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Fachbeitrag
Werkstoffe für Erdspeicher
„Entscheidungskriterien für Fachplaner und Fachbetrieb“
von Enrico Götsch
Öffentlich bestellt und vereidigter Sachverständiger
Bestellungsgebiet: Sanitärtechnik, Betriebs- und Regenwassernutzung
Brückenstraße 11
08297 Zwönitz
Fax:
037754/75584
E-Mail: [email protected]
erschienen in der Fachzeitschrift „Sanitär + Heizungstechnik“ Heft 6/2000
WERKSTOFFE für Erdspeicher
Entscheidungskriterien für Fachplaner und Fachbetrieb
Die heute üblichen umfangreichen Produktbeschreibungen erschweren es
vielen Fachleuten bei der Breite ihres
Fachgebietes alle Hintergründe einzelner Bereiche zu ertasten. Gewährleistungsforderungen und enttäuschte
Kunden sind meist die Folge. Erst
praktische Erfahrung und die Betrachtung unter physikalisch statischen Gesichtspunkten helfen weiter.
Alle aufgeführten Behältermaterialien
besitzen ihre individuellen Vorteile und
Einsatzgrenzen. Eine grundsätzliche
Favorisierung einer Materialgruppe ist
nicht möglich und sollte in jedem Einzelfall abgewogen werden.
Grundsätzlich kann in Europa nach
dem Zisternenmaterial im Erdreich in
drei Hauptgruppen unterschieden werden.
Zisternen im Erdreich
in monolitischer Bauweise
Stahltanks
Betonbehälter
Kunststofftanks
Die monolitische Behälterbauweise hat
in den letzten Jahren an Bedeutung
gewonnen und prägt wesentlich den
Stand der Technik. Als monolitische
Behälter werden Zisternen bezeichnet,
deren Speicherraum aus einem Stück
besteht, oder als fertig montierte Einheit vom Hersteller angeliefert werden.
Einzige Besonderheit stellen noch
Großbehälteranlagen dar, die in Ortbeton oder in speziellen Segmentbauweisen gefertigt werden.
v links: Zisterne in Ringbauweise
v rechts: undichte Ringzisterne
Die aus dem Kläranlagen- und
Schachtbau bekannte Ringbauweise
konnte sich wegen häufig auftretender
Gewährleistungsansprüche in der Regenwassernutzung nicht durchsetzen.
Im Kläranlagenbereich werden noch
entstandene Risse an Mörtelfugen, die
durch Setzen des Bauwerks hervorgerufen werden, durch Schlamm verschlossen. In der Regenwassernutzung bedeutet dies meist Wasserverluste und Beeinträchtigung der Wasserqualität.
Alle aufgeführten Behältermaterialien
besitzen ihre werkstoffeigenen Vorteile
und Einsatzgrenzen. Die Behälterauswahl sollte individuell erfolgen. Die in
meiner Tätigkeit häufig ausschlaggebenden Entscheidungskriterien sind:
Entscheidungskriterien
Transport
Auftrieb
Überfahrbarkeit
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Eine früher aufgestellte Hypothese
bezüglich
einer
möglichen
Beeinflussung der Wasserqualität durch
Zisternenwerkstoffe,
sollte
seit
Veröffentlichung unzähliger Untersuchungen kein Entscheidungsmerkmal
mehr darstellen. (König, Dr. Holländer)
Bei dieser Konstellation sollte sich das
Fachunternehmen im Rahmen der
VOB-C schriftlich über den Hinweis der
Belastungsklasse an den Bauherren
absichern. Eine Belastung dieser
Behälter
mit
Möbelwagen
oder
Heizoelfahrzeug
muß
dauerhaft
ausgeschlossen sein.
In der Kategorie der Überfahrbarkeit
nehmen Stahl- und Betonzisternen
aufgrund ihrer Eigenfestigkeit eine besonders geeignete Stellung ein. Kunststoffzisternen müssen nach Angaben
vieler Hersteller zusätzlich mit einer
Betonummantelung versehen werden,
um die zusätzlichen statischen Kräfte
einer Befahrung aufzunehmen.
Bei der Überfahrbarkeit wird in verschiedene Belastungsklassen unterteilt. Die kleinste Gruppe ist die Klasse
A für begehbar und setzt sich bis zur
Klasse D für Schwerlastverkehr fort.
Auch die Kraft des Auftriebs von Behältern, die durch Grundwasser hervorgerufen wird, sollte nicht unterschätzt werden. Auch Behälter mit einem Eigengewicht von mehreren hundert Tonnen sind in der Vergangenheit
„Opfer“ dieser Kräfte geworden. Hier
sind auch in der neu entstehenden
Regenwassernorm DIN 1989 entscheidende Eckwerte zu finden. So
einigte sich die Fachwelt darauf, daß
Betonzisternen das 1,1 fache und
Kunststoffzisternen das 1,3 fache ihres
Gewichtes FG (einschließlich Erdüberdeckung) der Auftriebskraft FA entgegenzusetzen haben, um als auftriebssicher zu gelten.
Die Angabe der Belastungsklasse
sollte vor Beginn einer Bautätigkeit
ausnahmslos feststehen, eine Nachbesserung am bestehenden Behälter
ist nicht möglich. Nach der Anforderung der Überfahrbarkeit wird der gesamte Behälter gefertigt und nicht wie
fälschlicherweise oft angenommen, nur
die Behälterabdeckung.
Im öffentlichen Bau sollte unabhängig
von der Position der Zisterne grundsätzlich die höchste Belastungsklasse
gewählt werden, um eine prinzipielle
Überfahrbarkeit durch ein Feuerwehrfahrzeug zu gewährleisten. Diese Anforderung wird gesetzlich von vielen
Landesbauordnungen
und
deren
Fachbehörden, wie dem „Amt für
Brandund
Katastrophenschutz“
durchgesetzt.
Auftrieb : FA = V ⋅ ς ⋅ g und FG = m ⋅ g
Neueste Materialien oder besonders
ausgewählte geometrische Formen
ermöglichen auch einigen Kunststoffherstellern eine bedingte Überfahrbarkeit für PkW‘s ohne zusätzliche Betonummantelung.
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Stahl- und Kunststoffzisternen müssen
unter dieser Betrachtung fast ausschließlich durch zusätzliche Maßnahmen beschwert oder abgesichert
werden.
Die Absicherung kann durch das Umspannen des Speichers mit Edelstahlbändern und deren Verankerung auf
einer Bodenplatte erfolgen.
Das Beschweren erfolgt meist durch
das Aufbringen und Verfüllen der Baugrube mit Beton. In der Praxis ist das
Beschweren von Kunststoffspeichern
mit Beton umstritten. Auftretende
Kräfte zwischen Auftrieb und Erdüberdeckung sind schwer einschätzbar und
können zu einer Verformung und langfristiger Materialbeeinflussung der
Zisternen führen. Um ein Installationsrisiko zu umgehen, sollte eine detaillierte Abklärung mit dem Hersteller
erfolgen.
v beschädigte
und
verformte
Zisterne durch Grundwassereinfluß (Auftrieb)
Die sicherste Variante für Fachplaner
und Fachbetrieb ist bei hohem Grundwasserstand meist die Betonzisterne,
die durch ihre massive Bauart und
deren Eigenmasse ein beträchtliches
Gewicht dem Auftrieb entgegensetzt.
Sollte dies nicht ausreichend sein, wird
der Behälter im unteren Bereich durch
einen Betongürtel kostengünstig verstärkt.
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Bei den Transporteigenschaften sind
Kunststoffzisternen durch ihr geringes
Gewicht im Vorteil. Mühelos können
vier Mitarbeiter eine 5 qm Zisterne von
Hand transportieren und selbst bei
schwierigen Baulagen problemlos versetzen.
Stahl- und Betonzisternen- Hersteller
versuchen diese Besonderheit durch
eine komfortable Anlieferung auszugleichen.
Die Hinweise in diesem Artikel sollen mehr Planungs- und Ausführungssicherheit
geben und helfen, Gewährleistungsverpflichtung abzudecken und Ihre Kunden auch
langfristig zufrieden zu stellen.
Enrico Götsch
Öbv. Sachverständiger
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