Hydraulik ist keine Unbekannte

Von Anfang an sauber planen

Das Gefälle wird’s schon richten – wer sich bei Planung und Installation von einer solchen Daumenregel leiten lässt, kann mit üblen Überraschungen konfrontiert werden. Unangenehme Gerüche aus leer gesaugten Siphons sind da noch das geringste Übel. Aufdringlich laute Fließgeräusche oder gar ein Rückstau samt Austritt von Fäkalien aus einem versagenden Entwässerungssystem haben allemal das Zeug dazu, den höchst unzufriedenen bzw. geschädigten Nutzer auf den Plan zu rufen.

Um dem sicher aus dem Weg zu gehen, ist Grundlagenarbeit gefordert. Mit welchen Mengen ist beim häuslichen Abwasser und bei Niederschlagsmengen am Gebäude und auf dem Grundstück zu rechnen? Welche Abflusskennzahl für die gleichzeitige Belastung des Systems kommt in Betracht? Doch diese Fragen zielen nicht allein auf die Dimensionierung oder die Art der Leitungsführung ab.

Zunächst Rahmenbedingungen checken

Wer sich auf die Suche nach passenden Antworten macht, muss mehr im Blick haben. Beispielsweise auch, welche Spülmengen erforderlich sind. Geht es um die auf Wassersparen ausgelegten häuslichen Abwässer einer neuen Wohnanlage? Oder um die Teilsanierung einer betagten Immobilie mit etlichen Unbekannten hinter der Fliese bzw. im Untergrund? Im Bestand kann es sogar sein, dass das Ausschwemmverhalten eines alten Systems nur dann funktioniert, wenn eine erhöhte Spülmenge schwallweise den überdimensionierten Leitungsquerschnitt spült. Was zu beachten ist: Eine WC-Spülmenge von 14 l war 1960 noch üblich, während heute bereits 4 l reichen können und der Standard bei 6 l liegt. Für den Auftragnehmer ist es deshalb wichtig, die Rahmenbedingungen zu kennen, wenn eine Entwässerungsanlage nicht in gesamter Länge neu geplant und gebaut werden soll.

Binnen Jahrzehnten enorme Weiterentwicklung

Der Sanitärspezialist steht in der Verantwortung, seinem Kunden ein bestmögliches Entwässerungssystem zu installieren. Da wäre es sehr gewagt, wenn man das Abwasser lediglich zum Ablaufen bringen würde. Vor ein paar Jahrzehnten war das noch anders, denn da stand oft die reine Funktion im Mittelpunkt. Das zeigt sich heute bei vielen Badsanierungen: Statt einer schallentkoppelnden Rohrschelle hat mancher Ziegelstein unter der Wanne oder auch ein Mörtelbett das nötige Gefälle des PE-Rohres sichergestellt.

Hauptsache es läuft? Das gilt eben nicht mehr. Mit der Sanierung eines jahrzehntealten Bades vollzieht sich heute ein Quantensprung in der Haus- und Gebäudetechnik. Allein mit der zeitgemäßen Vorwandinstallation ziehen höchst komplexe Systeme ins neue Bad ein. Diese stellen in der Versorgungstechnik beispielsweise sicher, dass am WC wassersparende Spültechnik oder am Waschtisch möglichst stagnationsfreies Kalt- und Warmwasser am Waschtisch zur Verfügung steht – und störungsfrei ablaufen kann. Auch liefert der Sanitärspezialist sorgsam aufeinander abgestimmte Lösungen, damit barrierefreies Duschen möglichst viel Behaglichkeit bringt oder eine neue Wanne zum erhofften Wellness-Erleben in den eigenen vier Wänden führt. Wie bereits ausgeführt: Ein wenig Gefälle allein reicht nicht aus und die Herausforderungen an den Sanitärprofi enden auch nicht beim ablaufenden Wasser. Denn die Entwässerung bleibt nicht in den eigenen vier Wänden einer Wohnung.

Wie es gut laufen kann ist längst klar

Welcher Hydraulik bedarf es, damit Schmutzwasser möglichst geräuscharm aus der Etage über die Fallleitung und dann weiter bis in den öffentlichen Kanal geführt werden kann? Um hier zu besten Ergebnissen zu kommen, hat Geberit über Jahre hinweg zahlreiche Laborversuche für Hydraulik und Akustik durchgeführt. Längst ist in verfügbarer Entwässerungssoftware (z. B.  „ProPlanner“ von Geberit) hinterlegt, mit welchen Rahmenbedingungen zu rechnen ist: Spülmenge, Rohrdurchmesser, Gefälle, der erwartende Anteil an Feststoffen und nicht zuletzt der Leitungswerkstoff (Bild 1). Bei Letztgenanntem kann das Entwässerungssystem beispielsweise das schallgedämmte Geberit-„Silent-db20“ oder das schalloptimierte Geberit-„Silent-PP“ sein.

Entwässerungsspezialisten wie Geberit entwickeln neue Formteile durch aufwendige Strömungsberechnungen bzw. -simulationen in eigenen Sanitärlabors. Dabei hat sich erwiesen, dass die Strömungsverhältnisse in die Fallleitung ungünstig sind, wenn es sich um einen 88,5°-Abzweig ohne Bogenradius handelt (Bild 2). Die Auswirkungen: Der Querschnitt der Fallleitung wird größtenteils verschlossen und behindert so das Nachströmverhalten der Luft im Fallstrang. Die Ablaufleistung bleibt hinter den Möglichkeiten zurück.

Erhebliche Steigerung der Ablaufleistung

Günstiger sieht es beim 45°-Abzweig in die Fallleitung aus, jedoch ist dies nur bei gleicher Dimension zulässig. Auch kommt hinzu, dass die Belüftung in die Anschlussleitung nicht besonders gut ist. Daher liegt das Optimum klar beim Bogenabzweig 88,5°. Hier bewirkt der Innenradius eine erhebliche Steigerung der Ablaufleistung (um ca. 30 %). Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass sich im Fallstrang sowie in der Einzel- und Sammelanschlussleitung ein möglichst günstiges Wasser-/Luftgemisch ergibt. Doch diese erwünschten Effekte stellen sich natürlich nur dann ein, wenn Planer und Installateure die Vorgaben des Herstellers einhalten und das System ausschließlich mit den dafür vorgesehenen Bauteilen errichten.

Doppelabzweig für effiziente Montage

Ein in den letzten Jahren entwickeltes Bauteil, der Geberit-Doppelabzweig, macht es sogar möglich, dass genau gegenüberliegende Seiten auf gleichem Level in den Fallstrang sicher entwässern können, ohne sich nachteilig zu beeinflussen. Auch hier spielt der Bogenradius (mindestens die Größe des halben Durchmessers) die entscheidende Rolle, denn nur so lassen sich die Anwendungsgrenzen erweitern. Durch transparente Funktionsabläufe konnte Geberit nachweisen, dass selbst dann kein Überspülen stattfindet, wenn nur auf der einen Seite fäkalienhaltiges Abwasser einströmt. Eine mögliche Störung im System, also für den gegenüberliegenden Anschluss, ist dadurch nicht zu befürchten (Bilder 3 und 4).

Inzwischen sind neueste Anschlussbedingungen korrigiert worden. Mit der Überarbeitung der DIN 1986-100 (Entwurf DIN 1986-100/A1:2013-11) erhalten Planer und Installateure die entsprechenden Vorgaben schwarz auf weiß. Für die effiziente Montage von Entwässerungssystemen in mehrgeschossigen Wohngebäuden bedeutet dies eine erhebliche Vereinfachung in der Leitungsführung, die sich günstiger kalkulieren lässt.

Oft reicht DN 90 aus

Günstiger sind auch die Bauteilkosten, wenn statt der früher üblichen 100er-Nennweite auf eine Sammelleitung in DN 90 vertraut wird (Bild 5). Für den Wohnungsbau reicht diese Dimensionierung in sehr vielen Fällen aus, ohne dabei Einbußen in der Ablaufleistung riskieren zu müssen. So haben Simulationen längst unter Beweis gestellt, dass auch in einem Wohngebäude mit 15 Geschossen eine Fallleitung in DN 90 ausreicht, wenn die Bäder standardmäßig mit WC, Waschtisch und Dusche ausgestattet sind. DN 90 bedeutet für den Verarbeiter, dass er eine deutlich handlichere Bauform zur Verfügung hat, die er beispielsweise merklich besser in die Vorwand bzw. in Zwischenwände im Trockenbau oder in einen Schacht integrieren kann.

Auch für die bodenebene Dusche gibt es eine zeitgemäße Technik, die Geberit als einer der ersten Anbieter auf den Markt gebracht hat: Die sichere Entwässerung gelingt auch dann, wenn nur eine Aufbauhöhe von wenigen Zentimetern zur Verfügung steht (Bild 6). Dafür sorgt eine separate Einzelanschlussleitung (d = 50 mm), die nicht mehr an den WC-Ablauf gekoppelt wird, sondern direkt zum neuentwickelten Kombibogenabzweig in der Fallleitung führt. Hier gibt es eine Vielfalt an Varianten, die unterschiedlichsten Einbausituationen gerecht werden.

Fazit

Ein häusliches Abwassersystem muss die erforderliche Luftströmung für den Druckausgleich bereitstellen und Wasser mit Inhaltsstoffen störungsfrei abtransportieren können, und zwar ohne Druck, nur mit Gefälle. Das Motto „Hauptsache es läuft“ passt heute keinesfalls. Eine einwandfreie Funktion des Abwassersystems kann nur gelingen, wenn die Dimensionierung der Leitung mit der entsprechenden Spülmenge harmoniert. Auch sind moderne Bauformen innerhalb eines Systems so abgestimmt, dass sich ein möglichst günstiger Füllungsgrad sowie ein rückstandsloses Ausspülverhalten ergeben.