Vier Herausforderungen für den Einsatz von Bodenabläufen
Planungs- und Montagekriterien für Bodenentwässerungssysteme
Die Vielzahl unterschiedlicher Bodenaufbauten erfordert speziell darauf abgestimmte Bodenablaufkonstruktionen. Für die richtige Planung und den Einbau von Bodenabläufen müssen deshalb neben den klassischen Auswahlkriterien wie Anwendungsbereich, Einbauort, abzuleitende Schmutzwassermenge die vier Herausforderungen – Brand- und Schallschutz, H0ygiene und Montage – als Schwerpunkte beachtet werden. Bei einer Umfrage des Unternehmens ACO Passavant unter 8000 Planern und Verarbeitern wurden diese vier Anforderungen als besonders wichtig klassifiziert.
Innerhalb von Gebäuden muss in Deutschland nach DIN 1986-100 jeder Wasserentnahmestelle eine entsprechende Ablaufstelle zugeordnet werden. Ausgenommen davon sind Wasserentnahmestellen für Feuerlöschzwecke sowie für Wasch- und Geschirrspülmaschinen. Sanitärräume wie Wasch-, Dusch- und Toilettenräume, z. B. in Hotels, Schulen, Altenheimen, Krankenhäusern sowie Industrie- und Gewerbebetrieben, die einen öffentlichen Charakter haben und von einem ständig wechselnden Personenkreis genutzt werden, müssen einen Bodenablauf erhalten. Bei Badezimmern in Wohnungen empfiehlt es sich einen Bodenablauf vorzusehen, wenn nicht die Bodenentwässerung bereits z. B. durch einen schwellenlosen Duschbereich gesichert ist.
Die wirksame Mindest-Geruchverschlusshöhe von Bodenabläufen ist europaweit mit 50 mm festgelegt (Bild 1). Bodenabläufe mit ausschließlich mechanischen Geruchverschlüssen sind in Deutschland nicht zugelassen. Dies hat den Grund, dass bei Funktionsstörungen kein vollständiger Verschluss gegen Kanalgase vorhanden ist und es bei Unterdruck im Rohrsystem zur Zwangsentlüftung von Räumen über das Entwässerungssystem kommt.
Vorbeugender Brandschutz
Der Einsatz moderner Werkstoffe und die damit verbundene zusätzliche Brandlast in Gebäudedecken, verstärkt die Forderung nach mehr Sicherheit durch vorbeugenden Brandschutz. Mit der Einführung der Leitungsanlagen-Richtlinie wurde im Bereich des vorbeugenden Brandschutzes hier bereits 2002 ein entscheidender Schritt in die richtige Richtung gemacht. Da aber moderne Bodenabläufe zum Teil aus sehr unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt werden, müssen Planer und Installateure hier mit entsprechender Sorgfalt Produkte aus einem brandschutztechnisch geeigneten Werkstoff auswählen.
Durch die inzwischen hohen Anforderungen im vorbeugenden Brandschutz rückt der Werkstoff Gusseisen oft in den Focus der Auswahl. Zudem ist bei Deckendurchdringungen in Gebäuden der besonderen Art und Nutzung, wie z. B. Hotels, Krankenhäuser, Altenheimen und Schulen, gemäß Landesbauordnung die entsprechende Feuerwiderstandsklasse der Decke bzw. des Bodens zu beachten.
Neben der Unbrennbarkeit (Baustoffklasse A1) erreichen moderne Bodenablauf-Konstruktionen die höchste Brandklasse (R 120) durch das Zusammenspiel von meist 5 Brandschutz-Komponenten (Bild 2):
- Gehäuse aus Werkstoff Gusseisen,
- Brandschott im Kopf des Geruchverschlusses als Verschluss gegen Feuer und Rauch von oben,
- Brandschott im Ablaufstutzen als Verschluss gegen Feuer und Rauch von unten,
- Verschluss gegen Rauch bei ausgetrockneter Wasservorlage und Verrauchen bei niedrigen Temperaturen,
- Kernbohrungsverschluss, z. B. durch mörtelloses Einbauset.
Die Wasservorlage im Geruchverschluss von Bodenabläufen allein, schützt nicht vor einem Übergreifen von Feuer und Rauch in das nächste Geschoss, da im Brandfall Temperaturen bis zu 1000 °C entstehen können, die eine vorhandene Wasservorlage in kürzester Zeit verdampfen. Da Bodenabläufe mit senkrechtem Abgang brandschutztechnisch besonders kritische Öffnungen in Decken mit einer vorgegebenen Feuerwiderstandsklasse bilden, darf im Brandfall unter keinen Umständen weder Feuer noch Rauch in das nächste Geschoss eindringen. Daraus folgt, dass in Decken mit Feuerwiderstandsklasse zusätzliche Brandlasten zu vermeiden, und Bodenabläufe mit funktionsfähigen Brandschotts fachgerecht einzubauen sind.
Brandschotts
Die Brandschotts bestehen in der Regel aus Intumeszenz-Material, das bei ansteigender Feuertemperatur stark aufbläht und dabei, je nach Brandbeanspruchung, den Ablaufstutzen (Bild 3) oder das Ablaufgehäuse (Bild 4) komplett für mehr als zwei Stunden gegen Feuer und Rauch verschließt. Erst dadurch wird im Brandfall, auch unter ungünstigen Bedingungen, immer ein direkter Zugang von Feuer und Rauch zum nächsten Geschoss sicher unterbunden. Von Vorteil ist bei dieser Bodenablaufkonstruktion die Austauschbarkeit bzw. der nachträgliche Einbau der Brandschotts.
Bodenabläufe sind geregelte Bauprodukte, die der DIN EN 1253 entsprechen müssen. Durch die integrierten Brandschotts aus Intumeszenz-Material, weichen diese aber von der Norm ab und werden zu ungeregelten Bauprodukten, für die jeweils eine bauaufsichtliche Zulassung erforderlich ist. Bodenabläufe mit waagerechtem Ablaufstutzen benötigen keine zusätzlichen Brandschotts, wenn nachfolgende Bedingungen eingehalten werden:
- die Entfernung von der Mitte des Bodenablaufes bis zur Mitte des Fallstranges muss mindestens 600 mm betragen,
- eine ausreichende Unterdeckung der Rohrleitung im Deckenbereich muss gewährleistet sein,
- die Mindestdeckendicke muss 200 mm betragen,
- die Anschlussleitung muss mit Gussrohr erfolgen,
- die Geruchverschlusshöhe im Bodenablauf muss mind. 50 mm betragen.
Dabei müssen die Bodenabläufe mindestens der gleichen Feuerwiderstandsklasse entsprechen wie die Decke, in der sie eingebaut werden.
Geringe Geschossdeckenhöhe
Für dünne Geschossdecken müssen die Bodenablauf-Konstruktionen ebenso geeignet sein, wie zum Einbau in Kernbohrungen. Für den Einbau in Geschossdecken mit geringer Aufbauhöhe bieten sich auch spezielle Einbausets an (Bild 6). Für den Einbau in Decken mit Feuerwiderstandsklasse hat die Unterseite des Trockenbausets einen geschlossenen Boden, mit einer auf den Ablaufstutzen abgestimmten Öffnung, sodass die erforderliche Unterdeckung, für den Brandschutz, unter dem Bodenablauf erreicht wird. Besonders bei Deckendicken unter 150 mm, die also dünner sind als die Bodenablaufhöhe, wird das Trockenbauset bevorzugt eingesetzt. Der Einbau erfolgt mörtellos und direkt durch den Installateur.
Integrierter Schallschutz
Dicke Wärmedämmungen auf den Außenwänden der Gebäude und z. B. Dreifachverglasung der Fensterflächen unterbinden den Außenlärm so stark, dass die haustechnischen Anlagen zunehmend lauter erscheinen. Häufig kommt es im Baubereich zu Diskussionen bis hin zu gerichtlichen Verfahren, weil im Vorfeld genaue Vorgaben zum Grad des baulichen Schallschutzes fehlen. Vor diesem Hintergrund sollten die werkvertraglichen Leistungen in Bezug auf den baulichen und installationstechnischen Schallschutz genau spezifiziert werden, damit Planer und Bauherr von den gleichen Anforderungen ausgehen. So ist schon im Planungsstadium festzulegen, ob Schallschutz nach DIN 4109 oder VDI 4100 gefordert wird. Zur DIN 4109, Schallschutz im Hochbau, liegt ein Grundsatzurteil des BGH vor, in welchem eindeutig festgestellt wird, dass es sich bei dieser Norm um eine eingeführte Technische Baubestimmung handelt, die lediglich die öffentlich-rechtlichen Mindestanforderungen an den Schallschutz erfüllt. Das Gerichtsurteil besagt zudem, dass die DIN 4109 für den zivilrechtlichen Bereich größtenteils belanglos ist und deshalb nur noch unter bestimmten Voraussetzungen werkvertraglich wirksam vereinbart werden kann. Schallpegel nach den heute üblichen Standards für Qualität und Komfort sind nach dieser Norm nicht erreichbar. Die hierin vorgegebenen schalltechnischen Mindestwerte entsprechen nicht mehr den heutigen anerkannten Regeln der Technik. Werden entgegen dieser Feststellung dennoch die Werte nach DIN 4109 verlangt, muss dies im Werkvertrag eindeutig und unmissverständlich formuliert werden.
Zur Vereinbarung kommt daher in der Regel die VDI-Richtlinie 4100. Gusseiserne Bodenabläufe können hier im Entwässerungsbereich die benötigten schallschutztechnischen Anforderungen erfüllen. Durch die schalldämpfenden Eigenschaften, das heißt durch die hohe Dichte des Werkstoffes Gusseisen und die damit verbundene Masse, ergibt sich bereits ein Schallschutz, wodurch die geforderten Werte der VDI 4100 (Ausgabe 2012), Schallschutzstufe III nicht nur erreicht sondern auch übertroffen werden (Tabelle 2 und 3). Die elastische Lagerung (Bild 7) des Aufsatzstückes im Ablaufkörper verhindert außerdem eine Übertragung des Trittschalls von der Deckenoberfläche in die Rohbetondecke.
Damit spätere Reklamationen und Missverständnisse weitgehend ausgeschlossen werden können, empfiehlt es sich nur Bodenabläufe auszuschreiben und einzubauen, die schalltechnisch geprüft sind. Durch ein entsprechendes Prüfzeugnis eines anerkannten Instituts für Bauphysik ist ein sicherer Nachweis der Schallschutzeigenschaften gewährleistet.
Hygiene/Geruchverschluss
Über Öffnungen im Abwassersystem, das gilt besonders für Bodenabläufe, dürfen grundsätzlich keine Gerüche und Kanalgase in die Räume von Gebäuden eindringen. Deshalb müssen u. a. Bodenabläufe innerhalb von Gebäuden, gemäß DIN 1986-100 und DIN EN 12056, mit einem Geruchverschluss versehen sein. Die Höhe der Wasservorlage im Geruchverschluss muss dabei mindestens 50 mm betragen.
Diese Sperrwasserhöhe ist erforderlich, da in einem Entwässerungssystem Druckschwankungen, besonders durch Wind und Abflussvorgänge verursacht, auftreten können. Je nach Über- oder Unterdrücken kann in einem solchen System bis zu 25 mm Wasservorlagenhöhe abgesaugt werden, sodass bei einem Normgeruchverschluss nur noch eine Sicherheit von 25 mm Wasserhöhe verbleiben. Bei geringeren Geruchverschlusshöhen geht häufig sogar die komplette Sperrwasserhöhe verloren. Deshalb ist bei einer Geruchverschlusshöhe unter 50 mm in der Regel keine ausreichende Sicherheit mehr vorhanden, sodass Geruch, aber auch Bakterien und besonders Kanalgase in die Räume eindringen können. Bei Verwendung von Bodenabläufen mit geringeren Geruchverschlusshöhen als 50 mm bewegt sich der Planer aber auch der Installateur außerhalb der anerkannten Regeln der Technik.
Bodenablaufkonstruktionen können neben dem Wassergeruchverschluss zusätzlich mit einer Geruchsperre (Bild 8) ausgestattet werden. Dieses Ergänzungsbauteil wird in der Regel schon während der Innenausbauphase des Gebäudes eingesetzt, damit auch bei fehlender Wasservorlage ein vorübergehender Schutz gegen Kanalgase gegeben ist. Auch wenn die Entwässerung längere Zeit nicht genutzt wird, wie z. B. in Wochenendhäusern oder Bädern im Kellerbereich, lässt sich eine solche Geruchsperre sinnvoll einsetzen. Die Bauteile sind selbstreinigend und bestehen aus einer hochflexiblen Membran, die nur bei Wasserzufluss öffnet und sich selbst reinigt.
Einfache Montage spart Zeit und Kosten
Moderne praxisgerechte Bodenablaufkonstruktionen sollten einfach, schnell und ohne Mehraufwand eingebaut werden können. Die hierfür erforderlichen Deckendurchbrüche und Öffnungen müssen nach dem Einsetzen der Entwässerungsbauteile wieder vollständig vermörtelt werden. Dabei werden oft die Schall-und Brandschutzanforderungen nicht ausreichend beachtet. Um den Montageaufwand zu erleichtern, bieten Hersteller auch Trockeneinbausets an, die im Bereich der Kernbohrungen eingesetzt werden. Dabei spielt der Durchmesser der Kernbohrung in Bezug auf Kosten eine wichtige Rolle, da Kernbohrungen bis zu einem Durchmesser von 160 mm mit einem Handkernbohrgeräten vom Handwerksbetrieb oft selbst erstellt werden können. Nach Erstellung der Kernbohrung wird das Trockenbauset in die Kernbohrung eingesetzt (Bild 9), in dem passgenau der Bodenablauf (Bild 10) anschließend platziert wird. Eine Trocknungszeit wie bei einer konventionellen Vermörtelung entfällt.
Autor: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Meyer, Schulungsleiter ACO Passavant GmbH, Stadtlengsfeld
Bilder: ACO Passavant
Regelwerke für die Ausführung von Entwässerungsanlagen
In Deutschland ist die technische Ausführung von Entwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden und auf Grundstücken in DIN 1986-100 in Verbindung mit DIN EN 12056 geregelt. Die folgenden Normen beinhalten technische Vorgaben, Verwendungs- und Einbauhinweise sowie Regeln für Betrieb und Wartung:
DIN EN 12056-1: Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden, Allgemeine und Ausführungsanforderungen.
DIN EN 12056-2: Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden, Schmutzwasseranlagen, Planung und Berechnung.
DIN EN 12056-5: Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden, Installation und Prüfung, Anleitung für Betrieb und Wartung.
DIN 1986-100: Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke.
DIN 1986-3: Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke, Regeln für Betrieb und Wartung.
DIN 1986-4: Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke, Verwendungsbereiche von Abwasserrohren und –formstücken verschiedener Werkstoffe.
DIN 1986-30: Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke,
Instandhaltung.
DIN EN 1253: Abläufe, Abdeckungen und Heizölsperren für Gebäude.
DIN 4109: Schallschutz im Hochbau.
VDI 4100: Schallschutz im Hochbau – Wohnungen – Beurteilung und Vorschläge für erhöhten Schallschutz.
DIN 4102: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen.