Richtlinie 836.4107 – Bauen in Wasserschutzgebieten

1. Geltungsbereich und Grundlagen

Die Richtlinie „836.4107 Bauen in Wasserschutzgebieten“ ist eine Fortschreibung der bislang geltenden Vorschrift „836.0509 Gewässerschutz und Bodenschutz“. Mit der neuen Richtlinie wird dem fortschreitenden Stand der Technik sowie den weiterentwickelten rechtlichen Grundlagen Rechnung getragen. Thematisch ist diese Richtlinie der Richtlinie „836 Erdbauwerke und sonstige Bauwerke planen, bauen und instandhalten“ zuzuordnen.

Das Modul ist für den Neubau und die Ertüchtigung von Eisenbahnstrecken in Wasserschutzgebieten anzuwenden. Es dient dem Schutz von Gewässern und des Bodens vor schädlichen Verunreinigungen, die infolge des planmäßigen Eisenbahnverkehrs und von Unfällen auftreten können. Da beim Bau und dem Betrieb von Schienenverkehrsanlagen spezielle Belange zu berücksichtigen sind, die durch allgemeine Regelungen nicht abgedeckt sind, ist diese Richtlinie notwendig. Dies gilt auch für die Ertüchtigung von Eisenbahnstrecken, insbesondere in Wasserschutzgebieten.

Die Richtlinie ist ein DB Netz-internes Regelwerk und ergänzt die Wassergesetze von Bund und Ländern. Ziel aller Regelwerke ist der Schutz aller Gewässer vor schädlichen Einwirkungen. Einem besonderen Schutz unterliegen die Einzugsgebiete öffentlicher Wassergewinnungsanlagen, Trinkwassertalsperren und staatlich anerkannter Heilquellen. Ausdruck dieses besonderen Schutzes finden diese Bereiche durch die Ausweisung von Wasserschutzgebieten. Eine Festsetzung erfolgt auf der Grundlage des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) und der jeweiligen LandesWasserschutzverordnung.

Die Einteilung der Wasserschutzgebiete (nach WHG) erfolgt in verschiedene Zonen:

Zone 1 beschreibt den Fassungsbereich der Trinkwasserentnahmestelle. Als Zone 2 wird die engere Schutzzone bezeichnet und die Zone 3 kennzeichnet die weitere Schutzzone. Je nach Örtlichkeit und Ausdehnung kann die Zone 3 weiter unterteilt werden; in die Zone 3 A als innerer Bereich und Zone 3 B, äußerer Bereich.

2. Gefährdungen von Gewässern

Bei dem Verkehrssystem der Eisenbahn können verschiedene Gefährdungen auf das Grundwasser einwirken. Hierzu zählen vor allem beim Bau von Eisenbahnverkehrsanlagen die Baudurchführung sowie die dabei eingesetzten Baustoffe. Dasselbe gilt auch für die Instandhaltung und Instandsetzung. Darüber hinaus können sich aus dem Eisenbahnverkehr an sich Gefährdungen für den Untergrund und das Grundwasser ergeben.

Die durch den Verkehrsträger Eisenbahn ausgehenden Gefährdungen können bezüglich der Dauer und der Häufigkeit ihres Auftretens wie folgt unterschieden werden:

• ständige Einwirkungen (z.B. Zugverkehr)
• vorübergehende Einwirkungen (z.B. Baustellen)
• außergewöhnliche Einwirkungen (z.B. tagesaktuelle Ereignisse, Havarien)

Es gibt zahlreiche Schadstoffquellen, von denen ein Gefährdungspotenzial ausgeht. Nicht alle dieser Quellen müssen jedoch gleichzeitig auftreten und auch in ihren Auswirkungen können sie unterschiedlich sein.

Die in der Regel am häufigsten vorkommenden Schadstoffquellen sind in der nachfolgenden Abbildung aufgeführt:

Neben der Schadstoffquelle ist das daraus abzuleitende Gefährdungspotenzial bedeutsam. Dies hängt von verschiedenen Faktoren ab. Vor allem das Verkehrsaufkommen spielt eine große Rolle. Von einer wenig frequentierten Strecke mit ausschließlich Personenverkehr geht normalerweise ein deutlich geringeres Risiko aus als von einer im Gemischtverkehr betriebenen hochbelasteten Abfuhrstrecke mit Zügen stark differierender Geschwindigkeiten. Auch spielt es eine Rolle, ob es sich um einen Streckenbereich der freien Strecke handelt oder um Anlagen des Rangierverkehrs oder Abstellplätze für Schienentriebfahrzeuge.

Inwieweit eine Gefährdung von Grundwasser vorliegen kann, wird auch durch die hydrogeologischen Gegebenheiten beeinflusst. Hierbei spielen die Durchlässigkeit und die Mächtigkeit der über der gesättigten Bodenzone liegenden Schichten eine große Rolle. Die Schutzwirkung dieser aufliegenden Schichten ist umso größer, je geringer die Durchlässigkeit und je größer die Mächtigkeit ist.

Aus den vorgenannten Aspekten leitet sich schließlich die Zuordnung der Schutz- und Abdichtungsmaßnahmen ab.

3. Schutz- und Abdichtungsmaßnahmen

Hierzu wird eine dreistufige Einteilung verwendet. Diese Einteilung erfolgt analog zum Regelwerk im Straßenbau (RiStWag) mit der Gliederung Stufe 1 (Boden/Technik), Stufe 2 (Technik/Boden) und Stufe 3 (Technik).

Die Einstufung in Abhängigkeit des Schutzbedürfnisses und der Schutzzone:

• Stufe 1: keine konzentrierte Versickerung
• Stufe 2a: Vermeiden der Versickerung, Entwässerungsleitungen ohne besondere Maßnahmen
  (Schutzschicht aus KG 1, Wasserableitung mit entsprechenden Entwässerungsanlagen)
• Stufe 2b: Vermeiden von Versickerung, weitgehend dichte Entwässerungsleitungen
  (Schutzschicht aus KG 1, gezielte Wasserableitung mit weitgehend dichten Entwässerungsanlagen)
• Stufe 3a: Verhindern der Versickerung ohne Maßnahmen an Einschnittsböschungen
• Stufe 3b: Verhindern der Versickerung mit Maßnahmen an Einschnittsböschungen

Über eine Matrix, bei der die Gleisbelastung (Gefährdungspotenzial), die Schutzwirkung der Grundwasserüberdeckung sowie die Wasserschutzgebietszonen (rechtliche Vorgaben) miteinander in Zusammenhang gebracht werden, lässt sich schließlich die Stufe des Schutzbedürfnisses ermitteln.

Bezogen auf die örtliche Gegebenheit des zu betrachtenden Gleisabschnittes innerhalb des Wasserschutzgebietes sind dann die entsprechenden Schutz- und Abdichtungsmaßnahmen umzusetzen. Hierbei wird über die nachfolgende Übersicht deutlich, dass verschiedene Maßnahmen zwingend erforderlich bzw. nicht notwendig oder nicht anwendbar (da nicht ausreichend) sind.

4. Planungsbeispiele

Nachfolgend einige Planungsbeispiele:

Beispiel 1 – Mineralische Abdichtung (Stufe 2a) – Wesentliche Konstruktionsmerkmale:

• bestehend aus KG 1-Material (gering wasserdurchlässig)
• Dicke ergibt sich aus Bemessung des Schutzschichtsystems entsprechend Modul 4101 (Mindestdicke 20 cm)
• Schutzschicht aus KG 1 über Trenn- und Filterelement nach AF 3.4 des DBS 918 039 auf dem Planum
• bei mehrschichtigem Aufbau über KG 2
• Verdichtungsgrad von D_Pr ≥ 1,0
• Wasserdurchlässigkeit von k_f ≤ 1×10^-6 m/s
• keine Überdeckung erforderlich

Nachfolgend Aufnahmen (Quelle: GEPRO/Dresden) von einem Einbau einer mineralischen Schutzschicht:

Beispiel 2 – Mineralische Abdichtung (Stufe 3a) – Grundsätze:

• nur im Randbereich außerhalb des äußeren Druckbereiches nach Modul 836.2001
• möglich: ZFSV – Zeitweilig Fließfähige Selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (= Flüssigboden) insbesondere als dichtesRohrauflager, mit Nachweis der Erosionssicherheit und Begrünung auch für Böschungen geeignet
• kann bei anstehenden bindigen Böden als qualifizierte Bodenverbesserung zur ausreichenden Reduzierung der Durch- lässigkeit wirtschaftlich und sinnvoll sein
• Verdichtungsgrad von D_Pr ≥ 1,0
• Mindestdicke von 40 cm
• Überdeckung mit mind. 40 cm Boden (bzw. über der qualifizierten Bodenverbesserung Schutzschicht 30 cm KG 1)• Schichtenaufbau gemäß RiStWag / ZTV E-StB 09
• objektspezifischer Nachweis einer geringen Wasserdurchlässigkeit von k_f ≤ 1×10^-7 m/s im Rahmen einer Eignungsprüfung

Hinweis: bislang noch nicht in der praktischen regulären Umsetzung.

Beispiel 3 – Kunststoffdichtungsbahn – KDB – (Stufe 3a) – Grundsätze:

• Bemessung des Schutzschichtsystems entsprechend Modul 836.4101
• KDB gemäß Anwendungsfall 3.12 des DBS 918 039 mit gültiger HPQ
• in Verbindung mit Schutzvliesstoff nach Anwendungsfall 3.13 unter- und oberhalb KDB
• unterhalb der KDB alternativ zum Schutzvliesstoff mindestens 10 cm dicke wasserdurchlässige Sand- oder Kiessandschicht
• Überdeckung der KDB mit mind. 20 cm dicker Schutzschicht aus KG 1 oder KG 2

An einigen Stellen im Gleisnetz der DB Netz AG wurden in den Jahren 2011 bis 2015 mehrere Aufgrabungen durchgeführt, um die dort verbauten Kunststoffdichtungsbahnen bezüglich ihres Zustandes nach einer Einsatzzeit von 15 – 20 Jahren zu untersuchen. Als Ergebnis wurde bei allen Untersuchungen attestiert, dass sich die eingesetzten Materialien in einem nahezu neuwertigen Zustand befinden.

Beispiel 4 – Geosynthetische Tondichtungsbahn – GTD – (Stufe 3a) – Grundsätze:

• Bemessung des Schutzschichtsystems entsprechend Modul 836.4101
• GTD gemäß Anwendungsfall 3.11 des DBS 918 039 mit gültiger HPQ
• ohne zusätzliche Schutzvliesstoffe
• unter fester Fahrbahn nur im Randbereich
• Überdeckung mindestens 30 cm KG 1
• Verlegeplanum muss frei von spitzen Gegenständen und Einzelkörnern > 3 cm sein
• bei zusätzlicher Schutzschicht unter der GTD Verwendung von rundkörnigem Material mit 32 mm Größtkorn

Hinweis: ober- und unterhalb der GTD kein Einsatz von hydraulischen Bindemitteln

Auch bei den Ausgrabungen von geosynthetischen Tondichtungsbahnen wurde ein sehr guter Erhaltungszustand nahezu ohne Alterungserscheinungen festgestellt. Einem Einsatz für weitere Jahrzehnte steht nichts entgegen.

5. Übersicht der geplanten Veränderungen, Auswirkungen

Grundsätzlich ergeben sich Kostenveränderungen durch:

• die Erfordernis bzw. den Entfall von einzelfallbezogenen Genehmigungen mit UiG durch die DB Netz Zentrale und mit ZiE durch das Eisenbahn-Bundesamt (EBA)
• die Ausweisung neuer Schutzmaßnahmen als alternative Bauweisen
• die Verringerungen der erforderlichen bautechnischen Schutzmaßnahmen durch Berücksichtigung des tatsächlichen streckenspezifischen Schutzbedürfnisses und
• durch Modifizierung der Bauweisen insbesondere durch Reduzierung des Schichtenaufbaus.

6. Fazit

Durch die Aktualisierung des Richtlinienmoduls wird die Sicherheit bei der Planung von Abdichtungsmaßnahmen erhöht.

Einerseits verringert sich das Risiko von Planungsfehlern und verkürzt sich die Zeit für die Planungen bzw. die Bauvorbereitung. Andererseits ist zu erwarten, dass weniger zusätzliche Auflagen durch Behörden gestellt werden, wenn auf ein aktuell gültiges Regelwerk zurückgegriffen bzw. verwiesen werden kann.

Im Resultat können die Baukosten und das Baukostenrisiko deutlich reduziert werden.

Normen / Regelwerke

• Wasserhaushaltsgesetz (Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts; Wasserhaushaltsgesetz – WHG, letzte Neufassung vom 31.07.2009, BGBl. I S. 2585; zuletzt geändert durch Art. 2 G v. 4.12.2018 I 2254, 2255, Bundesgesetzblatt Jahrgang 2018 Teil I Nr. 43, ausgegeben zu Bonn am 11. Dezember 2018)
• FGSV Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V.; Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau; RiStWag 16 – Richtlinien für bautechnische Maßnahmen an Straßen in Wasserschutzgebieten, Ausgabe 2016, Köln 2016
• FGSV Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V.; Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau; ZTV E-StB 09, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau, Ausgabe 2009, Köln 2009