Der erste Teil dieses Fachbeitrages beschrieb Grundlagen und wichtige Vorgaben zur Größenbestimmung vorgehängter und innenliegender Dachrinnen. In BAUMETALL-Ausgabe 7/2013 wurden ab Seite 32 folgende Parameter berücksichtigt:
- Normen – DIN EN 12056 Teil 3 und DIN 1986 Teil 100,
- meteorologische Werte – Berechnungsregen und Jahrhundertregen,
- allgem. Angaben – Art und Form der Rinne, Rinnenwinkel, Laubfang etc.,
- bauliche Vorgaben – Länge der Rinne, wirksame Dachfläche, Abflussbeiwert,
- Berechnungsformeln für die Regenwassermenge und die Rinnengröße.
Außerdem wurde anhand einer Beispielrechnung die Größenbestimmung einer vorgehängten Rinne dargestellt.
Besonderheiten bei innenliegenden Rinnen
Der zweite Teil behandelt die Berechnung innenliegender Dachrinnen, wobei wiederum an einem Beispiel der etwas aufwendigere Rechenvorgang veranschaulicht wird.
5.1 Der Notablauf
In der DIN 12056-3 wird zwar die Berechnung der Rinnengröße beschrieben, zu Notabläufen sind aber keine Angaben vorhanden. Dagegen ist in der DIN 1986-100 festgelegt: „Innenliegende Rinnen müssen über eine Notentwässerung auf schadlos überflutbare Flächen verfügen.“ Im Klartext bedeutet dies, dass
- bei innenliegenden Rinnen immer ein Notabfluss vorzusehen ist,
- dieser nicht an die Grundleitung angeschlossen werden darf,
- eine untergebaute Sicherheitsrinne diese Anforderung nicht erfüllt.
Die Abflussmenge für die Notabläufe ergibt sich aus der Differenz der Regenspende beim Jahrhundertregen abzüglich der beim Berechnungsregen (siehe Info „Abfluss über die Notabläufe“).
5.2 Die Höhe innenliegender Rinnen
In der DIN 1986-100 heißt es ferner: „Eine innenliegende Rinne muss für die Bemessung in funktionale Schichten eingeteilt werden“. Die Funktion der Schichten wird folgendermaßen beschrieben:
- Im unteren Bereich fließt das Regenwasser beim Berechnungsregen zu den Fallrohren (Bilder 7 und 8, blauer Bereich). Der Wasserabfluss wird bei einer waagrechten Rinne hydraulisch durch die Höhendifferenz zwischen dem Wasserspiegel am Hochpunkt (W<sub>Berech</sub>) und dem beim Trichter zum Fallrohr (h<sub>Berech</sub>) bewirkt. Der Wasserspiegel am Hochpunkt bestimmt die Höhe der unteren Schicht und ergibt auch die Höhe des Kopfstücks bzw. die Montagehöhe der Notabläufe (Bild 8). Der Wasserstand beim Trichter (h<sub>Berech</sub>) ist der verfügbare Druck am Abfluss.
- Im mittleren Bereich fließt das Wasser beim Jahrhundertregen, oft mit längeren Fließwegen, zu den Notabläufen (Bilder 7 und 8, roter Bereich). Auch hier ergibt sich der Wasserstand W<sub>Jahrh</sub> (in der Mitte der Rinne) und bei den Notabläufen (h<sub>Jahrh</sub>).
- Der Rinnen-Freibord ganz oben wird zum Ausgleich von Wellenbildung durch einfließendes Wasser oder Windeinwirkung vorgehalten. Höhe des Freibords F s. Info „Freibord“.
Die fertige Höhe der Rinne ergibt sich aus den maximalen Wasserständen beim Berechnungs- und beim Jahrhundertregen zuzüglich dem Maß für den Freibord: Z = WBerech + WJahrh + F
5.3 Die Rinnenabläufe
In der DIN EN 12056-3 heißt es, „... dass das Abflussvermögen einer Dachentwässerungsanlage vom Abflussvermögen des Dachrinnenauslasses oder des (in der Rinne eingebauten) Flachdachablaufes abhängt und nicht vom Abflussvermögen der Regenwasserfallleitungen bestimmt wird.“ Daher ist der Ausführung und der Abmessung der Abläufe – auch der von Notab- und -überläufen – besonderes Augenmerk zu widmen. Um die Abläufe zu bemessen, wird die abzuleitende Wassermenge und der zur Verfügung stehende Druck in mmWS (WS = Wassersäule) benötigt. Im Beispiel wird das im Einzelnen beschrieben.
6. Berechnung einer innenliegenden Rinne
Als Beispiel wird die im Bild 8 schematisch dargestellte Rinne berechnet (Monitoransicht im Bild 9). Nachdem die Vorgaben (Info Beispiel 2) in den weißen Feldern komplett eingegeben sind, wird in den grauen Feldern die Belastung der Rinnenteilstrecken und die der Fallrohre ausgegeben (Bild 10): Rinnenteilstrecken jeweils 4,45 l/s, die Fallrohre 9,8 l/s bzw. 4,45 l/s.
6.1 Die Rinne
Die Abmessungen und die Form der innenliegenden Rinne sind im Bild 11 erkennbar. Die Wasserhöhe (WBerech + WJahrh) ist 146 mm, der Freibord 63 mm, der Zuschnitt der Rinne 905 mm (ohne Zugaben).
6.2 Die Regenfallrohre
In der ersten Zeile der Ausgabefelder (Bild 12) ist zu jedem Abfluss der Durchmesser der Fallrohre angegeben. Fallrohr 1 und 2: D = 100 mm, bei Fallrohr 3 genügt ein Durchmesser von 80 mm.
6.3 Die Rinnenabläufe
Wie nach der DIN zitiert, ist die Ausführung der Dachrinnenauslässe, also der Übergänge von der Rinne zum Fallrohr, für die Funktion der Entwässerungsanlage wichtiger als die Dimension der Fallleitungen. Die erforderlichen Angaben dazu sind im unteren Teil der Felder (Bild 12) angegeben. Es gibt drei Ausführungsmöglichkeiten für diesen Übergang:
- Handwerklich gefertigter Trichter: Bei Fallrohr 1 und 2 ist ein runder Trichter nicht möglich, der erforderliche Durchmesser wäre 424 mm (bei nur 300 mm Rinnenbreite). Bei einem rechteckigen Übergang wird der Ausschnitt in der Rinnensohle 388 mm mal 290 mm groß (bei Fallrohr 3 ist D = 212 mm, rechteckig: 170 mal 170 mm). Die Höhe des Trichters muss gleich dem Durchmesser bzw. der Länge des Trichters sein. Im Kasten „Länge der Überlaufkante“ wird dargestellt, wie der Trichter berechnet wird; die Überlaufkante muss hier etwa 1340 mm (670 mm) lang sein.
- Ein Dachablauf als Abfluss der Rinne wird mit der Wassermenge und dem verfügbaren Druck ausgewählt. Dafür stellen die Hersteller Tabellen oder Diagramme zur Verfügung (Bild 13). Danach kann bei den Fallrohren 1 und 2 mit 29 mmWS und 8,9 l/s auch ein Ablauf DN 150 das anfallende Regenwasser (knapp) nicht ableiten.
- Ein Rinnenkasten (Wasserkasten), in dem die Rinne mit dem gesamten Querschnitt frei endet, ist in jedem Fall vorteilhaft. Er sollte mindestens so tief sein wie der Wasserstand in der Rinne (oder tiefer) und trichterförmig zum Fallrohr führen.
6.4 Die Notabläufe
Im Feld ganz rechts (Bild 12) werden die Angaben für die Ausführung des Notablaufs ausgegeben. Auch hier gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- Notüberlauf über ein Kopfstück (auf der linken Seite der Rinne). Das Regenwasser fließt nur dann über einen 60 mm hohen Rinnenboden ins Freie ab, wenn die Wassermenge größer ist als beim Berechnungsregen.
- Ein höher angeordneter Dachablauf (am rechten Rinnenende). Der Ablauf wird 60 mm über der Rinnensohle montiert (oder erhält einen entsprechenden Aufsatz). Bei einem Notabfluss von 8,8 l/s und dem verfügbaren Druck von 42 mmWS ist nach Diagramm (Bild 13) ein Dachablauf DN 125 notwendig.
- Wenn bei der Eingabe „Notabläufe über die Längsseite/Gullies“ gewählt wurde, ändert sich die Ausgabe im Feld ganz rechts (Bild 14). Es werden die Maße für Notüberläufe ausgegeben. Anordnung des Notüberlaufs z. B. in einer Attika: 60 mm über der Rinnensohle, Breite 578 mm Höhe 103 mm. Die relativ geringe Breite ist nur dadurch möglich, dass die Rinne um 50 mm erhöht wurde (und damit auch der verfügbare Druck). Ohne die Vergrößerung der Rinnenhöhe müsste der Notüberlauf ca. 1600 mm (!) breit sein. Ein runder Notüberlauf ist nicht möglich (er müsste größer sein als D = 300 mm).
- Mit den Angaben bei „Notabläufe über die Längsseite/Gullies“ können auch Dachabläufe ausgewählt werden (Bild 13: Dachablauf DN 100 mit 8,8 l/s und 51 mmWS). Der Notüberlauf wird dabei mit einem separaten Leitungssystem ins Freie geführt.
Zusammenfassung
Ein praxisgerechtes Programm zur Größenbestimmung von Rinnen erleichtert die Umsetzung der etwas sperrigen Vorgaben der DIN-Normen erheblich. Am Umfang der Beschreibung des Beispiels 2 – einem relativ einfachen Standardfall – wird aber deutlich, dass die Berechnung speziell innenliegender Rinnen mit allen erforderlichen Komponenten sehr komplex ist, auch dann, wenn ein PC-Programm die eigentliche Rechenarbeit übernimmt. Bei dem in der Regel großen Risiko von innenliegenden Rinnen ist aber jeder Fachmann gut beraten, wenn er die Methoden der DIN 1986 Teil 100 und der EN 12056 Teil 3 „Dachentwässerung, Planung und Bemessung“ beherrscht und sie auch in die Praxis umsetzen kann.
INFO
Programmfunktionen, die noch nicht erwähnt wurden
- Für fünf häufig vorkommende Orte können die Werte der Regenspende fest vorgegeben werden,
- Leitfaden mit Erläuterungen für alle Eingaben,
- Anzeige von ausführlichen Erklärungen zu allen unterstrichenen Angaben auf dem Monitor, wenn der Cursor darauf zeigt,
- Projekte können gespeichert und wieder aufgerufen werden,
- Druckvorschau und Druckausgabe,
- Firmenname des Nutzers ist hinterlegt und wird mit ausgedruckt.
Autor
KLAUS ZELLER
ist Klempnermeister und war Lehrer an der Bundesfach- und Klempnermeisterschule Karlsruhe. Der Softwareentwickler für Klempner (Rinnenberechnung, Scharenberechnung und Abwicklungen) stellt hier ein Programm vor, welches in angepasster Version auch von der Suissetec übernommen wurde. Infos finden Sie im Internet, wo das Programm als kostenlose Demoversion heruntergeladen werden kann.
