Fettabscheider in der Praxis

Die eigentliche Abwasserreinigung im Klärwerk ist eine Aufgabe der Kommunen, die in der Regel durch die Abwassergebühren finanziert wird. Auf der mitunter langen Strecke ins Klärwerk lagern sich die im Abwasser mitgeführten Verschmutzungen (Lebensmittelreste, Fette, Unrat) ab und verursachen Verengungen und Verstopfungen in der Kanalisation. Deswegen ist die Vorreinigung des Abwassers durch einen Fettabscheider bei plan- und gewerbsmäßigem Anfall fetthaltiger Abwässer gesetzlich vorgeschrieben. Fette, seien es pflanzliche oder tierische (Knochenfett, Talg, Schmalz, Butter, Trane etc.), fallen besonders in der Gastronomie und in der Lebensmittelindustrie an. Die einbaupflichtigen Betriebe sind in DIN 1986, Teil 100, Absatz 9.2.2, aufgeführt. Zu den wichtigsten gehören gewerbliche Küchen, Gaststätten, Restaurants, Hotels, Autobahnraststätten, Kantinen, Grill-, Brat- und Frittierküchen, Einrichtungen wie Altersheime, Krankenhäuser, Kindergarten-, Schul- und Mensa-Küchen, weiterhin Schlachthöfe, Metzgereien mit und ohne Schlachtung, Fleisch verarbeitende Betriebe, auch Ölmühlen und Margarineproduktionsbetriebe.

Funktionsprinzip

Fettabscheider gemäß DIN EN 1825-1 und DIN 4040-100 trennen Abwasserbestandteile unter Ausnutzung ihrer unterschiedlichen spezifischen Dichten. DIN 4040-100 wurde im Dezember 2016 durch eine überarbeitete Neuausgabe abgelöst. In Ergänzung zu DIN EN 1825 enthält sie weitere Anwendungsanforderungen für Deutschland, um das bestehende Sicherheitsniveau aufrechtzuerhalten. Der Prozess der Phasentrennung im Innern des Fettabscheiders verläuft ohne maschinelle Hilfe, lediglich durch die hydraulischen bzw. strömungstechnischen Verhältnisse im Abscheidebehälter. Das Abwasser aus der gewerblichen Küche wird dem Fettabscheider in freiem Gefälle zugeleitet und durchströmt ihn permanent. Der Fettabscheider selbst kann in mehrere Funktionsbereiche unterteilt werden. Im unteren Bereich befindet sich der Schlammsammelraum. Hier sammeln sich Speisereste und andere partikuläre Bestandteile mit einer spezifischen Dichte höher als Wasser. Dem Schlammsammelraum schließt sich nach oben hin der Abscheideraum an. Hier verläuft der Prozess der Phasentrennung. Stoffe mit einer spezifisch geringeren Dichte als Wasser, beispielsweise Fette und Öle, sammeln sich im sogenannten Fettsammelraum im oberen Bereich des Fettabscheiders. Die nach diesem Prinzip arbeitenden Fettabscheider können jedoch keine gelösten oder kolloidal vorliegenden Abwasserinhaltsstoffe wie Emulsionen aus Fett, Öl und Wasser abtrennen. Hierfür sind, je nach Anforderung der zuständigen Behörden, weitergehende Abwasserbehandlungsanlagen vorzusehen.

Normative Anforderungen

Die Dimensionierung und Leistungsfähigkeit ist behördlich geregelt. Für den Hersteller von Fettabscheidern ist vor allem die DIN 1825-1 relevant. Sie beschreibt Bau-, Funktions- und Prüfgrundsätze, Kennzeichnung und Güteüberwachung von Fettabscheideranlagen. Zu den Baugrundsätzen gehören neben den Anforderungen an die eingesetzten Werkstoffe (u. a. Gusseisen, nicht rostender Stahl, glasfaserverstärkte Kunststoffe, Polyethylen) Aspekte wie Wasserdichtheit der Bauteile, Zugänglichkeit, Anschlussmöglichkeiten, Einbauteile, Schlammfänge, Abdeckungen, Höhe und Speichervolumen des Fettsammelraums, Gefälle und Lüftung. Statik und Standsicherheit nehmen einen besonderen Stellenwert ein. Als Funktionsanforderungen wurden die Sicherstellung einer ungehinderten Durchströmung der Anlage, die Wirkung selbsttätiger Warneinrichtungen und anderer Zusatzeinrichtungen sowie die Bestimmung der Nenngröße werkmäßig hergestellter Abscheider begriffen.

Berechnung der Nenngröße

Fettabscheider funktionieren rein physikalisch nach dem Schwerkraftprinzip, sprich dem Dichteunterschied: Schwere Abwasserinhalte sinken nach unten, leichte Stoffe wie Öle und Fette steigen auf. Damit dieses Prinzip funktioniert und sich die lipophilen Stoffe absetzen können, ist die Auswahl und Bemessung der richtigen Nenngröße (NS) von entscheidender Bedeutung. Üblicherweise erfolgt die Berechnung der Nenngröße nach der für Planer und Betreiber relevanten DIN EN 1825-2. Diese Norm legt Anforderungen an die Wahl von Nenngrößen, Einbau, Betrieb und Wartung von Abscheideranlagen für Fette nach DIN EN1825-1 fest. Die Formel zur Berechnung der Nenngröße lautet:

Q_S x f_d x f_t x f_r,

wobei Q_S der maximale Schmutzwasserzufluss, f_d der Dichtefaktor des Fettes, f_f der Temperaturfaktor und f_r der Reinigungsmittelfaktor ist. DIN EN 1825-2 unterscheidet grundsätzlich zwischen drei Varianten der Bemessung:

• auf Grundlage der Kücheneinrichtung,
• auf Basis der täglich zubereiteten Mahlzeiten und
• für den industriellen Bereich der Fleischverarbeitung mit Schlachtung und/oder Wurstwarenproduktion.

Der Bemessungsweg beinhaltet neben der Berücksichtigung gastronomiespezifischer Parameter und Charakteristika wie Betriebszeiten oder Stoßbelastungen auch die Abwasserbeschaffenheit sowie die Temperatur-, Dichte- und Reinigungsmittelfaktoren. Wenn die Kücheneinrichtung bereits geplant oder vorhanden ist, empfiehlt sich die Bemessung nach den Einrichtungsgegenständen. Hierdurch ist oft eine wesentlich genauere Nenngrößenermittlung als beim Ansatz nach den zubereiteten Mahlzeiten möglich. Bei Fleisch verarbeitenden Betrieben wird die Anzahl der Tiere oder die produzierte Menge an Wurstwaren zugrunde gelegt.

Fachgerechte Installation

Einbausituation und Montage der Anschlüsse beeinflussen die Funktionalität eines Fettabscheiders entscheidend. Die hierfür geltenden Grundsätze finden sich ebenfalls in den zuvor angesprochenen Normen. Die Wahl des Fettabscheider-Standortes ist maßgeblich von der bautechnischen, organisatorischen und logistischen Situation abhängig. So können Fettabscheider außerhalb des Gebäudes oder im Gebäude installiert werden. Grundsätzlich arbeiten Fettabscheider für den Erdeinbau nach dem gleichen Funktionsprinzip wie die Varianten für die freie Aufstellung innerhalb des Gebäudes. Gleiches gilt auch hinsichtlich Bemessung und Betrieb. In der baulichen und handwerklichen Praxis, sprich der Einbringung eines Fettabscheiders der berechneten Nenngröße, können sich, insbesondere bei Sanierung und Nachrüstung, ungeahnte Schwierigkeiten ergeben: Die Einbringwege (Zufahrten, Flure, Korridore) können zu eng oder zu verwinkelt sein, die Öffnungen (Türen, Tore, Schächte) zu klein. In solchen Fällen sind Produkte und Lösungen gefordert, die über die reine Erfüllung aktueller Normen hinausgehen.

An erster Stelle zu nennen ist die Wahlmöglichkeit aus einem breiten Produkt-Portfolio: Unterschiedliche Formen und verschiedene Werkstoffe erhöhen die Wahrscheinlichkeit, die richtige Lösung für eine spezifische Situation zu finden. Von Vorteil ist eine teilweise oder vollständige Montier- und Demontierbarkeit: Sie erhöht die Chance, einen Fettabscheider auch in schwer zugänglicher Position zu installieren. Als vorteilhaft erweisen sich Ausbaustufensysteme, die neben der Basisausführung auch Komponenten wie Direktabsaugung, Hochdruckinnenreinigung und Entsorgungspumpen enthalten und sich modular kombinieren und erweitern lassen.

Freiaufstellung in Gebäuden

Die Installation des Fettabscheiders erfolgt im Idealfall so nah wie möglich am Anfallort des fetthaltigen Abwassers. Sind also Räumlichkeiten für die Fettabscheideranlage vorhanden, empfiehlt es sich, diese entsprechend zu nutzen. Um auch hier Geruchsbelästigung bei der Entleerung zu vermeiden, werden sogenannte Ausbaustufen angeboten. Diese beinhalten beispielsweise Direktabsaugleitungen, Entleerungspumpen oder Hochdruckinnenreinigung. Auf Wunsch kann der Entleerungsvorgang vollautomatisch über eine Fernbedienung erfolgen. Die Räumlichkeiten für die Aufstellung des Fettabscheiders sollten trocken sein und über eine Be- und Entlüftung verfügen, um die Verteilung eventuell auftretender Gerüche im Gebäude zu vermeiden und ein angenehmes Arbeiten zu ermöglichen. Und natürlich muss die Aufstellfläche eben sein.

Einbau in Erdreich

Fettabscheider für den Erdeinbau sind immer dann gefordert, wenn bauliche oder gesetzliche Vorgaben eine freie Aufstellung verhindern. Die Anforderungen an erdeingebaute Fettabscheider sind ebenfalls in den Normen DIN EN 1825 und DIN 4040-100 definiert. Die Anforderungen an Fettabscheider für den Erdeinbau betreffen vor allem statische und betriebliche Aspekte. Abhängig von der Wahl des Einbauortes sind beispielsweise verschiedene Belastungsklassen erforderlich, um der Verkehrsbelastung in Zufahrten oder Wirtschaftshöfen gerecht zu werden. Es wird hierbei zwischen den Belastungsklassen A15, B125 und D400 nach DIN EN 124 unterschieden.

Erstere eignen sich für die Verwendung in Bereiche ohne Fahrzeugverkehr, z. B. Grünflächen, Letztere zur Verwendung in Zufahrtsbereichen oder Fahrbahnen. Unabhängig von der Belastungsklasse sollten die Schachtabdeckungen stets geruchsdicht verschlossen sein, um eventuelle Geruchsbelästigung zu vermeiden. Gerade bei erdeingebauten Fettabscheidern können beim Abnehmen der Schachtabdeckung während der Entleerung und Reinigung Geruchsbelästigungen entstehen. Durch Direktabsaugung und Hochdruckinnenreinigung kann dies vermieden werden.

Über die Direktabsaugleitung seitlich am Abscheidebehälter lässt sich der gesamte Inhalt über den Schlammfang absaugen. Die Absaugleitung wird meist durch einen verschließbaren Hausanschlusskasten an die Gebäudeaußenseite geführt oder endet in einem Entsorgungsschacht. Bei der Hochdruckinnenreinigung wird der Abscheider während und nach der Entleerung, auf Wunsch vollautomatisch, mit Frisch- oder Brauchwasser gereinigt. Ein Abheben der Schachtabdeckung zum Zweck der Entleerung ist dabei nicht mehr notwendig.

Zulauf- und Ablaufleitungen

Die normkonforme Verlegung der Zulaufrohrleitung ist für die ordnungsgemäße Funktion des Fettabscheiders von großer Bedeutung. Um die Abscheidbarkeit der im Abwasser vorliegenden Stoffe zu gewährleisten, ist der Energieeintrag durch große Fallhöhen oder spontane Umlenkungen zu vermeiden. Daher sind maximal 45°-Bögen zu verwenden und Zwischenstücke bei den Umlenkungen vorzusehen. Grobfänge dienen zur Filtrierung von Besteck und Geschirrresten. Direkt vor dem Zulauf des Fettabscheiders ist zudem eine Beruhigungsstrecke einzurichten.

Wärmedämmung und Begleitheizung

Wird die Zulaufleitung durch unbeheizte Bereiche im Gebäude geführt, oder besteht sogar Frostgefahr, empfiehlt es sich, eine Wärmedämmung oder Rohrbegleitheizung zu installieren. Diese Maßnahme wirkt der Anlagerung von Fett in der Rohrleitung und daraus resultierender Verstopfung entgegen. Der Einsatz einer Rohrbegleitheizung empfiehlt sich bei Rohrleitungslängen von mehr als 50 m und dauerhaften Umgebungstemperaturen von weniger als 5 °C.

Rohrwerkstoff

Besonders wichtig ist die Wahl des Rohrwerkstoffs im Bereich der Zulauf- und Lüftungsleitung. Schwachstellen sind hier häufig Innenbeschichtungen und Verbindungsflächen, da an ihnen oft erste Anzeichen von Korrosion auftreten. Die Rohrleitung zur Entlüftung des Fettabscheiders ist in besonderem Maße gefährdet, da hier Fettsäuren durch die Aerosolbildung in konzentriertem Maße auftreten und den Rohrleitungswerkstoff und die Innenbeschichtung angreifen. Generell ist daher ein fettsäurebeständiger Rohrwerkstoff zu wählen. Geeignet sind beispielsweise KML-, Glas- oder dickwandige Kunststoffrohrleitungen oder das Edelstahlrohr ACO Pipe aus dem Werkstoff 1.4404. Die detaillierten Anforderungen bezüglich der Rohrleitungsverlegung finden sich unter Punkt 7.3 der DIN EN 1825, zur chemischen Beständigkeit Punkt 4.1 in DIN 4040-100, Ausgabe 2016.

Ablaufleitung und Rückstaugefahr

Befindet sich der Ruhewasserspiegel des Fettabscheiders unter der örtlich festgelegten Rückstauebene, ist für eine ausreichende Abwasserableitung mithilfe einer Abwasserhebeanlage nach DIN EN 12050-1 oder -2 bzw. einer Pumpstation nach DIN EN 752 zu sorgen. Im Falle eines Rückstaus entstehen sonst durch in die Räumlichkeiten austretendes Wasser Schäden an Gebäude und Anlagentechnik. Im gewerblichen Bereich muss die Abwasserhebeanlage stets als Doppelpumpenanlage ausgeführt sein – Stichwort Redundanz. Eine zweite Pumpe erhöht die Ausfallsicherheit der Anlage deutlich und führt das anfallende Abwasser sicher ab. Darüber hinaus muss die Abwasserhebeanlage über eine geeignete Niveauerfassung verfügen. Hier empfehlen sich Systeme wie die Staudruckmessung mit Lufteinperlung oder eine hydrostatische Messung. Schwimmerschaltungen sind aufgrund der sich im Arbeitsbehälter bildenden Schwimmschicht nicht zu empfehlen. Außerdem fordert DIN 4040-100 unter Punkt 9.5 eine netzunabhängige Warneinrichtung, damit dem Betriebspersonal optisch als auch akustisch Störungen angezeigt werden.

Zusatzfunktionen und kundenspezifische Lösungen

Wenn die Erfüllung der DIN-Normen, die Lieferbarkeit der benötigten Nenngröße sowie die Installierbarkeit vor Ort geklärt sind, kommen weitere Faktoren in den Auswahl- und Entscheidungsprozess: Geräteeigenschaften, die den Funktionsumfang erhöhen, die den Betrieb vereinfachen und damit Komfort und Nutzen für den Betreiber steigern. Ein gutes Beispiel dafür ist die Beheizung zur Verflüssigung bzw. Flüssighaltung schnell aushärtender Fette im Sinne der reibungslosen Entsorgung; oder die automatische Fettschichtdickenmessung, die eine bedarfsorientierte Entleerung des Fettabscheiders durch flexible Anpassung der Entleerungsintervalle ermöglicht. Zu den fortschrittlichsten Entwicklungen gehört hier etwa das GSM-Modul von ACO Haustechnik, mit dem sich auch die Übermittlung des Entleerungsbedarfs an den Entsorgungsbetrieb automatisieren lässt.

Kundenspezifische Lösungen gliedern sich grundsätzlich in zwei Gruppen: Solche, die eine Antwort auf eine besondere bauliche Situation darstellen und solche, die besondere Funktionen erfüllen. Zur ersten Gruppe gehören beispielsweise auf der Baustelle geschweißte Fettabscheider. Die zweite umfasst u. a. Fettabscheider mit individuellen Nenngrößen, Parallelanlagen, Fettabscheider mit Komponententrennung (das heißt separatem Schlammfang und Abscheider), Anlagen aus höherwertigen Edelstählen sowie Fettabscheider mit Sonderaggregaten (z. B. leistungsfähigere Entleerungspumpen und zusätzlicher Hochdrucksprühkopf).

Entleerung und Wartung

Über die Zeit sammeln sich Fette, Öle und auch Schlamm im Fettabscheider an. Um einerseits die hydraulische Leistungsfähigkeit zu gewährleisten und andererseits negative Folgen für Umgebung und Umwelt durch mikrobiologische Abbauprozesse zu verhindern, müssen diese Abscheideranlagen regelmäßig entleert, gereinigt und mit Wasser wiederbefüllt werden. Normativ vorgesehen ist hier ein Entleerungsintervall von vier Wochen, vorzugsweise 14 Tagen – unabhängig von der tatsächlichen Fettschichtdicke. In Absprache mit der zuständigen Behörde sind jedoch längere Entleerungszyklen möglich, sofern ein geringerer Fett- und Schlammanfall nachgewiesen werden kann. Dieser Nachweis erfolgt durch Dokumentation im Betriebsbuch, dessen Einträge im Zuge der regelmäßigen Überprüfungen erfolgen. Zur Messung von Schlammhöhe und Fettschichtdicke sind Fettabscheider herkömmlicher Bauart mit Schaugläsern zur Sichtkontrolle ausgestattet. Bei modernen Geräten erfolgt die Messung automatisch durch ein Fettschichtdickenmessgerät.

Um etwa Geruchsbelästigung bei der Entleerung zu vermeiden, werden sogenannte Ausbaustufen angeboten. Diese beinhalten beispielsweise Direktabsaugleitungen, Entleerungspumpen und Hochdruckinnenreinigung. Bei Letzterer wird der Abscheider während und nach der Entleerung, auf Wunsch vollautomatisch, mit Frisch- oder Brauchwasser gereinigt. Ein Abheben der Schachtabdeckung bei freigestellten Abscheidern zum Zweck der Entleerung ist dabei nicht mehr notwendig.

Selbst wenn die Entsorgung durch Abpumpen erfolgt, ist der üble Geruch, der zwischen den Reinigungsintervallen entsteht, nicht aus der Welt: Ungünstig gelegte Lüftungsleitungen, stellenweise undichte Rohrleitungssysteme und Bodenabläufe mit zu geringer Wasservorlage bieten Schlupflöcher, durch die der Gestank an die Geruchsnerven gelangt. Eine Pendelgasleitung für die Abluft des Tankfahrzeugs oder die Verwendung der Geruchsneutralisation von ACO Haustechnik schaffen hier Abhilfe.

Eine Vielzahl normgerechter Fettabscheider findet sich im Produktportfolio von ACO Haustechnik: Geräte zur Freiaufstellung oder für den Erdeinbau; zur Voll- oder Teilentsorgung; in unterschiedlichen Bauformen und Nenngrößen. Geräteeigenschaften wie die Beheizung zur Verflüssigung bzw. Flüssighaltung schnell aushärtender Fette oder die automatische Fettschichtdickenmessung erhöhen den Funktionsumfang und vereinfachen den Betrieb.

Wissenwertes zur Freiaufstellung

Bei der Montage frei aufgestellter Fettabscheider gilt es insbesondere zu beachten:

• Idealerweise ist der Fettabscheider zwecks Wartungs- und Inspektionsarbeiten rundum begehbar – z. B. zur Erneuerung des Heizstabs oder der Fettschichtdickenmessung.
• Steuerfunktionen sind einzeln abzusichern, damit bei Wartungsarbeiten andere elektrische Geräte weiterhin funktionstüchtig sind
• Rohrleitungsrichtlinien unbedingt beachten (Stichwort Einbau Beruhigungsstrecke)
• Sorgfältige Auswahl des Rohrleitungsmaterials, denn Absaugleitungen, Abwasserleitungen müssen den physikalischen und chemischen Anforderungen standhalten
• Wiederbefüllungseinrichtungen, Trinkwasseranforderungen und Installationsnormen beachten
• Kaltwasserleitung für die Befüllung des Abscheiders müssen gegen Schwitzwasser isoliert werden
• Zwecks einfacher Austauschbarkeit sollten Zuleitungen und Kabel in Leerrohren verlegt werden
• Abscheider müssen separat belüftet werden, siehe dazu auch DIN 4040-100, Punkt 9.7 Durchlüftung
• Bei nachgeschalteten Hebeanlagen Revisionsschieber einbauen
• Vor dem Abscheider Grobfänge installieren – sie filtern Besteck, Geschirrreste etc. raus und sparen im Nachgang viel Arbeit (verstopfte Zuleitungen, blockierte Entsorgungspumpen etc.)
• Nach Inbetriebnahme: die Wartungszyklen einhalten

Mehr zum Thema auf der ISH erfahren

Die SBZ bietet auf der ISH 2017 in Frankfurt (14. bis 18. März) erstmals themenbezogene Führungen über die SHK-Fachmesse an. Einen Schwerpunkt dieser Guided Tours bildet der Rundgang zu den Themen Sanitärtechnik vor und hinter der Wand. Jede Tour dauert etwa zwei Stunden. Die Teilnahme ist kostenlos, Teilnehmer erhalten zudem kostenfreien Zugang zur Messe. Weitere Infos und Anmeldung unter

www.sbz-online.de/guidedtours

Wissenswertes zum Erdeinbau

Die Montage eines erdeingebauten Fettabscheiders umfasst prinzipiell die folgenden Schritte:

• Ausheben der Baugrube
• Erstellen der Standfläche (einfache Betonauskofferung, Sohlebettung)
• Einbringen des Schachts mit ca. 0,5 m umlaufendem Freiraum zur Grubenwand
• Beginn der allseitigen Verfüllung der Baugrube
• Herstellung spannungsfreier Anschlüsse entsprechend der Ausbaustufen (Zu- und Ableitung des Abwassers zu Probenahmeschacht, Absaugleitung, Sensorleitung Erdkabel, Zuleitung für Hochdruckinnenreinigung)
• Achtung: sollte die horizontale Zuleitung länger als 10 m sein, ist unmittelbar vor dem Abscheider ein Entlüftungsanschluss vorzusehen – siehe dazu Bild 6 aus der aktuellen DIN 4040-100, Pkt. 9.7 Durchlüftung
• Bei Hochdruckinnenreinigung: Einsetzen und Verrasten der Traverse in die vorgesehene Haltebrücke, Einschrauben des Sprühkopfs
• Herstellung der Anschlüsse im Abscheider sowie der Versorgungsanschlüsse
• Befüllung des Abscheiders und Überprüfung aller Anschlüsse auf Dichtigkeit
• Weitere umseitige Verfüllung sowie ausreichende Umfütterung und spannungsfreie Abdichtung der Anschlüsse und Rohrleitungen
• Je nach örtlicher Gegebenheit Einsetzen von Schachtverlängerungen und Aufsatzstück
• Abschluss der Verfüllung

Matthias Jäger ist Produktmanager Abscheide- und Verfahrenstechnik bei ACO Haustechnik, 36457 Stadtlengsfeld, Telefon (03 69 65) 8 19-0, www.aco-haustechnik.de