Beispiel für die Berechnung einer Versickerungsmulde Au = ∑ (AE

Beispiel für die Berechnung einer Versickerungsmulde
Bemessung nach Arbeitsblatt DWA -A 138 (angepaßt für Eppstein, Keltenstraße)
Für die Berechnung der Zuflüsse zu Versickerungsanlagen ergibt sich dem Rechenwert A u
für die angeschlossene undurchlässige Fläche aus der Summe aller angeschlossener Teilflächen
AE,i multipliziert mit dem jeweils zugehörigen mittleren Abflußbeiwert Cm,i
Au = ∑ (AE,i x Cm,i)
Empfohlene Spitzenabflußbeiwerte C S (Leitungen); mittlere Abflußbeiwerte Cm (Rückhaltung) nach DIN 1986-100: 2016
Anmerkung: Die C m Werte nach DIN 1986-100 sind für ein 2-jähriges Regenereignis, daher wird empfohlen diese Werte für
ein 20-jähriges Ereignis anzupassen
Flächentyp
Art der Befestigung
Beiwerte
Cs
Cm (5a) Cm (20a)
Dachflächen
Schrägdach, Metall, Glas, Faserzement
Schrägdach, Schiefer, Ziegel engobiert
Schrägdach, Betonstein. Dachpappe
Flachdach, Metall, Glas, Faserzement
Flachdach, Faserzement, Dachpappe
Flachdach, Kiesschüttung
Gründach, Extensivbergrünung > 5° Dachneigung
Gründach, Intensivbergrünung ≥ 30 cm bis 5° Neigung
Gründach, Extensivbergrünung ≥ 10 cm
cm Aufbaudicke bis 5°
Gründach, Extensivbergrünung < 10 cm
cm Aufbaudicke bis 5°
Verkehrsflächen, Betonflächen
Verkehrsflächen
Verkehrsflächen, Schwarzdecken
Verkehrsflächen, Flächen mit Fugendichtung
Verkehrsflächen, Rampen (Neigung zum Gebäude)
Verkehrsflächen, Betonsteinflächen
Verkehrsflächen, Pflasterflächen Fugenanteil > 15%
Verkehrsflächen, wassergeb. Flächen
Verkehrsflächen, Kiesbelag, Schotterrasen
Verkehrsflächen, Verbundsteine m Sickerfugen
Verkehrsflächen, Rasengittersteine (Parkplatz)
Verkehrsflächen, Rasengittersteine -waben (Feuerwehrzufahrt)
Sportflächen
Sportflächen, Kunststoffrasen
Sportflächen, Tennenflächen
Sportflächen, Rasenflächen
Gärten Parkanlagen Gartenwege mit wassergebundener Decke
Einfahrten und Einzelstellplätze mit Rasengittersteinen
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
0,8
0,7
0,2
0,4
0,5
1,0
1,0
1,0
1,0
0,9
0,7
0,9
0,3
0,4
0,4
0,2
0,6
0,3
0,2
0,0
0,0
0,90
0,90
0,80
0,90
0,90
0,80
0,40
0,10
0,20
0,30
0,90
0,90
0,80
1,00
0,70
0,60
0,70
0,20
0,25
0,20
0,10
0,50
0,20
0,10
0,00
0,00
0,95
0,95
0,90
0,95
0,95
0,80
0,55
0,15
0,30
0,40
0,95
0,95
0,90
1,00
0,80
0,65
0,80
0,25
0,33
0,30
0,15
0,55
0,25
0,15
0,00
0,00
120.
64,4
180
44,5
240
34,4
Hinweis:
FLL (2002) Richtlinie zur Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen
Niederschlagsspende Frankenthal süd, OT Eppstein
Tn
20
min
l/s*ha
15
274,0
20
234,7
30
186,0
45
145,3
60
121,3
90
83,7
Berechnungsbeispiel Eppstein, Keltenstraße
Eingabewerte:
Au
As = 0,18 x Au
undurchlässige Fläche in m²
Versickerungsfläche in m²
-5
kf =
in m/s
2,00E-05
2,00 x 10
maßgebende Regenspende l/(sxha)
rD(n)=
D=
Dauer des Bemessungsregens in min
(Sicherheitszuschlag )
fz=
1,20
geringes Risiko -- 1,20
mittleres Risiko -- 1,15
hohes Risiko -- 1,10
Formel:
VM =
VM =
[(Au + As ) x 10 -7 x rD(n) - As x kf /2] x D x 60 x fz
Muldenvolumen
[m³]
Für die Bemessung ist die maßgebende Dauer des Bemessungsregens zunächst unbekannt.
Sie ergibt sich durch wiederholte Lösung der o. g. Gleichung, wobei für r D(n) die Regenspende
der Dauerstufe D und der Häufigkeit n einzusetzen ist.
Maßgebend ist diejenige Regendauer D, für die sich mit der o. g. Gleichung das
maximale Speichervolumen ergibt.
Nachdem das Volumen ermittelt wurde, ergibt sich für den Bemessungsfall die Einstauhöhe
in der Mulde.
zM = V M / A s
zM =
Einstauhöhe der Mulde [m]
Beispiel:
Die Dachabflüsse eines 130 m² großen Gebäudes mit Schrägdach und Betonstein sollen in der Mulde versickert werden.
Mit Cm= 0,9 erhält man Au = 117,0 m²
Sofern keine separaten Bodendurchlässigkeiten ermittelt und dokumentiert werden, wird
empfohlen sich am Versickerungswert der öffentlichen Mulden zu orientieren.
Der maßgebende kf,cal-Wert beträgt im Bereich der Keltenstraße "2,0 * 10-5 m/s".
Je nach Durchlässigkeit des Bodens sind folgende Größenordnungen für A S ein erster Anhalt:
Bodenart
Mittel-/Feinsand
schluffiger Sand, sandiger Schluff,
erf. AS
0,10 · Au
0,20 · Au
gewählt: 0,19
Berechnung
Au wird ermittelt aus (Teil-) Flächen A1 * Cm1 + A2 * Cm2 + …
Au =
Au =
Cm (Betonstein)
0,90
130 m²
117 m²
Als mittlere Versickerungsfläche wird gewählt
As =
As =
0,19
x
117 m²
22,2 m²
VM=
[(Au + As ) x 10 -7 x rD(n) - As x kf/2] x D x 60 x fz
VM=
[(117+22,2) x 10-7 x rD(n) - x(2*10-5/2)] x D x 60 x 1,2
VM=
(
0,00100
x rd(n) -
0,01598 ) x D
Die Bemessung muß für eine Niederschlagsbelastung von Tn = 20 a durchgeführt werden.
In der oben stehenden Gleichung sind nun für das zubestimmende Volumen, die Regendauer
solange zu variieren und die entsprechende Regenspende einzusetzen bis sich ein maximaler
Wert für das Speichervolumen ergibt.
D
rD(n)
VM
[ min ]
[l/(sxha)]
[ m³ ]
5
456,9
2,21
10
335,6
3,20
15
274,0
3,88
20
234,7
4,38
30
186,0
5,11
45
60
145,3
5,83
121,3
6,34
90
83,7
6,11
120
64,4
5,83
180
240
44,5
5,15
4,39
34,2
Bei der Regendauer von 60 min erhält man hier das maximale Speichervolumen.
Bei der Muldenfläche
VM =
6,34 m³
As =
22,2 m²
ergibt sich für den Bemessungsfall
eine Einstauhöhe von
z M = VM / A S
=
6,34 / 22,2 = 0,29 m
Die Einstauhöhe in der Mulde darf zM von 0,30 m nicht überschreiten!
Sollte die Einstauhöhe 30 cm überschreiten, so ist die Muldengrundfläche
zu vergrößern und die Berechnung ist erneut durchzuführen.

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