KSB Planungshinweise Entwaesserung,Property=File

KSB-Know-how, Band 3

Planungshinweise Entwsserung

Planungshinweise zum Gewerk EntwsserungAusgabe Januar 2006, gltig fr Deutschland Bei Planungen auerhalb Deutschlands sind die nationalen Vorschriften im Anhang A der EN 12056 zu bercksichtigen. Technische nderungen bleiben vorbehalten. Weitere Informationen zur Spezifikation der in Frage kommenden KSB Produkte entnehmen Sie bitte den KSB Katalogen. Unsere Gerte knnen am europischen Stromnetz nach IEC 38 230/400 V ohne Einschrnkung betrieben werden.

KSB das komplette Programm! Pumpen und Anlagen fr die EntwsserungAma-DrainerSchmutzwasserTauchmotorpumpen

Ama-Drainer-BoxAutomatische Schmutzwasserhebeanlagen

mini-Compacta / Compactaberflutbare Fkalienhebeanlagen

Ama-Porter / Ama-Porter ICSSchmutzwasser-/AbwasserTauchmotorpumpen ohne Ex-Schutz

Amarex N / Amarex KRTAbwasser-Tauchmotorpumpen mit und ohne Ex-Schutz

Amarex-PumpstationenAnschlussfertige Pumpstationen komplett installiert erdeinbaufertig

Inhaltsverzeichnis 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.2.1 1.4.2.2 1.4.3 2 2.1 2.2 2.3 2.4 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 4 5 6 7

Seite Entwsserung tiefliegender Rume . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Rckstauproblematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Normen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Rckstauebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Schutz gegen Rckstau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Anfall des Abwassers oberhalb der Rckstauebene . . . . . 4 Anfall des Abwassers unterhalb der Rckstauebene . . . . 4 Unterhalb der Rckstauebene mit Geflle zum Kanal . . . 4 Unterhalb der Rckstauebene ohne Geflle zum Kanal . . 4 Rckstausicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Ausfhrungsarten von Abwasserhebeanlagen . . . . . . . . . 6 Kellerentwsserungspumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Schmutzwasserhebeanlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Fkalienhebeanlagen mit Behlter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Abwasserpumpstationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Bemessung von Abwasserhebeanlagen . . . . . . . . . . . . . . 8 Frderstrombestimmung (Qm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Ermittlung des Schmutzwasserabflusses (Qww) . . . . . . . . 8 Ermittlung des Regenwasserabflusses (Qr) . . . . . . . . . . . 8 Dauerabfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Frderhhenbestimmung (Htot). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Geodtische Frderhhe (Hgeo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Druckhhenverlust in Rohrleitungen, . . . . . . . . . . . . . . 9 Armaturen und Formstcken (Hv) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vereinfachte Frderhhenbestimmung . . . . . . . . . . . . . . 9 Anforderungen an Hebeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Auslegung der Hebeanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Berechnungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Auslegung einer Fkalienhebeanlage Berechnungsbeispiel einer Abwasserpumpstation . . . . . 14

1

18 8.1 8.2 8.3 9 10 11

Inhaltsverzeichnis

Einbau der Hebeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Aufstellungsraum im Gebude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Armaturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Normenbersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Quellennachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Arbeitsblatt 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Entwsserungsanlagen fr Gebude und Grundstcke Arbeitsblatt 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Bestimmung der magebenden Anschlusswerte und Abwassermengen Arbeitsblatt 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Ermittlung des zu erwartenden Schmutzwasserabflusses aus der Summe der Anschlusswerte Arbeitsblatt 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Abflussbeiwerte C zur Ermittlung des Regenwasserabflusses Qr Arbeitsblatt 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 22 Regenereignisse in Deutschland Arbeitsblatt 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Ermittlung des Regenwasserabflusses Qr Arbeitsblatt 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Diagramm zur Ermittlung der Druckhhenverluste Hv in Abhngigkeit von Rohrinnendurchmesser D, Strmungsgeschwindigkeit v und Frderstrom Q Arbeitsblatt 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Verlustbeiwert fr Armaturen und Formstcke Arbeitsblatt 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Ermittlung der Druckhhenverluste Hv in Armaturen und Formstcken; Durchflussgeschwindigkeit v, bezogen auf den tatschlich durchflossenen Anschlussquerschnitt Arbeitsblatt 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Rckstauvolumen Ihr persnliches Berechnungsbeispiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

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Entwsserung tiefliegender Rume

1Rckstau abgefhrt werden knnen. Bei einem Kanalrckstau fllen sich die Leitungen der Grundstcksentwsserungsanlagen nach dem Prinzip der kommunizierenden Rhren bis zur Rckstauebene des Straenkanals auf. Das Abwasser tritt dann aus tiefergelegenen Ablaufstellen frei in die anschlieenden Rume aus. Kanalrckstau fhrt alljhrlich zu erheblichen Sachschden in Millionenhhe. Die Kommunen als Kanalbetreiber schlieen jegliche Haftung aus. Die Gebudeversicherungen schreiben zwingend Rckstausicherungen vor. In der Regel trgt deshalb immer der Grundstckseigentmer die Verantwortung fr Rckstauschden. 1.2 Normen Mageblich fr die gesamte Gebude- und Grundstcksentwsserung sind die DIN EN 752, die DIN EN 12056 und die DIN 1986-100. Sie legen die technischen Regeln fr den Anwender, Installateur und Bauherrn fest. Sie bieten Sicherheit und bercksichtigen die Belange aller Beteiligten: Planer, Installateur, Fachhandel, Bauaufsicht, Bauherr und Kommune. Diese Normen stellen deshalb die Grundlage der folgenden Darlegungen.

1 Entwsserung tiefliegender Rume 1.1 Rckstauproblematik Bei Abwasserleitungen wird von Rckstau gesprochen, wenn Abwasser vom Kanal in die Grundstcksentwsserung gedrckt wird. Ein Rckstau kann entstehen, wenn aufgrund knapp bemessener Kanalquerschnitte das Abwasser nicht schnell genug abflieen kann. Die berlastung der Kanalisation kann durch Starkregen mit grerer Intensitt verursacht werden. Auch eine Verstopfung des Kanalnetzes oder kanalbetriebliche Manahmen knnen zu einem Rckstau fhren. Es ist der Kommune aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht mglich, ihr Kanalnetz so gro zu dimensionieren, dass auch auergewhnlich starke Niederschlge ohne

1.3 Rckstauebene Entscheidend fr die Festlegung einer Manahme zur Vermeidung von Rckstauschden ist die Hhe der Rckstauebene. Die Rckstauebene kennzeichnet den durch Rckstau hervorgerufenen hchsten Wasserstand in der Entwsserungsanlage. Die Rckstauebene wird von der rtlichen Entwsserungsbehrde in der Abwassersatzung festgelegt. Liegt dort keine Angabe vor, gilt nach DIN EN 12056 bei ebenem Gelnde die Straenoberflche an der Anschlussstelle als Rckstauebene.

sehr starker Regen

Rckstauebene

Bild 1: Rckstau auf einem Grundstck bei Nichtbeachten der Normen Achtung! Regenwasser muss nach manchen rtlichen Bestimmungen versickern knnen.

3

11.4 Schutz gegen Rckstau Eine bersicht ber Einbausituationen und Manahmen zur Vermeidung von Rckstauproblemen finden Sie in Bild 2. 1.4.1 Anfall des Abwassers oberhalb der Rckstauebene (siehe Bild 2a) Die Anschlussstellen liegen oberhalb der Rckstauebene. Hier ist keine Rckstausicherung notwendig. kann ber Rckstauverschlsse abgeleitet werden, wenn der Benutzerkreis klein ist und ein WC oberhalb der Rckstauebene zur Verfgung steht. Fkalienfreies Abwasser kann ber Rckstauverschlsse abgeleitet werden, wenn bei Rckstau auf die Benutzung der Ablaufstelle verzichtet werden kann. Untergeordnete Nutzung bedeutet, dass keine wesentlichen Sachwerte oder die Gesundheit der Bewohner beeintrchtigt werden knnen (siehe Risiken Abschnitt 1.4.3). 1.4.2.2 Unterhalb der Rckstauebene ohne Geflle zum Kanal (siehe Bild 2d) Hier ist zwingend eine Hebeanlage notwendig. Das Abwasser, das unterhalb der Kanalebene anfllt, muss ber die Rckstauebene "gehoben" werden.


luten Schutz bieten. Betriebsstrungen, mangelhafte Wartung, Fremdkrper etc. knnen bei Rckstauverschlssen die Schutzfunktion einschrnken oder sogar vllig aufheben. Rckstauverschlsse bergen erhebliche Risiken und knnen unntige Schadenersatzforderungen verursachen. Auch bei intensiver Wartung kann keine absolute Sicherheit gegen Wasserdurchtritte gegeben werden, es sei denn, der handbettigte Verschluss ist geschlossen. Das ffnen und Schlieen ist aber aufwendig und wird leicht vergessen und ist damit in der Praxis einfach untauglich, zumal die Ablaufstellen dann nicht benutzbar sind. Trotz der erweiterten Produkthaftung ist es in der Praxis fr Versicherungen und Hersteller relativ einfach, den Betreiber, z.B. wegen unterlassener Wartung, zur Schadensregulierung zu zwingen. Ein Rckstauverschluss widerspricht dem Gedanken der stndigen Betriebsbereitschaft und der absoluten Sicherheit. Nur die Rckstauschleife in Verbindung mit einer Hebeanlage bietet absoluten Schutz! Mit einer Hebeanlage knnen sogar whrend eines Rckstaus die Ablaufstellen entsorgt werden.

1.4.2 Anfall des Abwassers unterhalb der Rckstauebene (siehe Bilder 2b, c, d) Hier wird in der DIN EN 12056-4 ausdrcklich auf eine Hebeanlage als Rckstausicherung hingewiesen. Hebeanlagen "heben" das anfallende Abwasser ber die Rckstauebene. Dabei wird das Abwasser ber eine sogenannte Rckstauschleife gefhrt. Bei einem Rckstau kann das eindringende Abwasser an dieser Rohrschleife nicht ber die Rckstauebene steigen und wird so absolut sicher zurck gehalten. 1.4.2.1 Unterhalb der Rckstauebene mit Geflle zum Kanal In diesem Fall ist eine Hebeanlage vorgesehen (Bild 2c); fr Rume untergeordneter Nutzung sind Ausnahmen (Bild 2b) mglich: Fkalienhaltiges Abwasser

1.4.3 Rckstausicherung Ein Rckstau ist unvermeidbar, nicht aber seine Folgen. Nur eine Abwasserhebeanlage mit Rckstauschleife bietet bei Anfall des Abwassers unterhalb der Rckstauebene einen absolut sicheren Rckstauschutz, sogar bei Stromausfall. Fr Rckstauverschlsse verbleiben nur bedenkliche und beschrnkte Einsatzgebiete. Die Einschrnkungen fr Rckstauverschlsse bringen zudem zum Ausdruck, dass sie keinen abso-

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1ohne Hebeanlage mit Hebeanlage

Anfall des Abwassers oberhalb der Rckstauebene

a

Anfall des Abwassers unterhalb der Rckstauebene aber mit Geflle zum Kanal

,

b

c

Anfall des Abwassers unterhalb der Rckstauebene , aber ohne Geflle zum Kanal

d

Bild 2: a) b) c) d) Hebeanlage oder Rckstauverschluss nicht erforderlich, da kein Rckstau mglich Anlage mit Rckstauverschluss fr Rume untergeordneter Nutzung Problemlsung mit Hebeanlage Entsorgung nur mit Hebeanlage mglich

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22 Ausfhrungsarten von Abwasserhebeanlagen Hebeanlagen gibt es in unterschiedlichen Ausfhrungen. Es kommen Kellerentwsserungspumpen, Fkalienhebeanlagen sowie Abwasserpumpstationen in Betracht. 2.1 Kellerentwsserungspumpen (DIN EN 12050-2) Kellerentwsserungspumpen bzw. Anlagen sind zum Frdern von leicht verschmutztem fkalienfreiem Abwasser (Gewebefasern, Sand und Fremdkrper bis 10 mm Korngre) und Oberflchenwasser. Bild 4:

Ausfhrungsarten von Abwasserhebeanlagen

Sie kommen als offene Anlagen ohne Behlter zum Einsatz. Einsatz fr Schmutzwasser, das keine Geruchsbelstigung verursacht. Ausfhrungformen:

2.2 Schmutzwasserhebeanlagen Als Ausfhrungsformen der automatischen Schmutzwasserhebeanlagen mit Behlter in wasserdichter Ausfhrung werden berflur- und Unterflurstationen unterschieden.

Bild 5: Einbaubeispiel fr eine berflur-Box zur automatischen Wasserentsorgung z.B. Dusche, Waschbecken, Waschmaschine, besonders zum nachtrglichen Einbau in Altbauten geeignet.

Einbaubeispiel fr eine vertikale Schmutzwasserpumpe (Stnderpumpe) fr nicht berflutungsgefhrdete Rume.

Bild 3: Einbaubeispiel fr eine Schmutzwasser-Tauchmotorpumpe zum automatischen Trockenhalten von berflutungsgefhrdeten Hofflchen und Kellerrumen, Schchten, Gruben, etc. Bild 6: Einbaubeispiel fr eine Unterflur-Box zur automatischen Wasserentsorgung von berflutungsgefhrdeten Rumen, Garageneinfahrten, Kellern, sowie fr Dusche, Splbecken etc.

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22.4 Abwasserpumpstationen (DIN EN 12050-1) Zur Grundstcksentwsserung werden Pumpen-Fertigschchte als anschlussfertige Pumpstationen eingesetzt. Je nach Verwendungszweck werden Tauchmotorpumpen mit den verschiedensten Laufradformen und Werkstoffen ausgerstet. Einbau- und Berechnungsbeispiel einer Abwasserpumpstation siehe Kapitel 7

2.3 Fkalienhebeanlagen mit Behlter (DIN EN 12050-1) Fkalienhebeanlagen sind geschlossene Anlagen in geruchsdichter Ausfhrung zum Frdern von fkalienhaltigem / fkalienfreiem Abwasser (grere Beimengungen von Fkalien, Papier, Gewebefasern etc.) und ggf. Oberflchenwasser.

Bild 7: Einbaubeispiel fr Fkalienhebeanlagen

7

33 Bemessung von Abwasserhebeanlagen Fr die Auslegung der Hebeanlagen werden zunchst zwei Werte bentigt: Mischwasserabfluss Qm Gesamtfrderhhe Htot ber die einzelnen Auslegungsschritte gibt das Arbeitsblatt 1 auf Seite 15 einen berblick.

Bemessung von Abwasserhebeanlagen

Der maximal zu erwartende Schmutzwasserablauf Qww wird nach folgender Gleichung ermittelt: Qww = K (DU) in (l/s) worin bedeuten: K = Abflusskennzahl zur Abbildung der Benutzungshufigkeit von sanitren Entwsserungsgegenstnden

Worin bedeuten: C = Oberflchenabhngiger Abflussbeiwert, der die Verringerung des abflieenden Wassers durch Versickern und Verdunsten bercksichtigt (Tabelle siehe Arbeitsblatt 4) = Niederschlagsflche in m2

A

3.1 Frderstrombestimmung (Qm) nach DIN EN 12056-2/3 Der maximale Abwasserzufluss ergibt sich nach folgender Formel: Qm = Qww + Qr + Qc worin bedeuten: Qm = Frderstrom der Frdereinrichtung (Mischwasserabfluss) Qww = Schmutzwasserabfluss Qr Qc = Regenwasserabfluss = Dauerabfluss

DU = Anschlusswert von Entwsserungsgegenstnden in l/s In dem so gewonnenen Ergebnis sind sowohl die Gleichzeitigkeit der Benutzung als auch die zeitliche Benutzungsdauer der Entwsserungsgegenstnde bercksichtigt. Die vereinfachte Durchfhrung kann mit Hilfe von Arbeitsblatt 3 umgesetzt werden. Ist der ermittelte Schmutzwasserabfluss Qww kleiner als der grte Anschlusswert eines Entwsserungsgegenstandes, so ist Letzterer magebend. Qww DUmax

r(D,T) = Berechnungsregenspende in l/(s ha) nach DIN 1986-100. Zur Ermittlung der Berechnungsregenspende dient Arbeitsblatt 5. Die Strke der rtlichen Regenspende ist bei den zustndigen Behrden zu erfragen. Die Ermittlung des Regenwasserabflusses erfolgt dann mittels Arbeitsblatt 6. Bei Ausfhrung ohne Rckstauschleife nach DIN 1986-100 ist die zustzliche Bercksichtigung des Rckstauvolumens laut Arbeitsblatt 10 notwendig. 3.1.3 Dauerabfluss Bestimmte groe Ablaufstellen, wie etwa Reihenwasch- und Duschanlagen, welche gleichzeitig benutzt werden Regenwasser in Mischwasserleitungen (Qr)

3.1.1 Ermittlung des Schmutzwasserabflusses (Qww) In DIN EN 12056-2 und DIN 1986-100 wird das Abflussvermgen der angeschlossenen Entwsserungsgegenstnde eingeteilt. Die einzelnen Anschlusswerte (DU) fr die verschiedenen Entwsserungsgegenstnde knnen Arbeitsblatt 2 entnommen werden.

3.1.2 Ermittlung des Regenwasserabflusses (Qr) Regenwasser muss innerhalb von Gebuden immer getrennt abgefhrt werden. Der max. zu erwartende Regenwasserabfluss Qr wird nach folgender Gleichung ermittelt (DIN 1986-100): Qr = r(D,T) C A 10-4 in (l/s)

werden nicht nach den DU klassifiziert. Die anfallenden Wassermengen sind anlagenspezifisch zu ermitteln und mit voller Gleichzeitigkeit als Dauerlauf anzusetzen.

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Bemessung von Abwasserhebeanlagen

3v Hv = 2g2

3.2 Frderhhenbestimmung (Htot) nach DIN EN 12056-4 Die Gesamtfrderhhe, die von der Pumpe zu erbringen ist, setzt sich zusammen aus der geodtischen Frderhhe Hgeo und der Gesamtverlusthhe in der Druckleitung Hv. Htot = Hgeo + Hv

oder Arbeitblatt 9 entnommen werden. Die Gesamtfrderhhe als Funktion des Frderstroms (Fliegeschwindigkeit) wird als Anlagenkennlinie bezeichnet.

3.2.3 Vereinfachte Frderhhenbestimmung Zur vereinfachten Bestimmung der Frderhhe wurde in Bild 9 eine standardisierte Anlagenkennlinie eingezeichnet. Als geodtische Frderhhe wurde je Gebudegeschoss ein Hgeo = 3 m angesetzt. Je nach Anzahl der Untergeschosse in einem Gebude ergeben sich Werte von Hgeo = 3, 6 oder 9 m. Die dargestellte Anlagenkennlinie entspricht der druckseitigen Standardverrohrung einer Hebeanlage. Diese beinhaltet Rckflussverhinderer, Schieber, 3 Bogen, freien Auslauf und 6, 9 bzw. 12 m Rohrleitung. Sollte sich in der Praxis eine andere Geschosshhe ergeben, so ist die Parabel der Anlagenkennlinie entsprechend parallel zu verschieben. Nur bei Sonderkonstruktionen der Druckleitung knnte sich eine andere Anlagenkennlinie ergeben. Dann sind wie blich die Einzelwiderstnde nach 3.2.2 zu berechnen.

3.2.1 Geodtische Frderhhe (Hgeo) Die geodtische Frderhhe ergibt sich aus der Hhendifferenz zwischen dem Boden des Aufstellungsraumes bzw. des Pumpensumpfes und dem hchsten Punkt der Druckleitung. Sie kann dem Bauplan entnommen oder nachgemessen werden.

3.2.2 Druckhhenverlust in Rohrleitungen, Armaturen und Formstcken (Hv) Die Rohrleitungswiderstnde, in Abhngigkeit von Rohrinnendurchmesser und Strmungsgeschwindigkeit, knnen nach Arbeitsblatt 7 ermittelt werden. Eine Tabelle der Verlustbeiwerte von Armaturen und Formstcken finden Sie auf Arbeitsblatt 8. In Abhngigkeit von der Durchflussgeschwindigkeit kann der Druckhhenverlust dann berechnet werden zu

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44 Anforderungen an Hebeanlagen Nach DIN EN 12056-4, DIN 1986-100, 7.4.3 Hebeanlagen sind leistungsmig so auszulegen, dass bei den vorgeschriebenen Nennweiten der Druckleitung eine Fliegeschwindigkeit von mindestens 0,7 m/s nicht unterschritten wird (zur Verhinderung von Ablagerungen im Rohrsystem). Die Fliegeschwindigkeit in der Druckleitung darf 2,3 m/s nicht berschreiten. Es ergibt sich bei Druckleitungsnennweite DN 80 ein Qmin von 13,4 m3/h, bei DN 100 ein Qmin von 22,7 m3/h. (siehe auch Berechnungsbeispiel Kap. 6). Es sind ausschlielich korrosionsfeste Werkstoffe zu verwenden. Die freien Querschnitte in der Fkalienhebeanlage zwischen Zulauf- und Eintrittsffnung der Frdereinrichtung mssen mindestens 40 mm Kugeldurchgang sicherstellen. Die Anlagen mssen so gebaut sein, dass sie husliche Abwsser entsprechend DIN 1986-3 frdern knnen. Obwohl es nicht zulssig ist, artfremde Abwsser und Fremdkrper in die Entwsserungsgegenstnde zu geben, mssen Hebeanlagen problemlos damit fertig werden. Im Sammelbehlter der Anlage wird das anfallende Abwasser


drucklos zwischengespeichert und von der Frdereinrichtung ber die Rckstauebene angehoben. Fkalienhebeanlagen werden gem DIN EN 12050-1 mit 0,5 bar 10 min auf Wasser- und Gasdichtheit geprft. Hebeanlagen sollen sich leicht warten und reinigen lassen. Hebeanlagen mssen gegen Auftrieb sicherbar sein. In Anlagen, bei denen die Abwasserableitung nicht unterbrochen werden darf, ist eine Reservepumpe oder eine Doppelanlage einzubauen. Das Nutzvolumen (Schaltvolumen) der Behlter muss mind. 20 l betragen.

Das Schaltvolumen der Anlage sollte grer sein als das Rohrleitungsvolumen zwischen Rckflussverhinderer und Rohrschleife (Rckstauebene). Dadurch wird vermieden, dass sich in der Druckleitung Schwebbzw. Feststoffe absetzen und den Leitungsquerschnitt verengen. Hebeanlagen mssen einen Anschluss fr eine Entlftungsleitung haben. Der Rckflussverhinderer ist Bestandteil der Hebeanlage, auch wenn er separat angeboten wird. Hinweis: Zudem sind herstellerspezifische Einsatzgrenzen und Betriebsvorschriften zu bercksichtigen.

Bild 8: Bauplan fr Berechnungsbeispiel: Auslegung einer Hebeanlage, siehe Abschnitt 6

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Auslegung der Hebeanlagen

5

5 Auslegung der Hebeanlagen Nach Festlegung des Druckleitungsdurchmessers kann der zulssige Bereich der Anlagenkennlinie bestimmt werden (siehe weies Feld in Abbildung 9 fr das Beispiel in Kapitel 6).

Zum Einsatz muss eine Pumpe/ Hebeanlage kommen, deren Kennlinie die Anlagenkennlinie innerhalb des zulssigen Bereiches schneidet.

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66 Berechnungsbeispiel Auslegung einer Fkalienhebeanlage a) Aufgabenstellung: Bei einem Wohnhaus liegt eine Souterrainwohnung unterhalb der Rckstauebene. Es ist eine Fkalienhebeanlage zu bestimmen. Qm = Qww (Qr = 0, Qc = 0) b) Entwsserungsgegenstnde: 1 WC (6 l) DU 2,0 l/s 1 Waschbecken DU 0,5 l/s 1 Badewanne DU 0,8 l/s 1 Dusche mit Stpsel DU 0,8 l/s 1 Bidet DU 0,5 l/s 1 Waschmaschine (6 kg) DU 0,8 l/s 1 Geschirrspler DU 0,8 l/s 1 Kchensple DU 0,8 l/s 1 Bodenablauf (DN 50) DU 0,8 l/s Auch beim Ausfall einer Pumpe darf die Entsorgung nicht unterbrochen werden.

Berechnungsbeispiel Auslegung einer Fkalienanlage

Alternativ rechnerische Ermittlung Qww nach Gleichung Qww = K (DU) in (l/s) (siehe Abschnitt 3.1.1) Qww = 0,5 7,8 in (l/s) = 1,4 l/s 5,0 m3/h Da die Forderung gem 3.1.1 erfllt sein muss, so ist mit dem grten Einzelanschlusswert zu rechnen (DUmax = 2,0 l/s) = 7,2 m3/h Qww < DUmax Qww = Qm = 7,2 m3/h

3. Ergebnis Der ermittelte Schmutzwasserabfluss betrgt Qww = 7,2 m3/h. Entsprechend DIN 1986-100 muss bei Verwendung einer Rohrleitung DN 80 ein Qmin der Pumpe von 13,4 m3/h erreicht werden (Mindestfliegeschwindigkeit!). Gem DIN EN 12056-4 ist eine Doppelpumpenanlage vorzusehen, damit bei eventuellen Strungen die Reservepumpe unverzglich deren Funktion bernehmen kann. Die Kennlinie der mini-Compacta UZ 7 schneidet die Anlagenkennlinie im zulssigen Bereich.

2. Frderhhe H Vereinfachte Frderhhenbestimmung nach Abschnitt 3.2.3 Nach Bauplan: Hgeo = 3,2 m Druckleitung: DN 80 Hv: Druckhhenverluste Rohrleitung, Armaturen und Formstcke entsprechen einer blichen Standardverrohrung, die Standardkennlinie (Bild 9) kann verwendet werden.

Bei der gewhlten Anlage ergibt sich im Betriebspunkt der Pumpenfrderstrom VP 37,5 m3/h bei H 4,9 m. Da der Hersteller Einsatzgrenzen fr S3-Betrieb (Aussetzbetrieb) angibt, sind diese zu berprfen. Nach Katalog: Qww VP 7,2 < 0,3 ; 37,5 = 0,19

c) Auslegung der Hebeanlage 1. Schmutzwasserabfluss Qww (Qm = Qww) Aus Arbeitsblatt 2 erhlt man durch Addition der Einzelwerte die DU-Gesamtsumme: (DU) = 7,8 l/s Die Ermittlung des Schmutzwasserabflusses Qww nach Arbeitsblatt 3 (Wohnungsbau: K = 0,5) ergibt Qww 1,4 l/s 5,0 m3/h

Die Anlage ist somit richtig ausgewhlt.

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Berechnungsbeispiel Auslegung einer Fkalienanlage

6

Das erforderliche Zubehr zum Anschluss der Anlage wie Absperrschieber, Rckflussverhinderer etc. ist im KSB Pumpenkatalog aufgefhrt. Zur schnellen, kostengnstigen Durchfhrung von Reparaturund Wartungsarbeiten wird zur Entleerung der Hebeanlage der Einbau einer Handmembranpumpe empfohlen ( Zubehr).

0 0 24

100 100Qmin ( DIN EN 12056-4 )

200

U.S. gpm 200

300 Imp. g.p.m. 300

400 400

500

20

In diesem Frderstrombereich wird die vorgeschriebene Mindestflie geschwindigkeit (0,7 m/s) nicht erreicht. Hier fr Druckleitung DN 80) Qmax (Die zulssige max. Fiegeschwindigkeit von 2,3 m/s wird berschritten)

70 60 50 40 H 30 ft 20

H m

H = 9 m [Hgeo] + Hv H = 6 m [Hgeo] + Hv H = 3,2 m [Hgeo] + Hv H = 3 m [Hgeo] + HvU (UZ) 30.1 UZ 33.2 UZ 36.2 U (UZ) 40.1 UZ 43.2 UZ 46.2

10

4,9

10 0 130 35

U (UZ) 7

0

0 0

10

20 5

30

40 37,5 10

50

60 15 Q l/s

70 20

80

Q m3/h 25

100

110 30

120

Bild 9: Auszug Pumpenkatalogheft

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77 Berechnungsbeispiel einer Abwasserpumpstation Entwsserungsanlagen fr Gebude und GrundstckeGegeben / Gesucht Wohnhaus mit 50 Wohnungen Mehrzimmerwohnungen fr die Entwsserungsgegenstnde aller Sanitrrume, DU = 50 je WE DU = 250 l/s Regenspende lt. rtlichem Tiefbauamt r(5,2): z.B. 280 l/(s ha) 500 m2 Dach ( 15 Neigung) 700 m2 Garten 200 m2 Fuwege mit Platten 300 m2 Spielpltze 29 m3/h 72 m3/h

Berechnungsbeispiel einer Abwasserpumpstation

Gefunden Schmutzwasserabfluss Qww durch Einzelrechnung ergibt (DU) 250 l/s aus Arbeitsblatt 3 (Wohnungsbau) 8,0 l/s 29 m3/h Regenwasserabfluss Qr aus Arbeitsblatt 4 aus Arbeitsblatt 6 (x Flche in m2) C = 1,0 13,6 l/s C=0 0 l/s C = 0,7 3,8 l/s C = 0,3 2,6 l/s _________ = 20 l/s 72 m3/h = VP Mischwasserabfluss Qm Qww + Qr = Qm 29 + 72 = 28 l/s

Qww Qr

101 m3/h _________

Daten zur Frderhhenbestimmung Lnge der Regenwassergrundleitung auerhalb des Gebudes = 400 m, beginnend bei Ordinate 1,00 unter OK-Gelnde Fllungsgrad h/d = 0,7 Rckstauebene nach rtlicher Festlegung + 0,30 ber OK-Gelnde Stauwert hs = 0,4 m anlagenseitig gegeben 0,35 m von Rohrsohle Einlauf bis min. Wasserstand

(nach DIN 1986-100, 8.3.5) DN 200, Mindestgeflle 1 : 200, 0,5 cm/m h = l Jmin = 400 m 0,5 cm/m = 200 cm Ordinate Schachteintritt 3,00 unter OK-Gelnde

Hgeo = 4,05 m aus Arbeitsblatt 8 + 9 bei DN 100 + 0,82 m aus Arbeitsblatt 9 bei DN 100 + 0,2 m _______________________________

Gewhlt Doppelpumpwerk Verluste in Armaturen und Formstcken Rohrleitungsverluste Lnge der Druckleitung 10 m

Hv

=

1,22 m

Pumpenauslegung Frderstrom VP = 101 m3/h Frderhhe Htot = 5,27 m Einbaumae und Mindest-Schachtabmessungen

Baureihenheft Amarex N Amarex N F 100-220/044YLG

Hinweis: Fr weitergehende Fragen stehen Ihnen die Mitarbeiter in dem fr Sie zustndigen KSB-Vertriebshaus gern zur Verfgung. Rufen Sie bitte an!

14

Einbau der Hebeanlagen

8 Die Druckleitung muss mit ihrer Sohle ber die Rckstauebene gefhrt werden. (Je nach rtlicher Kanalsatzung wird dieser Mindestwert noch berschritten. Es wird dann noch ein sogenannter Stauwert (hS) als zustzliche Sicherheitshhe von ca. 250 mm bis zu ca. 500 mm ber die Rckstauebene festgelegt). Die Druckleitung muss mit einem Festpunkt gesichert werden. An die Druckleitung drfen keine Entwsserungsgegenstnde angeschlossen werden. Druckleitungen von Hebeanlagen drfen nicht an Schmutzwasserfall-Leitungen angeschlossen werden. Alle Leitungsanschlsse mssen schalldmmend und flexibel ausgefhrt sein. 8.3 Armaturen Druckseitig ist ein Rckflussverhinderer zwingend vorgeschrieben. Hinter dem Rckflussverhinderer ist ein Schmutzwasserschieber anzuordnen. Der druckseitige Schieber kann entfallen: wenn die Druckleitung < DN 80 verlegt ist oder wenn das Volumen in der Druckleitung kleiner ist als das Nutzvolumen des Sammelbehlters (um bei Wartung eine berflutung zu vermeiden). Auf der Zulaufseite ist ein Schieber anzuordnen. Er kann bei Nennweite < DN 80 entfallen. (Eine Wartung soll nicht durch einen pltzlichen Abwasseranfall gestrt werden.)

8 Einbau der Hebeanlagen (DIN EN 12056-4)

8.1 Aufstellungsraum im Gebude Der Raum fr die Hebeanlage muss so gro sein, dass neben und ber allen zu bedienenden und zu wartenden Teilen ein Arbeitsraum von mindestens 60 cm Breite bzw. Hhe zur Verfgung steht. Der Raum muss ausreichend beleuchtet und belftet sein. Fr die Raumentwsserung ist ein Pumpensumpf vorzusehen. Frostfreiheit muss gewhrleistet sein.

8.2 Rohrleitungen Alle Rohrleitungen mssen zum Kanal hin leerlaufen knnen und sind deshalb mit Geflle zu verlegen.

Die Rohrleitungen sind elastisch gegen das Mauerwerk abzusttzen. Hebeanlagen sind direkt zu lften. Die Lftungsleitung darf alternativ auch in Nebenlftungen oder Sekundrlftungen eingefhrt werden. Lftungsleitungen von Hebeanlagen betragen mindestens DN 70. Bei Hebeanlagen mit Schneideinrichtung mindestens DN 50. Entlftungsleitungen sind ber das Dach zu fhren.

Standardverrohrung der Druckleitung: Rckflussverhinderer (Zubehr) Absperrschieber (Zubehr) Rohrschleife (bauseits) Das Mindestgeflle der Zuleitung fr Schmutzwasser soll 1 : 50 betragen. Eine Leitung darf in Flierichtung gesehen in ihrer Nennweite nicht vermindert werden.

15

Arbeitsblatt 1Arbeitblatt 1: Entwsserungsanlagen fr Gebude und Grundstcke

Entwsserung - Arbeitsblatt 1

FrderstrombestimmungSchmutzwasserabflussBestimmung der Einzelanschlusswerte DU nach Arbeitsblatt 2

Qww

RegenwasserabflussBestimmung der Regenspende laut Tiefbauamt Bestimmung der zu entwssernden Flchen nach Bauplnen Bestimmung des Regenwasserabflusses nach Arbeitsblatt 4+5+6

Qr

Mischwasserabfluss

Qm

Bercksichtigung Abflusskennzahl K nach Arbeitsblatt 3

Bestimmung anderer Abflussmengen, siehe 3.1.3

Schmutzwasserabfluss Q ww

Regenwasserabfluss Q r

Mischwasserabfluss Q m

<

Frderstrom der Pumpe

VP

FrderhhenbestimmungBestimmung der RohrsohlenOrdinaten, siehe Punkt 7 Bestimmung der geodtischen Frderhhe Bestimmung der Verluste in Armaturen und Formstcken, nach Arbeitsblatt 7/8 Bestimmung der druckseitigen Rohrleitungsverluste, nach Arbeitsblatt 9 Gesamtfrderhhe

Bestimmung der Rckstauebene

Htot

AnlagenauslegungBestimmung der Pumpe Frderstrom QP Frderhhe Htot Tauchmotorpumpen Schmutzwasser ohne Ex-Schutz Schmutzwasser mit Fkalien ohne Ex-Schutz des Motors Schmutzwasser mit Fkalien mit Ex-Schutz des Motors Ama-Drainer Amarex U Stnderpumpen Rotex MK

Hebeanlagen

Ama-DrainerBox

Compacta 1) mini-Compacta

Bestimmung der Baureihen nach Pumpenkatalog

Amarex NY

Anschlussfertige Pumpstationen

Einbaumae siehe Pumpenkataloghefte

Ausschreibungstexte Bestimmung der Rckstaumenge nach Arbeitsblatt 10

1)

Nach DIN EN 12050-1 gilt bei Fkalienhebeanlagen der Behlter als explosionsgefhrdeter Raum. Bei unseren Anlagen liegen alle elektrischen Einrichtungen auerhalb des Behlters.

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Entwsserung Arbeitsblatt 2

Arbeitsblatt 2

Arbeitsblatt 2: Bestimmung der magebenden Anschlusswerte und Abwassermengen (DIN 1986-100) Anschlusswerte von Entwsserungsgegenstnden und Basiswerte fr die Nennweite von EinzelanschlussleitungenEntwsserungsgegenstand Waschbecken, Bidet Dusche ohne Stpsel Dusche mit Stpsel Einzelurinal mit Splkasten Einzelurinal mit Druckspler Standurinal Urinal ohne Wassersplung Badewanne Kchensple und Geschirrsplmaschine mit gemeinsamem Geruchverschluss Kchensple Geschirrspler Waschmaschine bis 6 kg Waschmaschine bis 12 kg WC mit 4,0/4,5 Liter Splkasten WC mit 6,0 Liter Splkasten/Druckspler WC mit 7,5 Liter Splkasten/Druckspler WC mit 9,0 Liter Splkasten/Druckspler Bodenablauf DN 50 Bodenablauf DN 70 Bodenablauf DN 100 Anschlusswert DU 0,5 0,6 0,8 0,8 0,5 0,2 0,1 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 1,5 1,8 2,0 2,0 2,5 0,8 1,5 2,0 Einzelanschlussleitung DN 40 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 50 DN 56/DN 60 DN 80/DN 90 DN 80 bis DN 100 siehe Anmerkung DN 100 DN 50 DN 70 DN 100

ANMERKUNG: Klosetts mit 7,5 Liter Splungen sind im Anwendungsbereich dieser Norm nicht gebruchlich. Aus diesem Grunde wurde dem Entwsserungsgegenstand in der Tabelle keine Nennweite fr die Einzelanschlussleitung zugeordnet. Bei Klosettanlagen mit Drucksplern knnen die gleichen Anschlusswerte wie bei Anlagen mit Splksten verwendet werden. Auf Grund aktueller Entwicklungen wurden Bemessungsregeln fr Klosettanlagen mit 4,0/4,5 Liter Splwasservolumen in das System I aufgenommen. In Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass Klosettanlagen, die fr 4,0/4,5 und fr 6,0 Liter Splwasservolumen geeignet sind, mit den Nennweiten DN 80 (di = 75 mm) bzw. DN 90 (di = 79 mm) angeschlossen werden knnen.

17

Arbeitsblatt 3unter Bercksichtigung der Abflusskennzahl K (Quelle DIN EN 12056-2)


Arbeitsblatt 3: Ermittlung des zu erwartenden Schmutzwasserabflusses aus der Summe der Anschlusswerte

100 80 60 50 40 30 Schmutzwasserabfluss QWW

20,2 =1

)

l/s 10 8 6 5 4 3

(K le (K en hu ) en lag Sc 0,5 an ieb tr ls, = ch e us (K ote eb d h tri e, en o us ud Gr eih b Ind n, ,R ge in n te n ro ge tt ge B sts nla s, nla ga ha ra tel c o o bo as ,H Gr La nw ten er, ihe tt us ts Re h as en ,G nk ra au K sb ng nu oh W

,0) =1

K n(

=

) 0,7

2

1,41 1 2 3 4 5 10 20 50 100

7,2Summe der Anschlusswerte DU Berechungsbeispiel 6

200 300 250

500 l/s 1000

2000 3000

5000

Berechungsbeispiel 7

Die Abflusskennzahl K ist als Richtwert zu verstehen.

Der K-Wert bercksichtigt die nutzungsspezifischen Eigenheiten des jeweiligen Gebudetyps.

18


Arbeitsblatt 4

Arbeitsblatt 4: Abflussbeiwerte C zur Ermittlung des Regenwasserabflusses Qr

Nr 1

Art der Flchen Wasserundurchlssige Flchen, z.B. Dachflchen Betonflchen Rampen befestigte Flchen mit Fugendichtung Schwarzdecken (Asphalt) Pflaster mit Fugenverguss Kiesdcher begrnte Dachflchena) fr Intensivbegrnungen fr Extensivbegrnungen ab 10 cm Aufbaudicke fr Extensivbegrnungen unter 10 cm Aufbaudicke

Abflussbeiwert C

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 0,3 0,3 0,5

2

Teildurchlssige und schwach ableitende Flchen, z.B. Betonsteinpflaster, in Sand oder Schlacke verlegt, Flchen mit Platten Flchen mit Pflaster, mit Fugenanteil > 15 %, z.B. 10 cm x 10 cm und kleiner wassergebundene Flchen Kinderspielpltze mit Teilbefestigungen Sportflchen mit Drnung Kunststoff-Flchen, Kunststoffrasen Tennenflchen Rasenflchen 0,7 0,6 0,5 0,3 0,6 0,4 0,3 0,0 0,0

3

Wasserdurchlssige Flchen ohne oder mit unbedeutender Wasserableitung, z.B. Parkanlagen und Vegetationsflchen, Schotter- und Schlackeboden, Rollkies, auch mit befestigten Teilflchen, wie Gartenwege mit wassergebundener Decke oder Einfahrten und Einzelstellpltze mit Rastergittersteinen

a)

Nach Richtlinien fr die Planung, Ausfhrung und Pflege von Dachbegrnungen Richtlinien fr Dachbegrnungen

Richtwerte, wenn keine behrdlichen Festlegungen vorliegen.

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Arbeitsblatt 5Arbeitsblatt 5: Regenereignisse in Deutschland DIN 1986-100, Anhang A, Tabelle A.1, Seite 47 Tabelle A.1 Regenereignisse in Deutschland *Ort r 5,2 l/(s ha) Aachen Aschaffenburg Augsburg Aurich Bad Kissingen Bad Salzuflen Bad Tlz Bamberg Bayreuth Berlin Bielefeld Bocholt Bonn Braunschweig Bremen Bremerhaven Chemnitz Cottbus Cuxhaven Dessau Dortmund Dresden Duisburg Dsseldorf 240 293 285 240 307 282 416 301 285 341 260 241 266 289 238 257 340 260 267 292 277 297 257 277 r 15,2 l/(s ha) 121 143 138 121 147 133 205 145 144 169 132 118 132 143 118 121 162 129 131 137 134 145 123 135 r 5,30 l/(s ha) 431 539 499 416 625 455 655 514 524 605 475 379 505 498 403 451 552 477 451 530 441 540 399 518


**r 15,30 l/(s ha) 214 267 243 214 299 233 355 268 276 321 248 190 248 267 202 214 288 232 233 250 226 268 192 245 r 5,100 l/(s ha) 516 649 595 494 767 532 762 608 630 723 570 441 611 591 477 537 646 574 532 635 513 648 462 626

Fr Bemessung von Hebeanlagen gilt: * groe Flchen unterhalb RSE keine Gefhrdung von Gebuden/Sachwerten D = 5 min, T = 2 Jahre

** Flchen unter RSE Gefhrdung von Gebuden/Sachwerten D = 5 min, T = 100 Jahre

Generell gilt eine Abstimmung/Genehmigung mit der jeweiligen regionalen Behrde.

20


Arbeitsblatt 5

Arbeitsblatt 5: Regenereignisse in Deutschland DIN 1986-100, Anhang A, Tabelle A.1, Seite 48

Tabelle A.1 (fortgesetzt)Ort r 5,2 l/(s ha) Eisenach Emden Erfurt Erlangen Essen Frankfurt/Main Garmisch-Partenkirchen Gera Gppingen Grlitz Gttingen Halle/Saale Hamburg Hamm Hanau Hannover Heidelberg Heilbronn Helmstedt Hildesheim Ingolstadt Kaiserslautern Karlsruhe Kassel Kiel Koblenz Kln Konstanz Leipzig Lindau Lingen Lbeck Ldenscheid 269 246 243 303 276 314 276 305 291 291 299 285 258 286 295 275 338 290 314 272 283 320 318 273 230 297 281 304 324 355 316 247 303 r 15,2 l/(s ha) 135 124 121 144 130 145 141 153 141 145 153 137 129 139 139 124 158 143 149 135 138 153 145 140 112 145 138 153 147 175 148 118 149 r 5,30 l/(s ha) 478 444 404 542 476 577 480 528 512 510 516 503 423 524 543 538 579 473 560 493 456 573 547 505 404 540 535 541 545 635 588 406 527 r 15,30 l/(s ha) 249 230 214 268 217 268 251 282 251 268 285 250 232 258 258 230 287 256 277 249 243 285 268 266 192 268 266 285 276 334 284 202 277 r 5,100 l/(s ha) 570 532 476 648 564 695 570 628 611 608 612 601 497 630 653 655 686 554 670 591 534 686 648 608 481 648 648 646 690 760 709 477 627

21

Arbeitsblatt 5Arbeitsblatt 5: Regenereignisse in Deutschland DIN 1986-100, Anhang A, Tabelle A.1, Seite 49


Tabelle A.1 (fortgesetzt)Ort r 5,2 l/(s ha) Magdeburg Mainz Mannheim Minden Mnchengladbach Mnchen Mnster Neubrandenburg Neustadt/Weinstrae Nrnberg Oberstdorf Osnabrck Paderborn Passau Pforzheim Pirmasens Regensburg Rosenheim Rostock Saarbrcken Schweinfurt Schwerin Siegen Speyer Stuttgart Trier Ulm Villingen-Schwenningen Willingen/Upland Wittenberge Wrzburg 277 333 321 273 247 335 283 330 311 296 287 300 302 328 297 315 303 402 232 255 303 280 275 302 349 291 292 343 315 250 293 r 15,2 l/(s ha) 129 164 157 131 121 166 137 148 146 145 146 149 148 158 145 151 146 191 118 131 151 141 139 148 169 141 139 163 156 121 140 r 5,30 l/(s ha) 517 603 601 517 448 577 510 607 517 533 486 572 568 575 540 558 569 733 375 448 570 456 493 568 663 512 513 567 611 419 511 r 15,30 l/(s ha) 232 304 302 244 214 305 250 284 260 272 260 288 284 287 268 281 283 350 202 240 285 251 258 284 325 251 251 289 309 214 266 r 5,100 l/(s ha) 624 723 725 626 537 685 611 731 609 638 574 656 686 686 648 667 686 880 438 534 630 535 589 686 802 611 611 666 742 494 608

22


Arbeitsblatt 6

Arbeitsblatt 6: Ermittlung des Regenwasserabflusses Qr DIN 1986-1000,1

(1)

0,05 0,04

) ( 0 ,8 ) ( 0 ,7( 0 ,6 )( 0 ,5 )

0,03 0,027

0,02

( 0 ,3 )

( 0 ,2 )

0,01 Regenabfluss l/s m2

( 0 ,1 )

0,005 0,004

0,003

0,002

0,001

0,0005 0,0004 100

200

250

300 280

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

Regenspende l/s ha

Regengleichung Qr = r(D,T) C A 10-4 C A Abflussbeiwert Niederschlagsflche in m2 in (l/s)

Fr die Auslegung von Hebeanlagen magebliche Regenspende nach Vorgabe der zustndigen rtlichen Behrden oder gem DIN 1986-100, 9.3.3 und 9.3.7.2 mindestens r(5,2) bei berflutungsgefahr und Gefhrdung von Gebuden und/oder Sachwerten r(5,100)

r(D,T) Regenspende in l/(s ha)

23

Arbeitsblatt 7


Arbeitsblatt 7: Diagramm zur Ermittlung der Druckhhenverluste Hv in Abhngigkeit von Rohrinnendurchmesser D, Strmungsgeschwindigkeit v und Frderstrom Q Die Werte fr den Druckhhenverlust Hv gelten fr reines Wasser von 20 C bzw. fr Flssigkeiten gleicher kinematischer Viskositt, bei voller Fllung der Rohrleitung, fr neue gerade Rohre aus Grauguss. Die Druckhhenverluste Hv sind zu multiplizieren mit: 0,8 fr neue gewalzte Stahlrohre, 1,25 fr ltere, angerostete Stahlrohre, 1,7 fr inkrustierte Rohre (dabei ist auerdem der durch die Inkrustierung verengte Querschnitt magebend). Bei starker Inkrustierung kann der tatschliche Druckhhenverlust Hv nur durch Versuche ermittelt werden. Abweichungen vom Solldurchmesser ndern den Druckhhenverlust Hv betrchtlich, z.B. ergibt ein nur 0,9-facher Rohrinnendurchmesser den 1,7-fachen Druckhhenverlust Hv. zu Berechnungsbeispiel 7

50,6 0,5 0,4 0,3

1030,02 0,01 0,5 0,05 0,2 0,1

2 1 2 5 10 2 5

m3/h 101102 Frderstrom Q 2

m/

s

v

5,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,2

5

1,0

50 m 100m

5

0,8

100

24

Druckhhenverlust Hv

1,8

0,5

10

20

2

1

510

104

216 00 18 0 20 0 00 14 12 00 00 00 90 80 0 70 0 0 60 0 50 0

54035

00 30 0 25 0 20 0 17 5 15 0 12 5 10 0 80 65 50 40 32 25 20 15

DN


Arbeitsblatt 8

Arbeitsblatt 8: Verlustbeiwert fr Armaturen und Formstcke (Tabelle 3 aus DIN EN 12056-4)Art des Einzelwiderstandes

0,5 2,2 0,5 0,3 1,0 0,3 0,5 0,6 1,0 1,3 0,3

Absperrschieber *) Rckflussverhinderer *) Bogen 90 Bogen 45 Freier Auslauf T-Stck 45 Durchgang bei Stromvereinigung T-Stck 90 Durchgang bei Stromvereinigung T-Stck 45 Abzweig bei Stromvereinigung T-Stck 90 Abzweig bei Stromvereinigung T-Stck 90 Gegenlauf Querschnittserweiterung

*) Es sollten vorzugsweise Herstellerangaben verwendet werden

25

Arbeitsblatt 9


Arbeitsblatt 9: Ermittlung der Druckhhenverluste Hv in Armaturen und Formstcken; Durchflussgeschwindigkeit v, bezogen auf den tatschlich durchflossenen Anschlussquerschnitt

10

v 3 0,6,2 5 4 3

35 0,

/s m 4 0, 4 0, 5 5 0, ,55 0 6 0,

7 0,

8 0, 9 0,

0 1, 2 1, 4 1, 6 1,

Widerstandsbeiwert

2

8 1,

0 2, 5 2, 0 3,

1

5 3,

0 4,

5 4, ,0 5 ,5 5

0 6,

0,5 0,4 0,3

0,2

0,03

0,05

0,1

0,2 Druckhhenverlust Hv

0,5

m

0,83

1,0

2,0

3,0

Beispiel: (siehe auch Kap. 7): Q = v = 101 m3/h 1,6 m/s

Druckleitung DN 150

Lnge 10 m

Bestimmung der -Werte 4 Bgen 90 1 T-Stck 90 1 Absperrschieber 1 Rckflussverhinderer = = = = 2,0 0,5 0,5 2,2

freier Auslauf = 1,0 ___________________________________ = 6,2 Druckhhenverlust in Armaturen und Formstcken nach Arbeitsblatt 8 Hv = 0,82 m Alternative rechnerische Ermittlung 1,62 v2 Hv = = 6,2 2g 2 9,81 Hv = 1,8 m pro 100 m 0,2 m

= 0,81 m

Druckhhenverlust in der Rohrleitung nach Arbeitsblatt 9 0,2 m (bei DN 150, Lnge 10 m) = 1,22 m

Hv = 0,82 m +

26


Arbeitsblatt 10

Arbeitsblatt 10: RckstauvolumenGeflle berdeckung der Rohrsole ...-fach DN 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 DN 100 DN 125 DN 150 DN 200 DN 250 DN 300 DN 350 DN 400 DN 500 Rckstauvolumen m3 0,02 0,06 0,10 0,03 0,08 0,13 0,03 0,09 0,15 0,04 0,12 0,20 0,04 0,12 0,20 0,05 0,15 0,26 0,06 0,17 0,29 0,08 0,23 0,38 0,10 0,29 0,48 0,07 0,20 0,33 0,09 0,27 0,94 0,10 0,30 0,50 0,13 0,40 0,66 0,17 0,50 0,83 0,20 0,60 0,99 0,16 0,47 0,79 0,21 0,64 1,06 0,24 0,71 1,18 0,31 0,94 1,57 0,39 1,18 1,97 0,47 1,41 2,36 0,55 1,65 2,75 0,63 1,88 3,14 0,31 0,92 1,53 0,41 1,24 2,07 0,46 1,38 2,23 0,61 1,83 3,07 0,77 2,30 3,83 0,92 2,76 4,60 1,07 3,22 5,37 1,23 3,68 6,13 1,53 4,60 7,67 0,53 1,59 2,65 0,72 2,15 3,58 0,79 2,38 3,97 1,06 3,18 5,30 1,32 3,97 6,62 1,59 4,77 7,95 1,85 5,56 9,28 2,12 6,36 10,60 2,65 7,95 13,25 3,18 9,54 15,90 0,84 2,52 4,21 1,14 3,41 5,68 1,26 3,79 6,31 1,68 5,05 8,41 2,10 6,31 10,51 2,52 7,57 12,62 2,94 8,83 14,72 3,37 10,10 16,83 4,21 12,62 21,03 5,05 15,15 25,24 5,89 17,67 29,45 1,26 3,77 6,29 1,69 5,87 8,48 1,88 5,65 9,42 2,51 7,54 12,56 3,11 9,42 15,70 3,77 11,30 18,84 4,40 13,19 21,98 5,02 15,07 25,12 6,28 18,84 31,40 7,54 22,61 37,68 8,78 26,34 43,96 10,05 30,14 50,24 2,45 7,36 12,26 3,31 9,94 16,56 3,68 11,04 18,40 4,91 14,72 24,53 6,13 18,40 30,66 7,36 22,08 36,80 8,59 25,76 42,93 9,81 29,74 49,06 12,23 30,80 61,32 14,72 44,16 73,60 17,17 51,52 85,86 19,63 58,88 98,13 24,53 73,59 122,66

1:50

1:67,5

1:75

1:100

1:125

1:150

1:175

1:200

1:250

1:300

1:350

1:400

1:500

Bauliche Gegebenheiten knnen es erforderlich machen, zustzlich zum vorhandenen Schachtvolumen das Rckstauvolumen der zufhrenden Rohrleitung zu nutzen.

27

99 BegriffsbestimmungenBenennung Regenspende Zeichen r(D,T) Einheit l/(s ha) Erklrung

Begriffsbestimmungen

Regensumme in der Zeiteinheit, bezogen auf die Flche T = Hufigkeit der Regenereignisse in Jahren D = Dauer des Regenereignisses in Minuten Verhltnis des der Kanalisation zuflieenden Regenwassers zum Gesamtregenwasser Dauerzufluss zu einer Entwsserungsanlage (> 15 min) Abfluss von Regenwasser bei vorgegebener Regenspende Summe aus huslichem, gewerblichem und industriellem Schmutzwasserabfluss Summe von Schmutzwasser- und Regenwasserabfluss Rechnerisch angesetzter Volumenstrom einer Frdereinrichtung, z.B. einer Pumpe Frderstrom, der zur Erhaltung der Mindfliegeschwindigkeit in der Druckleitung notwendig ist. Der einem Entwsserungsgegenstand zugeordnete Wert zur Bemessung der nachfolgenden Abwasserleitung (Design Unit) Charakteristische Gre, die sich aus Gebudeart und Abflusscharakteristik ergibt Verhltnis der Fllhhe h zum Durchmesser di einer Abwasserleitung Quotient aus Hhendifferenz und Lnge einer Strecke Druckhhenverlust aus geodtischem Hhenunterschied Regional festgelegte Sicherheitshhe ber Rckstauebene Gesamter Druckhhenverlust in Rohrleitungen, Armaturen und Formstcken Gesamtfrderhhe, die von der Pumpe zu erbringen ist Die mit Niederschlag beaufschlagte Flche Fluidgeschwindigkeit in der Druckleitung Verlustbeiwert fr Armaturen und Formstcke

Abflussbeiwert

C

Dauerzufluss Regenabfluss Schmutzwasserabfluss

Qc Qr Qww

l/s l/s l/s

Mischwasserabfluss Frderstrom

Qm VP

l/s l/s

Mindest-Frderstrom

Qmin

l/s

Anschlusswert

DU

Abflusskennzahl

K

l/s

Fllungsgrad

h/di

Geflle Geodtische Frderhhe Stauwert Druckhhenverlust

J Hgeo hS Hv

m m m

Gesamtfrderhhe Niederschlagsflche Durchflussgeschwindigkeit Verlustbeiwert

Htot A v

m m2 m/s

z

28

Normenbersicht

10

10 Normenbersicht DIN EN 12056-1 2001-01 Schwerkraftentwsserungsanlagen innerhalb von Gebuden Teil 1: Allgemeines und Ausfhrungsanforderungen Deutsche Fassung EN 12056-1:2000 Schwerkraftentwsserungsanlagen innerhalb von Gebuden Teil 2: Schmutzwasseranlagen, Planung und Berechnung Deutsche Fassung EN 12056-2:2000 Schwerkraftentwsserungsanlagen innerhalb von Gebuden Teil 3: Dachentwsserung, Planung und Bemessung Deutsche Fassung EN 12056-3:2000 Schwerkraftentwsserungsanlagen innerhalb von Gebuden Teil 4: Abwasserhebeanlagen, Planung und Bemessung Deutsche Fassung EN 12056-4:2000 Schwerkraftentwsserungsanlagen innerhalb von Gebuden Teil 5: Installation und Prfung, Anleitung fr Betrieb, Wartung und Gebrauch Deutsche Fassung EN 12056-5:2000 Entwsserungssysteme auerhalb von Gebuden Teil 1: Allgemeines und Definitionen Deutsche Fassung EN 752-1:1995 Entwsserungssysteme auerhalb von Gebuden Teil 2: Anforderungen Deutsche Fassung EN 752-2:1996 Entwsserungssysteme auerhalb von Gebuden Teil 3: Planung Deutsche Fassung EN 752-3:1996 Entwsserungssysteme auerhalb von Gebuden Teil 4: Hydraulische Berechnung und Umweltschutzaspekte Deutsche Fassung EN 752-4:1997 Entwsserungssysteme auerhalb von Gebuden Teil 5: Sanierung Deutsche Fassung EN 752-5:1997 Entwsserungssysteme auerhalb von Gebuden Teil 6: Pumpanlagen Deutsche Fassung EN 752-6:1998 Entwsserungssysteme auerhalb von Gebuden Teil 7: Betrieb und Unterhalt Deutsche Fassung EN 752-7:1998 Entwsserungsanlagen fr Gebude und Grundstcke Teil 100: Zustzliche Bestimmungen zu DIN EN 752 und DIN EN 12056 Dachentwsserung mit Druckstrmung

DIN EN 12056-2

2001-01

DIN EN 12056-3

2001-01

DIN EN 12056-4

2001-01

DIN EN 12056-5

2001-01

DIN EN 752-1

1996-01

DIN EN 752-2

1996-09

DIN EN 752-3

1996-09

DIN EN 752-4

1997-11

DIN EN 752-5

1997-11

DIN EN 752-6

1998-06

DIN EN 752-7

1998-06

DIN 1986-100

2002-03

VDI 3806

2000-04

29

1111 Quellennachweis DIN 1986-100 (Mrz 2002) Entwsserungsanlagen fr Gebude und Grundstcke DIN EN 12050, 1-4 (Mai 2001) Abwasserhebeanlagen fr die Gebude- und Grundstcksentwsserung, Bau- und Prfgrundstze DIN EN 12056, 1-4 (Juni 2000) Schwerkraftentwsserungsanlagen innerhalb von Gebuden Gebude- und Grundstcksentwsserung Kommentare zur DIN EN 12056, DIN 1986 1. Auflage 2002, Beuth-Verlag

Quellennachweis

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Berechnungsbeispiel

Ihr persnliches Berechnungsbeispiel einer AbwasserpumpstationEntwsserungsanlagen fr Gebude und Grundstcke Gegeben / Gesucht Wohnhaus Mehrzimmerwohnungen fr die Entwsserungsgegenstnde aller Sanitrrume DU = ________ l/s Regenspende lt. rtlichem Tiefbauamt r(5,2): z.B. 280 l/(s ha) Gefunden Schmutzwasserabfluss Qww durch Einzelrechnung ergibt (DU) ________ l/s aus Arbeitsblatt 3 Regenwasserabfluss Qr aus Arbeitsblatt 4 aus Arbeitsblatt 6 (x Flche in m2) C = ________ ________ l/s Qr = ________ l/s ________ m3/h ________ m3/h ________ m3/h

Qww Qr

Mischwasserabfluss Qm Qww + Qr = Qm = VP

_______ + ________ = ________ m3/h Daten zur Frderhhenbestimmung Lnge der Regenwassergrundleitung auerhalb des Gebudes = ________ m Stauwert hs = ________ m Hgeo = ________ m Auswahl Pumpwerk Verluste in Armaturen und Formstcken Rohrleitungsverluste Lnge der Druckleitung ________ m ________ l/s

(nach DIN 1986-100, 8.3.5) DN ________ , h = ________

aus Arbeitsblatt 7 + 8 bei DN ________ + ________ m aus Arbeitsblatt 9 bei DN ________ + ________ m _______________________________ Hv = ________ m Baureihenheft Amarex = ________ m3/h = ________ m Typ: __________________________ (Ex-Schutz: ja/nein)

Pumpenauslegung Frderstrom Frderhhe VP Htot

Einbaumae und Mindest-Schachtabmessungen

Baureihenheft Amarex

Hinweis: Fr weitergehende Fragen stehen Ihnen die Mitarbeiter in den fr Sie zustndigen KSB-Vertriebshusern gern zur Verfgung. Rufen Sie bitte an!

31

32

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KSB Know-how Band 01 Der Druckstoss

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03/06

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