Sieker
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Die Regenwasserexperten

Überflutungsnachweise nach DIN 1986-100

Einleitung

Der Klimawandel stellt durch zunehmende Extremwetterereignisse neue Herausforderungen an die Stadtentwicklung. Es ist zu erwarten, dass Starkniederschläge immer intensiver und häufiger auftreten werden als es heute bereits der Fall ist. Immense Schäden an Infrastruktur und Gebäuden, Umweltschäden bis hin zu Gefahren für Menschen können die Folge sein [1].

Eine Anpassung der öffentlichen Entwässerungs- und Gewässersysteme alleine kann nicht die Lösung für den Umgang mit Starkregen sein. Starkregenabflüsse würden nur „nach unten“ verlagert und dort u.U. zu weiteren Problemen führen. Ein vorbeugender Schutz vor diesen Folgen beginnt daher am besten bereits auf den Grundstücken.

Die Normung hat diesen Entwicklungen bereits frühzeitig Rechnung getragen. Die 2008 erschienene aktuelle Fassung der Norm für die Grundstücksentwässerung (DIN 1986 [2]) formuliert als vorrangiges Ziel „ …die Einleitung von nicht nachteilig verunreinigtem Regenwasser (…) in die Kanalisation zu reduzieren“.  Dazu sollten gemäß Norm „vorrangig alle Möglichkeiten der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung genutzt werden“, wie z.B. Maßnahmen zur Speicherung und Nutzung oder zur Versickerung von Regenwasser.

Frühere Ausgaben der Norm hatten nur die Bemessung der Grundstücksentwässerungsanlagen zum Gegenstand. Starkniederschläge jenseits der Bemessungsgrenze waren nicht relevant, quasi „höhere Gewalt“. Die aktuelle Fassung der DIN 1986 hat dagegen den Überflutungsnachweis neben der Bemessung neu eingeführt – analog zu den Überflutungsnachweisen für Kanalisationssysteme, die nach DIN EN 752 [3] sowie dem darauf aufbauenden DWA-Arbeitsblatt A118 geführt werden.

Dieser Artikel gibt Hinweise für die Durchführung von Überflutungsnachweisen nach DIN 1986-100 auf Grundstücken.

Anforderung an Überflutungsnachweise nach DIN 1986-100

Eine „Entwässerungsanlage ist so zu bemessen, dass ein ausreichender Schutz vor unplanmäßiger Überflutung gegeben ist“. Unter unplanmäßiger Überflutung wird dabei verstanden, wenn z.B. Wasser im Gebäude austritt oder Flächen, auf denen wassergefährdende Stoffe oder andere Schutzgüter lagern, überflutet werden (Abschnitt 5.1.4).

Dem gegenüber steht die kontrollierte schadlose Überflutung des Grundstücks. Eine unschädliche Überflutung kann beispielsweise durch Hochborde, Mulden oder andere Rückhalteräume wie z.B. Rückhaltebecken, erreicht werden. Eine Ableitung auf öffentliche Flächen (Straßen) oder Nachbargrundstücke ist nicht zulässig (Abschnitt 5.3.1).

Die Sicherheit gegen Überflutung bzw. einer kontrollierten schadlosen Überflutung des Grundstücks, muss rechnerisch nachgewiesen werden. Ausnahmen gelten für kleine Grundstücke mit bis zu 800 m² abflusswirksamer Fläche. Bei Flächen über 200 ha sollten die Überflutungsnachweise mit Abflusssimulationsmodellen durchgeführt werden. Diese Aufgabe obliegt dem Planer der Grundstücksentwässerung. Führt der Planer diesen Nachweis nicht und kommt es infolge von Starkniederschlägen zu Schäden, so ist dies ggf. haftungsrelevant.

Um den Rechengang für den Überflutungsnachweis nach DIN 1986 zu verstehen, ist eine Verständnis für die Bemessung von Regenentwässerungsanlagen auf Grundstücken notwendig.

Beispiel für den "schadlosen" Einstau eines Grundstücks nach Starkregen

Überflutungsnachweis

Maßgebliche Jährlichkeit für den Überflutungsnachweis

Nach Abschnitt 14.9.3 der DIN ist für Grundstücke > 800 m² ein Sicherheitsnachweis gegen schadlose Überflutung mit einem mindestens 30-jährigem Regenereignis zu führen. Liegt der Anteil der Dachflächen und nicht schadlos überflutbaren Flächen (z. B. auch Innenhöfe) über 70%, so ist die Überflutungsprüfung sogar für ein 100- jährigem Regenereignis durchzuführen.

Gemäß  der Formulierung „mindestens 30-jährig“ sollte bei besonders kritischen Situationen oder besonderen Gefährdungen (z.B. kritische Infrastruktur wie Krankenhäuser, Seniorenheime oder Kindergärten) die maßgebliche Jährlichkeit mit dem Auftraggeber bzw. der Aufsichtsbehörde abgestimmt werden. Ist ein außergewöhnliches Maß an Sicherheit erforderlich, ist eine Jährlichkeit des Berechnungsregens größer als 30 Jahre zu wählen (Abschnitt 14.9.3).

Durchführung der Überflutungsnachweise

In einem Überflutungsnachweis nach DIN 1986-100 (Abschnitt 14.9.3) muss nachgewiesen werden, dass die Differenz zwischen der anfallenden Regenwassermenge bei einem mindestens 30-jährigen Regenereignis und dem 2‑jährigen Bemessungsregen schadlos auf dem Grundstück zurückgehalten werden kann. Die entsprechende Formel (18) auf Seite 79 lautet:

mit

VRück       die zurückzuhaltende Regenwassermenge, in m³

D            die maßgebende Regendauer, in Minuten (Details s.u.)

Ages        die gesamte befestigte Fläche des Grundstücks, in m², d. h. Ages = ADach + AFaG.

ADach       die gesamte Gebäudedachfläche, in m²

AFaG       die gesamte befestigte Fläche außerhalb der Gebäude, in m²

C            der Abflussbeiwert

 

Bei der Anwendung dieser Formel ist zu berücksichtigen, dass die Angaben für die Jährlichkeiten entsprechend den o.a. Ausführungen auch höher liegen können, also z.B. T=100 a für das Starkregenereignis oder T=5 a für den Bemessungsregen. Im Text in Abschnitt 14.9.3 der DIN 1986 ist dies entsprechend formuliert. Die Zahlen „30“ und „2“ in Formel (18) der DIN sind also als Platzhalter für die tatsächlich gewählten Jährlichkeiten zu verstehen.

Wichtig ist weiterhin, dass bei der Bestimmung des Abfluss bei Starkregen (T>30 a) keine Abminderung durch Abflussbeiwerte erfolgt. Andererseits werden unbefestigte Flächen gemäß dieser Formel nicht berücksichtigt (was gerade bei schlecht durchlässigen Böden oder Hanglagen durchaus kritisch zu sehen ist).

Maßgebliche Dauerstufe für den Überflutungsnachweis

In Bezug auf die maßgebliche Dauerstufe für den Überflutungsnachweis heißt es auf Seite 80 der DIN:

„D: die kürzeste maßgebende Regendauer, in Minuten, für die Bemessung der Entwässerung außerhalb der Gebäude nach DWA-A118, Tabelle 4, sonst D = 5 Minuten für einen Berechnungsregen, dessen Jährlichkeit einmal in 2 Jahren nicht unterschritten werden darf (siehe A.2, Tabelle A.2)“

Diese Formulierung hat in der Praxis häufig zu Unklarheiten geführt. Tabelle 4 im DWA A 118 listet die maßgebende kürzeste Regendauer für verschiedene Geländeneigungen und Befestigungsgrade auf. Es mag haarspalterisch klingen, aber „kürzeste maßgebende Regendauer“ und „maßgebende kürzeste Regendauer“ sind nicht das Gleiche, sondern vielmehr sehr unterschiedliche Größen.

Die kürzeste maßgebende Regendauer resultiert aus der Anwendung der Bemessungsvorschriften gemäß Abschnitt 14.9.4 der DIN oder auch der DWA Arbeitsblätter A 117 oder A 138. Dazu werden für verschiedene Dauerstufen die notwendigen Speichervolumina bestimmt. Die maßgebende Regendauer ist die mit der größten Differenz. 

Die maßgebende kürzeste Regendauer ist dagegen die kleinste Dauerstufe (5, 10 oder 15 Minuten) mit der die Bemessung der Rückhalteräume begonnen wird. Die nachfolgende Abbildung verdeutlicht diesen Unterschied.

Einen Überflutungsnachweis mit schadlosem Rückhalt nur für Dauerstufen von 5, 10 oder 15 Minuten zu führen, wäre fachlich nicht korrekt und auch nicht im Sinne der technischen Regelwerke (DIN 1986-100, DWA A117). Grundprinzip bei Bemessung von Rückhaltesystemen ist es immer, den ungünstigsten Fall zu ermitteln. Dieser wird im Regelfall bei deutlich längeren Einstaudauern auftreten. Typisch sind maßgebliche Dauerstufen von einigen Stunden. Diese Einschätzung teilt auch die DWA-Arbeitsgruppe ES-3.1 in ihrem Arbeitsbericht von 2011 [4].

Literatur

[1]       BBSR (2013): Fallstudiengestützte Expertise „Klimaanpassungsstrategien zur Überflutungsvorsorge verschiedener Siedlungstypen“, Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung, www.bbsr.bund.de/nn_21890/BBSR/DE/FP/ExWoSt/Studien/2012/Ueberflutung/01__Start.html

[2]       DIN 1986-100:2008-5, Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmungen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN 12056

[3]       DIN EN 752:2008-04,  Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden

[4]       DWA-Arbeitsgruppe ES-3.1, Erkenntnisse und Erfahrungen bei der Anwendung des Arbeitsblatts DWA-A 138 , Teil 2: Quantitative Hinweise, Arbeitsbericht der DWA-Arbeitsgruppe ES-3.1 „Versickerung von Niederschlagswasser“, Korrespondenz Abwasser, Abfall · 2011 (58) · Nr. 5

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Wegweiser

Fachinformationen 4
Autor
Prof. Dr.-Ing. Heiko Sieker
+49 3342 3595-0
h.sieker[at]sieker.de