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Die Planung und Dimensionierung selbstreinigender Druckentwässerungssysteme. Ergebnisbericht, Bemessungshilfen

Bauforschung, Band T 2778
Tamas Szabo, Johannes Schmidt
Hochschule Wismar, FH für Technik, Wirtschaft und Gestaltung
1996, 77 S., Tab.,Lit.
Fraunhofer IRB Verlag

Inhalt

Seit Ende der 60er Jahre sind Druckentwässerungsverfahren in Deutschland bekannt geworden. Diese Abwasserentsorgung ist vor allem in wenig genutzten, nur weitläufig bebauten Wohn- und Erholungsgebieten mit ungünstigen topographischen Geländebedingungen (meist ebenes Gelände), in Gelände mit hohem Grundwasserstand bzw. anstehendem Fels geeignet. Es wird in Auswertung unterschiedlichster Lösungsansätze ein selbstreinigendes Druckentwässerungssystem vorgestellt, welches die bei anderen Abwassersystemen notwendige periodische Rohrspülung durch den Einsatz spezieller Pumpen und einer auf Grundsätzen der Wahrscheinlichkeitsrechnung beruhenden Dimensionierung des Rohrleitungsnetzes überflüssig macht. Selbstreinigende Druckentwässerungen werden in Ungarn bereits geplant und ausgeführt und arbeiten seit Ende der 80er Jahre problemlos. Der Ergebnisbericht enthält Bemessungshilfen (Diagramme) für die Berechnung dieser Systeme sowie Tabellen zur Dimensionierung der einzelnen Rohrstränge. Beispielberechnungen und Berechnungstabellen sind eine wertvolle Unterstützung für die praktische Planungstätigkeit.

Verfügbare Formate

Inhaltsverzeichnis

Vorbemerkung der Verfasser 4
Einführung 5
1. Eingruppierung der Druckentwässerungssysteme 6
1.1 Druckentwässerungssysteme mit elastischer Strömung 6
1.2 Druckentwässerungssysteme mit proportionaler Strömung 6
2. Technische Varianten 7
2.1 Elastische Strömung 7
2.2 Proportionale Strömung 8
2.2.1 Zentrifugale Zerkleinerungspumpen 8
2.2.2 Volumetrische Zerkleinerungspumpen 9
3. Die Anwendung der Druckentwässerung und ihre Systemelemente 11
3.1 Erkenntnisse aus der Anwendung der Druckentwässerung 11
3.2 Systemelemente 14
3.2.1 Abwassersammlung zu den Sammelschächten 14
3.2.2 Einheber und die Wahl ihres Standortes 15
3.2.3 Unter Druck arbeitende Abwasserleitungen 18
3.2.4 Mögliche Varianten der Stromversorgung der Einheber- Energieverbrauch 21
4. Besonderheiten bei der Planung selbstreinigender Druckentwässerungssysteme 23
4.1 Zufällige, gleichzeitige Arbeit der Pumpen in selbstreinigenden Systemen 23
4.2 Wirkungsbereich der Selbstreinigung 26
4.3 Steuerung der gleichzeitigen Arbeit der Pumpen 27
4.4 Einfluss der Druckentwässerung auf die Abwasserklärung 29
5. Dimensionierung der Druckentwässerungssysteme mit proportionaler Strömung 31
5.1 Dimensionierung ohne Berücksichtigung gleichzeitig arbeitender Pumpen 31
5.2 Ermittlung des Selbstreinigungswirkungskreises von Zentrifugalabwasserpumpen 32
5.3 Dimensionierung von Druckentwässerungssystemen unterschiedlicher Ausdehnung 33
5.4 Dimensionierung für Pumpen mit proportionaler Strömung und unterschiedlicher Förderleistung 35
6. Zusammenfassung der Betriebserfahrungen mit Druckentwässerungssystemen 36
7. Berechnungsbeispiele 39
8. Tabellen und Diagramme zur Bemessung von Druckentwässerungssystemen 51
Literaturverzeichnis 69

Publikationslisten zum Thema:
Abwasser, Druckentwässerung, Rohrleitung, Leitungsnetz, Wartung, Unterhaltung, Wirtschaftlichkeit, Selbstreinigung, Siedlung, Wohngebiet, Entwässerung, Erfahrungsbericht, Abwasserentsorgung, Schacht, Sammelschacht, Pumpe, Entwässerungsleitung, Planung, Dimensionierung, Rohr, Beispielberechnung,

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Forschungsberichte

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2017, 52 S., 39 Abb. u. 1 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Für die Anwendung von Neuartigen Sanitärsystemen ist es notwendig, Grau- und Schwarzwasser direkt am Entstehungsort getrennt zu erfassen und abzuleiten. Schwarzwasser wurde als wichtige Nährstoffressource identifiziert. Grauwasser lässt sich einfacher reinigen und wiederverwenden als gemischtes Abwasser. Die technische und ökonomische Möglichkeit, vorhandene Rohrleitungssysteme nachträglich für die Bedürfnisse Neuartiger Sanitärsysteme umzurüsten ist jedoch fraglich. Beide Forschungsfragen wurden in diesem Forschungsprojekt bearbeitet, indem ein neues Inliner-System mit Doppel-Inversionen und zwei Liner-Querschnitten unterschiedlicher Größe für Grau- und Schwarzwasser auf seine Praxistauglichkeit geprüft wurde.

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2016, 63 S., 18 Abb. u. 14 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Für die Sanierung von nicht begehbaren Abwasserkanälen und -leitungen werden Bauprodukte als Bodeninjektionsmittel in sog. Flutungsverfahren eingesetzt. Hierbei werden zwei Komponenten nacheinander und in unterschiedlichen Verhältnissen in den Abwasserkanal gepumpt. Das entscheidende Merkmal dieser Sanierungsmethode ist, dass die Arbeiten in situ durchgeführt und eine Freilegung der Leitungen vermieden werden kann. Die Sanierung umschließt vertikale und horizontale Leitungsabschnitte, bestehend aus Guss- und Steingut- sowie Kunststoffrohren aus PVC und PVC-U. Der Anwendungsbereich des Flutungsverfahrens zur Sanierung von Abwasserkanälen erstreckt sich von öffentlichen Kanälen, Hausanschlüssen bis Grundstücksentwässerungsanlagen. Ziel der Untersuchungen war es, den inversen Säulenversuch auch als Prüfmethode für Bauprodukte, die in Flutungsverfahren eingesetzt werden, anzupassen und zu standardisieren.

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Bau- und Wohnforschung
1999, 207 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

Die im Bericht vorgestellten Beispiele von Rohrleitungen aus verschiedenen Kunststoffen, die alle weit über 20, teilweise bis über 50 Jahre in Betrieb waren, zeigen, daß schon die polymeren Rohrwerkstoffe der "ersten Generation" ein beachtliches Zeitstandverhalten aufweisen. Bei den Polymerrohren ist im wesentlichen die Kombination von Biegeweichheit und Korrosionsfreiheit für das gute Langzeitverhalten verantwortlich. Der Vergleich von aktuellen Anforderungen mit dem derzeitigen Leistungsprofil der verschiedenen Rohrwerkstoffe zeigt, daß die Rohre aus polymeren Werkstoffen für den Einsatz in vielen Bereichen der Trink- und Abwassernetze am besten geeignet sind. Als Nachteile der Kunststoffrohre sind allgemein deren Brennbarkeit und die Temperaturabhängigkeit der Eigenschaften zu nennen. Diese Einschränkungen wirken sich jedoch in der Anwendungspraxis der Kunststoffrohre kaum nachteilig aus, da die Temperaturgrenzen bekannt sind und die einzelnen Polymerrohre nur in den Bereichen eingesetzt werden kann, für die sie geeignet sind. Lediglich die Forderung nach der Verwendung nicht brennbarer Rohre kann den generellen Verzicht auf Kunststoffrohre bewirken. Bezüglich der Wirtschaftlichkeit kann festgestellt werden, daß vor allem die für höhere Anforderungen konzipierten Rohre aus glasfaserverstärkten Kunststoffen, Polyethylen-HD und Polyethylen-X häufig teurer sind, als die alternativ einsetzbaren Produkte aus anderen Werkstoffen. Zumindest dann, wenn man den Anschaffungspreis von Rohren und Zubehörteilen in DM pro Meter Rohrmaterial betrachtet. Leichte Handhabbarkeit, Verbindungstechnik und Flexibilität der Kunststoffrohre bieten bei Einbau und Verlegung wirtschaftliche Vorteile.

T. Grunder, H.P. Lühr
Vergleichende Versuche zur Eluatgewinnung für die ökologische Beurteilung von Rohrmuffensanierungsprodukten
Bauforschung, Band T 2848
1998, 100 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Zur ökologischen Bewertung von Produkten zur Rohrmuffensanierung werden in einer Prüfeinrichtung Eluate aus ihnen gewonnen und diese bezüglich der Menge ihrer eluierbaren organischen Inhaltsstoffe mit Hilfe von Biotests und bezüglich der biologischen Abbaubarkeit der Inhaltsstoffe untersucht und bewertet. Diese Prüfeinrichtung besteht aus einem mit Sand gefüllten Metallzylinder (Durchmesser 1 m, Länge 1,2 m), in den ein schadhaftes Abwasserrohr (Muffenspalt) eingebaut ist. Der Sand wird kontinuierlich mit Wasser durchströmt. Mit Hilfe eines Packers wird die Schadstelle durch Injektion des Produktes abgedichtet. Das den Sand durchströmende Wasser (belastet mit den nicht auspolymerisierten organischen Anteilen des Produktes) wird aufgefangen und untersucht. Zum Vergleich mit dieser Versuchseinrichtung wird das Produkt in einen mit Sand gefüllten und kontinuierlich mit Wasser durchströmten Plexiglaszylinder (Durchmesser 28 cm, Höhe 50 cm) injiziert (sog. Säulenversuch). Das eluierende Wasser wird aufgefangen und untersucht. Der Vergleich der Versuchsergebnisse zeigt, daß die Eluate aus dem Säulenversuch mit organischen Stoffen belasteter sind als die Eluate aus dem großen Zylinder. Dadurch sind auch die Wirkungen auf die Testorganismen in den Biotests stärker. Da die Untersuchungsergebnisse aus den Säuleneluaten besser reproduzierbar und interpretierbar sind, wird empfohlen, den Säulenversuch auch zur ökologischen Bewertung der Produkte zuzulassen.

H. Doll, K. Hilmer, A. Hoch
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Bau- und Wohnforschung
1998, 96 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

Die experimentelle Verifizierung der Berechnungsannahmen der ATV M127 Teil 2 war Ziel des Forschungsvorhabens. Untersucht wurde das auflastbedingte Verformungsverhalten von mit Schlauchlinern sanierten Betonrohren DN 800. Es wurden 2 großmaßstäbliche Versuche mit 2 unterschiedlichen Linerwandstärken (9,0 mm bzw. 18,0 mm) durchgeführt. Die maximalen Linerbeanspruchungen traten bei beiden Versuchen in der Sohle auf. Ferner wurde deutlich, daß der dünnere Liner unabhängig von der Laststufe nur ca. 50% der Beanspruchung des dickeren Liners erfährt. Der Vergleich zwischen experimentellen und numerischen Ergebnissen ergab keine befriedigende Übereinstimmung. Als Schlußfolgerungen hinsichtlich der Planung von Sanierungsmaßnahmen ergeben sich: Mit Linern sanierte biegesteife Rohre weisen ein erhebliches Verformungsvermögen auf. Die gemessenen Linerdehnungen zeigen ferner, daß ein dünnerer Liner geringer beansprucht wird; d.h. gegenüber einer Berechnung nach ATV A127 (bisher gängige Praxis) können erhebliche Einsparungen erzielt werden.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Hüttemann, Andreas
Digitales Baustellenmanagement im Leitungsbau (kostenlos)
wwt Wasserwirtschaft Wassertechnik, 2023

Romanowski, Lukas
Neue Prüfgrundlage für Rohrleitungen in offener Bauweise
bbr Leitungsbau, Brunnenbau, Geothermie, 2022

Offermann, Martin; Becker, Angelika; Diekemper, Volker
Entscheidungsunterstützung zur optimierten Betriebsweise von Geräuschpegelloggern
Energie Wasser-Praxis, 2022

Gefahren und Risiken bei brennbaren Abflussrohrsystemen. Warum uns aktuelle Prüfnormen in falscher Sicherheit wiegen
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Peeck, Michelle
Im Laborcheck: Acrylate im Schlauchlining
bbr Leitungsbau, Brunnenbau, Geothermie, 2020

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