Schwimmtiefe, Mindestgefälle, Schmutzwasserabfluss und Abflusskennzahl waren die zentralen Begriffe im ersten Teil des Beitrags. Durch die Grund- und Sammelleitungen fließt heute weniger Abwasser als früher. Dieser Umstand muss bei der Installation der Leitungen berücksichtigt werden. Das gilt auch für die Dimensionierung und Installation der Fall- und Anschlussleitungen, um die es hier geht.
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Gebrochene Sohle erhöht Leistung
Grund- und Sammelleitungen sind so ausgelegt und installiert, dass sie im normalen Betriebsfall niemals ganz voll Wasser stehen. Bei der Auslegung für einen Füllungsgrad von 0,5 (h/di) bzw. 0,7 (h/di) ist immer noch genügend Platz für die Luftzirkulation in der Schmutzwasserleitung. Da sich im Rohr eine Wasseroberfläche zeigt, werden so ausgelegte Leitungen auch als Freispiegelleitungen bezeichnet. Dank der Luftzirkulation vom Kanal bis zur Hauptlüftung des Systems oder umgekehrt, entstehen in den Freispiegelleitungen keine nennenswerten Drücke. Das Abflussverhalten wird also nicht beeinträchtigt. Nun könnte man meinen, dass sich in Fallleitungen erst recht keine Probleme ergeben. Schließlich hat ja eine lotrechte Leitung keinen freien Spiegel, keinen Füllungsgrad. Das Wasser fällt nach unten und fertig. Aber genau das „fallen“ macht dieses Teilstück der Entwässerungsanlage sehr sensibel. In einer Fallleitung ohne Verziehung fließt das Wasser an den Rohrwandungen entlang ab. In der Mitte der Leitung bleibt Platz für die Luft, die Druckausgleich schafft. Kritisch ist der Augenblick, in dem Wasser von einer seitlich einmündenden Anschlussleitung in die Fallleitung fließt. Das mit Schwung ankommende Schmutzwasser erreicht dabei nicht selten die gegenüber liegende Wandung der Fallleitung. Dadurch wird der Luftweg in der Leitungsmitte unterbrochen. Und das Wasser wirkt für einen Augenblick wie ein Pfropfen, der in der Fallleitung hinabrutscht. So kommt es, dass nun große Mengen Luft nötig sind, die von oben – über die Lüftung der Fallleitung – nachströmen, um Unterdruck abzubauen. Dieser Effekt ist weniger schlimm, wenn man als Anschluss an die Fallleitung einen Abzweig mit Innenradius oder mit gebrochener Sohle einsetzt. Denn mit diesem Abzweig wird das einfließende Wasser schon in Richtung nach unten gelenkt. Es kommt nicht zur Pfropfenbildung. Fallleitungen, an der die Anschlüsse mit solchen Abzweigen ausgeführt sind, können deshalb mehr Wasser schlucken als solche, mit normalen Abzweigen.
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DN 80 für WC’s
Wie viel Wasser die Fallleitung abtransportieren muss, wird unter Berücksichtigung der Gebäudeart, also der Wahrscheinlichkeit einer gleichzeitigen Benutzung der angeschlossenen Sanitärobjekte, ermittelt. Genauso wie auch für die Teilstücke von Grund- und Sammelleitungen, wird aus der Summe der DU der angeschlossenen Sanitärobjekte mit der Abflusskennzahl K der Schmutzwasserabfluss Qww errechnet. Anders als bei den liegenden Leitungen ist eine Fallleitung aber als nur ein Teilstück zu betrachten. Sie muss schließlich durchgängig in einer Nennweite installiert werden. Steht Qww fest, kann aus einer Tabelle die nötige Mindestnennweite der Fallleitung abgelesen werden. Man muss nur darauf achten, die richtige Tabellenspalte zu erwischen. Denn neben der für Fallleitungen mit Hauptlüftung, gibt es auch noch eine für Fallleitungen mit Nebenlüftung. Sie wird benutzt, wenn die Fallleitung neben ihrer Hauptlüftung noch eine zweite, nur Luft führende Leitung als direkte oder indirekte Nebenlüftung besitzt. Während an einer Fallleitung in DN 80 nicht mehr als vier Küchen angeschlossen werden dürfen (Fettablagerung!), muss eine Fallleitung mit WC-Anschluss nicht mehr mindestens in DN 100 ausgeführt werden. Arbeiten die WC’s mit 4-Liter-Spülungen oder mit 6-Liter-Spülungen, reicht DN 80 als Nennweite aus. Neu ist die Möglichkeit, Fallleitungen auch in DN 60 auszuführen. Die nur geringen Schmutzwassermengen, die über eine solche Leitung abgeführt werden können, machen diese Nennweite für Fallleitungen aber zum Ausnahmefall.
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Luftausgleich auch in der Anschlussleitung
Um einen störungsfreien Betrieb der Entwässerungsanlage zu gewährleisten, stehen auch bei den Anschlussleitungen die Luftüberlegungen im Vordergrund. Anschlussleitungen sind die Leitungen, die das Wasser von einem Sanitärobjekt (Einzelanschlussleitung) oder von mehreren Sanitärobjekten (Sammelanschlussleitung) einer weiterführenden Leitung zuführen. Im Normalfall befindet sich an ihrem Ende der Geruchverschluss des Sanitärobjektes. Sie sind also nicht belüftet. Es muss verhindert werden, dass sich durch das ablaufende Wasser ein negativer Überdruck bildet, der das Sperrwasser aus dem Siphon zieht. Dazu muss Luft von der Fallleitung aus in die Anschlussleitung zirkulieren. Dieses setzt voraus, dass Anschlussleitungen mit einer kleineren DN als die der Fallleitung, nur über 88°-Abzweige angeschlossen werden. Darüber hinaus spielt es natürlich eine Rolle, wie lang die Leitung ist und welcher Höhenunterschied zwischen Geruchverschluss und Fallleitungsanschluss überbrückt werden muss. Um die Nennweite einer Einzelanschlussleitung zu ermitteln, greift man auf eine Berechnungstabelle zurück. In dieser werden den Sanitärobjekten Einzelanschlussleitungen mit bestimmten Nennweiten zugeordnet. Sie können als unbelüftete Einzelanschlussleitungen eingesetzt werden, wenn die gestreckte Leitungslänge (also der Fließweg des Wassers) nicht mehr als 4 m beträgt und der Höhenunterschied auf 1 m begrenzt bleibt. Ferner dürfen nicht mehr als drei 90°-Bogen eingebaut sein. Der Siphon-Anschlussbogen wird dabei nicht mitgerechnet. Beträgt das Gefälle dabei mindestens 1 cm/m, sind alle Voraussetzungen erfüllt. Kann eine der Bedingungen nicht eingehalten werden, muss man die Einzelanschlussleitung belüften. Eine Vergrößerung der Nennweite – wie noch in der Vorgängernorm in solchen Fällen alternativ möglich war – steht nicht mehr zur Debatte. Denn die Schmutzwassermengen werden ohnehin immer geringer. Wer dann noch auf eine größere Nennweite zurückgreift, verleiht der Schwimmtiefe definitiv den Todesstoß. Belüftete Einzelanschlussleitungen dürfen bis zu 10 m lang sein und bis zu 3 m Höhendifferenz überbrücken.
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Sammelanschlussleitung als Sammelleitung gerechnet?
Diese Festlegungen gelten auch, wenn Einzelanschlussleitungen nicht in eine Fallleitung, sondern in eine Sammelanschlussleitung einmünden. Geht es aber um die Frage der Länge der Sammelanschlussleitung, wird die Einzelanschlussleitung des längsten Fließweges immer mitgemessen. Auch bei der Frage nach der Höhendifferenz einer Sammelanschlussleitung gilt der höchstgelegene, angeschlossene Geruchverschluss. Diese Höhendifferenz darf bei unbelüfteten Sammelanschlussleitungen 1 m nicht überschreiten. Was die Länge angeht, sind bis DN 70 4 m zu verkraften, größere Nennweiten lassen bis zu 10 m Fließweg zu. Welche Nennweite eine unbelüftete Sammelanschlussleitung haben muss, kann per Tabelle ermittelt werden. Da die Wahrscheinlichkeit, dass alle angeschlossenen Objekt gleichzeitig Wasser schicken von der Benutzungsart der Anlage abhängig ist, werden die Fälle der unregelmäßigen, regelmäßigen und häufigen Benutzung unterschieden. Je größer also die Abflusskennzahl K, desto weniger DU’s können sich über eine Leitung bestimmter Nennweite entwässern. Die Tabelle gilt aber nur für die Auslegung unbelüfteter Sammelanschlussleitungen. Können die Anwendungsgrenzen nicht eingehalten werden, sind die Leitungen mit der Tabelle für Sammel- und Grundleitungen (aus dem ersten Teil dieses Beitrags) zu dimensionieren. Dann sind auch für Leitungen ≤ DN 70 Längen bis zu 10 m und generell bis zu 3 m Höhendifferenz erlaubt. Die Begrenzung auf drei 90°-Bögen entfällt dann. Eine Ausnahme bilden Sammelanschlussleitungen in DN 50, die länger als 4 m sind, mehr als drei 90°-Umlenkungen haben oder deren Höhenunterschied mehr als 1 m beträgt. Sie können nicht nach der Tabelle für Sammel- und Grundleitungen bemessen werden, da es hier DN 50 nicht gibt. Also verpasst man diesen einfach eine Lüftung und akzeptiert dann auch 10 m Länge oder 3 m Höhe.
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Mit diesen Festlegungen sind die Forderungen der europäischen Entwässerungsnormung auf deutsche Betriebsbedingungen übersetzt. Dabei trägt man den immer geringer werdenden Schmutzwasserabfluss Rechnung. Vor allem aber hat man wieder einen kleinen Schritt in Sachen der Vereinheitlichung technischer Regeln vollzogen.
Hier das Projekt Bemessung-von-Schmutzwasserleitungen fett absaugen!
