Sicher entwässern, wenn der Baubestand von der Norm abweicht Ablaufleistungen auch bei geringen Bodenaufbauhöhen ausreichend dimensionieren

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1 Sicher entwässern, wenn der Baubestand von der Norm abweicht Ablaufleistungen auch bei geringen Bodenaufbauhöhen ausreichend dimensionieren Ablaufleistungen von Bodenabläufen werden nach DIN EN ermittelt. Die noch relativ junge Produktnorm aus dem Jahr 2003 unterstellt jedoch Umgebungsbedingungen, die bei einem stetig wachsenden Anteil von SHK-Aufträgen nicht vorzufinden sind: Bei Badsanierungen reicht die Bodenaufbauhöhe für den Einbau normgerechter Abläufe häufig nicht aus. Eine fach- und benutzungsgerechte Entwässerung ist aber auch dann möglich, wenn die hydraulischen Zusammenhänge in Bodenabläufen beim Einbau berücksichtigt werden. Nicht nur die Wasserstauhöhe in und über dem Ablauf beeinflusst nämlich die Ablaufleistung, sondern auch seine Geometrie und Ausstattung. Die Deutschen haben die moderne Badgestaltung als Teil einer neuen Wohn- und Wohlfühlkultur entdeckt. Gemäß einer Umfrage des Allensbacher Instituts für Demoskopie aus dem Jahr 2011 beabsichtigen 4,5 Mio. Bundesbürger, bis Ende 2013 ihr Bad zu renovieren. Stichwörter wie Generationenbad, Barrierefreiheit oder Wellness-Einrichtung sind inzwischen Inbegriffe für die Ansprüche der Nutzer und zugleich für die steigenden Anforderungen an das Sanitärhandwerk. gehören daher in fast allen neu zu erstellenden Bädern zum Standardwunsch. Jedoch sind es gerade die Bestandssanierungen, die besondere technische Anforderungen an die Installation der Entwässerungsleitung stellen. Der Einsatz wassersparender Duscharmaturen erfüllt gleich einen mehrfachen Zweck: Die Ablaufleistung der Entwässerung kann geringer ausfallen, der Nutzer empfindet durch das sanfte Strahlbild ein besonderes Wohlgefühl, und die Umwelt wird geschont. Bestandsvorgaben versus Normvorgaben Die hierfür normativ einzuhaltenden Vorgaben und die baulichen Rahmenbedingungen bringen den Fachhandwerker in der Bestandssanierung mitunter in eine Zwickmühle: Die Einzelanschlussleitung zur Entwässerung einer Dusche ist nach DIN EN in DN 50 auszulegen. Für das benötigte Rohrgefälle muss zusätzlich mindestens 1 cm Bodenaufbauhöhe pro laufenden Rohrmeter zur Verfügung stehen. Zudem gibt die Norm DIN EN für das eingesetzte Entwässerungssystem eine Ablaufleistung von mindestens 0,8 l/s vor. Bei einer Bodenhöhe von < 70 mm, wie sie häufig im Bestand vorkommt, sind all diese Vorgaben aber nicht zu realisieren Zu den baulichen Hürden durch unveränderliche Vorgaben des Bestands kommt noch das Übersetzen der vom Hersteller angegebenen Ablaufleistungen aus Theorie in die Praxis hinzu. Folgendes Praxisbeispiel macht dies deutlich: 40 IKZ-HAUSTECHNIK 14/2012

2 SanItärtechnik Hydrodynamik in der Praxis: Je größer der Höhenunterschied (h) vom Wasserein- zum Wasserauslauf ist, desto höher ist die Ablaufleistung. Ein Hersteller weist für sein Entwässerungssystem nach DIN EN eine Ablaufleistung von 0,5 l/s aus. Gemäß den Richtlinien der Norm wurde dieser Wert bei einer Anstauhöhe von 20 mm über dem Rost und über einen Zeitraum von zehn Minuten ermittelt. In der Praxis ist ein Wasserstand von 20 mm in einer bodengleichen Dusche jedoch unmöglich das Wasser würde sich im gesamten Bad verteilen. Bei leichtem Bodengefälle im Duschbereich es sollten mindestens 10 mm pro Meter sein sind dort in der Regel nämlich nur 10 mm Stauhöhe realistisch. Ein Einblick in die physikalischen Grundlagen der Hydraulik kann aber helfen, ein ausreichendes Ablaufvermögen auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen sicherzustellen. Im Wesentlichen sind es drei Faktoren, mit denen der Fachhandwerker eine sichere Entwässerung trotz niedriger Bodenaufbauhöhe sicherstellen kann: durch einen Abgleich der tatsächlichen Wasserzu- und -ablaufmenge, durch optimales Ausnutzen der Höhendifferenz von Oberkante Fertigfußboden (OKFF) und Abflussstutzen des Grundkörpers, sowie durch die Wahl der Dimensionierung des Abflussrohrs. Bodenabläufe mit verstellbarem Aufsatzstück ermöglichen es, den Grundkörper so tief im Boden bzw. Estrich zu montieren, wie es das erforderliche Gefälle erlaubt. So wirkt sich jeder gewonnene Millimeter steigernd auf die Ablaufleistung aus. Sichere Entwässerung trotz niedriger Bodenaufbauhöhen Dem Installateur bieten sich vier Ansatzpunkte, auch in niedrigen Bodenaufbauten zum Beispiel eine bodengleiche Dusche praxisgerecht zu realisieren: Die Zulaufmenge durch den Einsatz einer wassereffizienten Duscharmatur reduzieren. Zuerst die wichtigsten Eckdaten ermitteln: Bodenaufbauhöhe bis OKFF, Länge und nötige Höhe der Anschlussleitung, maximal mögliche Wasserstauhöhe über dem Ablaufrost. Ablauftyp beziehungsweise Bauhöhe und Ablaufleistung festlegen. Hinweis: Ein hoch angesetzter Ablaufstutzen bedeutet indirekt deutlich geringere effektive Bauhöhe. Die Möglichkeit des Rohranschlusses in DN 40 prüfen. Dazu die Nutzungsverhältnisse mit dem Auftraggeber abstimmen. 14/2012 IKZ-HAUSTECHNIK

3 Grundrisse moderner Badarchitektur sehen bodengleiche Duschen nicht nur am Ende der Sammelanschlussleitung, sondern auch in der Raummitte vor. Das dafür erforderliche Rohrgefälle bedingt eine höhere Position des Ablaufes und ist bei der Wahl des Systems zu berücksichtigen. Das Konstruktionsprinzip der Viega Advantix Top-Abläufe mit geringer Bauhöhe: Zwei Stautaschen plus mittige Luftschleuse sind dem Abflussrohr vorgeschaltet und sorgen für hundertprozentige Rücksaugsicherheit. Damit erfüllt der Geruchsverschluss mit nur 35 mm Sperrwasser dennoch die DIN-Anforderungen. Tatsächlichen Entwässerungsbedarf ermitteln Im ersten Schritt ist es also sinnvoll, die real benötigte Auflaufleistung einer Dusche zu ermitteln. Das ist in der Regel einfach, denn die Dimensionierung der Zulaufleitung und der Durchfluss der Armaturen gemäß den technischen Daten der Hersteller geben hier entscheidend Aufschluss. Dazu eine Beispielrechnung auf Basis eines hochwertigen Duschsystems: 9 l/min Durchfluss der Kopf- Handbrause plus drei Seitenbrausen mit einem Durchfluss von je 6 l/min ergeben in der Summe 27 l/min. Daraus errechnet sich eine Ablaufleistung von lediglich 0,45 l/s. Im Vergleich zur normativen Vorgabe von 0,8 l/s ist das also schon nahezu eine Halbierung des Wertes. Eins von drei wirkungsvollen Stellrädern für den SHK-Installateur ist also der Einsatz wassersparender Armaturen, da sich über die verringerte Zulaufmenge automatisch auch die tatsächlich benötigte Ablaufleistung reduziert. Eine maßvolle Reduzierung der Wassermenge ist dabei nicht nur technisch und ökologisch sinnvoll sie kann, je nach Hersteller, sogar zu größerem Duschkomfort beitragen. Denn im Hinblick auf die EU-Initiative Wassereffizienz in Gebäuden sind inzwischen zahlreiche Armaturen auf dem Markt, die unabhängig des Wasserdrucks nur 60 Prozent der üblichen Durchflussmenge für ein belebendes oder entspannendes Duschvergnügen benötigen. Dafür sorgt eine ausgeklügelte Strahltechnik mit gezielter Lufteinspeisung, was auf der Haut als sehr wohltuend empfunden wird. Die Wassereffizienzklasse von Armaturen und Sanitäreinrichtungen namhafter Hersteller ist seit 2011 an der sogenannten Well -Kennzeichnung abzu lesen (weitere Informationen unter Optimale Höhendifferenz herstellen Ein weiteres Stellrad für die Gewähr einer funktionsgerechten Ablaufleistung von Bodenabläufen ergibt sich aus dem Spiel mit den hydraulischen Gesetzmäßigkeiten. Ein wichtiger Wert ist dabei der Höhenunterschied zwischen Einlaufoberkante und Abflussstutzen: Je größer der Abstand zwischen OKFF und Ablauf ist, umso größer die Auslaufgeschwindigkeit bzw. Ablaufleistung. Als hydraulische Gesetzmäßigkeit findet hier der Satz von Evangelista Torricelli Anwendung. Für die Praxis bedeutet das: Es kann vorteilhaft sein, unter Berücksichtigung des benötigten Gefälles einen Bodenablauf mit verstellbarem Aufsatzstück zu wählen, um den Grundkörper so tief wie möglich im Boden einbauen zu können. So wird jeder Millimeter Bodenhöhe zuguns ten der Ablaufleistung ausgenutzt. In diesem Zusammenhang ist allerdings empfohlen, den Grundkörper besonders flacher Abläufe genauer unter die Lupe zu nehmen. Der Hintergrund: Um eine maximale Höhendifferenz von Wasserein- und 42 IKZ-HAUSTECHNIK 14/2012

4 -ablauf herzustellen, ist bei einigen Bodenabläufen der Ablaufstutzen konstruktiv so tief angesetzt, dass das benötigte Gefälle zur Sammelleitung nicht herzustellen ist, wenn der Ablaufkörper auf dem Rohfußboden aufliegt. Muss dann der Ablauf angehoben werden, reduziert sich zwangsläufig die effektive Höhendifferenz zum Fertigfußboden was wiederum die Ablaufleistung schmälert. Oder der Ablauf ist gar nicht einsetzbar, weil er dann über OKFF hinausragt Dieser Umstand fällt umso schwerer ins Gewicht, je weiter die Sammelleitung vom Ablauf entfernt liegt. Bei Grundrissen moderner Badgestaltung ist so eine Distanz bis zu zwei Metern durchaus häufiger anzutreffen, da in geräumigen Bädern Duschen auch gerne in den Raum hinein verlegt werden oder sich am Ende der Objektkette im Bad befinden. Die hydraulische Wirkung des Höhenunterschieds zwischen OKFF und Abflussstutzen kann auch bei der Wahl des Bodenbelags zur Steigerung der Ablaufleistung genutzt werden. Wird beispielsweise der Duschboden mit einem 20 mm starken Naturstein statt mit einer 10 mm starken Keramikfliese belegt, steigern allein diese 10 mm Höhengewinn die Ablaufleistung bei Abläufen mit einem DN 50 Rohranschluss überschlägig um 0,05 l/s. Nicht nur DIN-gerecht verlegte Rohrleitungen, sondern mittlerweile auch einige Abläufe führender Hersteller sind so konzipiert, dass sie eine selbstreinigende Neustes Produkt aus dem Advantix-Programm: Die Sanierungsabläufe ab 62 mm Bauhöhe realisieren eine ausreichend hohe Ablaufleistung bei gleichzeitig sicherem Schutz vor Kanalgasen. Wirkung haben. Dies wird erreicht, indem einfach ausgedrückt die Strömungswiderstände verringert und die Durchströmgeschwindigkeit erhöht werden. Dadurch bietet sich dem SHK-Fachhandwerker eine weitere Chance, um die Ablaufleistung zu erhöhen: das Weglassen des Schmutzfangsiebs in einigen Rinnen und Ablaufvarianten. Diese optionale Maßnahme kann die Ablaufleistung um nochmals circa 0,05 l/s anheben und ist in der Praxis in der Regel unproblematisch. Fließgeschwindigkeit erhöhen Ein dritter Ansatzpunkt für den Installateur, die Ablaufleistung an die baulichen Gegebenheiten anzupassen, ergibt sich aus der Dimensionierung des Rohranschlusses. Viele Ablaufmodelle ermöglichen den Anschluss einer DN 40-Rohrleitung. Entgegen der weit verbreiteten Annahme, die Ablaufleistung würde sich bei kleinerem Rohrdurchmesser verringern, bleibt sie hier in den meisten Fällen jedoch gleich und liegt in Ausnahmefällen sogar noch

5 Auszug aus DIN : Anschlussleitungen Unbelüftete Einzelanschlussleitungen In Ergänzung zu DIN EN : , Tabellen 2 und 4 sind in Tabelle 6 Anschlusswerte weitere Entwässerungsgegenstände aufgenommen und die erforderlichen Nennweiten der Einzelanschlussleitungen aufgeführt. Das Mindestgefälle für unbelüftete Einzelanschlussleitungen beträgt 1 cm/m. Eine unbelüftete Einzelanschlussleitung darf nicht länger als 4 m sein. Innerhalb eines Fließweges dürfen maximal drei 90 -Umlenkungen (ohne Anschlussbogen) vorhanden sein. Die Höhendifferenz Δh zwischen einem Anschluss an einen Entwässerungsgegenstand und der Rohrsohle im Anschlussabzweig an die Fallleitung darf 1 m nicht überschreiten. Kann eine der vorstehenden Bedingungen nicht erfüllt werden, muss die Einzelanschlussleitung belüftet werden Belüftete Einzelanschlussleitungen Das Mindestgefälle für belüftete Einzelanschlussleitungen beträgt 0,5 cm/m. Eine belüftete Einzelanschlussleitung darf nicht länger als 10 m sein. Die Höhendifferenz Δh zwischen einem Anschluss an einen Entwässerungsgegenstand und der Rohrsohle im Anschlussabzweig an die Fallleitung darf 3 m nicht überschreiten. etwas über den angegebenen DN 50-Werten. Physikalische Grundlage dafür ist die Bernoulli-Gleichung. Da Abwasser von Duschen, bis auf Haare, kaum Feststoffe mitführt, ist eine Nennweitenreduzierung an dieser Stelle meist ohne das Risiko einer Verstopfung möglich. Allerdings stellt sich dadurch neben einer erhöhten Fließgeschwindigkeit auch ein höherer Füllungsgrad in der Rohrleitung ein. Den exakten Füllungsstand festzustellen und daraus abzuleiten, ob durch einen Unterdruck die Sperrwasservorlage gefährdet ist oder nicht, ist jedoch nur schwer möglich. Bedingt durch die unterschiedlichen Ablaufcharakteristiken der Systeme, dem spezifischen Höhen- und Längenverhältnis des Abflussrohrs sowie der Anzahl und Stärke der Umlenkungen im Leitungsverlauf sind hier die Strömungsformen des Abwassers zu individuell, um eine ausreichende Berechnungsgrundlage zu bilden. Die Bemessungsgrundsätze hingegen, die für unbelüftete beziehungsweise belüftete Einzelanschlussleitungen nach DIN gelten (siehe Infokasten), sind einzuhalten. Die maximale Leitungslänge, das Mindestgefälle und die Anzahl der Umlenkungen sind wichtige Verlegekriterien für die Funktionalität der Entwässerungsanlage. Ein möglicher Rohranschluss DN 40 sollte daher mit der Nutzung vereinbar sein und zwischen Auftraggeber und -nehmer abgestimmt werden. Zuverlässiger Geruchsverschluss In dem Bemühen, möglichst hohe Ablaufleistungen bei geringen Bauhöhen zu erzielen, darf natürlich der Komfort für den Nutzer nicht auf der Strecke bleiben. Und der äußert sich nicht zuletzt in der zuverlässigen Abschottung von Kanalgerüchen und der Rücksaugsicherheit bei Unterdruck im Rohrsystem. Gemäß der DIN EN gilt die Vorgabe von 50 mm Sperrwasserhöhe für den Geruchsverschluss. Dieser Wert ist bei flachen Bauformen faktisch nicht zu halten. Mit einem neuen Produkt stellt der Systemhersteller Viega hier aktuell eine interessante und bereits praxiserprobte Lösung speziell für Sanierungsaufgaben vor: Um die Sperrwasserhöhe und damit auch die Grundkörperhöhe reduzieren zu können, ohne an zuverlässigem Schutz vor Kanalgerüchen einzubüßen, befinden sich vor dem Abgang ins Abflussrohr zwei Stautaschen mit einem mittig angelegten Durchlass. Diese Konstruktion verhindert das Absaugen des Sperrwassers bei Unterdruck im System. Während die Stautaschen das wertvolle Sperrwasser sozusagen puffern, lässt die Durchströmungsöffnung die für eine einwandfreie Funktion erforderliche Luftmenge in das Abwassersystem. Daher reicht hier schon eine Sperrwasserhöhe von 35 mm als sicherer Geruchsverschluss aus. Zudem ist der Anschluss für das Entwässerungsrohr so positioniert, dass ein normgerechtes Gefälle bis zwei Meter Entfernung zur Sammelleitung möglich ist, ohne den Ablauf vom Rohfußboden anzuheben. Die neueste Entwicklung von Viega aus dem Advantix-Programm erzielt bei einer Bauhöhe von 62 mm eine Ablaufleistung von 0,50 l/s (bezogen auf die Variante Punktablauf ). Der speziell für Sanierungen entwickelte Grundkörper kommt bei den neuen Punkt- und Eckabläufen sowie Advantix Duschrinnen-Basic zum Einsatz. Die optionale Möglichkeit, den Ablauf mit DN 40 anzuschließen, steigert die Ablaufleistung um circa 0,05 l/s. Fazit: Badsanierungen sind für das SHK-Handwerk ein wachsender Markt. Geringe Bodenaufbauhöhen stellen im Bereich der Entwässerung allerdings häufig besondere Herausforderungen dar. Erst das Zusammenspiel des Wissens um die Anwendungen der DIN-Normen, ihre Auswirkungen auf die Produktanforderungen, Grundkenntnisse der Hydraulik und fundierte Produktinformationen zu geeigneten Ablauflösungen ermöglichen es, ausgefallene Wünsche der Bauherren selbst dann sicher zu realisieren, wenn die Bestandsbedingungen von der Norm abweichen. Autor: Patrick Schäfer, Produktmanager Entwässerungstechnik beim Systemanbieter Viega, Attendorn. Bilder: Viega, Attendorn 44 IKZ-HAUSTECHNIK 14/2012