LX DAT Dachentwässerungsthema für Aktuell 122.

Im Aktuell 122 wird bereits darauf hingewiesen, dass sich die Wasserhöhe in einer besonders schmalen Rinne (z.B. 150 mm) anders verhält als auf der Dachfläche oder in einer breiteren Rinne (z.B. 300 mm).

Anhand des Beispiels vom DRAINJET Mini mit Druckströmung wird im Folgenden gezeigt, wie sich in der schmalen Rinne - mit zweiseitigem Zufluss - ein  "Wasserberg" bildet, während dieser Wasserberg in einer breiteren Rinne mit umlaufendem Zufluss geringer ausfällt.

Die Sicherheit gegen ein Überlaufen der Rinne ist insbesondere bei innenliegenden Rinnen wichtig.

Das Prüfsystem dieser Systemprüfung ist gemäß LORO-X Werknorm am besten geeignet, um die Abflusskurven in Kastenrinnen sicher, reproduzierbar und vergleichbar für alle Systeme bestehend aus Abläufen, Rohren und Formteilen zu messen.

Durch die Abmessung der verwendeten Rinne mit einer Breite von nur 150mm ist ein Ablauf mit großer Haube nicht einbaubar. Wir prüfen daher den LORO-X DRAINJET Mini für Kastenrinnen ab 150mm Breite.

Zufluss

Wir befüllen gleichmäßig über die Befüllrinnen. Gemäß LORO-X Werknorm wird das Wasser der zu prüfenden Rinne gleichmäßig verteilt und ruhig über die 2 langen Überlaufkanten der Befüllrinnen zugeführt.

Das Befüllen von der Seite bewikt einen Impulswiderstand für den Strom. Und damit einen anderen Höhenverlauf als ohne die seitliche Befüllung. Die gesichert gleichmäßige Verteilung des zufließenden Abflusses über die Befüllrinnen ermöglicht eine gut definierte Beschreibung des Wasserhöhenverlaufes in der Rinne über eine theoretisch herleitbare Formel. Der Zufluss über die Stirnseiten der Rinne würde nur eine weniger geeignete Wasserhöhenermittlung ermöglichen, da an den Stirnseiten unkontrollierte Druckverluste entstehen.

Wasserberg

Da in einer Rinne die Haubengröße vorgegeben ist, kann in der Rinne ein Wasserberg am Ablauf nicht verhindert werden (siehe unten). Das Ansaugen des Abflusses durch den Ablauf senkt zwar die Wasserhöhe am Ablauf, aber die Wasserhöhe in der Rinne muss höher sein als auf dem Dach, damit durch den erhöhten Druck in der Rinne - trotz geringem Umfangs der Haube - der Abfluss dem Ablauf zufließt, der durch die Fallleitung abfließt.

Messpunkte

Wir messen die Wasserhöhe an den äußersten Punkten der Rinne, an denen das Wasser ruht. Es wird daher gemäß LORO-X Werknorm die maximale Wasserhöhe an den beiden Enden der Rinne gemessen. Diese Wasserhöhe wird als Nennwasserhöhe für die Bestimmung der Leistungsfähigkeit des "Ablauf-plus-Rinne-Dachentwässerungssystems" genutzt.

Gemäß Normung gilt, dass gerade bei der sogenannten "kurzen Rinne" der Fließwiderstand in der Rinne nicht berücksichtigt werden muss.

Das Vergleichsdiagramm mit den Abflusskurven für den DRAINJET-Mini Ablauf als Notablauf mit Druckströmung, zeigt bis zu einem Abfluss von 2,5 l/s einen gleichen Kurvenverlauf für die Abflusskurve gemessen in der Rinne wie für die Abflusskurve gemessen auf dem Dach.

Ab 2,5 l/s bildet sich dann der "Wasserberg" in der Rinne. Das heisst, die Wasserhöhe in der Rinne wird höher als die Wasserhöhe auf dem Dach bei gleichem Abfluss.

Daraus ergibt sich die Lehre, dass der Ablauf in der 150mm breiten Rinne bis zu 2,5 l/s als gleich wirksam betrachtet werden kann, wie der Ablauf auf dem Dach. Über 2,5 l/s muss die höher liegende Abflusskurve für die Rinne für die Bemessung des Ablauf-plus-Rinne-Dachentwässerungssystems benutzt werden.

Anspringpunkt und Vollfüllungspunkt

Im Allgemeinen muss bei Notabläufen für die sichere Bemessung, die Wasserhöhe im Anspringpunkt der Druckströmung - ab dem die Wasserhöhe sinkt - als Nennmaß für die Wasserhöhe gewählt werden. Für den Nenn-Abfluss darf aber der Abfluss gewählt werden, der im Vollfüllungspunkt mit gleicher oder geringerer Wasserhöhe auftritt.

Im Volllfüllungspunkt geht die geringe Höhe durch die Saugwirkung des Ablaufes knickpunktartig in die steil ansteigende Wasserhöhe über, die durch die Vollfüllung des Rohrsystems entsteht und durch die Abflusskurve des Rohrsystems bestimmt ist.

Wenn ein Ablauf für Druckströmung saugt und dadurch die Wasserhöhe am Ablauf gesenkt wird, kann auf der zu entwässernden Fläche um den Ablauf ein „Wasserberg“ entstehen. Bei LORO Haubenabläufen kann auf dem Dach verwirklicht werden, dass durch Abstimmung von Haube des Haubenablaufes und Fallleitung, der Wasserberg sicher verhindert wird.

Wesentlich ist dabei die Erhöhung des Umfangs, durch den das Wasser vom Dach zum Ablauf hin fließt, mit einer Strömungsgeschwindigkeit entsprechend der Höhe der Wassereinlauföffnungen.

Die Saugwirkung entsteht bei der Druckströmung im Wesentlichen durch das Rohr. Das heißt, der Abfluss wird durch das Rohrsystem bestimmt. Die Wasserhöhe wird bei LORO Haubenabläufen mit den Hauben auf dem Dach so reguliert, dass durch den großen Umfang der Haube so viel Wasser zum Ablauf hinfließt, wie das Rohrsystem durch seinen bewirkten Abfluss bewegt.

Der Abfluss, der einem Ablauf zufließt, wird bestimmt duch den Durchmesser des Kreisumfangs des Haubenablaufs oder Topfes und durch die Strömungsgeschwindigkeit am Kreisumfang.

Der Luftstrom durch die Einlauföffnung des Notablaufes mit Druckströmung ermöglicht auch bei kleineren Durchmessern eine höhere Strömungsgeschwindigkeit am Kreisumfang. Es entsteht dann jedoch vor dem Kreisumfang ein "Wasserberg", der das Wasser auf dem Dach zum Kreisumfang hin auf die höhere Strömungsgeschwindigkeit beschleunigt.

Der Wasserberg erhöht somit die Wasserhöhe auf der zu entwässernden Fläche, sodass die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit am Kreisumfang keinen hohen Abfluss bei geringer Wasserhöhe auf dem Dach bewirkt.

Der Abfluss kann erhöht werden, ohne dass sich ein Wasserberg bildet, bei Erhöhung des Durchmesser des Kreisumfangs des Haubenablaufs oder Topfes, bis die Strömungsgeschwindigkeit am Kreisumfang gleich der Störmungsgeschwindigkeit des Wassers auf dem Dach ist.