Überflutungs- und Überlastungsnachweis nach DIN 1986-100

Es sind die Berechnungen mit den Gleichungen 20 und 21 durchzuführen, wobei das größere Volumen dann maßgebend ist. Die ersten beiden Beispiele mit Gleichung 20 und 21 beziehen sich auf ein grundstück mit Regenwasser-Kanalanschluss.

Beispiel für 30-jähriges Starkregenereignis [r_(5/30)] mit Gleichung 20

Diese Gleichung gilt für Grundstücke mit > 800 m² befestigter und versiegelter Fläche bei Kanalanschluß. Hierbei wird das Abflussvolumen der Regeldimensionierung der Kanalgrundleitung mit r_D,2 (5 Minuten, 2 Jahre = Bemessungsabfluss) vom Gesamtvolumen des Niederschlages abgezogen.

Hierbei wird angenommen, dass der Kanalabfuss gem. Bemessung ordnungsgemäß funktioniert und das Gesamtvolumen des kurzen 30-jährigen Starkregens durch den Bemessungsabfluss um etwa die Hälfte verringert. Es darf also kein Rückstau im Kanal auftreten, was aber nicht zu gewährleisten ist.

Berechnungsdaten

• D = 5 min.
• T = 30 bzw. 2 Jahre
• A_ges = 147 m²
• A_Dach = 85 m²
• A_FaG = 62 m²
• r_5,30 = 516,7 l/sha
• r_5,2 = 270,0 l/s•ha
• C_Dach = 1,0
• C_FaG = 1,0

V_Rück = (7,60 l/s – 3,97 l/s) • D • 60 / 1000 = (3,63 l/s) • 5 • 60 / 1000

V_Rück = 2,28 m³ – 1,19 m³ = 1,09 m³

Beispiel für 30-jähriges Starkregenereignis [r_(D/30)] mit Gleichung 21

Diese Gleichung gilt für Grundstücke mit > 800 m² befestigter und versiegelter Fläche bei Kanalanschluß. Hierbei wird das max. Abflussvolumen bei Vollfüllung der Kanalgrundleitung vom Gesamtvolumen des Niederschlages abgezogen.

Auch hierbei darf also kein Rückstau im Kanal auftreten.

Berechnungsdaten

Sind die Grundleitungen nach DWA-A 118, Tabelle 4, bemessen, so kann statt des Bemessungsabschlusses der – meist größere – maximale Abfluss der Grundleitungen bei Vollfüllung Q_voll nach Gleichung (21) und der Gesamtabfluss bei D = 5, 10 und 15 Minuten für die Überprüfung angesetzt werden.

• D = 5, 10 und 15 min.
• T = 30 Jahre
• A_ges = 147 m²
• Q_voll = 2,0 l/s
• r_5,30 = 516,7 l/sha
• r_10,30 = 376,7 l/sha
• r_15,30 = 305,6 l/sha

Es wird hier für Q_voll mit nur einem geringen Abfluss von 2,0 l/s gerechnet.

5 min. V_Rück = (516,7 l/sha • 147 / 10000 – 2,0 l/s) • 5 • 60/1000 = (7,6-2,0)•0,3 = 1,68 m³

10 min. V_Rück = (376,7 l/sha • 147 / 10000 – 2,0 l/s) • 10 • 60/1000 = (5,54-2,0)•0,6 = 2,12 m³

15 min. V_Rück = (305,6 l/sha • 147 / 10000 – 2,0 l/s) • 15 • 60/1000 = (4,49-2,0)•0,9 = 2,24 m³

Damit ist bei Kanalanschluss das Maximum V_Rück = 2,24 m³ aus Gleichung 21 maßgebend.

Wird durch Kanalrückstau Q_voll = 0 oder (sogar negativ), ergibt sich ein Volumen V_Rück = 4,04 m³. Diese Größe würde mehr Sicherheit für das Grundstück ergeben.

Beispiel für 30-jähriges Starkregenereignis [r_(D/30)] nach Gleichung 21* für dezentrale Versickerungsanlagen

Bei dezentralen Versickerungsanlagen kann der Überflutungsnachweis mit Hilfe der Formel aus dem Fachbericht DWA basierend auf der Gleichung 21 für D = 5 bis 4320 min. durchgeführt werden. Das damit iterativ ermittelte größte Volumen ist maßgebend. Im Entwurf des DWA-Regelwerkes (Arbeitsblatt DWA-A 138-1, Nov. 2021, Abschnitt 5.3.4) ist sie in Gleichung 10 beschrieben, als modifizierte Gleichung 21* der DIN 1986-100.

Hierbei wird das Volumen der Versickerung der Versickerungsanlage mit r_D,30 (aus der Bemessung) vom Gesamtvolumen des Niederschlages (befestigte Flächen incl. der Sickerfläche) abgezogen und mit dem vorhandenen Seichervolumen der Versickerungsamlage verglichen. Dabei gelten abweichend von der Dimensionierung die höheren oberen Werte nach KOSTRA (mit KOG)!

Unabhängig von einem evtl. eintretenden Kanalrückstau, z.B. beim Mischsystem, ist hier bei einer Versickerungsanlage eine größere Sicherheit gegen von Außen eintretendes Rückstauwasser vorhanden, da kein RW-Anschluss besteht. Hier kann nur das auf das Grundstück fallende „eigene“ Niederschlagswasser von den befestigten Flächen berücksichtigt werden und ggf. Schaden anrichten.

Hier im Beispiel liegt bei der Regendauerstufe D= 90 min. das Maximum für V_Rück (Versickerungsmulde bei D = 120 min. mit V_S = 6,30 m³).

• D = 5 bis 4320 min.
• T = 30 Jahre
• A_ges = 147 m²
• A_s = 20 m²
• V_S = 6,30 m³
• Q_S = 0,2 l/s
• Q_Dr = 0 l/s (nur z.B. bei Mulden-Rigolen-Systemen)
• r_5,30 = 533,3 l/sha
• r_10,30 = 400,0 l/sha
• r_90,30 = 101,9 l/sha

Beispiele für 3 Dauerstufen:

5 min. V_Rück = 533,3 • (147 + 20) / 10000 – (0,2 + 0) • 5 • 60/1000 – 6,30 = (8,91-0,2)•0,3 – 6,30 = 2,61-6,30 = -3,69 m³

10 min. V_Rück = 400,0 • (167) / 10000 – (0,2) • 10 • 60/1000 – 6,30 = (6,68-0,2)•0,6 – 6,30 = 3,89-6,30 = -2,41 m³

90 min. V_Rück = 101,9 • (167) / 10000 – (0,2) • 90 • 60/1000 – 6,30 = (1,70-0,2)•5,4 – 6,30 = 8,11-6,30 = 1,81 m³

Damit ist das Maximum V_Rück = 1,81 m³ bei D = 90 min. maßgebend. Es ist zusätzlich zum Muldenvolumen von 6,30 m³ (im Beispiel) erforderlich. Dieses Volumen wäre z.B. mit einer zusätzlichen Einstauhöhe der Mulde von ca. 8 cm (A = 25 m², V = 2,0 m³) zu erreichen.