Ein Stauraumkanal ist ein Kanalabschnitt mit vergrößertem Querschnitt, dessen Rohrvolumen durch eine Drossel am unteren Ende als Speicherraum genutzt wird. Im Mischsystem übernimmt er die Aufgabe eines Regenüberlaufbeckens, ohne dass ein gesondertes Becken errichtet werden muss. Nach der Lage der Entlastung unterscheidet man den Stauraumkanal mit oben liegender Entlastung, kurz SKO, und den Stauraumkanal mit unten liegender Entlastung, kurz SKU. Im Trennsystem wird das gleiche Prinzip als Regenrückhaltekanal oder Speicherkanal zur Dämpfung von Abflussspitzen eingesetzt. Bemessungsgrundlage im Mischsystem ist in der Praxis ATV-A 128, die konstruktive Ausbildung regelt DWA-A 166.
Funktionsweise eines Stauraumkanals
Am Ende des Stauraumkanals begrenzt eine Drossel den Abfluss auf den zulässigen Weiterleitungsabfluss, etwa zur Kläranlage oder in ein nachfolgendes Netz. Übersteigt der Zufluss diesen Wert, staut sich das Wasser im Kanal zurück und füllt den Querschnitt von der Drossel aufwärts. Da der Kanal mit Gefälle verlegt ist, entsteht ein keilförmiger Einstaukörper; das nutzbare Volumen ist deshalb kleiner als das geometrische Rohrvolumen und hängt von Gefälle, Länge und zulässiger Einstauhöhe ab.
Nach dem Regenereignis entleert sich der Kanal selbsttätig über die Drossel. Bei Trockenwetter fließt das Wasser im unteren Teil des Querschnitts ab, sodass ein Trockenwettergerinne oder ein ausreichendes Sohlgefälle erforderlich ist, um Ablagerungen zu begrenzen. Gegenüber einem Becken liegt der Speicher linienförmig im Straßenraum und benötigt keine zusätzliche Grundstücksfläche. Dem stehen höhere Anforderungen an die Reinigung gegenüber, da Ablagerungen über die gesamte Länge auftreten können und der Querschnitt nur über Schächte zugänglich ist.
Stauraumkanal mit oben und unten liegender Entlastung
Die Lage des Entlastungsbauwerks bestimmt, wie der Stauraumkanal im Mischsystem wirkt und welchem Beckentyp er funktional entspricht. Im Trennsystem entfällt die planmäßige Entlastung, dort zählt allein die Rückhaltewirkung.
| Typ | Lage der Entlastung | Wirkung | Vergleichbares Becken |
|---|---|---|---|
| SKO | am oberen Ende vor dem Stauraum | gespeicherter Spülstoß bleibt im Kanal, Überschuss wird vor dem Speicher entlastet | Fangbecken |
| SKU | am unteren Ende vor der Drossel | Stauraum wird durchströmt, Sedimentation vor dem Überlauf | Durchlaufbecken |
| Regenrückhaltekanal | Notüberlauf, im Regelfall keine planmäßige Entlastung | Dämpfung von Abflussspitzen im Trennsystem | Regenrückhaltebecken |
Ein SKO eignet sich bei ausgeprägtem Spülstoß und kurzen Fließzeiten. Ein SKU wird gewählt, wenn die Klärwirkung durch Sedimentation genutzt werden soll; die Entlastung erfolgt dann über eine Schwelle mit Tauchwand. In beiden Fällen ist zu prüfen, ob die Fließgeschwindigkeiten im eingestauten Kanal eine Remobilisierung bereits abgesetzter Stoffe ausschließen.
Bemessung und konstruktive Gestaltung
Im Mischsystem ergibt sich das erforderliche Speichervolumen aus der Gesamtbetrachtung des Einzugsgebiets nach ATV-A 128 und wird wie ein Beckenvolumen auf die Bauwerke verteilt. Im Trennsystem folgt es aus der Abflussdämpfung, häufig mit Vorgaben der Behörde für die zulässige Drosselabflussspende. Für die konstruktive Umsetzung sind insbesondere zu klären:
- nutzbares Volumen unter Berücksichtigung von Gefälle, Länge und maximaler Einstauhöhe
- Drosselorgan und dessen Zugänglichkeit, etwa in einem Drosselschacht
- Sohlausbildung mit Trockenwetterrinne oder ausreichendem Gefälle zur Begrenzung von Ablagerungen
- Spüleinrichtungen wie Schwallspülung oder Spülklappen sowie ausreichend Schächte für Inspektion und Reinigung
- Statik bei großen Nennweiten und geringer Überdeckung unter Verkehrslasten
- Lage des Notüberlaufs für Ereignisse jenseits der Bemessung
Ein Stauraumkanal sollte zudem so angeordnet werden, dass ein Rückstau in Hausanschlüsse ausgeschlossen bleibt. Liegen Anschlüsse unterhalb der maximalen Einstauhöhe, sind Rückstausicherungen oder eine andere Höhenlage erforderlich.
Werkstoffe und großvolumige Rohrspeicher
Stauraumkanäle werden mit Nennweiten ausgeführt, die deutlich über denen der angeschlossenen Sammler liegen. Gebräuchliche Werkstoffe sind Beton und Stahlbeton, glasfaserverstärkter Kunststoff, Kunststoffrohre in großen Dimensionen sowie Stahl. Die Auswahl richtet sich nach Medium, Korrosionsbelastung, Einbaubedingungen, Überdeckung und Transportgewicht. Für Mischwasser ist die Beständigkeit gegen biogene Schwefelsäurekorrosion ein wesentliches Kriterium, insbesondere in Bereichen mit langen Aufenthaltszeiten.
Für die Rückhaltung von Niederschlagswasser im Trennsystem kommen auch großvolumige Speicher aus Stahl in Betracht. Unterirdische Stahltanks lassen sich in großen Durchmessern und Längen vorfertigen, mit geringem Eigengewicht transportieren und abschnittsweise einbauen, was kurze Bauzeiten im Straßenraum ermöglicht. Sie werden für Regenwasserrückhaltung, Versickerung und Hochwasserschutz eingesetzt. Der Korrosionsschutz wird auf das jeweilige Umfeld abgestimmt. Ob ein linienförmiger Speicherkanal oder ein kompakter Tankspeicher wirtschaftlicher ist, hängt vor allem vom verfügbaren Raum, der Leitungstrasse und den Anforderungen an Wartung und Zugänglichkeit ab.
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Häufige Fragen zu Stauraumkanälen
Was ist ein Stauraumkanal?
Ein Stauraumkanal ist ein Abwasserkanal mit vergrößertem Querschnitt, der durch eine Drossel am Ende eingestaut wird und so als Speicher wirkt. Im Mischsystem hält er bei Regen Mischwasser zurück und ersetzt ein Regenüberlaufbecken. Im Trennsystem dämpft er als Speicherkanal Abflussspitzen. Nach dem Ereignis entleert er sich gedrosselt in das nachfolgende Netz.
Was ist der Unterschied zwischen SKO und SKU?
Beim Stauraumkanal mit oben liegender Entlastung, dem SKO, liegt der Überlauf am oberen Ende; der eingestaute erste Abfluss bleibt im Kanal, weitere Zuflüsse werden vorher entlastet. Er wirkt wie ein Fangbecken. Beim SKU liegt die Entlastung am unteren Ende, der Stauraum wird durchströmt und wirkt wie ein Durchlaufbecken mit Sedimentation vor dem Überlauf.
Wann ist ein Stauraumkanal einem Regenüberlaufbecken vorzuziehen?
Ein Stauraumkanal bietet sich an, wenn für ein Becken keine Fläche verfügbar ist, ohnehin ein Kanal erneuert oder vergrößert wird oder das Volumen entlang einer Trasse verteilt werden soll. Becken sind dagegen bei großen Volumina, hohen Anforderungen an die Reinigung und guter Zugänglichkeit oft wirtschaftlicher. Die Entscheidung folgt aus einem Variantenvergleich von Kosten, Betrieb und Platzbedarf.
Wie wird ein Stauraumkanal gereinigt?
Die Reinigung erfolgt überwiegend durch Spüleinrichtungen, die nach der Entleerung einen Spülschwall erzeugen, etwa Spülklappen oder Schwallspüler. Ergänzend wird mit Hochdruckspülfahrzeugen über die Schächte gereinigt. Eine Trockenwetterrinne und ausreichendes Sohlgefälle begrenzen Ablagerungen bereits im Betrieb. Inspektionsintervalle und Reinigungsaufwand sollten bereits in der Planung festgelegt werden, da sie die Betriebskosten über die Nutzungsdauer bestimmen.