Flachdachentwässerungsanlagen

Gehörten Starkregenfälle früher zu den Wetterextremen, so tauchen sie heute bedingt durch den Klimawandel mit Besorgnis erregender Regelmäßigkeit auf. Nicht nur Kellergeschosse und tiefliegende Gebäudeteile sind von den Auswirkungen betroffen: Der Klimawandel ist mittlerweile auch auf deutschen Flachdächern angekommen.  Viele Gebäudeeigentümer sehen sich mit der Tatsache konfrontiert, dass die Regenentwässerungsanlage ihres Gebäudes den Niederschlägen nicht mehr gewachsen ist. Feuchteschäden sind dabei noch das kleinste Übel, denn im Extremfall kann ein Rückstau auf dem Dach die Statik des gesamten Gebäudes gefährden.

Grundleitungen überfordert

Bei der Suche nach der Schadensquelle stößt man oft auf das mangelnde Aufnahmevermögen der Grundleitungen. In vielen der vor einigen Jahren geplanten Gebäuden wurden die Grundleitungen auf Basis einer Regenspende ausgelegt, die weit unter den heute zu erwartenden Regenereignissen liegt. Aufgrund der Tatsache, dass Starkregenereignisse häufiger und auch heftiger auftreten, muss die komplette Regenentwässerungsanlage – vom Dachgully über die angeschlossenen Regenleitungen bis zur Übergabe an die öffentliche Kanalisation überprüft werden. Eine unterdimensionierte Notentwässerung bzw. das Nichtvorhandensein eines Notentwässerungssystems ist immer ein Alarmzeichen. Es legt die Vermutung nahe, dass bei der Gesamtregenanlage akuter Handlungs- bzw. Sanierungsbedarf besteht. Mittlerweile häufen sich Schäden am Gebäude, die oftmals auf zu kleine Grundleitungen zurückzuführen sind. Gibt es in diesem Fall ein Starkregenereignis, kann das vorhandene Regenentwässerungssystem das anfallende Regenwasser nicht ordnungsgemäß abführen. Es kommt zu einem sogenannten Rückstau bzw. einer Überlastung in der Rohrleitung. Im Extremfall, also bei einem Rückstau bis auf die Dachfläche, besteht die Gefahr, dass die Statik des Daches überlastet wird. Geeignete Notentwässerungssysteme können hier auf ebenso einfache wie wirkungsvolle Weise entlastend wirken und die Standfestigkeit des Daches sichern.

„Kommunizierende Röhren“

Wasser sucht sich seinen Weg. Und Wasser unter Druck findet ihn auch. Oftmals klagen Gebäudebetreiber über eindringendes Regenwasser im Bereich der Fallleitungen. Auch hier spielt der Rückstau, also die Überlastung und die Wahl der Rohre bzw. Rohrverbinder eine wichtige Rolle. Bei einem Rückstau tritt das physikalische Ereignis der „kommunizierenden Röhren“ auf. In der Regel baut sich damit im längsten Fließweg auch der höchste Rückstau und damit der höchste Innendruck auf.

DIN 1986-100

Im Wissen um dieses Phänomen wurde die normgerechte Ausführung der Abwasserleitungen und ihrer Rohrverbindungen in der DIN 1986-100: Stand 2008-05 genau definiert. Unter Punkt 6.1.2 und 6.1.3 wird dort u.a. gefordert, dass Rohre und Rohrverbinder dem zu erwartenden Innendruck standhalten und längskraftschlüssig ausgeführt werden müssen.

Erstmals nimmt die DIN 1986-100 Stand 2008-05 nun auch Stellung zur Sanierung von Regenentwässerungsanlagen. Nach Pkt. 5.8.4 muss „das Abflussvermögen der vorhandenen Entwässerungsanlage überprüft werden. Gleichfalls ist zu kontrollieren, ob Notentwässerungen vorhanden, ausreichend bemessen und richtig angeordnet sind.“ Darüber hinaus ist nach Pkt. 14.9.1 ein Überlastungsnachweis der vorhandenen Anlage zu führen.

Überprüfung in der Praxis

Die Vorschriften geben eine gute Leitlinie für das Vorgehen bei der Objektbegehung. Für die Überprüfung der „Altanlage“ ist eine Arbeitsabfolge zu empfehlen, die sich in der Praxis bewährt hat. Beginnend auf dem Dach sollten die angeschlossenen Leitungen bis zum Übergabepunkt zur öffentlichen Leitung kontrolliert werden.

Die Dachfläche

Bemessungsgrundlage ist die Größe der Fläche, die der einzelne Gully entwässern muss. Da Gully nicht gleich Gully ist, sind das Fabrikat und die Bestimmung des Gullytyps von entscheidender Bedeutung. Jeder Gullytyp hat seine eigene Ablaufcharakteristik, die für die Überprüfung der Altanlage zugrunde gelegt werden muss. Die Hersteller von Dachgullys sind dazu verpflichtet, die Ablaufleistungen der Gullys nach DIN EN 1253 zu prüfen und zu dokumentieren. Den ersten Widerstand in Fließrichtung stellt der vorhandene Dachgully dar. Anhand seiner Ablaufleistungen lässt sich hier bereits das Ablaufvermögen der Gesamtanlage abschätzen.

Bei einer Dachbegehung sind weiter die nachfolgenden Punkte zu beachten: Sitzt der Gully noch korrekt? Gibt es fehlende oder defekte Zubehörteile? Wird jeder Tiefpunkt entwässert? (Siehe auch DIN 1986-100 Pkt: 8.8.5.2 und 14.2.5 )

Die Rohrleitungen

Richtige Nennweiten, Gefälle und Befestigungen, das sind die wesentlichen Kriterien bei der Überprüfung der sichtbaren Rohrleitungen innerhalb des Gebäudes. Einem Gegengefälle z. B. ist durch geeignete Maßnahmen entgegenzuwirken. Neue Befestigungen und eine Verringerung der Abstände können hier das Fließverhalten optimieren.

Solange die Rohrleitungen gut sichtbar sind, lassen sich diese Parameter mit relativ einfachen Mitteln kontrollieren. Schwieriger wird die Überprüfung von Leitungen, die „unter Putz“ verlegt wurden. Rätsel geben oft die Prüfungen der Grundleitungen auf. Aussagekräftige Revisionspläne können hier Licht ins Dunkel bringen. Sind diese nicht verfügbar, bleibt oft nur die Kamerabefahrung der Rohrleitungen durch Fachfirmen.

Warnung oder Entwarnung

Anhand der so ermittelten Daten lassen sich mit Hilfe der Tabellenwerke der DIN 1986-100 Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit der Gesamtanlage ziehen. Im Idealfall wird so die zeitgemäße Auslegung der Anlage dokumentiert. Der Vergleich des Ist-Zustandes mit dem Soll-Zustand kann allerdings auch ergeben, dass die vorhandene Regenentwässerungsanlage überfordert ist und das anfallende Wasser nicht ordnungsgemäß abführen kann. Bei einem Starkregenereignis wird dann eine Überlastung mit den bereits schon angedeuteten Folgen zu erwarten sein.

Überlastungsnachweis

Der rechnerische Nachweis des Überlastungszustandes der vorhandenen Regenentwässerungsanlage ist sehr aufwändig. Das Ergebnis ist jedoch sehr interessant, gibt es doch Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit des Systems. Das nachfolgende Beispiel verdeutlicht dies.

Bei einem Bauvorhaben mit einer Dachfläche von 1.500 m² ergibt sich anhand der Revisionsunterlagen ein Grundleitungsplan wie in Grafik 3.

Die für ein mittleres Regenereignis ausgelegten Grundleitungen werden durch ein Starkregenereignis überlastet. Durch ein relativ umfangreiches Berechnungsverfahren kann nun der Innendruck und damit die Höhe der Wassersäule in der Rohrleitung berechnet werden. In diesem Fall ergibt sich im längsten Fließweg die höchste Wassersäule. Wenn der daraus resultierende Innendruck größer als der zulässige Druck für die Rohre und Verbindungen ist, kann es zu Wassereintritten durch eben diese Verbindungsstellen kommen. Speziell sind hier die Reinigungs- oder Putzstücke und die Übergänge der Fallleitung in die Grundleitung betroffen. Abhilfe schaffen in diesem Falle längskraftschlüssige Verbindungen der Verbindungsstellen, wie sie z. B. bei SML-Rohrverbindern und bei PE-Rohren in Form von Stumpfschweißverbindungen oder Elektroschweißmuffen vorzufinden sind.

Sollte der berechnete Innendruck sogar umgerechnet größer als die Gebäudehöhe sein, so besteht die Gefahr des Dacheinsturzes durch eine Überlastung der statischen Kraftreserven der Dachkonstruktion. Der unzulässig hohe Wasserstand kann aber auch dazu führen, dass sich das Regenwasser den Weg durch Lichtkuppelanschlüsse, Türen etc. sucht. Eine funktionierende Notentwässerung, entweder durch die Attika oder durch ein verrohrtes Notablaufsystem mit Anstauelementen, schafft hier die Lösung.

Fazit: Nicht unterschätzen

Die Sanierung einer Regenentwässerungsanlage beinhaltet nicht nur den Austausch defekter Dachgullys. Notwendig ist die komplette Nachberechnung der vorhandenen Anlage. In der Regel muss die Dachfläche auch durch eine normgerechte Notentwässerung ergänzt werden. Und gegebenenfalls sind Leitungsteile mit längskraftschlüssigen Verbindungen zu versehen. Bei der Sanierung müssen in der Regel mindestens drei unterschiedliche „Instanzen“ koordiniert werden: der Statiker, der Dachplaner mit dem Dachdecker und der Haustechnikplaner mit dem Sanitärinstallateur.

Die gesamte Sanierung und speziell die vorbereitenden Tätigkeiten (Dachbegehung, Ermittlung der Rohrnennweiten, Nachberechnung der Altanlage) sind sehr zeitintensiv und sollte durch speziell ausgebildete Fachkräfte durchgeführt werden. Nur ein solches Vorgehen führt zu einem sicheren Ergebnis.