Kanalisation — StormWater Solutions

Kanalisation bezeichnet die Gesamtheit der Leitungen, Schächte und Sonderbauwerke, mit denen Schmutzwasser und Niederschlagswasser aus einem Einzugsgebiet gesammelt und der Behandlung oder einem Gewässer zugeführt werden. Unterschieden werden Mischsystem, Trennsystem und modifizierte Formen beider Systeme. Die hydraulische Bemessung und der Nachweis erfolgen nach DWA-A 118, die grundsätzlichen Anforderungen an Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden regelt DIN EN 752; auf dem Grundstück gilt DIN 1986-100. Als Regenbelastung werden Starkregenreihen wie KOSTRA-DWD 2020 verwendet. Neubau und Sanierung stehen heute unter dem Vorzeichen von Starkregenvorsorge und Entsiegelung.

Aufgabe, Bauteile und Abgrenzung

Die Kanalisation hat drei Aufgaben: Sie führt Schmutzwasser sicher zur Kläranlage, entlastet befestigte Flächen von Niederschlagswasser und schützt Gebäude und Verkehrsflächen vor Überflutung. Öffentliche Netze beginnen an der Grundstücksgrenze; innerhalb des Grundstücks gilt die Grundstücksentwässerung nach DIN 1986-100 mit eigenen Anforderungen an Rückstausicherung und Bemessung. Ein Netz besteht aus wenigen, klar abgegrenzten Bauteiltypen:

  • Haltung: Leitungsabschnitt zwischen zwei Schächten, maßgebend für Durchmesser, Gefälle und Werkstoff
  • Schacht: Zugang für Inspektion, Reinigung und Lüftung, zugleich Knotenpunkt für Richtungs- und Gefällewechsel
  • Sonderbauwerke: Regenüberlauf, Regenüberlaufbecken, Regenklärbecken, Drosselschacht, Absturz- und Pumpwerk
  • Einläufe und Anschlussleitungen von Straßenflächen und Grundstücken
  • Auslass- und Übergabebauwerke zum Gewässer oder zur Behandlungsanlage

Ein Regenüberlauf begrenzt im Mischsystem den zur Kläranlage weitergeleiteten Abfluss und gibt darüber hinausgehende Mengen nach Rückhalt und Behandlung an ein Gewässer ab. Er ist damit die Schnittstelle, an der Gewässerschutz und hydraulische Leistungsfähigkeit gegeneinander abzuwägen sind.

Netzarten im Vergleich

Die Systemwahl prägt Investition, Betriebsaufwand und Gewässerbelastung über Jahrzehnte. In Bestandsnetzen dominiert das Mischsystem, bei Neuerschließungen wird überwiegend getrennt geplant, häufig in Verbindung mit Versickerung und Rückhalt vor Ort.

System Ableitung Merkmale
Mischsystem Schmutz- und Niederschlagswasser in einem Kanal ein Rohrstrang, geringere Investition, Entlastungsbauwerke und Mischwasserbehandlung erforderlich
Trennsystem getrennte Kanäle für Schmutz- und Niederschlagswasser gleichmäßige Belastung der Kläranlage, Behandlung des Regenabflusses nach DWA-A 102, höhere Investition
Modifiziertes Mischsystem Mischkanal mit gezielter Abkopplung unbelasteter Flächen Entlastung des Bestandsnetzes ohne vollständigen Systemwechsel
Modifiziertes Trennsystem Trennkanäle, belasteter Regenabfluss wird dem Schmutzwasser zugeführt gezielte Behandlung stark belasteter Flächen, differenzierter Betrieb

Hydraulische Bemessung und Regelwerke

Bemessen wird nach DWA-A 118. Für kleinere Netze genügt das Zeitbeiwertverfahren, bei komplexen Netzen mit Rückstau, Speicherwirkung und Sonderbauwerken wird hydrodynamisch mit Langzeit- oder Modellregenserien gerechnet. Als Niederschlagsbelastung dienen Starkregenhöhen aus KOSTRA-DWD 2020 oder örtliche Regenreihen. Die zulässige Überstauhäufigkeit richtet sich nach der Empfindlichkeit des Gebiets: Für ländliche Bereiche wird üblicherweise ein Bemessungsregen mit einer Wiederkehrzeit von einem Jahr angesetzt, für Wohngebiete zwei Jahre, für Stadtzentren sowie Industrie- und Gewerbegebiete fünf Jahre und für unterirdische Verkehrsanlagen zehn Jahre. Ergänzend fordert DIN EN 752 einen Überflutungsnachweis für selteneres Ereignis.

Für die Abflussbildung werden befestigte Flächen über Abflussbeiwerte in abflusswirksame Flächen umgerechnet. Rückhalteräume werden nach DWA-A 117 dimensioniert, die Behandlung von Niederschlagswasser richtet sich nach DWA-A 102, Versickerungsanlagen nach DWA-A 138. Konstruktiv sind Mindest- und Höchstgefälle einzuhalten, damit einerseits die Schleppspannung Ablagerungen vermeidet und andererseits die Fließgeschwindigkeit die Rohrsohle nicht abrasiv beansprucht. Bei Anschluss von Grundstücken bleibt die Rückstauebene die maßgebende Größe für den Schutz tiefliegender Räume.

Zustandserfassung und Entlastung überlasteter Netze

Der Zustand wird über optische Inspektion mit Kamera erfasst. DIN EN 13508-2 legt das Kodiersystem fest, mit dem Schäden einheitlich beschrieben werden; die Bewertung und Einordnung in Zustandsklassen von der Klasse ohne Handlungsbedarf bis zur Klasse mit sofortigem Handlungsbedarf erfolgt in Deutschland nach DWA-M 149-3. Aus den Klassen ergeben sich Fristen und Verfahren: Reparatur einzelner Schadstellen, Renovierung mit Schlauchliner oder Erneuerung in offener oder geschlossener Bauweise. Dichtheitsprüfungen und Verformungsmessungen ergänzen die Bewertung.

Hydraulisch überlastete Netze lassen sich selten allein durch größere Rohrquerschnitte sanieren, weil damit die Belastung nur verlagert wird. Wirksamer ist die Reduktion und Verzögerung des Zuflusses: Abkopplung befestigter Flächen, Versickerung über Mulden und Rigolen, Rückhalt in Becken oder Rohrspeichern mit definiertem Drosselabfluss sowie Notwasserwege für Ereignisse jenseits des Bemessungsfalls. Diese Maßnahmen entsprechen dem Leitbild der wassersensiblen Siedlungsentwicklung und lassen sich schrittweise und straßenzugsweise umsetzen, was sie planerisch und haushaltsseitig gut steuerbar macht.

Verwandte ViaCon-Lösungen

Systeme für Transport, Rückhalt und Behandlung von Regenwasser sind im Bereich StormWater Solutions zusammengefasst. Maßnahmen zur hydraulischen Entlastung der Kanalisation und Lösungen für den Regenwassertransport in großen Nennweiten sind dort gesondert beschrieben. Angrenzende Begriffe erläutern die Glossareinträge zur Entwässerung als Oberbegriff, zum Drosselschacht für die Abflussbegrenzung, zum Rückhaltebecken als Speicherbauwerk und zum Niederschlagswasser als maßgebender Belastungsgröße.

Häufige Fragen zur Kanalisation

Was ist der Unterschied zwischen Mischsystem und Trennsystem?

Im Mischsystem fließen Schmutz- und Niederschlagswasser in einem Kanal, im Trennsystem in zwei getrennten Kanälen. Das Mischsystem benötigt Entlastungsbauwerke und Mischwasserbehandlung, weil bei Regen mehr Wasser anfällt als die Kläranlage aufnehmen kann. Das Trennsystem belastet die Kläranlage gleichmäßiger, erfordert aber eine eigene Behandlung des Regenabflusses nach DWA-A 102.

Nach welchen Regelwerken wird eine Kanalisation bemessen?

Grundlage ist DWA-A 118 für die hydraulische Bemessung und den Nachweis, ergänzt durch DIN EN 752 mit den grundsätzlichen Anforderungen und dem Überflutungsnachweis. Niederschlagsbelastungen stammen aus KOSTRA-DWD 2020 oder örtlichen Regenreihen, Rückhalteräume folgen DWA-A 117, Versickerung DWA-A 138. Auf dem Grundstück gilt DIN 1986-100 mit eigener Bemessung und Rückstausicherung.

Was bedeuten die Zustandsklassen bei der Kanalinspektion?

Die Zustandsklassen fassen die bei der optischen Inspektion festgestellten Schäden zu einer Dringlichkeitsstufe zusammen, von keinem Handlungsbedarf bis zu sofortigem Handlungsbedarf. Die Schadensbeschreibung erfolgt einheitlich nach dem Kodiersystem der DIN EN 13508-2, die Bewertung und Klassenbildung nach DWA-M 149-3. Aus der Klasse leiten sich Fristen und das Sanierungsverfahren ab.

Wie lässt sich eine überlastete Kanalisation entlasten?

Wirksam ist die Verringerung und Verzögerung des Zuflusses statt reiner Querschnittsvergrößerung: Abkopplung befestigter Flächen, Versickerung über Mulden und Rigolen, Rückhalt in Becken oder Rohrspeichern mit definiertem Drosselabfluss sowie festgelegte Notwasserwege für Ereignisse über dem Bemessungsfall. Solche Maßnahmen lassen sich straßenzugsweise umsetzen und wirken ohne Eingriff in den durchgehenden Hauptsammler.