mini|Schmutzwasser-Hauptsammlerfür das Abwasser der Stadt Kiel
Abwasser- oder Entwässerungsleitungen sind Teil der Entwässerungsanlagen von Gebäuden oder befestigten Flächen. Im deutschen Sprachraum werden in der Gebäudetechnik Rohre aus Kunststoff oder Gusseisen verwendet, seltener aus rostfreiem Stahl, Faserzement, glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) oder Glas. Im öffentlichen Bereich werden außer Kunststoffrohren auch Rohre aus Beton und Keramik verwendet. Regenfallrohre werden auch aus verzinktem Stahlblech oder Aluminium gefertigt.
Abwasserleitungen werden in Deutschland in der Regel nach DIN 1986-100 oder DIN EN 12056-2 geplant.
Öffentliche Kanalisation
Das Kanalnetz einer Stadt oder Gemeinde zur Entwässerung von Siedlungsräumen besteht aus Haltungen und Leitungen. Der Betrieb erfolgt im Misch- oder Trennsystem. Beim Mischsystem gibt es einen gemeinsamen Mischwasserkanal für Regen- und Schmutzwasser, beim Trennsystem getrennte Kanäle für Regen- und Schmutzwasser.
Als Haltungen werden die Hauptrohrleitungen zwischen zwei Schächten bezeichnet, die in der Regel einen geraden Verlauf ohne Gefälle und Dimensionswechsel aufweisen. Eine Hausanschlussleitung ist eine Leitung vom öffentlichen Straßenkanal bis zur Grundstücksgrenze oder bis zum ersten Reinigungsschacht im Grundstück. In Deutschland beträgt die Nennweite DNmin (= Rohrdurchmesser) mindestens 15 cm. Zusätzlich gibt es Anschlussleitungen für die Straßenentwässerung.
Haltungen haben in Deutschland gemäß dem Stand der Technik folgenden Mindestdurchmesser:
Schmutzwasserkanal: DN 250 Regen- und Mischwasserkanal: DN 300
Gebäudeentwässerung Anschlussleitungen verlaufen zwischen den Abläufen bzw. vom Geruchsverschlüssen (Siphons) der einzelnen Entwässerungsgegenstände (z. B.: Waschtisch, Badewanne etc.) und dem Anschluss an eine Fall-, Grund- oder Sammelleitung oder an eine Abwasserhebeanlage.Jörg Probst: (PDF) S. 6. Hochschule Bochum – Fachbereich Architektur, Stand 2010. (PDF; 14,76 MB) Geberit Vertriebs GmbH, 2017.
Wenn ein Bodenablauf vorhanden ist, der über Zulauföffnungen verfügt, können einzelne Entwässerungsgegenstände über Verbindungsleitungen auch an diesen angeschlossen werden. Dies hat den Vorteil, dass sich das Sperrwasser öfter erneuert und der Siphon von selten genutzten Bodenabläufen nicht austrocknet.
Eine Anschlussleitung wird in der Regel durch ein T-Stück mit 45°-Abzweig an eine Sammelleitung angeschlossen. Das T-Stück sollte hierbei weder flach liegen, noch sollte der Abzweig genau nach oben stehen; vorzuziehen ist ein im Winkel von 30° bis 45° schräg stehender Abzweig. Senkrecht nach oben stehen darf der Abzweig nur bei Sammelleitungen mit einem Durchmesser von wenigstens 100 mm und einem rechnerischen Abfluss aus der Anschlussleitung von weniger als 1 l/s. Soll der Abzweig flach liegen, so ist ein spezielles T-Stück mit exzentrischem Abzweig zu verwenden, damit sich die Sohle aller Rohrleitungen auf der gleichen Höhe befindet.Informationen zu Abwassersystemen, Akatherm; abgerufen im Februar 2017.
Einzelanschlussleitungen sind Anschlussleitungen, die nur mit einem einzigen Entwässerungsgegenstand verbunden sind, und verlaufen von dessen Ablauf bzw. Geruchsverschluss (Siphon) bis zum ersten T-Stück, an dem sich zwei Anschlussleitungen treffen, oder bis zum direkten Anschluss an eine Fall-, Grund- oder Sammelleitung.
Sammelanschlussleitungen nehmen das Abwasser mehrerer Einzelanschlussleitungen auf und münden in eine Fall-, Sammel- oder Grundleitung.
Fallleitungen (Fallrohre) sind senkrecht oder bis zu einer Neigung von 45° verlegte Leitungen, die durch ein oder mehrere Geschosse (innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes) führen, über Dach belüftet werden und das Abwasser einer Grund- oder Sammelleitung zuführen.
Anschluss- und Sammelleitungen werden in der Regel im 87°-Winkel an die Fallleitung angeschlossen. Falls eine Anschluss- oder Sammelleitung mit (annähernd) gleichem Durchmesser in einem 45°-Winkel angeschlossen wird, so kann sich beim Einströmen größerer Wassermengen eine „Wasserglocke“ im Fallrohr bilden, welche die Druckverhältnisse im Rohr negativ beeinflusst. Durch die Verwendung von 87°-Anschlüssen mit ausgerundeter oder angeschrägter Innenkante kann die maximale Abflussleistung des Rohrsystems erhöht werden.
Es ist darauf zu achten, dass unterhalb der Einleitung von fäkalienhaltigem Abwasser in eine Fallleitung weitere Einleitungen nicht dort positioniert werden, wo der Abwasserstrom in einem Winkel auf die Innenseite des Rohres trifft. Dies gilt ebenso unterhalb von Umlenkungen des Fallrohres. Durch den Anprall des Wassers können sich sonst im Laufe der Zeit auch an stumpfwinkligen Kanten von 45°-T-Stücken Ablagerungen ansammeln und zur Verstopfung des einmündenden Rohres führen.
Häufig trifft der Wasserstrom nach einer Umlenkung zunächst an der gegenüberliegenden Seite des Rohres auf und wird von dort wieder zur anderen Seite zurückgelenkt, bevor sich ein gleichmäßiger senkrechter Abfluss entlang der Rohrwandung einstellt. Es sollte daher entweder ein ausreichender Abstand eingehalten oder die Einmündung an einer nicht vom Flüssigkeitsstrom betroffenen Stelle positioniert werden.
Beim Übergang von der Fall- zur Grund- oder Sammelleitung sollten anstelle eines 90°-Bogens grundsätzlich zwei 45°-Bögen verwendet werden, um Verstopfungen und starke Geräuschentwicklung zu vermeiden. Bei einer über 10 m langen Fallleitung fordert die DIN 1986-100 in Kapitel 6.2.2 darüber hinaus ein zwischen den beiden 45°-Bögen eingefügtes 250 mm langes, gerades Zwischenstück.
Eine Sammelleitung ist eine freiliegende, horizontale Leitung zur Aufnahme des Abwassers aus Fallleitungen.
Grundleitungen sind auf einem Grundstück oder im Baukörper im Erdreich verlegte, horizontale Leitungen, die das Abwasser dem Anschlusskanal zuführen. DIN 1986-100 5.7: „Aus Gründen der Inspizierbarkeit und der einfachen Sanierungsmöglichkeit sollten Grundleitungen innerhalb von Gebäuden vermieden und stattdessen als Sammelleitungen verlegt werden. Dies gilt nicht nur für Gebäude ohne Keller; hier sollten die Grundleitungen möglichst kurz und geradlinig aus dem Gebäudebereich herausgeführt werden. Bei unterhalb der Rückstauebene liegenden Entwässerungsanlagen mit Anschluss an eine Abwasserhebeanlage oder einen Rückstauverschluss sollten Grundleitungen nur hergestellt werden, wenn der Anschluss an eine Sammelleitung nicht möglich ist (z. B.: Fußbodenabläufe, Duschen, Badewannen).“
Grundleitungen außerhalb von Gebäuden sollten in Deutschland in einer Tiefe von mindestens 80 cm verlegt werden, da diese Tiefe im Flachland als frostfrei gilt (in höheren Lagen kann die Frostgrenze auf 1,6 m absinken).Bruno Bosy: Installationsmaße - Sanitär Heizung - Lüftung, In: Bosy-Online.de; abgerufen im April 2019 Richtungsänderungen und liegende Abzweige sind in einem Winkel von höchstens 45° auszuführen (einige Entwässerungsatzungen der Kommunen fordern 30°). Kanalanschlüsse erfolgen demgegenüber in der Regel im Winkel von 90° zur Kanalachse.
Die Dimensionierung von Grundleitungen erfolgt grundsätzlich nach den einschlägigen Normen. Unterhalb von Gebäuden spricht man von der Gebäudeentwässerung und es ist die DIN EN 12056 anzuwenden. Außerhalb von Gebäuden gilt die DIN EN 752 als Regelwerk für die Grundstücksentwässerung. Zur Dimensionierung der Grundleitung wird für beide Bereiche (unterhalb und außerhalb von Gebäuden) die DIN 1986 – Teil 100 angewandt. Die Schnittstelle zwischen der Entwässerungsanlage eines Gebäudes und des Kanalnetzes der Kommune ist in der Regel die Grundstücksgrenze. Für einen besseren Betrieb des öffentlichen Kanals gibt die Kommune jedoch in der Regel vor, in welcher Dimension der Revisionsschacht an das öffentliche Kanalnetz einzubinden ist. Die Mindestgröße beträgt DN150. Die Dimension der Grundleitung bis zum Revisionsschacht wird von einem Fachplaner hydraulisch berechnet. Das gilt sowohl für Leitungen unterhalb eines Gebäudes als auch außerhalb eines Gebäudes. Der Mindestdurchmesser (DNmin) beträgt in der Regel 100 mm, falls die Berechnung es zulässt sind auch 90, 80 und im Einzelfall sogar 70 mm möglich. Eine Überdimensionierung sollte unbedingt vermieden werden, um die Selbstreinigung der Grundleitung zu gewährleisten. Ein- und Zweifamilienhäuser sind bei üblicher sanitärer Ausstattung immer mit Grundleitungen der Nennweite DN100 an den Revisionsschacht einzubinden. Es kommt häufig zu Verwechslungen bei der Bezeichnung der Leitungsabschnitte, sodass Grundleitungen bereits vor dem Revisionsschacht auf größere Nennweiten erweitert werden, bei Einfamilienhäusern teilweise sogar auf Nennweite DN150.
Querschnittsverengungen sind grundsätzlich zu vermeiden. Querschnittserweiterungen sind so auszurichten, dass der Rohrscheitel höhengleich verläuft. Eine Ausnahme bilden Grundleitungen. Hier sollte die Sohle des Rohres ohne Höhensprung durchlaufen, um im Falle einer Inspektion die Kamerafahrt nicht zu behindern.
Unmittelbar in der Nähe einer Richtungsänderung sollte bei Grundleitungen eine rechteckige Reinigungsöffnung oder ein Kontrollschacht mit offenem Durchfluss vorgesehen werden.
Die DIN EN 1986-4 nennt in Tabelle 1 die für unzugänglich verlegte Leitungen wie Grundleitungen zu verwendenden Leitungsmaterialien.
Gefälle, Fließgeschwindigkeit Die DIN 1986 forderte vormals ein Gefälle von mindestens 2 % bei DN-100-, 1,5 % bei DN-150- und 1 % bei DN-200-Leitungen (bei Regenwasser stets 1 %). Nach DIN EN 12056 und neuer DIN 1986-100 genügen in den meisten Fällen 0,5 % (0,5 cm/m) bei belüfteten und 1 % (1 cm/m) bei unbelüfteten Leitungen.
Das Mindestgefälle in Prozent entspricht bei erdverlegten Grundleitungen ab DN 250 dem Kehrwert der Nennweite (J = 100 / DN). Außerhalb von Gebäuden bzw. bei Mischwasserleitungen gilt dies nach DIN 1986-100 auch bereits für Leitungen mit geringerem Querschnitt.
Sammel- und Grundleitungen sollen nach EN 752 nicht mit einem Sohlgefälle zwischen 5 % und 100 % (entspricht 3° bis 45°) verlegt werden, da in diesem Bereich die Gefahr besteht, dass sich Feststoffe aufgrund der hohen Fließgeschwindigkeit aus der Flüssigkeit separieren und zurückbleibendes Material an der Rohrwandung anhaftet. Demgegenüber werden Feststoffe beim empfohlenen Gefälle zwischen 0,5 % und 2 % (bei Rohren ab 200 mm Nennweite) bzw. bis zu 5 % (bei Rohren bis 150 mm Nennweite) von der Flüssigkeit mitgeschwemmt. Größere Höhenunterschiede sollten durch einen abgetreppten Rohrverlauf (möglichst mit Kontroll- und Reinigungsöffnungen) oder durch einen sogenannten Absturz innerhalb eines Schachts überbrückt werden.
Manche Hersteller von Abwasserhebeanlagen empfehlen ein Mindestgefälle von 2 % im Zulauf.„Anleitung für Einbau, Bedienung und Wartung“ für die Kessel-Abwasserstation Aqualift F zum Einbau in die Bodenplatte für fäkalienhaltiges Abwasser, CE-Zulassung Z-53.2-484. Änderungsstand Mai 2011.
Freigefälle-/Freispiegelentwässerung Die Freigefälleentwässerung bzw. Freispiegelentwässerung ist der Normalfall, bei dem das Wasser sich innerhalb einer liegenden Leitung bzw. eines Kanalrohr selbsttätig fortbewegt, indem es einem Gefälle folgt, ohne dass es im Regelbetrieb hierbei zum Aufstau kommt oder sich innerhalb der Leitung nennenswerte Druckunterschiede ergeben.
Es handelt sich dabei um eine Schwerkraftentwässerung, bei der Gefällesprünge und Gegengefälle vermieden werden, die zur Aufstauung und zum Druckaufbau führen.
Freispiegelleitungen werden teilgefüllt betrieben, das heißt der Füllungsgrad einer Freigefälleleitung liegt in der Regel unter 1 (Füllhöhe h / Rohrinnendurchmesser di).