Bachelorprojekt

Rückstauverschlüsse mit Risiko

Entgegen der Regelungen in Normen werden für fäkalienhaltige Abwässer in der Praxis oft mechanische Rückstauverschlüsse mit Pendelklappen vom RSV-Typ 2 eingesetzt. Eine Bachelorarbeit untersuchte 2020 ihre Eignung anhand von praxisnahen Versuchen und kommt zu dem Schluss, dass ihr Einsatz Gefahren birgt und einen erhöhten Wartungsaufwand nach sich zieht.

1105
2 – Prinzip-Zeichnung RSV: a) RSV-Typ 2; b) RSV-Typ 3 Bild: Steinkamp
2 – Prinzip-Zeichnung RSV: a) RSV-Typ 2; b) RSV-Typ 3 Bild: Steinkamp

Zunehmende Starkregenereignisse und mögliche Störungen im Kanalnetz erfordern die Sicherung von Gebäude- und Grundstücksentwässerungsanlagen gegen Rückstau. Neben automatisch arbeitenden Abwasserhebeanlagen können gemäß der Systemnorm DIN EN 12056-4 Rückstauverschlüsse (RSV) zum Schutz vor zurückdrückendem Wasser eingesetzt werden /1/. Wesentliche Voraussetzung für einen sicheren Betrieb ist die Wahl des geeigneten Rückstauverschlusses.

Gemäß der Produktnorm DIN EN 13564-1 stehen sechs verschiedene Typen von Rückstauverschlüssen zur Auswahl /2/. Deren geeignete Einsatzbereiche werden weder in der europäischen Systemnorm noch in der Produktnorm beschrieben. Daher haben nationale Normen wie die deutsche DIN 1986-100, die österreichische ÖNORM B 2501 oder die schweizerische SN 592000 Zusatzregelungen getroffen /3, 4, 5/. Für fäkalienhaltiges Abwasser erlauben die Normen ausschließlich den RSV-Typ 3. Aus Kostengründen oder Unkenntnis wird jedoch häufig der RSV-Typ 2 mit Pendelklappen verwendet.

Im Rahmen einer Bachelorarbeit an der FH Münster wurden die Auswirkungen und die Risiken der nicht normgerechten Verwendung des RSV-Typs 2 bei angeschlossenem WC anhand eines Versuchsstandes untersucht. Ziel der Arbeit war zudem die Ermittlung der Praxistauglichkeit von Rückstauverschlüssen des Typs 2 und 3 für fäkalienhaltiges Abwasser.

Unterschiede der Rückstauverschlüsse Typ 2 und 3

Der maßgebliche Unterschied zwischen Typ 2 und 3 ist die Stellung der Klappen während des Betriebs sowie deren Verschlussmechanismus. Die mechanischen Pendelklappen des Typs 2 sind permanent durch die Einwirkung der Schwerkraft geschlossen. Ausschließlich bei Abwasserzulauf werden die Klappen kurzzeitig durch das fließende Abwasser minimal geöffnet. Im Gegensatz zu Typ 2 werden die Klappen bei einem RSV- Typ 3 mit Hilfsenergie angetrieben. Diese sind im Normalbetrieb dauerhaft geöffnet und schließen selbstständig bei Detektieren von Rückstau mittels eingebauter Sonde. Die geschlossene Stellung muss nach DIN EN 13564-1 entweder akustisch oder optisch angezeigt werden /2/. Infolgedessen wird der Betreiber, anders als beim Typ 2, über den Rückstau informiert.

Experimentelle Untersuchung

Der in Bild 1 dargestellte Prüfstand wurde nach den Vorgaben der europäischen Norm DIN EN 13564-2 errichtet /6/. Er dient der Durchführung der normativ vorgeschriebenen Funktionsprüfungen von Rückstauverschlüssen.

Zur Beantwortung der Frage nach der Praxistauglichkeit wurde eine seit Jahren bewährte Normprüfung angewendet, die die Belastung mit Feuchte- oder Toilettentüchern nachstellt. Die Prüfung wurde für Rückstauverschlüsse des Typs 3 und 2 durchgeführt, die bei eingelegten Textilkörpern eine ausreichende Dichtheit gewährleisten müssen. Nach ersten negativen Ergebnissen wurden die Testparameter bezüglich Anzahl, Breite oder Rückstaugeschwindigkeit reduziert, um gegebenenfalls einen eingeschränkten Einsatzbereich rechtfertigen zu können.

In einer weiteren Untersuchung kamen so genannte Fäkalienersatzprüfkörper zum Einsatz, um die Auswirkung der typischen Inhaltsstoffe aus einer WC-Anlage auf das Verschluss-System zu simulieren.

Insgesamt wurden 17 Messungen mit vier Messreihen und jeweils sechs Prüfzyklen mit den genannten Variationen der Parameter durchgeführt. In der ersten Messreihe wurden vier Rückstauverschlüsse verschiedener Hersteller (A, B, C, D) des Typs 2 sowie zwei Rückstauverschlüsse des Typs 3, der Hersteller B und C, gemäß den normativen Anforderungen getestet. Messung 6, deren Ergebnisse in Tabelle 1 dargestellt sind, zeigt, dass beide Rückstauverschlüsse des Typs 3 die Prüfungen bestanden. Im Gegensatz dazu wurde keiner der Rückstauverschlüsse des Typs 2 den Anforderungen gerecht.

In der zweiten Messreihe wurde die Textileinlage, die während der Prüfung in dem Rückstauverschluss positioniert war, verändert. Anstatt der in der DIN EN 13564-2 geforderten vier Textilstücke wurden nur zwei verwendet /6/. Die Messreihe wurde an den vier Rückstauverschlüssen des Typs 2 durchgeführt. Wie Messung Nr. 8 in der Tabelle 2 belegt, konnte trotz halbierter Einlagendicke kein Typ 2 Rückstauverschluss die Anforderungen aus der Norm erfüllen.

In der dritten Messreihe, die ebenfalls an den vier Rückstauverschlüssen des Typs 2 durchgeführt wurde, erfolgte eine weitere Reduktion der Anzahl der Textileinlagen. Es wurde jeweils ein Textilstück in den Rückstauverschlüssen positioniert. Bei dieser Messreihe konnten zwei der vier Rückstauverschlüsse die Anforderungen erfüllen.

In der vierten Messreihe wurde an einem Typ 2 Rückstauverschluss weitere praxisnahe Störvariablen untersucht. Zum einen wurde das Absperrventil schneller geöffnet (innerhalb von 5 statt 60 s), zum anderen die Breite der Textileinlage halbiert (von 10 auf 5 cm). Abschließend wurden beide Störvariablen zusammen angewendet. Bei keiner der drei Messungen erfüllten die Rückstauverschlüsse die Anforderungen der Norm.

In einer weiteren Messreihe wurde das Verhalten bei einer WC-Spülung mit typischen Feststoffen simuliert. In einer ersten Prüfung wurde zum Fäkalienersatzprüfkörper jeweils Toilettenpapier oder Feuchttücher als typische Feststoffe zugegeben. In der zweiten Prüfung wurden ausschließlich Fäkalienersatzprüfkörper verwendet.

In beiden Prüfungen ergaben sich beim ersten Spülvorgang Ablagerungen im Bereich der Klappen des Typs 2, die bei mehrmaligen Spülvorgängen nicht freigespült werden konnten. Infolgedessen ist ein sicheres Verschließen der Rückstauverschlüsse nicht gegeben. Das bedeutet für den Praxisbetrieb, dass die Rückstauverschlüsse des Typs 2 beim normalen Gebrauch eines angeschlossenen WC´s zu Verstopfungen neigen. Das führt zu Störungen der Entwässerungsanlage, die einen zusätzlichen Wartungsaufwand zur Folge haben.

Fazit

Die Ergebnisse der durchgeführten Messreihen belegen, dass Typ 2 Rückstauverschlüsse bei fäkalienhaltigem Abwasser den sicheren Betrieb nicht gewährleisten. Bereits bei geringen Anforderungen konnten die Verschlüsse des Typs 2 keinen Schutz vor zurückdrückendem Wasser bieten. Es wurde nachgewiesen, dass die im Betriebszustand geschlossenen Klappen das Risiko der Verstopfung erhöhen.

Einzig die Typ 3 Rückstauverschlüsse erfüllten alle normativen Anforderungen und bestanden die durchgeführten Messungen.

Abschließend ist festzuhalten, dass bei fäkalienhaltigem Abwasser nur die Typ 3 Rückstauverschlüsse einen sicheren Betrieb gewährleisten können und die Verwendung von Typ 2 Rückstauverschlüssen mit Pendelklappen ein hohes Risiko bedeutet. Von ihrem Einsatz, sei es aus Kostengründen oder anderen Erwägungen, muss demzufolge dringend abgeraten werden.

Literaturhinweise

  • /1/ DIN EN 12056-4:2001-01, Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Teil 4 : Abwasseranlagen – Planung und Bemessung, Berlin: Beuth Verlag GmbH, 2001

  • /2/ DIN EN 13564-1:2002-10, Rückstauverschlüsse für Gebäude – 
Teil 1: Anforderungen, Berlin: Beuth Verlag GmbH, 2003

  • /3/ DIN 1986-100:2016-12, Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmung in Verbindung mit DIN EN 752 
und DIN EN 12056, Berlin: Beuth Verlag GmbH, 2016

  • /4/ OENORM B 2501:2016-08-01, Entwässerungsanlagen für Gebäude 
und Grundstücke – Planung, Ausführung und Prüfung – Ergänzende Richtlinien zu OENORM EN 12056 und OENORM EN 752 Wien, 
ASI Austrian Standards Insitute, 2016

  • /5/ SN 592000: 2012, Anlagen für die Liegenschaftsentwässerung – 
Planung und Ausführung, Suissetec Zürich, 2012

  • /6/ DIN EN 13564-2:2003-02, Rückstauverschlüsse für Gebäude – 
Teil 2: Prüfverfahren, Berlin: Beuth Verlag GmbH, 2003

Prof. Dr.-Ing. Carsten Bäcker

Prof. Dr.-Ing. Carsten Bäcker

B.Eng. Michael Steinkamp

B.Eng. Michael Steinkamp

B.Eng. Bernd Harker

B.Eng. Bernd Harker
AnhangGröße
Beitrag als PDF herunterladen411.62 KB

◂ Heft-Navigation ▸

Artikel Rückstauverschlüsse mit Risiko
Seite 28 bis 30
30.03.2020
Rückstau
Deutschland kann sich einen hohen Wasserverbrauch pro Kopf leisten und Wasser spielt in fast allen Lebensbereichen eine zentrale Rolle. Das erzeugte Abwasser und dessen Weg in die Kanalisation wird...
11.06.2021
Leichtflüssigkeitsabscheider sind im Idealfall bereits durch die Einbausituation vor Rückstau geschützt. Ist jedoch kein natürliches Gefälle zum Kanal möglich, müssen unter Umständen nach dem...
18.08.2020
Ein denkmalgeschütztes Museumsgebäude auf der einen Seite, rechtlich vorgeschriebene Entwässerungsvorgaben, Flachdachrichtlinien und DIN-Normen auf der anderen Seite: Mit einem kreativen...
09.04.2020
Hybridheizung
Hybridsysteme kombinieren den Einsatz konventioneller und erneuerbarer Energien für die Gebäudeheizung. Als Energieträger für die beteiligten Brennwertheizungen kommen dabei neben klassischem Heizöl...
18.08.2020
Der norddeutsche Traditionsverein Werder Bremen hat sein Stadion mit neuester Technik ausgestattet. Eine Beheizung der Rasenfläche sorgt bereits seit 1998 für optimale Spielbedingungen. Die...
09.04.2020
Blockheizkraftwerk ohne Verbrennungsmotor
Anders als im Einfamilienhausbereich ist die wasserstoffgetriebene Kraft-Wärme-Kopplung in der Wohnungswirtschaft bislang noch kein Thema. Das soll sich ändern: In Kassel läuft ein Pilotprojekt...