Entwässerung

Definition

Eine Entwässerung im Kontext der Flughafeninfrastruktur ist jede technisch entwickelte Komponente oder jedes System, das dazu dient, Oberflächen- oder Sickerwasser von befestigten Flächen – Start- und Landebahnen, Rollwegen, Vorfeldern, Straßen und Parkplätzen – zu sammeln, abzuleiten und auszuleiten. Das Hauptziel ist es, trockene, sichere und baulich einwandfreie Befestigungen zu gewährleisten, die für den sicheren und kontinuierlichen Betrieb von Flugzeugen und Servicefahrzeugen unerlässlich sind.

Entwässerungen und Entwässerungssysteme an Flughäfen vereinen Oberflächen- und Untergrundlösungen: offene Kanäle, abgedeckte Einläufe, Schlitzrinnen, Durchlässe und unterirdische Rohrleitungen. Ihre Wirksamkeit bemisst sich daran, wie schnell sie Wasser ableiten, um Aquaplaning-Risiken zu minimieren, Schäden an der Befestigung zu begrenzen und Wasseransammlungen zu verhindern, die Wildtiere anziehen oder Umweltgefahren schaffen könnten.

Internationale Standards (z. B. ICAO Annex 14, FAA Advisory Circulars) setzen strikte Vorgaben für Planung, Kapazität und Wartung, um hohen Belastungen, Chemikalienexposition und komplexen Umweltanforderungen gerecht zu werden. Auswahl und Platzierung der Entwässerungen hängen von Niederschlagsmenge, Gefälle, Bodenbeschaffenheit, Flugzeugbelastung und Umweltvorschriften ab und machen die Entwässerung zu einem Spezialgebiet im Flughafenbauingenieurwesen.

Zweck und Bedeutung

Sicherheit und betriebliche Kontinuität

Wasseransammlungen auf Flughafenbefestigungen können zu Aquaplaning führen, bei dem eine dünne Wasserschicht den Kontakt der Flugzeugreifen zur Oberfläche unterbricht und Brems- sowie Steuerwirkung mindert. Dieses Risiko ist auf Start- und Landebahnen sowie schnellen Rollwegen besonders hoch. Effiziente Entwässerung minimiert diese Gefahr und gewährleistet einen sicheren Betrieb.

Stehendes Wasser kann zu Flugverspätungen, -ausfällen oder -schließungen führen. Die schnelle Ableitung von Regenwasser ermöglicht eine rasche Wiederaufnahme des Betriebs nach Niederschlägen und unterstützt die wichtige Transportfunktion des Flughafens.

Langlebigkeit der Befestigungen

Wasser dringt in Risse und Fugen ein, schwächt Befestigung und Untergrund, beschleunigt Rissbildung, Spurrinnen, Schlaglöcher und in kalten Regionen Frosthebungen. Entwässerungen schützen den Aufbau der Befestigung, verlängern deren Lebensdauer und reduzieren kostenintensive Reparaturen.

Reduzierung von Wildtiergefahren

Wasseransammlungen ziehen Vögel und andere Wildtiere an und erhöhen das Risiko von Vogelschlägen. Effektive Entwässerung beseitigt Lebensräume und Nahrungsquellen, wodurch die Anwesenheit von Wildtieren im luftseitigen Bereich verringert wird.

Umweltschutz

Flughafenabflüsse können Kraftstoffe, Öle, Enteisungsmittel und Schadstoffe enthalten. Entwässerungssysteme leiten das Wasser durch Behandlungsanlagen, bevor es abgeleitet wird, um die Einhaltung von Umweltauflagen zu sichern und ökologische Auswirkungen zu minimieren.

Einhaltung von Vorschriften

Robuste, gut dokumentierte Entwässerungssysteme sind von Behörden (FAA, ICAO, lokale Stellen) vorgeschrieben. Nichtbeachtung kann zu Bußgeldern, Betriebsbeschränkungen oder Reputationsverlust führen.

Komponenten von Flughafenentwässerungssystemen

• Oberflächenentwässerungskanäle: Rinnen, Schlitzrinnen und abgedeckte Kanäle entlang der Befestigungsränder, ausgelegt für hohe Belastungen und chemische Beständigkeit.
• Unterirdische Entwässerungen: Perforierte Rohre oder Drainagematten unterhalb der Befestigung fangen durchdringendes Wasser ab.
• Sickerschächte und Einläufe: Eintrittsstellen für Wasser, an Tiefpunkten oder entlang der Entwässerungswege platziert, zur Aufnahme von Schmutz und Sedimenten ausgelegt.
• Durchlässe: Große Rohre oder Kästen, die Wasser unter Startbahnen, Rollwegen oder Straßen hindurchleiten, ausgelegt für hohe Belastungen und hydraulische Kapazität.
• Auslaufbauwerke: Hier wird das System in natürliche oder künstliche Gewässer eingeleitet, oft mit Energieabbau und Wasseraufbereitungseinrichtungen.
• Öl-/Wasserabscheider und Schlammfänge: In risikoreichen Bereichen zur Aufnahme und Behandlung belasteter Abwässer eingesetzt.

Arten von Entwässerungssystemen

Oberflächenentwässerungssysteme

Erste Verteidigungslinie: Diese Systeme fangen Wasser ab und leiten es ab, bevor es sich stauen oder versickern kann. Die Auslegung richtet sich nach Gefälle, Niederschlagsmenge und betrieblichen Anforderungen.

• Rinnensysteme: Hochleistungsfähige Kanäle parallel zu Start- und Landebahnen oder Rollwegen.
• Schlitzrinnen: Mit minimaler Oberflächenöffnung, ideal für Vorfelder und Terminalbereiche.
• Abgedeckte Kanäle: Für Bereiche mit Priorität auf Fußgängersicherheit und Barrierefreiheit.

Regelmäßige Wartung ist entscheidend, um Verstopfungen zu verhindern und die Leistungsfähigkeit zu erhalten.

Unterirdische Entwässerungssysteme

Unter der Befestigung installiert, um eindringendes Wasser abzufangen und den Untergrund vor Durchnässung und Frostschäden zu schützen. Typische Elemente sind perforierte Sammelrohre und Drainagematten, meist aus HDPE, Beton oder Geokunststoffen. Besonders wichtig in feuchten Klimazonen oder bei hohem Grundwasserstand.

Lineare/Rinnenentwässerung

Durchgehende Kanäle (mit oder ohne Abdeckung), die entlang von Befestigungsrändern oder in großen Vorfeldbereichen installiert werden. In Hochgeschwindigkeitsbereichen empfiehlt sich die Schlitzrinne zur Minimierung des FOD-Risikos. Die hydraulische Kapazität richtet sich nach Kanalgröße, Gefälle und Niederschlagsintensität.

Schlitzrinnen

Schmale, auf Oberflächenniveau liegende Schlitze, die in einen unterirdischen Kanal führen. Ideal für glatte, hindernisfreie Flächen. Reduziert das FOD-Risiko und den Wartungsaufwand, häufig auf Vorfeldern und Rollwegen eingesetzt.

Entwässerungskanäle mit Abdeckung

Kanäle mit abnehmbaren Abdeckungen, die den Wassereintritt ermöglichen und gleichzeitig Schmutz ausschließen. Luft- und landseitig einsetzbar. Die Abdeckungen müssen stabil (Sphäroguss, Edelstahl), sicher verriegelt und bei Bedarf barrierefrei (ADA-konform) sein.

Sickerschächte und Einläufe

Punktuelle Bauwerke an Tiefpunkten oder Kreuzungen mit Schmutz- und Sedimentfang. Unverzichtbar zur Verhinderung von Verstopfungen und Schadstoffeintrag stromabwärts.

Durchlässe

Große Rohre oder Kastenbauwerke, die Wasser unter Infrastrukturen hindurchführen. Müssen große Wassermengen und hohe Belastungen aufnehmen und korrosionsbeständig sein. Materialien sind Stahlbeton, HDPE und Wellblech.

Anforderungen und Überlegungen bei der Planung

Tragfähigkeit

Entwässerungen im luftseitigen Bereich müssen extremen Flugzeuglasten standhalten (oft >900 kN, EN 1433 F900 oder vergleichbar). Hochfeste Materialien und sichere Verriegelungen sind unerlässlich.

Hydraulische Kapazität

Systeme werden für Bemessungsregen (5-, 10- oder 100-jährliche Ereignisse) dimensioniert, mit strikten Grenzwerten für Wasseraufstau zur Vermeidung von Aquaplaning. Hydraulische Berechnungen stellen sicher, dass Kanäle und Rohre Spitzenabflüsse bewältigen.

Materialauswahl

Materialien müssen hohen Belastungen, Enteisungsmitteln, Kraftstoffen und Frost-Tau-Wechseln widerstehen. Zur Auswahl stehen Sphäroguss, Hochleistungsbeton, Edelstahl und HDPE.

Umwelt- und Vorschriftenkonformität

Systeme müssen Schadstoffe behandeln und genehmigungskonform sein. Dazu gehören Öl-Wasser-Abscheider, Absetzbecken und Rückhaltebecken. Dokumentation und regelmäßige Berichte sind oft erforderlich.

Reduzierung von Wildtiergefahren

Vermeidung von stehendem Wasser und von Strukturen, die Wildtiere anlocken, gemäß den Richtlinien des ICAO und der FAA zur Wildtierkontrolle.

Wartung und Zugänglichkeit

Planung für einfache Inspektion und Reinigung – abnehmbare Abdeckungen, Wartungsöffnungen und Inspektionsschächte. Wartungsintervalle richten sich nach Vorschriften und betrieblichen Anforderungen.

Normen und Richtlinien

• FAA Advisory Circular 150/5320-5D: US-amerikanische Richtlinie für Flughafenentwässerungsplanung, inklusive Leistungsanforderungen, Materialien und Modellierung.
• ICAO Annex 14: Internationale Standards für Flughafenplanung und Betrieb, einschließlich Entwässerung.
• Lokale/Landesvorschriften: Können zusätzliche Anforderungen an Wasserqualität, Hochwasserschutz und Umweltauswirkungen enthalten.

Fazit

Entwässerungen sind entscheidend für die Sicherheit am Flughafen, die Haltbarkeit der Befestigungen, das Wildtiermanagement und die Einhaltung von Umweltauflagen. Ihre Planung, Ausführung und Wartung erfordern spezielles Ingenieurwissen, strikte Einhaltung von Normen und laufende betriebliche Aufmerksamkeit. Mit dem Wandel der Klimamuster und dem Wachstum der Flugzeuge wird die Bedeutung einer robusten Flughafenentwässerung weiter zunehmen.

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