Für die Planung und Ausführung von Rückstausystemen gelten die DIN 1986‑100 „Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmungen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN 12056“, Ausgabe Dezember 2016, sowie die DIN EN 12056-4 „Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Teil 4: Abwasserhebeanlagen; Planung und Bemessung“, Ausgabe Januar 2001.
Zum Rückstauschutz können automatisch arbeitende Abwasserhebeanlagen oder – unter bestimmten Voraussetzungen – Rückstauverschlüsse eingesetzt werden. Gemäß DIN 1986-100, Abschnitt 13.1.1, sollte in jedem Fall eine Prüfung stattfinden, ob Ablaufstellen unterhalb der Rückstauebene zwingend erforderlich sind.
Oberhalb der Rückstauebene anfallendes Abwasser ist mit freiem Gefälle in die Kanalisation zu entwässern. Wenn kein ausreichendes Gefälle zum Kanal besteht, ist das Abwasser mittels Abwasserhebeanlagen in den Kanal zu fördern.
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Rückstauebene
In der DIN EN 12056-4 wird die Rückstauebene unter Abschnitt 3.1.3 als „höchste Ebene, bis zu der das Wasser in einer Entwässerungsanlage ansteigen kann“, definiert. In der Praxis gilt die Straßenoberfläche an der Anschlussstelle in den öffentlichen Kanal als Rückstauebene, wenn seitens der örtlichen Behörden nichts anderes festgelegt ist. Hier kann im Normalfall das anstauende Wasser aus dem öffentlichen Kanal austreten und sich breitflächig verteilen.
Die Rückstauebene kann in besonderen Fällen aber auch anders definiert werden, so zum Beispiel bei abschüssigem Gelände. Dabei wird häufig die Höhe der Rückstauebene durch die Höhe des bergauf liegenden Kanalschachtes definiert.
Hinweis: Die Festlegung der maßgebenden Rückstauebene sollte man sich grundsätzlich vom Betreiber des öffentlichen Kanalnetzes schriftlich bestätigen lassen.
Ablaufstellen für Schmutzwasser
Nach DIN 1986-100, Abschnitt 13.1.2, sind Ablaufstellen für Schmutzwasser, deren Wasserspiegel im Geruchsverschluss unterhalb der Rückstauebene liegt, durch automatisch arbeitende Abwasserhebeanlagen mit Rückstauschleife nach DIN EN 12056-4 gegen Rückstau aus dem Abwasserkanal zu sichern.
Rückstauverschlüsse müssen der DIN EN 13564-1 „Rückstauverschlüsse für Gebäude – Teil 1: Anforderungen“, Ausgabe Oktober 2002, entsprechen. Gemäß DIN EN 12056-4, Abschnitt 4 (Schutz gegen Rückstau), dürfen Rückstauverschlüsse nur unter folgenden Voraussetzungen verwendet werden:
Für die Verwendung der in DIN EN 13564-1 enthaltenen Typen muss DIN 1986-100, Abschnitt 13.2 (Rückstauverschlüsse), beachtet werden.
Ablaufstellen für Regenwasser
Ablaufstellen für Regenwasser, deren Oberkante des Ablaufrostes unterhalb der Rückstauebene liegt, dürfen gemäß DIN 1986-100, Abschnitt 13.1.3, an die öffentliche Kanalisation nur getrennt von häuslichem Abwasser über automatisch arbeitende Abwasserhebeanlagen, die außerhalb des Gebäudes angeordnet werden müssen, rückstaufrei nach DIN EN 12056-4 (heben über die Rückstauebene, Rückstauschleife) angeschlossen werden.
Abflusswirksame Flächen unterhalb der Rückstauebene, die ein Gefälle zum Gebäude aufweisen, etwa Garageneinfahrten, Hauseingänge oder Geländeabtragungen zu Souterrainwohnungen, sind möglichst klein zu halten.
In Ausnahmefällen, wie zum Beispiel bei Grenzbebauung und innerstädtischen Innenhöfen, kann die Abwasserhebeanlage auch innerhalb des Gebäudes mit einer Doppelanlage installiert werden, wenn das Gebäude in geeigneter Weise durch bauliche Maßnahmen gegen Überflutung geschützt wird.
Zur Entwässerung kleiner Flächen unterhalb der Rückstauebene mit Gefälle zu Eingängen des Gebäudes, etwa bei Garagenrampen, kann die Abwasserhebeanlage ebenfalls innerhalb des Gebäudes installiert werden.
Bei kleinen Flächen (ca. 5 m²) von Kellerniedergängen und dergleichen kann das Regenwasser versickert werden, wenn die Bodenverhältnisse hierfür geeignet sind. Ist eine Versickerung nicht möglich, dürfen solche Flächen bei Vorhandensein natürlichen Gefälles über Rückstauverschlüsse nach DIN EN 13564-1 entwässert werden, wenn geeignete Maßnahmen, beispielsweise Schwellen bei Kellereingängen, ein Überfluten der tief liegenden Räume durch Regenwasser verhindern, solange der Rückstauverschluss geschlossen ist.
Bei der Regenwasserableitung müssen, unabhängig von Maßnahmen des Rückstauschutzes, Überflutungsprüfungen nach DIN 1986‑100, Abschnitt 14.9 (Überflutungs- und Überlastungsnachweise) durchgeführt werden.
Rückstauverschlüsse
Bei Rückstauverschlüssen wird der Durchfluss in rückstaugefährdeten Abwasserleitungen durch Klappen, Schieberplatten oder Quetschventile unterbrochen. Zu beachten ist hierbei Folgendes:
In der DIN EN 13564-1 werden Rückstauverschlüsse in sechs Typen unterschieden (Typen 0 bis 5). Ist der Einbau eines Rückstauverschlusses gemäß DIN 1986-100, Abschnitt 13.1.2, bzw. DIN EN 12056-4, Abschnitt 4, möglich, dürfen für den jeweiligen Anwendungsfall nur die in Tabelle 4 der DIN 1986-100 genannten Typen verwendet werden.
Abwasserhebeanlagen
Abwasserhebeanlagen bestehen aus einem Sammelbehälter, einer oder erforderlichenfalls zwei Pumpen und der Druckleitung. Bei einer Abwasserhebeanlage wird das Abwasser mithilfe der Pumpe über die Rückstauschleife in die weiterführende Abwasserleitung gefördert.
Bei der Rückstauschleife handelt es sich gemäß DIN EN 12056-4 um den sich über der Rückstauebene befindenden Teil der Druckleitung einer Abwasserhebeanlage, d. h. die Rohrsohle muss hier oberhalb der Rückstauebene liegen. Dadurch kann das Abwasser aus dem öffentlichen Kanal nicht in die gefährdeten Räume gelangen. Durch die Rückstauschleife wird somit der absolute Schutz gegen Rückstau erreicht, selbst wenn die Anlage außer Betrieb oder defekt ist.
Gemäß Abschnitt 13.3 der DIN 1986-100 müssen die Planung und Bemessung von Abwasserhebeanlagen und der zugehörigen Druckleitungen nach DIN EN 12056‑4 erfolgen. Druckleitungen von Abwasserhebeanlagen dürfen dabei nur an belüftete Grund- oder Sammelleitungen angeschlossen werden.
Bei Abwasserhebeanlagen für Regenwasser darf der Anschluss nur an Grundleitungen außerhalb des Gebäudes erfolgen. In begründeten Ausnahmefällen und bei kleinen angeschlossenen Flächen kann die Hebeanlage innerhalb des Gebäudes installiert werden. Hierbei ist die Druckleitung aus hydraulischen Gründen möglichst nahe an der Gebäudeaußenwand an die Regenwassersammel- bzw. Regenwassergrundleitung anzuschließen.
Gemäß DIN EN 12056-4 dürfen nur folgende Abwasserhebeanlagen verwendet werden:
Für den Fall, dass der Abwasserzufluss nicht unterbrochen werden darf, sind Doppelhebeanlagen entsprechend dem Anwendungsfall nach DIN EN 12050-1 bzw. DIN EN 12050-2 einzubauen.
DIN EN 12050-1
Fäkalienhebeanlagen nach DIN EN 12050-1 müssen nachweislich einige Anforderungen erfüllen. Sie müssen:
Hinweis: Fäkalienhebeanlagen mit Fäkalienzerteilung sind besonders geeignet bei kleinen Querschnitten der Pumpendruckleitung und großen Leitungslängen. Sie sind grundsätzlich nicht geeignet für die Förderung von Abwasser mit abrasiven Stoffen (z. B. Sand) oder die Entwässerung von Hof- und Parkplätzen sowie Garagenrampen und die Ableitung von Drainagewasser.
DIN EN 12050-2
Abwasserhebeanlagen für fäkalienfreies Abwasser/Regenwasser nach DIN EN 12050-2 müssen bei einem manometrischen Förderdruck von 0,4 bar (40 kPa) eine Mindestfließgeschwindigkeit des Mediums in der Druckleitung von 0,7 m/s erreichen.
DIN EN 12050-3
Fäkalienhebeanlagen zur begrenzten Verwendung nach DIN EN 12050-3 dürfen nur eingesetzt werden, wenn der Benutzerkreis klein ist und diesem oberhalb der Rückstauebene ein weiteres WC zur Verfügung steht. Zusätzlich zu dem WC dürfen höchstens ein Handwaschbecken, eine Dusche und ein Bidet angeschlossen werden. Alle Entwässerungsgegenstände müssen sich in demselben Raum befinden.
Fäkalienhebeanlagen zur begrenzten Verwendung müssen bei einem manometrischen Förderdruck von 0,3 bar (30 kPa) eine Mindestfließgeschwindigkeit des Mediums in der Druckleitung von 0,7 m/s erreichen. Diese Hebeanlagen sollten mit einer statischen Förderhöhe von 2,5 m geprüft worden sein.
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Lüftung von Abwasserhebeanlagen
Gemäß DIN 1986-100, Abschnitt 6.5.3 müssen Fäkalienhebeanlagen nach DIN EN 12050-1 über Dach be- und entlüftet werden. Beim Zulaufvorgang in den Sammelbehälter ist eine ausreichende Entlüftung erforderlich. Ansonsten besteht die Gefahr, dass es durch einen nicht ungehinderten Zulauf in den Sammelbehälter zu Störungen im Ablaufverhalten von angeschlossenen Entwässerungsgegenständen kommt. Beim Entleeren des Sammelbehälters (Pumpvorgang) ist zudem eine ausreichende Belüftung erforderlich.
Schmutzwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-2 müssen ebenfalls über Dach be- und entlüftet werden, sofern sie geruchsdicht verschlossen werden. Hebeanlagen zur begrenzten Verwendung nach DIN EN 12050-3 sind zu lüften. Hierbei sind unbedingt die Herstellerangaben zu beachten. Lüftungsleitungen von Hebeanlagen dürfen sowohl an Hauptlüftungs- als auch an Sekundärlüftungsleitungen angeschlossen werden, nicht jedoch an Fallleitungen.
Hybridhebeanlagen (Rückstaupumpanlagen)
Für Entwässerungsgegenstände unterhalb der Rückstauebene, die über freies Gefälle in den öffentlichen Kanal entwässert werden können, kann der Einbau einer Hybridhebeanlage eine Alternative zur Abwasserhebeanlage nach DIN EN 12050 sein. Bei Hybridhebeanlagen handelt es sich um eine Kombination aus Rückstauverschluss und Hebeanlage.
Wenn kein Rückstau besteht, erfolgt die Entwässerung im freien Gefälle, wobei im Gegensatz zur Abwasserhebeanlage keine elektrische Energie benötigt wird (Normalbetrieb). Bei Rückstau schließt der selbsttätige Verschluss, sodass kein Abwasser aus dem öffentlichen Kanal in die gefährdeten Räume fließen kann. Im Unterschied zum Rückstauverschluss können bei Rückstau die Entwässerungsgegenstände unterhalb der Rückstauebene weiterhin benutzt werden, da das anfallende Abwasser durch die Pumpe über die Rückstauschleife in den Kanal befördert wird (Rückstaubetrieb).
Da Hybridhebeanlagen im Gegensatz zu Rückstauverschlüssen und Abwasserhebeanlagen normenmäßig bisher noch nicht erfasst sind, benötigen sie einen baurechtlichen Verwendbarkeitsnachweis. Der baurechtliche Verwendbarkeitsnachweis sollte bereits in der Planungsphase beim Hersteller der Hybridhebeanlage angefordert werden. Planung und Einbau der Hybridhebeanlage müssen dann gemäß den Bestimmungen des baurechtlichen Verwendbarkeitsnachweises erfolgen.
Rückstauschutz bei Fettabscheidern
Fettabscheider, deren Ruhewasserspiegel unterhalb der Rückstauebene liegt, sind entsprechend Abschnitt 7.3 der DIN EN 1825-2 „Abscheideranlagen für Fette – Teil 2: Wahl der Nenngröße, Einbau, Betrieb und Wartung“, Ausgabe Mai 2002, über eine nachgeschaltete Abwasserhebeanlage mit Doppelpumpen zu entwässern.
Gereinigtes Abwasser aus Fettabscheidern gilt als Grauwasser. Für Grauwasser werden Abwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-2 (fäkalienfreies Abwasser) eingesetzt. Wird der Hebeanlage noch zusätzlich Schwarzwasser aus WC-Anlagen zugeführt, werden Abwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-1 (fäkalienhaltiges Abwasser) erforderlich.
Zusätzlich zu den Anforderungen der DIN EN 12050 müssen Abwasserhebeanlagen, die hinter Fettabscheidern eingebaut sind, gemäß Abschnitt 9.5 der DIN 4040‑100 „Abscheideranlagen für Fette – Teil 100: Anwendungsbestimmungen für Abscheideranlagen für Fette nach DIN EN 1825-1 und DIN EN 1825-2“, Ausgabe Dezember 2016, noch weitere Kriterien erfüllen.
Bei Abwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-1 (fäkalienhaltiges Abwasser) gelten folgende zusätzliche Anforderungen:
Für Abwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-2 (fäkalienfreies Abwasser) gelten:
Bei Abwasserhebe- und Pumpanlagen bei Erdeinbau nach DIN EN 752 „Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden – Kanalmanagement“, Ausgabe Juli 2017, gelten alle zusätzlichen Anforderungen wie für Abwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-1 (fäkalienhaltiges Abwasser). Grundsätzlich sind alle Abwasserhebe- und Pumpanlagen mit einer netzunabhängigen Warneinrichtung auszurüsten, die dem Betriebspersonal die Unterbrechung des Abwasserabflusses optisch und akustisch signalisiert.
Hinweis: Nach DIN EN 12056-4, Abschnitt 5.3 (Lüftung), darf die Lüftung von Hebeanlagen nicht mit der zulaufseitigen Lüftungsleitung eines Fettabscheiders verbunden werden.
Notstromversorgung
Die beste Abwasserhebeanlage funktioniert selbstverständlich nur, solange sie mit Strom versorgt wird. Bei Sondergebäuden, wie zum Beispiel Flughafen- oder Klinikgebäuden, ist eine Notstromversorgung – auch für die Abwasserhebeanlage(n) – erfahrungsgemäß obligatorisch. Bei allen anderen Gebäuden sollte eine Abwägung zwischen den Anschaffungs- und Betriebskosten einer Notstromversorgung mit dem Schadenspotenzial bei Ausfall der Abwasserhebeanlage erfolgen.
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Bild: Pentair Jung Pumpen
Planung und Ausführung der Druckleitung
Die Mindestnennweiten der Druckleitung sind in Tabelle 2 der DIN EN 12056-4 festgelegt. Zur Abwasserhebeanlage gehört druckseitig ein Rückflussverhinderer. In Fließrichtung gesehen ist hinter dem Rückflussverhinderer ein Absperrschieber anzuordnen. Bei Abwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-2 oder DIN EN 12050-3 kann, wenn die Nennweite der Druckleitung < DN 80 ist, auf den Absperrschieber verzichtet werden. Ist kein Absperrschieber in der Druckleitung vorhanden, muss der Rückflussverhinderer eine Anlüftvorrichtung besitzen oder eine anderweitige Entleerung der Druckleitung möglich sein.
Gemäß Abschnitt 5.2 (Rohrleitungen) der DIN EN 12056-4 dürfen an die Druckleitung keine anderen Anschlüsse vorgenommen werden. Der Einbau von Belüftungsventilen ist unzulässig.
Druckleitungen von Abwasserhebeanlagen dürfen nicht an Abwasserfallleitungen angeschlossen werden, sondern nur an belüftete Grund- oder Sammelleitungen. Die Anschlüsse der Druckleitung an die Grund- oder Sammelleitungen sind wie Anschlüsse druckloser Leitungen auszuführen.
Die Entwässerungsleitungen sind spannungsfrei an die Hebeanlagen anzuschließen. Das Gewicht der Rohrleitungen ist bauseits entsprechend abzufangen. Die Druckleitung muss mindestens dem 1,5-Fachen des maximalen Pumpendrucks der Anlage standhalten.
Zur Vermeidung der direkten Schallübertragung durch den Pumpenbetrieb sind alle Leitungsanschlüsse an die Abwasserhebeanlagen flexibel auszuführen. Dieser Forderung wird durch den Einsatz von elastischen Schlauchverbindungen sowohl für die Zulaufanschlüsse als auch für die Verbindung zur Druckleitung Rechnung getragen. Die Befestigungen der Rohrleitungen sind schallgedämmt auszuführen.
Inbetriebnahme
Die Inbetriebnahme von Rückstausystemen sollte nach Herstellerangaben erfolgen und muss durch einen hierfür Fachkundigen durchgeführt werden. Über die Inbetriebnahme ist ein Protokoll zu erstellen, das dem Anlagenbetreiber auszuhändigen ist.
Inspektion und Wartung
Rückstauverschlüsse und Abwasserhebeanlagen müssen regelmäßig inspiziert und gewartet werden. Hierdurch lassen sich die Betriebs- und Funktionssicherheit der Rückstausysteme sowie die Nutzungsdauer erhöhen und Rückstauschäden vermeiden.
Rückstauverschlüsse
Gemäß Tabelle 1, Nr. 13 der DIN 1986‑3 „Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Teil 3: Regeln für Betrieb und Wartung“, Ausgabe November 2004, sind Rückstauverschlüsse nach DIN EN 13564-1 einmal im Monat zu inspizieren und in einem Turnus von sechs Monaten zu warten.
Zur Inspektion von Rückstauverschlüssen gehören folgende Tätigkeiten:
Bei der Wartung von Rückstauverschlüssen sind folgende Arbeiten auszuführen:
prüfung nach DIN EN 13564-2 mit einem Prüfdruck von 1 kPa und zehn Minuten Prüfdauer (Herstellerangaben beachten!).
Rückstauverschlüsse nach DIN EN 13564-1, Typ 3 (für fäkalienhaltiges Abwasser) müssen von fachkundigem Personal geprüft und gewartet werden. Die anderen Rückstauverschlusstypen (Typen 0, 1, 2 und 5) sind von sachkundigen Personen zu prüfen und zu warten.
Bild: Kessel
Abwasserhebeanlagen
Nach Tabelle A.1, Nr. 1 der DIN 1986-3 und Abschnitt 8 der DIN EN 12056-4 sind Abwasserhebeanlagen einmal im Monat zu inspizieren und in folgenden Zeitabständen zu warten:
Zur Inspektion von Abwasserhebeanlagen gehören folgende Tätigkeiten:
Bei der Wartung von Abwasserhebeanlagen sind folgende Arbeiten auszuführen:
Nach Erledigung der Wartungsarbeiten durch den Fachkundigen ist die Anlage nach Durchführung eines Probelaufs gemäß DIN EN 12056-4 wieder in Betrieb zu nehmen.
Über die Wartung ist ein Protokoll zu führen. Wenn bei Wartungsarbeiten Mängel festgestellt werden, die nicht behoben werden können, sind diese vom Fachkundigen dem Betreiber der Anlage schriftlich gegen Quittung mitzuteilen.
Im Abschnitt 8.3 der DIN EN 12056-4 wird den Anlagebetreibern empfohlen, für die regelmäßig durchzuführenden Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten einen Wartungsvertrag abzuschließen.
Fazit
Die technische Umsetzung des Rückstauschutzes ist durchaus mit hohen Anforderungen verbunden. Nur durch eine fachlich einwandfreie Planung und Ausführung sowie die regelmäßige Inspektion und Wartung von Rückstausystemen lassen sich auf Dauer kostspielige Rückstauschäden und Reparaturen vermeiden.
Im zweiten Teil dieser Artikelserie (→ SBZ 04/22) liegt der Fokus auf der Bemessung von Abwasserhebeanlagen und Druckleitungen. Es werden die damit verbundenen Anforderungen aufgezeigt, die erforderlichen Parameter erläutert und die jeweiligen Ermittlungsschritte anhand praxisorientierter Berechnungsbeispiele veranschaulicht.
Bild: Aco Haustechnik
QUELLEN
Grundstücksentwässerung – Teil 1: Fäkalienhebeanlagen“, Ausgabe
Mai 2015
Bild: Ishorst
