Dükerrechner
Hydraulische Bemessung und Nachweis von Abwasserdükern nach DWA-A 112
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Grundeinstellungen
Dükerrechner
Lastfälle
| Name | Q (l/s) | Rolle |
|---|
Zulauf (0)
Oberhaupt (1)
Dükerleitung
| Rohr | DN | di (mm) | L (m) |
|---|
höchstens 3 Rohre, Rohr 1 liegt in der Gerinnesohle
Geometrie (nur für den Längsschnitt und den Dükertyp)
Unterhaupt (2)
Ablauf (3)
Ergebnis
Erforderliche Sohlhöhe Ablauf
–
Stationen
| – | – | – | – | – | |
|---|---|---|---|---|---|
| Zulauf (0) | |||||
| Wassertiefe t0 (mm) | – | – | – | – | – |
| Geschwindigkeit v0 (m/s) | – | – | – | – | – |
| Froude-Zahl Fr0 | – | – | – | – | – |
| Grenztiefe hc0 (mm) | – | – | – | – | – |
| Auslastung Q / Qv | – | – | – | – | – |
| Energiehöhe E0 (m+NN) | – | – | – | – | – |
| Ablauf (3) | |||||
| Wassertiefe t3 (mm) | – | – | – | – | – |
| Geschwindigkeit v3 (m/s) | – | – | – | – | – |
| Froude-Zahl Fr3 | – | – | – | – | – |
| Grenztiefe hc3 (mm) | – | – | – | – | – |
| Auslastung Q / Qv | – | – | – | – | – |
| Energiehöhe E3 (m+NN) | – | – | – | – | – |
Dükerleitung
| – | – | – | – | – | |
|---|---|---|---|---|---|
| Durchfluss Q (l/s) | – | – | – | – | – |
| Geschwindigkeit v (m/s) | – | – | – | – | – |
| Reynolds-Zahl Re | – | – | – | – | – |
| Reibungsbeiwert λ | – | – | – | – | – |
| Reibungsgefälle IR (‰) | – | – | – | – | – |
| Reibungsverlust hD (m) | – | – | – | – | – |
| Krümmerverlust hK (m) | – | – | – | – | – |
| Wandschubspannung τ (N/m²) | – | – | – | – | – |
| Grenzkorn dP (mm) | – | – | – | – | – |
| Fließzeit im Rohr | – | – | – | – | – |
| Durchfluss Q (l/s) | – | – | – | – | – |
| Geschwindigkeit v (m/s) | – | – | – | – | – |
| Reynolds-Zahl Re | – | – | – | – | – |
| Reibungsbeiwert λ | – | – | – | – | – |
| Reibungsgefälle IR (‰) | – | – | – | – | – |
| Reibungsverlust hD (m) | – | – | – | – | – |
| Krümmerverlust hK (m) | – | – | – | – | – |
| Wandschubspannung τ (N/m²) | – | – | – | – | – |
| Grenzkorn dP (mm) | – | – | – | – | – |
| Fließzeit im Rohr | – | – | – | – | – |
| Durchfluss Q (l/s) | – | – | – | – | – |
| Geschwindigkeit v (m/s) | – | – | – | – | – |
| Reynolds-Zahl Re | – | – | – | – | – |
| Reibungsbeiwert λ | – | – | – | – | – |
| Reibungsgefälle IR (‰) | – | – | – | – | – |
| Reibungsverlust hD (m) | – | – | – | – | – |
| Krümmerverlust hK (m) | – | – | – | – | – |
| Wandschubspannung τ (N/m²) | – | – | – | – | – |
| Grenzkorn dP (mm) | – | – | – | – | – |
| Fließzeit im Rohr | – | – | – | – | – |
Verluste und Energiehöhen
| – | – | – | – | – | |
|---|---|---|---|---|---|
| Verluste in m (Grundleitung, Rohr 1) | |||||
| Rechen hR | – | – | – | – | – |
| Oberhaupt h01 | – | – | – | – | – |
| Einlauf hE1 | – | – | – | – | – |
| Rohrreibung hD | – | – | – | – | – |
| Krümmer hK | – | – | – | – | – |
| Armaturen hArm | – | – | – | – | – |
| Austritt hE2 | – | – | – | – | – |
| Einlauf Ablauf h23 | – | – | – | – | – |
| Summe der Verluste | – | – | – | – | – |
| Energiehöhen und Sohle in m+NN | |||||
| Energiehöhe Oberhaupt Ho | – | – | – | – | – |
| Energiehöhe Unterhaupt Hu | – | – | – | – | – |
| Erforderliche Sohle Ablauf | – | – | – | – | – |
| Reserve zur geplanten Sohle (m) | – | – | – | – | – |
| Erforderliche Sohle Zulauf hs0 | – | – | – | – | – |
| Wasserspiegel im Zulauf | – | – | – | – | – |
Einfluss der Rauheit der Dükerleitung
| Erforderliche Sohle Ablauf (m+NN) | kb 0,25 mm | kb 0,75 mm | kb 1,5 mm |
|---|---|---|---|
| – | – | – |
Berechnungsweg
Längsschnitt mit Energielinie
Verlustanteile
Was der Rechner nicht prüft
Das rechnet der Rechner nicht nach. In die Planung gehört es trotzdem. Hinter jedem Punkt steht die Quelle mit der Art: Regelwerk (technische Regel wie DWA oder DIN), Betreibervorgabe Berlin (Regelblatt 288 der Berliner Wasserbetriebe, kurz BWB RB 288), Recht (Gesetz oder Verordnung) oder Lehrbuch (Fachliteratur).
Planung
- Den Düker möglichst vermeiden und zuerst Alternativen prüfen: Trassenänderung, Pumpwerk, Heber. (DWA-A 157, zitiert nach BWB RB 288 Abschn. 1, nicht im Original geprüft; Regelwerk)
- Keinen hydraulischen Engpass am Düker vorsehen, weil das nötige Rückstauvolumen meist nicht herstellbar ist. (BWB RB 288 Abschn. 3.4.6, Betreibervorgabe Berlin)
- Senkrechte Äste bevorzugen: bessere Sedimentmitnahme, weniger Platzbedarf, leichtere Reinigung. Mischformen möglichst vermeiden. (BWB RB 288 Abschn. 3.3, Betreibervorgabe Berlin)
- Dükerrohre im Kontergefälle zur Selbstentlüftung verlegen. (BWB RB 288 Abschn. 3.4.5, Betreibervorgabe Berlin)
- Zu- und Abläufe so anordnen, dass das Abwasser horizontal ein- und ausströmt. Im senkrechten Ast eine Öffnung oder ein T-Stück für Reinigungsgerät vorsehen. (BWB RB 288 Abschn. 3.5.3, Betreibervorgabe Berlin)
- Beim Mehrrohr gelten für Misch- und Regenwasser mindestens zwei Leitungen, für Schmutzwasser hydraulisch eine plus eine zweite Leitung gleicher Nennweite. Die Beaufschlagung läuft über Schwellen oder Streichwehre, der Rechner setzt dafür eine Näherung an. (BWB RB 288 Abschn. 3.4.7 und 3.5.1, Betreibervorgabe Berlin)
- Keine Dükerleitung unter DN 200 vorsehen. (BWB RB 288 Abschn. 3.4.4, Betreibervorgabe Berlin)
- Den Regenüberlauf ins Oberhaupt legen und die Schwelle so wählen, dass die Dükerverluste den Überlauf nicht beeinflussen. (BWB RB 288 Abschn. 5.1, Betreibervorgabe Berlin)
- Bei Geruch und Sulfid gilt: Die Fließzeit im Nachtminimum sollte etwa 2 h nicht überschreiten, sonst sind Korrosionsschutz und Geruchsmaßnahmen an Hochpunkten und im anschließenden Freispiegelkanal nötig. (DWA-M 168 7.1.8.4, zitiert nach BWB RB 288 3.4.3, aus zweiter Hand; Regelwerk)
- Den Lufteintrag begrenzen. Dafür helfen eine kleine Vertikalgeschwindigkeit, ausreichende Wasserüberdeckung, Gegengefälle und die Be- und Entlüftung beider Häupter. (DWA-A 112 Abschn. 2.2; Regelwerk)
- Bei hoher Vertikalgeschwindigkeit und geringer Dükertiefe entstehen Lufttaschen und Zusatzverluste. Der Feststofftransport hat Vorrang. (BWB RB 288 Abschn. 3.5.4, Betreibervorgabe Berlin)
- Sedimente, Schwimmstoffe und sperrige Stoffe einplanen: einen Geschiebefang oder parallele Stränge anordnen, Schwimmstoffe im Oberhaupt entnehmen, einen Grobrechen vorsehen. Die Mindestquerschnitte stehen in der DWA-A 118, der Rechner nennt dafür keinen Zahlenwert. (DWA-A 112 Abschn. 2.2; Regelwerk)
- Eine Reserve für Fremdwasser und künftige Mengen über einen freien Lastfall berücksichtigen. (Planungshinweis; Lehrbuch)
Betrieb
- Der ganze Düker muss sich im Zu- und Ablauf absperren lassen (Schieber, Dammbalken, Absperrblasen), jede Leitung zusätzlich über Trennschwellen. Reinigung und TV-Inspektion sollen möglich sein, ohne den Zufluss zu unterbrechen oder überzupumpen. (BWB RB 288 Abschn. 3.5.2 und 3.5.5, Betreibervorgabe Berlin)
- Am Tiefpunkt ein Entleerungs- und Inspektionsbauwerk mit Pumpensumpf vorsehen. Saugwagen reichen bis etwa 6 m Tiefe, Pumpen und Druckluftheber bis etwa 25 m. Der Durchmesser des senkrechten Asts muss größer sein als der Außendurchmesser der Pumpe. (BWB RB 288 Abschn. 3.7, Betreibervorgabe Berlin)
- Das Bauwerk belüften, bei tagwasserdichten Abdeckungen zwangsbelüften. (BWB RB 288 Abschn. 3.7, Betreibervorgabe Berlin)
- Die Spülung läuft als Schwallspülung vom Oberhaupt (Spülkammer) oder, laut BWB wirksamer, vom Unterhaupt mit Aufstau und schnellem Öffnen. Eine Spülgeschwindigkeit oder Spülmenge nennt das Regelblatt nicht. (BWB RB 288 Abschn. 5.2 und 5.3, Betreibervorgabe Berlin)
- Bei Luftkissendükern gilt eine Mindestgeschwindigkeit von 0,6 m/s als Erfahrungswert. (BWB RB 288 Abschn. 5.4, Betreibervorgabe Berlin)
- Für jeden Düker ein Betriebshandbuch anlegen: Datenblatt, Anfahrtsskizze, Einstiege, Revisionsöffnung und die Beschreibung von Entleerung, Inspektion, Reinigung und Reparatur der Absperrungen. (BWB RB 288 Abschn. 8, Betreibervorgabe Berlin)
- Die Stellflächen für Betriebsfahrzeuge am Ober- und Unterhaupt mit dem Betreiber abstimmen. Die Maße sind betreiberspezifisch. (BWB RB 288 Abschn. 4, Betreibervorgabe Berlin)
- Betriebsaufwand und Intervalle richten sich nach DWA-A 147 (03/2017) und DWA-M 174 (06/2021). Dükerspezifische Intervalle sind nicht geprüft. (DWA-A 147, DWA-M 174, nicht im Original geprüft; Regelwerk)
Bau und Konstruktion
- Als Werkstoff nehmen die Berliner Wasserbetriebe nur GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) oder PP (Polypropylen), bis DN 400 meist PP, weil es günstiger ist. In den Schächten sind zugfeste Verbindungen nötig. (BWB RB 288 Abschn. 6, Betreibervorgabe Berlin)
- Die Statik richtet sich nach DWA-A 127, Einbau und Dichtheitsprüfung nach DWA-A 139, der Rohrvortrieb nach DWA-A 125. (DWA-A 127, DWA-A 139, DWA-A 125; Regelwerk)
- Die Auftriebssicherheit des leeren Rohrs und die Überdeckung nachweisen, im Bau- und im Betriebszustand. Der Rechner gibt dazu nur diesen Hinweis. (BWB RB 288 Abschn. 5.5, Betreibervorgabe Berlin)
- Die Hydraulik mit dem Innendurchmesser rechnen, nicht mit der Nennweite. (DWA-A 112 Gl. 5, Innendurchmesser; Regelwerk)
Genehmigung und Recht (keine Rechtsberatung)
- Gewässerkreuzung: § 36 WHG stellt die materiellen Anforderungen an Anlagen in, an, über und unter oberirdischen Gewässern, ausdrücklich auch an Leitungsanlagen. Die Genehmigungs- oder Anzeigepflicht folgt aus dem jeweiligen Landeswassergesetz. Die Antragsunterlagen richten sich nach der Vorgabe der unteren Wasserbehörde. (§ 36 WHG und Landeswassergesetz; Recht)
- Bei einer Bundeswasserstraße kommt eine strom- und schifffahrtspolizeiliche Genehmigung nach § 31 WaStrG dazu, mit Nachweis der Auftriebssicherheit und der Überdeckung der leeren Rohre. Das Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt (WSA) Berlin hat dazu ein Informationsblatt „Gewässerunterquerungen (Düker)“. (§ 31 WaStrG, BWB RB 288 5.5.1; Recht)
- Deichkreuzung: DIN 19712:2013-01 enthält Festlegungen zu baulichen Fremdanlagen in Hochwasserschutzanlagen, ausdrücklich auch zu Leitungen. Dazu kommt DWA-M 507-1 (12/2011) „Deiche an Fließgewässern“. Die Detailwerte am Original lesen. (DIN 19712, DWA-M 507-1; Regelwerk)
- Bahnkreuzung: DB Ril 877 („Gas- und Wasserkreuzungsrichtlinie“). Ob Abwasser und Düker darunterfallen, ist offen. Das klärst du beim Netzbetreiber. (DB Ril 877, nicht abschließend geprüft; Recht)
- Straßenkreuzung: Die Gestattung des Straßenbaulastträgers einholen. Die Anforderungen sind nicht recherchiert. (Straßen- und Wegerecht, nicht recherchiert; Recht)
- Wassergewinnungsgebiet: DWA-A 142 (11/2024) beachten. Ob sie Düker gesondert behandelt, ist nicht geprüft. (DWA-A 142, nicht geprüft; Regelwerk)
- Arbeitssicherheit: Arbeiten in umschlossenen Räumen abwassertechnischer Anlagen erfordern Gaswarnung und Lüftung (DGUV Regel 103-003, nicht geprüft). Die Dienst- und Betriebsanweisung richtet sich nach DWA-A 199. (DGUV Regel 103-003, DWA-A 199; Recht)
- Verwechslungsgefahr: Auch die Grundwasserabsenkung über Brunnenstränge heißt in manchen Unterlagen „Düker“. Der Rechner betrifft nur den Abwasserdüker. (Begriffsabgrenzung; Lehrbuch)
Berechnet mit dem Dükerrechner von CAD-Kompass. Alle Angaben ohne Gewähr, keine Haftung für die Richtigkeit.