SHK-Systemtechnik

Abwasserinstallation – aber sicher

Mittwoch, 09.08.2023

Aus den Augen, aus dem Sinn. So wünschen sich viele die Abwasserinstallation.

Das Bild zeigt die Montage „RAUPIANO PLUS“-Brandschutzband als R 90-Brandabschottung im Deckendurchgang.
Quelle: Rehau
Montage „RAUPIANO PLUS“-Brandschutzband als R 90-Brandabschottung im Deckendurchgang. Schallschutzmaßnahme durch die Dämmung (grün) zwischen Rohr und Brandschutzband sowie der Decke.

Hauptsache, das Schmutzwasser läuft ab – und das möglichst unsichtbar, geräuschlos, ohne Rückstau und Wartungsaufwand. Nachträgliche Korrekturen oder Reinigung von Ablagerungen sind oft aufwändig. Werden bei der Installation von Abwasseranlagen von Beginn an wichtige Grundkenntnisse richtig angewendet, funktionieren heutige Entwässerungssysteme sicher und langlebig und erfüllen auch die An­forderungen an Brand- und Schallschutz.

Rund 127 Liter Trinkwasser verbraucht eine Person in Deutschland am Tag, über 50 Prozent davon für die Körperpflege und WC-Spülung (Quelle: Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft, BDEW). Das sind hochgerechnet etwa 46.500 Liter in einem Jahr bei einem Single-Haushalt. Umso wichtiger ist ein reibungsloser Wasserablauf in der Gebäudetechnik. Wer bei der Installation die technischen und konzeptionellen Möglichkeiten ausschöpft, sorgt für maximalen Nutzerkomfort. Fachmännische Planung und Abstimmung legen hier einen wichtigen Grundstein. Die DIN EN 12056 beschreibt die Planung und Dimensionierung von Schmutzwasserleitungen für vier verschiedene Anlagentypen. Für Deutschland hat man sich auf den Anlagentyp I festgelegt, der eine Schwerkraftentwässerung als Einzel-Fallleitungsanlage, in den Anschlussleitungen teilbelüftet mit Füllgrad h/di = 0,5 beschreibt (Abb. 1). Die weitere Dimensionierung erfolgt gemäß der DIN 1986-100.

Das Bild zeigt die Füllhöhe in Abwasserleitungen (h/di).
Quelle: Rehau
Abbildung 1: Füllhöhe in Abwasserleitungen (h/di).

Ausreichende Belüftung

„Für Schmutz- und Mischwasserleitungen sollte keine größere Nennweite als die nach dieser Norm errechnete verwendet werden.“ Dies setzt eine Berechnung zur Dimensionierung von Schmutzwasserleitungen voraus. Der Hintergrund dieser Anforderungen ist mit dem Wasser-Spareffekt erklärt: Waren früher noch 9 Liter Spülvolumen bei WC-Spülkästen die Regel, so sind es heute nur noch 4,5 oder 6 Liter Spülvolumen. Um dennoch eine ausreichend gute Spülwirkung in der Schmutzwasserleitung zu erzielen, muss sich konsequenterweise der Rohrquerschnitt anpassen. Damit greift eine weitere Anforderung der DIN 1986-100: „Die Selbstreinigung der Abwasserleitung muss erreicht werden.“ Die geeignete Füllhöhe sorgt für eine ausreichende Schwemmwirkung im Schmutzwasserrohr, wenn zeitgleich auch das passende Gefälle (I) gewählt wird. So entsteht eine ausreichend große Fließgeschwindigkeit (v), um Ablagerungen zu vermeiden und einen Selbstreinigungseffekt zu begünstigen. Falsch wäre es, eine möglichst hohe Füllhöhe zu wählen, um einen großen Abwasservolumenstrom zu erreichen, denn: Hier kommt die Belüftung ins Spiel. Nur durch eine ausreichend gute Belüftung kann der Leersaugung von Geruchsverschlüssen und damit dem Austritt von Kanalgasen effektiv vorgebeugt werden. Ein Unterdruck in der Abwasserleitung ist zu vermeiden.

Das Bild zeigt Einzelanschluss-/Sammelanschlussleitung an Fallleitung.
Quelle: Rehau
Abbildung 2: Einzelanschluss-/Sammelanschlussleitung an Fallleitung. Dimensions-Übergang in Sammelanschlussleitung scheitelgleich eingebaut. Der Dimensionsübergang in Sammelanschlussleitungen ist scheitelgleich vorzunehmen.

Anschluss an die Fallleitung

Eine immer wieder auftretende Fehlerquelle ist der Anschluss von Einzel- und Sammelanschlussleitungen an die Fallleitung. Hier gilt es einige wenige Regeln zu beachten. Sammel- und Einzelanschlussleitungen in den Dimensionen ≤ DN 70 werden stets im 87°-Winkel an die Fallleitung angeschlossen (Abb. 2).Bei vielen Abwassersystemen ist ein 87°-Abzweigformteil in gleichbleibender Nennweite mit Innenradius verfügbar. Die Empfehlung spricht klar für den Einbau dieser Bauweise der Abzweige im Bereich der Fallleitungen. Durch den angeformten Innenradius wird die Einströmung aus der Einzel-/Sammelanschlussleitung beruhigt in die Fallleitung eingeleitet. Gleichzeitig wird die Belüftung der Einzel- und Sammelanschlussleitungen begünstigt.

Anspruchsvoller wird es, wenn im nächsten Schritt Spreizwinkel beachtet und damit die Gefahr der Fremdeinspülung vermieden werden muss. Die Regelungen aus der DIN 1986-100 greifen immer, wenn fäkalienhaltiges Schmutzwasser in Leitungsbereiche eingespült werden könnte, in welchen es dann zu Störungen kommen könnte. Schließlich möchte niemand in seiner Dusch- oder Badewanne Abwasser aus der Toilette finden.

Die DIN 1986-100 fordert daher, dass bei direkt gegenüberliegenden Anschlüssen an der Fallleitung (Spreizwinkel 180°) ein Höhenunterschied (Sohlenabstand) zwischen den Einleitungen von mindestens 200 mm bestehen muss. In der Praxis kann dies ein Problem darstellen, da unter Umständen der Abzweig für den WC-Anschluss sehr hoch angeordnet werden muss. Die Lösung ist die Verkleinerung des Spreizwinkels auf ≤ 90°. Somit darf der Höhenunterschied auf 0 mm reduziert werden. Sollen WC und Duschwanne im 180°-Anschlusswinkel auf eine gemeinsame Fallleitung angeschlossen werden und gleichzeitig ein Höhenunterschied (Sohlenabstand) von 0 mm umgesetzt werden, kommen üblicherweise 90°-Doppelabzweige zum Einbau in die Fallleitung zum Einsatz. Hier müssen dann in die jeweiligen Abgänge 45°-Bögen eingebaut werden, um die gegenüberliegenden Anschlüsse zu erreichen. Durch diese Bauweise springt die Sammel- bzw. die Einzelanschlussleitung von der Wandebene sehr weit nach vorne (Abb. 3).

Werden zwei WCs gegenüberliegend (Spreizwinkel = 180°) an die gleiche Fallleitung angeschlossen, darf der Höhenunterschied ebenfalls 0 mm betragen. Die Fremdeinspülung in eine andere WC-Leitung gilt als unkritisch, da durch den WC-Spülvolumenstrom eine ausreichende Ausspülung vorhanden ist und somit keine Ablagerungsgefahr besteht (Abb. 4).

Das Bild zeigt den Dimensions-Übergang in Sammelanschlussleitung scheitelgleich eingebaut.
Quelle: Rehau
Abbildung 3: Einzelanschluss-/Sammelanschlussleitung an Fallleitung. Dimensions-Übergang in Sammelanschlussleitung scheitelgleich eingebaut. Der Dimensionsübergang in Sammelanschlussleitungen ist scheitelgleich vorzunehmen.

Längenausdehnung bei Abwasserleitungen

Durch hohe Abwasser-Temperaturen von Waschmaschinen oder Küchenspülen können sich auch Schmutzwasserleitungen in der Länge ausdehnen. Temperaturunterschiede von > 50 K und mehr sind keine Seltenheit. Daher ist auch für Schmutzwasserinstallationen die entsprechende Kompensation der temperaturbedingten Längenausdehnung vorzusehen.

Die temperaturbedingte Längenänderung kann bei Steck- muffensystemen sehr einfach und sicher kompensiert werden. Hierzu wird bei Rohren mit einer Baulänge von mindestens einem Meter an der Steckmuffe eine Markierung angebracht. Anschließend wird das Rohrende wieder so weit aus der Steckmuffe gezogen, bis die Markierung zehn Millimeter vor der Steckmuffe ist (Abb. 5). Spätestens nach drei Metern Rohrlänge muss eine Ausdehnungsmöglichkeit geschaffen werden. Durch diese sehr einfache Maßnahme entsteht der notwendige Ausdehnungsraum bei größeren Rohrlängen. Vorteil: Bei Steckmuffensystemen werden hierfür in der Regel keine Sonderformteile benötigt.

Das Bild zeigt den Doppelabzweig „RAUPIANO PLUS DN 90/90 max flow“ zum Anschluss gegenüberliegender WCs.
Quelle: Rehau
Abbildung 4: Doppelabzweig „RAUPIANO PLUS DN 90/90 max flow“ zum Anschluss gegenüberliegender WCs.

Brandschutzanforderungen

Brandschutzanforderungen sind für die komplette Hausinstallation zu beachten. Noch vor diversen technischen Normen gelten die Bauordnungen der einzelnen Bundesländer. Zur Vereinfachung geht dieser Beitrag auf die Anforderungen der Musterbauordnung (MBO) ein. Für die jeweiligen Projekte sind in jedem Fall die Anforderungen der jeweiligen Landesbauordnung zu prüfen und einzuhalten.

Werkstoffauswahl und vorbeugender baulicher

Brandschutz

Nicht brennbare Installationssysteme aus metallischen Werkstoffen, beispielsweise Abwasserrohre aus Guss oder Stahl, verfügen im Vergleich zu brennbaren Installationssystemen aus Kunststoffen über eine deutlich bessere Wärmeleitfähigkeit. Dieser Wärmestrom lässt sich unter Umständen nicht in einen Brandabschnitt eingrenzen, es kann im Brandfall zur Wärmeleitung durch Wände und Geschosstrenndecken hindurch und zur Wärmeabstrahlung in andere Abschnitte kommen. Angeschlossene brennbare Installationsabschnitte können aufgrund der zu hohen Temperaturen abschmelzen. Um das zu verhindern sind zum Beispiel zusätzliche Dämm- oder Abschottungsmaßnahmen nötig. In vielen Fällen (zum Beispiel muffenlose Guss-Rohre) können zusätzlich spezielle Rohrverbinder eingesetzt werden, die eine thermische Trennung bewirken.

Mischinstallationen für Abwasseranlagen können im Bereich von Sammel- und Fallleitungen zum Beispiel aus Gussrohr, die Einzel- und Sammelanschlussleitungen in den Etagen dagegen aus Kunststoffrohren bestehen. Neben der Problematik, dass es für derlei Mischinstallationen selten einen vollständigen schallschutztechnischen Nachweis gibt, entstehen im Brandschutz oftmals deutlich höhere Aufwendungen im Vergleich zu einheitlichen Systemen. Sehr häufig müssen neben geeigneten Dämmungen weitere Sonderbauteile verwendet werden. Deutlich einfacher gestaltet sich der vorbeugende bauliche Brandschutz mit brennbaren Rohrsystemen: Leitungsabschnitte im betroffenen Brandabschnitt werden verbrennen. Zur Vermeidung der Rauch- und Brandweiterleitung werden Brandabschottungen mit intumeszierenden Werkstoffen eingesetzt. Somit werden die Öffnungen in Wand- und Deckenbereichen feuer- und rauchdicht verschlossen. Das schalldämmende Entwässerungssystem „RAUPIANO PLUS“ bietet in Gebäuden etwa ein hohes Maß an Sicherheit: Spezielle Brandmanschetten schließen im Brandfall den Abschnitt hermetisch ab und verhindern das Durchschlagen von Rauch und Feuer. Die aufeinander abgestimmten Komponenten stellen eine Systemlösung dar.

Sie stellen die Erfüllung der gesetzlichen Normen sicher und verfügen über die entsprechenden vollständigen baurechtlichen An- und Verwendbarkeitsnachweise (zum Beispiel: abZ + aBG). In der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) wird der Zulassungsgegenstand beschrieben. In der allgemeinen Bauartgenehmigung (aBG) wird beschrieben, wie das durch die allgemein bauaufsichtliche Zulassung beschriebene Produkt eingebaut werden muss bzw. darf. Selbstverständlich müssen beim Einbau von Brandmanschetten und Brandschutzbändern Schallschutzmaßnahmen beachtet werden. Hier kann zum Beispiel eine Dämmung zwischen Rohr und Brandabschottung eingesetzt werden.

Das Bild zeigt die Kompensation der temperaturbedingten Längenänderung bei Steckmuffensystemen.
Quelle: Rehau
Abbildung 5: Kompensation der temperaturbedingten Längenänderung bei Steckmuffensystemen.

Sicherheit mit Systemlösungen

Um Problemstellungen zu vermeiden, empfiehlt es sich für Planung und Ausführung im vorbeugenden baulichen Brandschutz, Systemlösungen zu wählen, die über die entsprechenden vollständigen baurechtlichen An- und Verwendbarkeitsnachweise verfügen. Damit kann über den gesamten Abmessungsbereich geplant und gearbeitet werden.

Fazit

Für nahezu jede Einbausituation stehen heute Steckmuffen- systeme und eine sehr große Auswahl an Formteilen zur Ver- fügung. Richtig angewendet, klappt es auch mit dem Wohnkomfort im Innenraum. Es lohnt sich also innerhalb eines Gesamtsystems zu planen und zu installieren. Insbesondere wenn es darum geht, neben einer bedarfsgerecht dimensionierten Schmutzwasserinstallation auch die Anforderungen im Brand- und Schallschutz erfüllen zu können.

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Donnerstag, 07.09.2023

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