Normen und Richtlinien
DIN 1986-100:2016-12 Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke, Teil 100
DWA-M 135-1 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen (ZTV) für Entwässerungssysteme, Teil 1: Kanalbau in offener Bauweise
DWA-M 162 Bäume, unterirdische Leitungen und Kanäle
Geltungsbereich DIN 1986-100
Erfordernis von Kontrollschächten
bei Richtungswechsel der Grundleitung
bei Materialwechsel der Grundleitung
bei Gefällewechsel der Grundleitung
alle 50 Meter
als Revisionsschacht (erster erforderlicher Schacht auf dem Privatgrundstück nach der Grundstücksgrenze)
Aufbau eines Kontrollschachts
Schachtabdeckung (Guss, Guss mit Beton, Stahl, auspflasterbar, PP, Klasse B oder D, H 100-150 mm)
ggf. Schmutzfänger (nicht dargestellt)
Auflagering (H 40-120 mm)
Schachthals (Konus) H 400/600 mm, ggf. auch ans Abdeckplatte
Schachtringe H 500/1.000 mm
Steigeisen an Schachtringen und Konus
Schachtunterteil mit Gerinne und Muffen Kontrollschächte müssen dicht sein, Dichtungen gibt es lose oder angeformt. Schaum als Dichtung ist nicht zulässig.
Schachtabdeckungen
Schachtabdeckungen einbinden
Entwässerungsrohre - Materialen
Kunststoffrohre (PP, PVC-U)
(heute im Galabau allgemein üblich)
Betonrohre (B)
(für RW, dauerhaft, bei hohen Belastungen und hohen Fließgeschwindigkeiten, Empfehlung: > DN 500)
Steinzeugrohre (Stz)
(für SW, dauerhaft, glatt, chemisch beständig)
Kunststoffrohre für die Entwässerung: KG-Rohr
KG-Rohr (Kanalgrundrohr)
KG 2000
Ringsteifigkeit SN 10, PP (Polypropylen), Vollwandrohr, zu 100% recycelbar, schlagfest, schlagzäh, keine Bruchgefahr, doppelte Dichtlippen, maigrün
KG Standard
Ringsteifigkeit SN 4 / 8, PVC-U, etwas weniger dauerhaft, versprödet bei Sonneneinstrahlung, Steckmuffe, orangebraun
Rohrdimensionen
DN - Diameter Nominal (Nomineller Rohrdurchmesser), kann Rohr-Außen- oder Innendurchmesser bedeuten
OD - Outside Diameter (Rohr-Außendurchmesser)
Glatte Kunststoffrohre werden nach Außendurchmesser dimensioniert und mit nur leicht unterschiedlicher Wandstärke gefertigt
Profilierte Kunststoffrohre, Beton- und Steinzeugrohre werden nach Innendurchmesser dimensioniert
Entwässerungsrohre - Übliche Formstücke im GaLaBau
Plandarstellung Entwässerungseinrichtungen (oberirdisch)
Plandarstellung Entwässerungseinrichtungen (unterirdisch)
höhenmäßige Einordnung des Gebäudes
Rückstauverschlüsse
Absturzbauwerke
Bei Einbindung von Leitungen in einen Schacht über Schachtsohle ist in den folgenden Fällen ein Absturzbauwerk erforderlich:
SW- und MW-Leitungen ab 60 cm Fallhöhe
RW-Leitungen ab 200 cm Fallhöhe über Schachtsohle
Der Schacht muss Mindestdurchmesser DN 1000 haben
Anwendung: z. B. in Gefällestrecken, Anbindung an Bestand
Rohrgräben für Kunststoffrohre
Bettung der Rohrleitung: Spannungsverteilung bei richtiger und falscher Lagerung:
Rohrgräben - Verdichten der Leitungszone
Mindestbreite von Rohrgräben für Entwässerungsleitungen nach DIN EN 1610*
*) vereinfacht, gilt bis DN 400
Graben ohne Verbau mit abgeböschten Kanten
Graben mit Saumbohle
Mindestbreite von Gräben ohne Arbeitsraum nach DIN EN 4124
Arbeitsraumbreite von Baugruben nach DIN EN 4124
Mit Rücksicht auf die Sicherheit der Beschäftigten, aus ergonomischen Gründen und um eine einwandfreie Bauausführung sicherzustellen, müssen Arbeitsräume mindestens 0,50 m breit sein
Als Breite des Arbeitsraums gilt bei geböschten Baugruben der waagerecht gemessene Abstand zwischen dem Böschungsfuß und der Außenseite des Bauwerks
Lokale Wasserbilanz
Verdunstung: 75 %
Versickerung: 15 %
Abfluss: 10 %
Probleme durch Bodenversiegelung
Überflutung (Kanäle überlastet)
Verschmutzung des Wassers (Mischsystem)
Verstärkung von Hochwasserereignissen (stoßweiser Abfluss)
weniger Grundwasserneubildung (weniger Versickerung)
Veränderung der Bodenverhältnisse (infolge Austrocknung)
lokale Überhitzung (weniger Verdunstungskühlung, Speicherung von Hitze in befestigten Bereichen)
Vorteile von Versickerungsanlagen für den Auftraggeber
er (oder seine Organisation) tut was für Klima und Umwelt und
wird zum Vorbild
die Außenanlage wird ein Stück naturnäher
Niederschlagswassergebühr wird gespart
Rigolen
Freibord
Abstand zwischen der höchsten Wasserspiegellage und der Regenbeckenoberkante
Abwasser
„Das durch häuslichen, gewerblichen, landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch in seinen Eigenschaften veränderte und das bei Trockenwetter damit zusammen abfließende Wasser (Schmutzwasser) sowie das von Niederschlägen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten Flächen abfließende und gesammelte Wasser (Niederschlagswasser)“ (WHG § 54)
Durchlässigkeitsbeiwert/kf-Wert
In Versickerungsmulden soll sich aus betrieblichen Gründen nicht mehr als 30 cm Wassersäule anstauen.
Wie lange dauert es, bis diese 30 cm Wassersäule in den folgenden Böden versickert sind:
a) Sandboden mit kf = 1 *10-4 m/s
b) Lehmboden mit kf = 5 * 10-6 m/s?
Abflussbeiwert c
Verhältniswert aus dem Abflussvolumen und dem Niederschlagsvolumen als Mittelwert über einen Zeitraum
Regenspende r
Regenwassermenge, die in einem bestimmten Zeitraum auf eine bestimmte Fläche niedergeht (r5,2 = Regenspende von 5 min Dauer, die statistisch einmal in zwei Jahren auftritt)
Während eines heftigen Sommergewitters von einer Viertelstunde Dauer gehen in Chemnitz 162 l/(s*ha) nieder.
Berechnen Sie den Abfluss Q von einem Parkplatz, der mit Betonsteinpflaster befestigt worden ist!
Der Parkplatz sei 1.500 m² groß, Betonsteinpflaster hat Abflussbeiwert cS = 0,9
Grundwasserflurabstand
Lotrechter Abstand zwischen einem Punkt der Erdoberfläche und der Grundwasseroberfläche
Mittlerer höchster Grundwasserstand
(MHGW)
Arithmetisches Mittel der Jahreshöchstwerte mehrerer Jahre
MHGW muss mindestens 1 m unter der Sohle von Versickerungsanlagen liegen
Systemeigenschaften von Versickerungsanlagen
Versickerungsanlagen
Sickermulde
Aufbau einer Rigole
Mulden-Riogole im Schnitt
Sickerschacht
Kombination von Muldenversickerung, Rigole und Ableitung
Versickerungsanlagen - Vergleich
(++ uneingeschränkt geeignet / vorteilhaft, + geeignet / brauchbar, ⃝ teils/teils, - sehr eingeschränkt geeignet)
Rechtliche und technische Grundlagen
Wasserhaushaltsgesetz (WHG)
Sächsisches Wassergesetz (SächsWG)
Erlaubnisfreiheits-Verordnung (ErlFreihVO) -> Verordnung des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft über die Erlaubnisfreiheit von bestimmten Benutzungen des Grundwassers
Satzungen auf kommunaler Ebene
DWA-Arbeitsblatt 138 „Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser“
FLL-Empfehlungen zur Regenwasserbewirtschaftung im GaLaBau
Machbarkeit von Versickerungsanlagen
Besorgnis von Altlasten
Wasserdurchlässigkeit des Bodens
Abstand zum MHGW
Mindestabstände zu Gebäuden
Geotechnische Probleme
Lage der Anlage
Einzugsgebiet, Verunreinigung
Bei welchen der folgenden Vorhaben brauchen Sie für den Bau einer Versickerungsanlage eine Wasserrechtliche Erlaubnis der Unteren Wasserbehörde?
Planungsgrundlagen
Im Fachschulunterricht sind nur erlaubnisfreie Versickerungsanlagen Thema. Für alle anderen Anlagen muss eine wasserrechtliche Erlaubnis beantragt werden. Wenden Sie sich an einen erfahrenen Planer oder zunächst an einen Hersteller
Regenwasser sollte grundsätzlich über die bewachsene Bodenzone versickern und dabei gereinigt werden. Es sollen möglichst am Standort gewonnene Oberböden eingesetzt werden.
Abweichungen sind aus hydraulischer Sicht und bzgl. des Schadstoffrückhaltes zu begründen.
Die bewachsene Bodenzone ist, in der Regel durch Rasenansaat, vor Inbetriebnahme zu begrünen, um Kolmation und Erosion entgegenzuwirken.
Die Anlage ist erst betriebsbereit, wenn die Begrünung angewachsen bzw. verwurzelt ist.
Anschluss an durchlässige Bodenschichten, Abstand Sohle
Mindestabstand von Versickerungsanlagen zu Gebäuden ohne wasserdruckhaltende Abdichtung
Häufigkeit (Jährlichkeit) von Bemessungsregen bei Versickerungsanlagen
KOSTRA-Daten
KOSTRA-Daten für ein Rasterfeld in Dresden
D=Dauer des Regens
T = Wiederkehrzeit in Jahren
hN = Niederschlagshöhe in mm
rN = Regenspende in l/s*ha
Abflussbeiwerte
Verfahren in Forschung und Entwicklung
Drainfilter
Baumrigolen
Regengärten
Multifunktional nutzbare Versickerungsflächen
Flächenversickerung
Bei der Flächenversickerung wird das Regenwasser ohne es zu sammeln auf eine offene, unversiegelte Fläche geleitet und flächenhaft in den Untergrund versickert
Die Versickerung erfolgt durch den bewachsenen Boden i.d.R. auf Rasenflächen
Sie erfolgt ohne wesentlichen Aufstau
Vorteilhaft sind insbesondere die geringen Baukosten und eine sehr große Reinigungsfunktion infolge des geringen Anschlussverhältnisses
Einsatzbereich
Diese Flächenversickerung ist nur bei Böden mit einer guten bzw. sehr guten Durchlässigkeit möglich (kf-Wert von 10-3 bis 5 x 10-4 m/s)
Voraussetzung ist eine große Freiflächenverfügbarkeit mit möglichst geringem Gefälle
Die Flächenversickerung eignet sich insbesondere für kleinere befestigte Flächen wie Stellflächen und Zufahrten sowie für kleine Verkehrsflächen mit geringer Verkehrsbelastung
Das Verhältnis von angeschlossener versiegelter Fläche (Au) zu Sickerfläche (As) (hydraulische Belastung) sollte in Abhängigkeit der Durchlässigkeit des Bodens kleiner als fünf sein Au: As≤ 5 [DWA-A 138]
Bemessung und Herstellung
Die Bemessung von Versickerungsflächen erfolgt gemäß Arbeitsblatt [DWA-A 138] für eine Versagenshäufigkeit von 1-mal in 5 Jahren
Die Dauer des Bemessungsregens sollte zu D = 10 min gewählt werden
Voraussetzung für die Bemessung ist, dass die Versickerungsrate größer ist als die Niederschlagsintensität
Wartung und Betrieb
Beim Betrieb einer Flächenversickerung ist die Aufrechterhaltung der Versickerungsfähigkeit des Untergrundes besonderes zu beachten
Nutzungen als Lagerfläche für schwere Lasten oder eine Verdichtung des Untergrundes durch Überfahren sind zu vermeiden
Ablagerungen wie Laub und Sedimente sind regelmäßig zu entfernen
Muldenversickerung
Eine Mulde ist eine flache, mit Gras bewachsene Vertiefung, in die das Wasser zur Versickerung eingeleitet wird
Dabei kann das Niederschlagswasser kurzzeitigen durch gezielten Einstau gespeichert werden
Durch die Vegetation werden eine Befestigung des Bodens und eine Aufrechterhaltung der Durchlässigkeit (Durchwurzelung) gewährleistet
Es besteht eine hohe Reinigungswirkung zum Schutz des Grundwassers
Vorteil der Muldenversickerung sind geringe Baukosten
Eine Muldenversickerung bietet sich für Abflüsse von unbedenklich bis tolerierbar belasteten Flächen an
Die Versickerungsmulde wird bei Böden verwendet, die eine gute bis mittlere Versickerungsleistung aufweisen (kf = 1 x 10-3 bis 5 x 10-6 m/s), oder wenn bei bestehender hoher Versickerungsfähigkeit die zur Versickerung zur Verfügung stehende Fläche klein ist
Das Verhältnis von angeschlossener versiegelter Fläche (Au) zu Versickerungsfläche (As) (hydraulische Belastung) sollte in Abhängigkeit der Durchlässigkeit des Bodens zwischen fünf und zehn betragen (5 ≤ Au : As≤ 10)
Die Mulden sollten eine Tiefe von 30 cm nicht überschreiten; die Böschungsneigung sollte < 1:3 sein
Bei der Beschickung ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung des zu versickernden Wassers anzustreben, um punktuelle stoffliche Belastungen zu vermeiden
Bei langgestreckten Mulden oder Versickerungsgräben ist die Sohle zur Belastungsverteilung mit einem geringen Gefälle auszubilden
Bei Versickerungsgräben und topografisch bedingtem Längsgefälle können durch Querriegel zusätzlich Speicherräume geschaffen werden, die die Verweilzeit für die Versickerung über die belebte Bodenzone erhöhen
Bei punktuellen Einleitungen sind konstruktive Maßnahmen gegen Erosion zu treffen
Eine störungsfreie Versickerung des Niederschlagswassers ist gegeben, wenn sich die Vegetationsdecke flächendeckend dicht und stabil ausgebildet hat
Die Erreichung und der Erhalt dieses Zustandes ist das Ziel von Wartungsarbeiten
Bei der regelmäßigen Mahd ist eine Kontrolle hinsichtlich einer möglichen Verdichtung (abgestellte Lasten o.ä.) und von eingeschwemmten Sedimenten (Laub, Abfälle) durchzuführen
Weitere Hinweise zur Wartung sind z.B. in DWA-A 138 und der FLL-Richtlinie gegeben
Rigolenversickerung
Eine Rigole ist ein unterirdischer Speicher, in dem Niederschlagswasser gespeichert und entsprechend der Durchlässigkeit des umgebenden Bodens verzögert in den Untergrund versickert wird
Eine typische Bauform sind vor Ort hergestellte Rigolen durch Grabenaushub, Verfüllung mit Kies sowie Ummantelung mit einem filterstabilen Geotextil
Das spezifische Speichervolumen wird durch die Sieblinie des Füllmaterials bestimmt und sollte > 30 % des Rigolenkörpers betragen
Im Zusammenhang mit einer unterirdischen Zuleitung in einen perforierten Rohrstrang, der in Kies gebettet ist, spricht man von einem Rohr-Rigolenelement
Häufig werden auch industriell vorgefertigte, quaderförmige Kunststoffrigolen verwendet
Vorteil dieser Systeme ist ein sehr hohes verfügbares Speichervolumen von etwa 95%, so dass ein geringes Aushubvolumen und einhergehend ein geringer Flächenbedarf erforderlich sind
Die Versickerung erfolgt ohne eine Durchströmung der bewachsenen Bodenzone
Daher dürfen nur unbedenklich verschmutzte Flächenabflüsse in eine Rigole eingeleitet werden
Die Rigolenversickerung wird bei beengten Platzverhältnissen und häufig zur Versickerung von Dachflächenwasser verwendet
Die Versickerung von Metalldachabflüssen über Rigolen ist nicht zulässig
Kunststoffrigolen sind für Verkehrslasten bis SLW 60 erhältlich und beliebig kombinierbar
Sie eignen sich auch unterhalb von Parkplatzflächen
Da die Versickerungsebene im Vergleich zur Muldenversickerung tiefer liegt, muss der Grundwasserflurabstand entsprechend groß sein
Die Rigole ist horizontal anzuordnen und mit einem filterstabilen Flies (Geotextil) zu ummanteln
Bei Kiesrigolen ist eine vollständige Ummantelung des Rigolenkörpers mit einem geotextilen Filter nicht zu empfehlen, da durch Fein- und Feinstanteile im Füllmaterial für die Rigole eine Selbstdichtung der Rigolensohle resultieren kann
Deshalb ist die Rigole nur oben und seitlich durch ein Geotextil abzudecken, um eine ausreichende Filterstabilität gegenüber dem anstehenden Bodenmaterial herzustellen
Bei der Verwendung von Hohlkörperelementen aus Kunststoff ist eine vollständige Ummantelung mit Filtervlies einschließlich der Sohle erforderlich
Bei allen unterirdischen Anlagen, die direkt mit dem Niederschlagsabfluss beschickt werden, ist es sinnvoll, das Wasser vor dem Eintritt in die Anlage von Feststoffen zu reinigen, damit eine Selbstabdichtung der Anlage vermieden wird (Absetzschächte, Filtersiebe, etc.)
Die Kontrolle von Rigolen beschränkt sich auf die zugänglichen Anlagenteile wie Zuläufe, Kontrollund Einlaufschächte
Dabei ist insbesondere eine Reinigung dieser Anlagenteile durchzuführen
Diese sollte etwa 1-2 mal pro Jahr stattfinden
Im Bereich der Rigole ist eine nachträgliche Bepflanzung auszuschließen und ein wilder Aufwuchs von Sträuchern oder Bäumen zu entfernen, da die Wurzeln Geotextil und Rohre schädigen sowie das Porenvolumen des Rigolenkörpers vermindern
Kunststoffrigolen können mit selbstfahrenden Kamerawagen optisch inspiziert werden
Schachtversickerung
Bei der Schachtversickerung erfolgt die Einleitung des Regenwassers ebenfalls unterirdisch
Es werden 2 Bauarten unterschieden: Den Schacht Typ A, bei dem eine seitliche Versickerung in den Schachtringen erfolgt und den Schacht Typ B, bei dem die Versickerung ausschließlich unterhalb einer Filterschicht an der Sohle erfolgt
Da keine Reinigung des Regenwassers durch eine Bodenpassage erfolgt, können nur Abflüsse von unbedenklich belasteten Dachflächen und Hofflächen (Tab. A-5 - 3) eingeleitet werden
Außerdem muss ein Grundwasserabstand zwischen der Oberkante der Filterschicht und dem höchsten Grundwasserstand 1,5 m eingehalten werden
Die Einleitung von Metalldachabflüssen ist nicht zulässig
Die Bemessung von Sickerschächten erfolgt, wie bei allen Versickerungsanlagen auf Grundlage von [DWA-A 138] bzw. [DWA-A 117] für eine Wiederkehrzeit von 5 Jahren
Für die Schachtringe sind Standardmaße gem. [DIN 4034-2] einzuhalten
Bei einem erhöhten Anfall von absetzbaren Stoffen im Niederschlagsabfluss (Blätter, Sand, etc.) sollte dem Sickerschacht ein Absetzschacht mit undurchlässiger Sohle vorgeschaltet werden
Alternativ ist der Einsatz eines Geotextilfiltersacks möglich
Aufgrund der fehlenden belebten Bodenzone neigen Sickerschächte ohne den Einbau von Filtersäcken zur Kolmation
Die Filterschicht ist regelmäßig (1 x jährlich) zu kontrollieren und ggf. zu reinigen
Bei Versagen der Versickerungsfunktion - erkennbar durch einen Schwemmsaum an der Schachtoberkante) - ist die Filterschicht zu erneuern und fachgerecht zu entsorgen
Mulden-Rigolen-Versickerung
Das Regenwasser wird nach der Speicherung in der Mulde und der Durchsickerung der Oberbodenschicht (kf-Wert 10-5 m/s) in eine darunterliegende Rigole geleitet
In der Rigole erfolgt zusätzlich zur Mulde eine weitere Speicherung
Aus der Rigole erfolgt die Versickerung in das Grundwasser
Die Kombination von Mulde und Rigole mit dem Ziel der Versickerung wird als MuldenRigolen-Element bezeichnet
Der Einsatz von Mulden-Rigolen-Elementen erfolgt, wenn bei kf-Werten von kleiner als 10-6 m/s eine Versickerung erwünscht ist
Der Flächenbedarf ist geringer als bei einer reinen Muldenversickerung
Bei Anschluss des Muldenüberlaufs an die Rigole darf die Häufigkeit für die Mulde auf 1 mal pro Jahr erhöht werden
Damit die Einstauzeit in der Mulde begrenzt bleibt, sollte die Einstauhöhe 30 cm nicht überschreiten
In der Praxis hat sich eine etwa 20-30 cm dicke Oberbodenschicht (kf-Wert 10-5 m/s) mit einer darunterliegenden Schutzschicht aus Sand/Kies (5-10 cm) bewährt
Die Schutzschicht beugt einer Selbstabdichtung des Geotextils der Rigole vor
Da sich unter der Mulde eine Rigole befindet, darf die Bepflanzung nur aus flachwurzelnden Pflanzen (i.d.R. Rasen) bestehen
Das Verhältnis von angeschlossener versiegelter Fläche (Au) zu Versickerungsfläche (As) (hydraulische Belastung) sollte in Abhängigkeit der Durchlässigkeit des Bodens kleiner fünfzehn sein (Au : As≤ 15)
Die Rigolenlänge ist größer oder gleich der Muldenlänge zu wählen; die Rigolenbreite sollte etwa der Muldenbreite entsprechen
Es gelten die Anmerkungen der reinen Mulden- sowie Rigolenversickerung mit folgender Ergänzung: Die Mutterbodenschicht wird wegen des höheren Verhältnisses von undurchlässiger (befestigter) Fläche Au zur Sickerfläche As stärker und öfter überstaut als reine Muldenflächen
Die Unterbrechung des kapillaren Wasseraufstieges durch die Rigole führt zu einer sehr schnellen Austrocknung der Mutterbodenschicht
Dabei können Trockenrisse entstehen, durch die vom Niederschlagswasser mitgeführte Schadstoffe in die Rigole eingeschwemmt werden
Trockenrisse sind daher regelmäßig zu kontrollieren (2-mal pro Jahr) und ggf. auszubessern
Eine Veränderung des pH-Wertes des Bodens in den sauren Bereich (pH < 6) weist auf eine verminderte Reinigungsleistung der Mulde hin
Daher sollte der pH-Wert halbjährlich gemessen und ggf. durch Kalken des Bodens reguliert werden
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