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Dimension des Regenwasserkanals
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Claro Clavigo
2003-12-15 10:37:32 UTC
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Wir entwässern über mehrere Regenrohre drei Dächer mit einer
Gesamtfläche von ca. 450 m2.

Die Fallrohre und die Horizontalrohre haben einheitlich einen
Durchmesser von 100 mm. Die Horizontalrohre für ca. 350 m2 werden in
einem Putzschacht zusammengeführt. Von dort führt ein DN100-Rohr ca 3
m zur Einflussstelle für die restlichen 100 m2 und von dort wiederum
ein DN100-Rohr ca. 5 m bis zum Sickerschacht.

Auf den letzten 5 m wird demnach die Regenmenge von 450 m2 Dachfläche
über ein einziges DN100-Rohr abgeführt, zwischen Putzschacht und
Einflussstelle die Menge von 350 m2.

Geplant wurde alles von einem Architekten.

Obwohl es noch nicht viel geregnet hat ist jetzt schon klar, dass der
Sickerschacht viel zu klein ist (ca. 2,5 m3) und die Regenmengen nicht
fassen kann, obwohl er auf Schotterboden steht. Er wird deutlich
vergrößert werden und sicherheitshalber werden wir einen Überlauf in
das umgebende Gelände vorsehen (das ist kein Problem, weil das
Grundstück groß genug ist).

Was mir aber Sorgen macht ist die geringe Dimension der
Horizontalverohrung.

Der Baumeister meint, ein DN100-Rohr würde niemals voll werden, wobei
ich von seinen Physikkenntnissen aber nicht überzeugt bin.

Meine Fragen:

1. Kann es sein, dass sich das Wasser aufgrund eines zu geringen
Durchmessers des horizontalen Regenrohrs (konkret 100 mm für 450 m2
Fläche) so zurückstaut, dass die Dachrinnen übergehen, bzw. sich die
mit eine Attika umgebenen Flachdachflächen füllen (einen Notspeier
gibt es zwar, doch will ich nicht, dass dieser regelmäßig aktiv wird,
weil das Wasser an einer nicht besonders günstigen Stelle "ausgespien"
werden würde). Der Einfachheit halber kann davon ausgegangen werden,
dass das gesammelte Wasser über ein DN100-Rohr frei in die Landschaft
abfließt und dort versickert. Der Sickerschacht braucht nicht
berücksichtigt zu werden.

2. Falls Frage 1 mit "ja" zu beantworten ist: würde es etwas bringen,
die letzten 5 m, wo das Wasser von 450 m2 zusammenkommt mit einem
DN150-Rohr auszuführen. Ich frage vor allem deshalb, weil wir wieder
aufgraben müssten, um das Rohr zu verlegen.

3. Von welchen Niederschlagsmengen soll man bei der Dimensionierung
der Regenrohre vernünftigerweise ausgehen? Laut
http://www.met.fu-berlin.de/~stefan/regen.html hat es am 25.5.1920 bei
Füssen im Allgäu in 8 Minuten 126 mm geregnet. Das sind bei 450 m2 die
Kleinigkeit von 56,7 m3, d.h. in der Sekunde müsste mein tapferes
DN100-Rohr 118 Liter abführen können. Wenn ich mir bildlich vorstelle,
wie in der Sekunde 12 Wasserkübel aus dem Rohr kommen, dann frage ich
mich, mit welchem Druck das geschafft werden soll. Doch nicht durch
den Wasserdruck, der bei den Einflussöffnungen herrscht.

Danke für Eure Antworten
Clavigo
Christian Rüger
2003-12-15 19:03:57 UTC
Permalink
Post by Claro Clavigo
1. Kann es sein, dass sich das Wasser aufgrund eines zu geringen
Durchmessers des horizontalen Regenrohrs (konkret 100 mm für 450 m2
Fläche) so zurückstaut, dass die Dachrinnen übergehen, bzw. sich die
mit eine Attika umgebenen Flachdachflächen füllen (einen Notspeier
gibt es zwar, doch will ich nicht, dass dieser regelmäßig aktiv wird,
weil das Wasser an einer nicht besonders günstigen Stelle "ausgespien"
werden würde). Der Einfachheit halber kann davon ausgegangen werden,
dass das gesammelte Wasser über ein DN100-Rohr frei in die Landschaft
abfließt und dort versickert. Der Sickerschacht braucht nicht
berücksichtigt zu werden.
Hallo,
wieviel "Druck" liefern die Dachrinnen? Solange das Fallrohr (bis ca 1 bar ~
10 m Fallhöhe) dicht ist, düfte dort eigentlich kein Problem liegen.
Probleme bereitendoch eher die Einläufe Fallrohr/Rinne.
Post by Claro Clavigo
2. Falls Frage 1 mit "ja" zu beantworten ist: würde es etwas bringen,
die letzten 5 m, wo das Wasser von 450 m2 zusammenkommt mit einem
DN150-Rohr auszuführen. Ich frage vor allem deshalb, weil wir wieder
aufgraben müssten, um das Rohr zu verlegen.
Bringt immer etwas. Insbesondere wenn der Querschnitt durch Laub und Äste
verringert wird (kommt bei einem Wolkenbruch gelegentlich vor, daß allerhand
durch die Luft wirbelt...).
Post by Claro Clavigo
3. Von welchen Niederschlagsmengen soll man bei der Dimensionierung
der Regenrohre vernünftigerweise ausgehen? Laut
http://www.met.fu-berlin.de/~stefan/regen.html hat es am 25.5.1920 bei
Füssen im Allgäu in 8 Minuten 126 mm geregnet. Das sind bei 450 m2 die
Kleinigkeit von 56,7 m3, d.h. in der Sekunde müsste mein tapferes
DN100-Rohr 118 Liter abführen können. Wenn ich mir bildlich vorstelle,
wie in der Sekunde 12 Wasserkübel aus dem Rohr kommen, dann frage ich
mich, mit welchem Druck das geschafft werden soll. Doch nicht durch
den Wasserdruck, der bei den Einflussöffnungen herrscht.
126 mm in 8 Minuten sind ja auch nicht ganz normal, da kann man dann nur mit
extremen Rohrquerschnitten vorsorgen, beispielsweise 200 mm Durchmesser für
die Fallrohre und die Hausableitungen (sieht nicht sooo toll aus). Jetzt
frag nicht, welchen Querschnitt dabei eine Leitung haben müßte, die ein
ganzes Wohngebiet entwässert. Üblicherweise dimensioniert man etwas
niedriger (z.B. auf 50 mm / 1h).

Grüße
Christian Rüger
Peter Hellinger
2003-12-15 22:57:20 UTC
Permalink
Post by Claro Clavigo
Die Fallrohre und die Horizontalrohre haben einheitlich einen
Durchmesser von 100 mm. Die Horizontalrohre für ca. 350 m2 werden in
einem Putzschacht zusammengeführt. Von dort führt ein DN100-Rohr ca 3
m zur Einflussstelle für die restlichen 100 m2 und von dort wiederum
ein DN100-Rohr ca. 5 m bis zum Sickerschacht.
Auf den letzten 5 m wird demnach die Regenmenge von 450 m2 Dachfläche
über ein einziges DN100-Rohr abgeführt, zwischen Putzschacht und
Einflussstelle die Menge von 350 m2.
Uhaaa - schauder!
Post by Claro Clavigo
Geplant wurde alles von einem Architekten.
Da hätte er aber besser jemand fragen sollen, der sich damit auskennt (zB.
mich).
Post by Claro Clavigo
Der Baumeister meint, ein DN100-Rohr würde niemals voll werden, wobei
ich von seinen Physikkenntnissen aber nicht überzeugt bin.
Na, da rechnen wir doch ein bisschen: Nach DIN EN 12056 müssen die
Dachrinnen bzw. Einläufe mit der ortsüblichen Regenspende bemessen werden.
Ist die nicht bekannt, muss ein Mindeswert (150 l/s*ha) genommen werden, der
mit einem Sicherheitsfaktor multiplziert wird. Der Sicherheitsfaktor beträgt
bei innenliegenden Rinnen und Abläufen 2. Das heisst: Die Leitung muss
einen Regen abfahren können, der 300 l/s*ha oder 0,03 l/s*m2 entspricht. Das
ist ein Regen der statistisch 5 Minuten dauert und alle 2 Jahre auftritt.

Wichtig ist jetzt der Faktor für das Dach selbst: Handelt es sich um ein
Kiesdach, kann man den Wert um 50% reduzieren. Das nehmen wir hier einfach
mal an:

0,03 * 350 m2 = 10,5 l/s * 0,5 = 5,25 l/s
0,03 * 100 m² = 3,0 l/s * 0,5 = 1,5 l/s

Da es sich hier um Freispiegelleitungen handelt, dürfen wir die Leitungen
nach DIN EN 12056 mit maximal 70% belasten. Der erste Horizontalverzug
nehmen wir an hat ein Gefälle von 1% (empfohlen nach DIN).

Leistung der Rohrleitungen bei 1% Gefälle und 70% Füllgrad:

DN 100 = 3,9 l/s.
DN 125 = 7,1 l/s
DN 150 = 11,5 l/s
DN 200 = 24,8 l/s

Wir brauchen also für den Horizontalverzug eine Leitung DN 125 und für die
restlichen 100 m² reichen ebenfalls DN 125 aus. Sollte das Dach _kein_
Kiesdach sein, dann fürchte ich musst du mit Faktor 1 rechnen, das heisst
Horizontalverzug = DN 150, und DN 200 für die restlichen 100 m2. Selbst bei
100% Füllung der Leitung DN 100 (Leistung ist dann 5,6 l/s) ist nicht
ausreichend für diese Wassermenge.

Im Endeffekt bedeutet dies: DN 100 für diese Dachfläche ist Pfusch am Bau
und grob fahrlässig, da es beim ersten Wolkenbruch zur Vollfüllung und damit
zum Rückstau auf der Dachfläche kommen wird. Da die Leitung mit Sicherheit
auch nicht gegen Druckbeaufschlagung gesichert wurde (zB. Tempokrallen bei
Gussrohr) hast du ab 5 m Wassersäule das Problem, das es dir die Leitung
auseinander reissen kann, mehr hält eine normale Verbindung nicht aus.

Der zweite Punkt ist: Du hast eine Sickeranlage dahinter. Dieser Regen muss
also auch versickert werden. Nehmen wir einen guten Kf-Faktor
(Sickerfähigkeit) von 2^-4 m/s an, ferner das du einen Schacht von 1 Meter
Druchmesser hast, und zwischen Einmündung der Rohrleitung und OK
Sickerpackung noch 1 m Stauraum im Schacht ist. Beim Berechnungsregen (5
Minuten, einmal in 2 Jahren) fallen etwa 2025 Liter Wasser an. Bei der
angenommenen Kf-Rate des Bodens können ca. 0,74 l/s pro Schacht versickern,
221,5 Liter je Schacht sind das über 5 Minuten. 221,5 Liter plus das
Stauvolumen des Schachtes (1 m hoch bei 1 m Durchmesser) = 1005,48 Liter,
das heisst wir brauchen mindestens 2 Sickerschächte um das Wasser auch
loszuwerden.

Hoffe das hilft erstmal weiter- und wie immer: Erst den Fachmann fragen,
dann bauen lassen! Ohne jemanden zu nahe teten zu wollen, aber Architekten
haben in der Regel keinen Schimmer von der komplexen Materie des Abwassers,
das erlebe ich leider tagtäglich...

Helli

Quellen: DIN EN 12056, Teil 3 Dachentwässerungen; DIN 1986-100 Restnorm zur
DIN 12056; ATV 138 Schadloses Versickern von Regenwasser.
Claro Clavigo
2003-12-16 07:28:24 UTC
Permalink
Post by Peter Hellinger
Wichtig ist jetzt der Faktor für das Dach selbst: Handelt es sich um ein
Kiesdach, kann man den Wert um 50% reduzieren. Das nehmen wir hier einfach
Leider gibt es nirgendwo ein Körnchen Kies: beim Flachdach ist alles
blanke Folie bzw. Hartdeckung bei den Satteldächern.
Post by Peter Hellinger
Da es sich hier um Freispiegelleitungen handelt ...
Was ist eine Freispiegelleitung?
Post by Peter Hellinger
Im Endeffekt bedeutet dies: DN 100 für diese Dachfläche ist Pfusch am Bau
und grob fahrlässig, da es beim ersten Wolkenbruch zur Vollfüllung und damit
zum Rückstau auf der Dachfläche kommen wird. Da die Leitung mit Sicherheit
auch nicht gegen Druckbeaufschlagung gesichert wurde (zB. Tempokrallen bei
Gussrohr) hast du ab 5 m Wassersäule das Problem, das es dir die Leitung
auseinander reissen kann, mehr hält eine normale Verbindung nicht aus.
Selbstverständlich gibt es keine Sicherung gegen Druckbeaufschlagung.
Post by Peter Hellinger
Hoffe das hilft erstmal weiter- und wie immer: Erst den Fachmann fragen,
dann bauen lassen! Ohne jemanden zu nahe teten zu wollen, aber Architekten
haben in der Regel keinen Schimmer von der komplexen Materie des Abwassers,
das erlebe ich leider tagtäglich...
Das hilft mir ganz außerordentlich. Ich werde Deine Antwort ausdrucken
und den Verantwortlichen unter die Nase halten.

Herzlichen Dank!
Clavigo
Georg Weickelt
2003-12-16 19:36:57 UTC
Permalink
Post by Claro Clavigo
Was ist eine Freispiegelleitung?
Eine Leitung, in der das Wasser im freien Spiegel fließt ;-)
bedeutet: es bleibt noch Luft im Rohr, was zur Folge hat, dass die
Leistungsfähigkeit des Rohres bei gegebenen Duchmesser vorrangig vom
Gefälle der Leitung bestimmt wird. Fließt mehr Wasser im Rohr "schlägt das
Rohr zu", d.h. aus dem Kanal wird eine Druckleitung, es tritt Rückstau ein,
die Abflussleistung der Leitung wird von der Höhe des Aufstaus der Leitung
abhängig (bei Dir also schlimmstenfalls bis zum Dach). Der Moment des
"Zuschlagens" ist hydraulisch ungünstig- eine Ursache für die Ausnutzung
von nur 70% des Füllgrades, wie Peter schon schrieb.

Georg
Josef Wohlfahrt
2003-12-16 10:36:10 UTC
Permalink
Post by Claro Clavigo
Wir entwässern über mehrere Regenrohre drei Dächer mit einer
Gesamtfläche von ca. 450 m2.
Hallo Claro,

du sagst deine Dachflächen setzen sich aus Flach- und Satteldach zusammen.

Sind die oben angeführten Dachflächen im Grundriss gemessen oder
besitzen sie in der sog. wahren Länge 450 m². Für die Berechnung werden
nur die horizontalen Flächen verwendet. Falls du nur ein flaches
Satteldach hast, verringert sich die Dachfläche zur Berechnung nicht
wesentlich, bei einem steileren Dach sinkt deine Bemessungsfläche etwas.

Grüße
Sepp
Claro Clavigo
2003-12-16 21:13:01 UTC
Permalink
Post by Josef Wohlfahrt
Sind die oben angeführten Dachflächen im Grundriss gemessen oder
besitzen sie in der sog. wahren Länge 450 m². Für die Berechnung werden
nur die horizontalen Flächen verwendet. Falls du nur ein flaches
Satteldach hast, verringert sich die Dachfläche zur Berechnung nicht
wesentlich, bei einem steileren Dach sinkt deine Bemessungsfläche etwas.
Ich habe den Grundriss genommen.

Ich verstehe allerdings nicht, warum bei einem steilen Satteldach die
Bemessungsfläche sinkt. Wenn der Regen genau von oben fällt, treffen
doch mindestens ebenso viele Tropfen auf das Dach, wie bei einem
Flachdach mit dem selben Grundriss. Hängt das damit zusammen, dass bei
seitlichem Regen eine Satteldachseite eventuell weniger abbekommt?

Clavigo
Peter Hellinger
2003-12-17 05:30:48 UTC
Permalink
Post by Claro Clavigo
Ich verstehe allerdings nicht, warum bei einem steilen Satteldach die
Bemessungsfläche sinkt. Wenn der Regen genau von oben fällt, treffen
doch mindestens ebenso viele Tropfen auf das Dach, wie bei einem
Flachdach mit dem selben Grundriss. Hängt das damit zusammen, dass bei
seitlichem Regen eine Satteldachseite eventuell weniger abbekommt?
Eben da liegt der "wunde Punkt" Man könnte auch argumentieren, das man die
Hauptregenlast gegen den Giebel laufen hat, damit über die Fassade ablaufen
lässt, und die Dachflächen entsprechend wenig beaufschlägt. Als ich vor 27
Jahren anfing, rechnete man noch die tatsächliche Fläche des Daches. Die
Revision der DIN 1986 von 1978 - war das glaub ich - führte dann das Konzept
ein, nur noch die Grundfläche des Daches zu bewerten. Das ist auch in die
neuen Ansätze der DIN EN 12056 eingeflossen, und ist eigentlich vertretbar.
Dafür sind Überlegungen hinzugenommen worden wie Notüberläufe und
Überlastrechnungen. Die Tendenz der letzten Jahre ging ja hin zu grösseren
Regenmengen bei häufiger auftretenden kurzen Unwettern (siehe aktuell
Frankreich). Trotz des übers Jahresmittel zu trockene Jahr ist diese
Tendenz auch 2003 geblieben. Ich habe zB. zum ersten mal gesehen, wie der
Regenwasserkanal vor meinem Haus überlastet wurde und das Wasser ca. 50 cm
hoch aus den Öffnungen der Schachtddeckel sprudelte - und ich wohne hier
schon 11 Jahre...

Helli
Josef Wohlfahrt
2003-12-17 06:39:27 UTC
Permalink
[...]
Post by Claro Clavigo
Post by Josef Wohlfahrt
Falls du nur ein flaches
Satteldach hast, verringert sich die Dachfläche zur Berechnung nicht
wesentlich, bei einem steileren Dach sinkt deine Bemessungsfläche etwas.
Ich habe den Grundriss genommen.
Ich verstehe allerdings nicht, warum bei einem steilen Satteldach die
Bemessungsfläche sinkt. Wenn der Regen genau von oben fällt, treffen
doch mindestens ebenso viele Tropfen auf das Dach, wie bei einem...
Ja, da hast du vollkommen recht. Ich meinte, falls du die schräge Fläche
deiner Satteldächer genommen hättest, würde durch die Umrechnung in die
Horizontale deine Bemessungsfläche kleiner werden. Aber da die ja die
Grundrissfläche genommen hast ist alles korrekt. Habe mich unklar
ausgedrückt...

Grüße
Sepp
--
Josef Wohlfahrt \|||/ http://www.hochosterwitz.or.at
***@gmx.at (o o) http://www.stgeorgen-laengsee.at
ICQ#:149839461 -oOOOO-(_)-OOOOo- (home town @ Carinthia/Kärnten)
Student of Civil Engineering,Erzherzog-Johann-Universität: www.tugraz.at
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