelliert, und die Bemessungsgrößen der Infrastruktur wurden berechnet (Abbildung 4).

Vorzugslösung für die Regenwasserbewirtschaftung.

Zusätzlich wurden der Bewässerungsbedarf und die Wasserverfügbarkeit für das Quartier berechnet, um das Potential für eine ressourceneffiziente Bewässerung aufzuzeigen. Beispielhaft wurden die Wasserverfügbarkeit und der Bewässerungsbedarf für den Bauabschnitt 1 für das Jahr 2018 dargestellt (Abbildung 5).

Wasserverfügbarkeit und Bewässerungsbedarf für Innenhof und Gründach.

Produkt Nr. 3: Maßnahmenvorschläge zur Verbesserung der Energieeffizienz auf Gebäudeebene und Ableitung von Standards für definierte Bautypen

In diesem Arbeitspaket wurde die derzeitige Energieversorgung dargestellt. Darüber hinaus wurden verschiedene Varianten der alternativen Energieversorgung untersucht, wie z.B. die Nutzung von gewerblicher Abwärme, oberirdische hydrothermale Energie, Geothermie, Abwasser(ab)wärme, unterirdische hydrothermale Energie und Abluft(ab)wärme untersucht. Zusätzlich wurden verschiedene Sanierungsszenarien entwickelt und deren Wärmebedarf berechnet (Abbildung 6).

Sanierungsszenarien und deren Wärmebedarf.

Produkt Nr. 4: Bautypenspezifische Toolbox zur Implementierung blau-grüner Infrastruktur im Bestand

Für den Dachumbau zur Integration von Dachbegrünung und außenliegender Entwässerung wird eine Konzeptstudie erstellt (Abbildung 7).

Konzept Dachumbau zur Begrünung und Entwässerung zum Innenhof.

Mitwirkende im Arbeitspaket

• Bernd Plaul - Leipziger Wohnungs- und Baugesellschaft mbH (LWB)
• Marc Breulmann, Ganbaatar Khurelbataar, Jan Friesen – Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ
• Stefan Böttger, Martin Mehner, Michael Mirisch – Tilia GmbH
• Rüdiger Clausen, Jannis Clausen – gruen fuer stadt und leben (GFSL)

Zweck und Fragestellung des Arbeitspakets

Die grundlegende Fragestellung, die bearbeitet wird, lautet: Welchen Beitrag können blau-grüne Infrastrukturen zum Ressourcenschutz und zur Klimaanpassung leisten?

Es fehlen „evaluierte“ Beispiele für den wassersensiblen und energieeffizienten Umbau von Bestandsgebäuden und Quartieren, an denen sich der ressourceneffiziente Stadtumbau orientieren könnte. Am Beispiel von Gebäudekomplexen (Gebäude, Freiflächen, Innenhöfe) sollen die technische Umsetzung (Retention, Speicherung, Versickerung, Bewässerung, Energie) und die damit verbundenen quantifizierbaren Leistungen/Wirkungen (Entlastung Kanalnetz, Kühlung, Vitalität Baum/Vegetation, Energieeffizienz) bewertet werden. Dies kann sowohl in technologischer als auch in planerischer Hinsicht als Blaupause für eine flächendeckende Umsetzung und damit auch für eine Verstetigung dienen.

Betrachtungsrahmen blau-grüner Infrastruktur (Quelle: Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement, Universität Leipzig).

Geplante Produkte bzw. Ergebnisse

Ein Produkt des AP 3 sind (Gebäude-)Steckbriefe, die die Wirkung bereits umgesetzter Maßnahmen im Bereich „BlauGrün“ und „Energie“ beschreiben und bewerten. Darüber hinaus sollen mögliche Potenziale aufgezeigt werden. Ziel der Steckbriefe ist es, dass kommunale Entscheidungsträger für zukünftige Sanierungsmaßnahmen in den Bereichen „BlauGrün“ und „Energie“ an kommunalen Gebäuden in der Stadt mit Hilfe der Steckbriefe Ableitungen treffen können, um die bestmöglichen Maßnahmen umzusetzen.
Blau-grüne Infrastrukturen werden bereits vielerorts gebaut, ihre Auswirkungen auf das Mikroklima werden jedoch selten untersucht. Ziel ist es, eine Mikroklimasimulation durchzuführen und diese mit empirischen Daten zu kalibrieren. Neben der Dachbegrünung wird ein besonderes Augenmerk auf die Wirkung von blau-grünen Infrastrukturen in Innenhöfen und in der Umgebung verschiedener Innenhöfe gelegt.

Temperatur- und Luftfeuchtemessungen auf Personenebene und nahe der Oberfläche sowie Bodenfeuchtemessungen (Quelle Optigrün).

Die praktische Umsetzung integrierter Konzepte eines „wassersensiblen Stadtquartiers“ erfordert neben dem Einsatz etablierter Einzeltechnologien auch deren multifunktionale Kopplung. Dazu werden experimentelle Daten zur Wasser- und Klimabilanz auf Blockebene unter lokalen Bedingungen erhoben und im Hinblick auf den natürlichen Wasserhaushalt analysiert. Die Ergebnisse werden in die laufenden Planungs- und Bewertungsprozesse für blau-grüne Infrastrukturen einfließen sowie in ein Handbuch zur Auslegung von gekoppelten blau-grünen Infrastrukturen für Starkregenmanagement und Bewässerung in wassersensiblen Siedlungsgebieten. Das Handbuch soll die Anforderungen und Verfahren, die bei der Planung von gekoppelten blau-grünen Infrastrukturen für Starkregenmanagement und Bewässerung zu berücksichtigen sind definieren.

Informationen zum Ablauf des Arbeitspaket

• Für die Steckbriefe werden durchgeführte Sanierungs- und Umbaumaßnahmen an überwiegend kommunalen und öffentlichen Bestandsgebäuden im Stadtgebiet Leipzig ausgewertet.
• Struktur und Inhalte der Steckbriefe werden mit späteren NutzerInnen auf Stadtebene im diskutiert und abgestimmt, um ein anwendbares Produkt zu erhalten.
• Auswahl geeigneter Objekte (versiegelt, grün, blaugrün) aus einer bestehenden Objektliste.
• Ausstattung der Objekte mit Messtechnik.
• Auswertung der Messungen und Einspeisung der Daten in die Klimasimulation.
  

Mitwirkende im Arbeitspaket

• Stefan Böttger – Tilia GmbH
• Sabine Lautenschläger – Universität Leipzig
• Ämter der Stadt Leipzig
• Dr. Lucie Moeller – Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
• Dr. Marc Breulmann – Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
• Katy Bernhard – Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
• Milena Mohri – Optigrün international AG
• Dominik Gößner – Optigrün international AG
  

Zweck und Fragestellung des Arbeitspakets

Im Rahmen des BMBF-Projektes Leipziger BlauGrün, Projektphase II wird untersucht, welche Beiträge blaugrüne Infrastrukturen zu Ressourcenschutz und Klimaanpassung insbesondere in städtischen Risikozonen (Handlungsschwerpunkte) leisten können. Vor dem Hintergrund der Multifunktionalität blaugrüner Infrastrukturen fokussiert sich die Bewertung zunächst auf wasserwirtschaftliche Aspekte (u.a. Wasserhaushalt, Gewässerschutz, Kanalnetzentlastung) sowie den Bewässerungswasserbedarf (blau-)grüner Infrastrukturen, Beiträge zur Abmilderung von Hitzeinseln, Klimaschutz und Flächennutzungskonkurrenzen. Hierfür werden detaillierte hydraulische Berechnungen, als Szenarien durchgeführt.

Geplante Produkte bzw. Ergebnisse

Unter Berücksichtigung wesentlicher Einflussfaktoren auf die Umsetzbarkeit möglicher Maßnahmen im gesamtstädtischen Kontext werden Informationsgrundlagen für die Ableitung von BlauGrünen Investitionspotenzialkarten erarbeitet und in das Geodatenportal der Stadt Leipzig integriert. Darauf aufbauend werden Empfehlungen für zukünftige Investvorhaben öffentlicher Liegenschaften (L-Stadt, LWB, L-Wasser oder öffentliche Investitionen im Quartier L-416) abgeleitet, um prioritäre klimabedingte Risiken durch blaugrüne Maßnahmen abzumildern.
Zur Illustration dieser Empfehlungen dienen einerseits die in AP 3.1 erarbeiteten Bewertungssteckbriefe für ausgewählte Gebäudekomplexe. Andererseits wird die Ableitung von (Ziel-)Indikatoren einer wassersensiblen Stadtentwicklung unterstützt sowie Empfehlungen für prioritär umzusetzende Maßnahmen abgleitet.
Untersucht werden sowohl grundstücksbezogene Maßnahmen als auch Straßenräume mit dem Schwerpunkt auf Straßen der Kategorie I gemäß DWA A 102.

Zeitlicher Ablauf des Arbeitspakets 4.

Mitwirkende im Arbeitspaket

• Tilo Sahlbach – Institut für Wasserbau und Siedlungswasserwirtschaft (IWS) an der HTWK Leipzig
• Dr. Sabine Lautenschläger, Erik Hofmann – Lydie Laforet, Dr. Stefan Geyler, Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM) an der Universität Leipzig
• Dr. Uwe Winkler – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH (L-Wasser)

Zweck und Fragestellung des Arbeitspakets

Wie lässt sich die Implementierung blaugrüner Infrastrukturen in bestehende Leipziger Planungsprozesse integrieren, auf weitere Kommunen übertragen und wie sollten politisch-rechtliche Rahmenbedingungen angepasst werden?

Die flächendeckende Implementierung von blau-grünen Infrastrukturen stößt auf Hindernisse in den Verwaltungsabläufen, den Finanzierungsinstrumenten und den rechtlichen Vorgaben. Für diese Rahmenbedingungen bedarf es einer Anpassung, um eine Implementierung der blau-grünen Maßnahmen für eine Vielzahl von Projekten zu ermöglichen und sicherzustellen, sodass die Berücksichtigung blau-grüner Themen nicht nur auf Modellprojekte beschränkt bleibt.

Geplante Produkte bzw. Ergebnisse

Leipziger Ansätze zur Planung, Koordinierung und Finanzierung der blaugrünen Stadtentwicklung zusammentragen und Perspektiven herausarbeiten

Durch den Projektpartner Stadt Leipzig werden die bestehenden Planungsprozesse vor allem im Stadtplanungsamt untersucht und geprüft, an welcher Stelle bestmöglich die Belange der wassersensiblen Stadtentwicklung eingebracht werden können. Ziel ist es, das nachhaltige Wassermanagement von Beginn an in verwaltungsinternen Planungsprozessen mitzudenken.

Zudem sollen Anreizsysteme identifiziert werden, um Eigentümer*innen für ein Mitwirken auf privaten Flächen zu begeistern, da auf ihren Flächen ein großes Potenzial für die dezentrale Regenwasserbewirtschaftung liegt.

Des Weiteren sollen bestehende sektorale Planungen und Grundlagenerfassungen für die Stadt Leipzig zusammenführt werden. Die Zusammenführung dient als Grundlage für die Weiterentwicklung der kommunalen Rahmensetzung in Bezug auf blau-grüne Infrastrukturen.

AP 5.2 Fachkonferenz „BlueGreen Governance“ im 2. Quartal 2024 in Leipzig

Durch das Umweltbundesamt als Projektpartner wird der bundes- und auch EU-weite Austausch über organisatorische, rechtliche und finanzielle Fragestellungen der BlauGrünen Stadtentwicklung befördert. Dabei wird zunächst eine detaillierte Analyse der Akteurslandschaft der wasserbewussten Stadtentwicklung erstellt. Relevante Akteure aus Stadtverwaltungen, Fachverbänden und wissenschaftlichen Einrichtungen treffen dann in einer Fachkonferenz zusammen und erörtern oben genannte Fragestellungen.
Zur näheren Erörterung wichtiger Teilaspekte (Verwaltungsstrukturen, Förderung/Finanzierung, Planung) werden Expertenworkshops durchgeführt.

AP 5.3 Best-Practices und bessere Rahmenbedingungen

In Zusammenarbeit mit dem deutschen Städtetag wurden Expertinnen und Experten aus 100 Städten zu den politisch-rechtlichen Rahmenbedingungen der blaugrünen Stadtentwicklung befragt. Die Ergebnisse wurden unter anderem auf dem deutschen Städtetag am 19.09.2023 in Leipzig vorgestellt. Immerhin 20 % der Städte räumen der urbanen Klimaanpassung durch blaugrüne Infrastrukturen eine hohe Priorität ein. In vielen Städten der Befragten werden z. B. Abwasserbeseitigungskonzepte mit Aspekten blaugrüner Entwicklung ergänzt, verbindliche gesamtstädtische Planungen sind hingegen noch selten. Den Vortrag "Politisch-rechtliche Rahmenbedingungen für Blau-Grüne Infrastrukturen in deutschen Städten" finden Sie hier.

Zudem fand im Rahmen des Arbeitspaketes 5.3 in Zusammenarbeit mit dem Lenkungsnetzwerk wassersensible Stadtentwicklung im November 2023 ein Workshop zum Thema Recht in der wassersensiblen Stadtentwicklung in den Räumlichkeiten des Neuen Rathauses statt. Herr Dr. Reese bereitete nach Rücksprache mit Kolleg:innen aus dem Stadtplanungsamt aufschlussreiche Inhalte für die Kolleg:innen der Stadtverwaltung vor. Der Workshop bot eine hilfreiche Plattform, um ämterübergreifend rechtliche Hürden in der wassersensiblen Stadtentwicklung zu benennen und einen weiteren Schritt in Richtung Schwammstadt Leipzig zu gehen.

Die Mitarbeitenden des Arbeitspakets werden von Parteien, Ministerien, Abgeordneten und Verbänden regelmäßig zu Beratungen geladen und um Vorschläge für novellierte politisch-rechtliche Rahmenbedingungen gebeten (beispielsweise zuletzt im Kontext der Baugesetznovelle im Städtebauministerium). Im Politikpapier Urbane Wasserwende haben wir diese Handlungsempfehlungen an die Bundespolitik zusammengefasst (zum Download hier). Ein weiteres Politikpapier wird dann eher die kommunalen Entscheidungsträger:innen adressieren: „Administrative, finanzielle und rechtliche Herausforderungen und Best-Practices der klimafesten, BlauGrünen Stadtentwicklung“.

Zeitplan

Zeitlicher Ablauf des Arbeitspakets 5.

Mitwirkende im Arbeitspaket

• Dr. Moritz Reese - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
• Dr. Frank Hüesker - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
• Sophie Wehmeier - Stadtplanungsamt Stadt Leipzig
• Dr.-Ing. Nathan Obermaier – Umweltbundesamt – UBA
• Richard Olariu – Umweltbundesamt – UBA