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DIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)

Einführungsbeitrag

Zur statischen Prüfung von Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten nach DIN EN 858-1 und DIN 1999-100 und Fette nach DIN EN 1825-1 und DIN 4040-100 gibt es in den Mitgliedsstaaten unterschiedliche Auffassungen. In Ermangelung einheitlicher europäischer Vorgaben für Nachweisführungen zur Statik fanden diese mit dem Verweis auf nationale Regelungen in der ersten Generation harmonisierter Europäischer Normen für Abscheideranlagen ihren Niederschlag. Im Sinne der Bauprodukte-Verordnung werden sowohl die dem CEN von der Europäischen Union und der Europäischen Freihandelszone übertragenen Mandate entsprechend den neuen Bedingungen modifiziert werden. Inwieweit dann in Folge die betroffenen harmonisierten Europäischen Normen für Bauprodukte - also auch für Abscheideranlagen - in welchem Zeitraum überarbeitet werden müssen, ist derzeit nicht klar. Auf jeden Fall müssen dann Aussagen zu statischen Nachweisführungen für diese Anlagen erfolgen; der Verweis auf nationale Regelungen wird nicht mehr gestattet werden. Dieser Aufgabe hatte sich nun die deutsche Seite angenommen, da auch aufgrund fehlender europäischer Regelungen innerhalb der CEN/TC 165/WG 8 "Abscheider" bislang bei den europäischen Partnern kein Interesse geweckt werden konnte. Ein speziell für diese Aufgabe eingesetzter Unterausschuss innerhalb der Struktur des Arbeitsausschusses NA 119-05-05 AA "Abscheider", in dem das vorhandene Fachwissen auf diesem Gebiet gebündelt werden konnte, hatte sich in dieses Neuland im Bereich Abwassertechnik vorgewagt. In einer äußerst intensiven Arbeit im vergangenen Zeitraum ist es gelungen, die Norm zu dieser Thematik fertig zu stellen. Natürlich besteht der Anspruch, mit den in der Norm getroffenen Festlegungen unter Einbezug der Anforderungen aus der Reihe DIN EN 1990 ff. die Europäischen Normen für Abscheideranlagen entsprechend zu ergänzen. Ob und in welcher Form dieser deutsche Vorstoß in die europäische Normung Eingang finden wird, werden die zukünftigen Beratungen in der CEN/TC 165/WG 8 zeigen. Absicht der Erstellung dieser Norm war, die für die statische Auslegung von Abscheideranlagen im Markt verfügbaren, noch unterschiedlichen Vorgehensweisen anzugleichen und eine einheitliche Grundlage für statische Berechnungen zu schaffen. Diese berücksichtigt unterschiedliche Werkstoffe, Behälterformen und Einbaufälle von Abscheideranlagen und wird einen Vergleich der unterschiedlichen Kombinationen ermöglichen. Diese Norm wird die in den europäischen und nationalen Normen getroffenen Aussagen zur Nachweisführung der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten und Fette ergänzen. Eine Abscheideranlage kann aus verfahrenstechnischer Sicht aus mehreren Bauwerken bestehen. Damit kann jedes einzelne Bauwerk statisch getrennt betrachtet werden, soweit es nicht mit anderen Bauwerken konstruktiv und statisch als Einheit wirkt. Deshalb schien die Erläuterung des Begriffes "Bauwerk" erforderlich. Aufgrund des benötigten Formelapparates wurden alle Symbole und Abkürzungen erklärt. Die Einbausituation von Bauwerken für Abscheideranlagen bestimmt die Einteilung in verschiedene Einbaufälle. Jeder Einbaufall ist durch die dabei herrschenden Einwirkungen bestimmt. Dies führt zu Lastannahmen, die unter Beachtung der vorgesehenen Einbau- und Nutzungsbedingungen in einer statischen Berechnung zu berücksichtigen sind. Grundsätzlich wird zwischen Freiaufstellung und Erdeinbau unterschieden. In Abhängigkeit vom betrachteten Einbaufall erfährt das Bauwerk spezifische Einwirkungen. Dabei zählen zu den ständigen Einwirkungen Eigenlast, Erd-, Außen- und Innenwasserdrücke und Auftrieb. Zu den veränderlichen Einwirkungen gehören Verkehrslast, Temperatur, Einwirkungen aus Transport, Einbau, Wartung und Dichtheitsprüfung, Medieneinwirkung, Wind-, Schnee- und Eislasten und UV-Strahlung. Jede dieser Einwirkungen wird mit Blick auf die Nachweisführung so detailliert wie möglich beschrieben. Es war allen Beteiligten von vornherein klar, dass man sich im Problemfeld Theorie-Praxis befindet, dass es notwendig sein wird, für bestimmte Randbedingungen trotz klarer und transparenter Regelungen Konventionen zu schaffen, um Interpretationsspielräume möglichst klein zu halten. Hinsichtlich der Werkstoffkennwerte kam erschwerend hinzu, dass für den Einsatz bestimmter Werkstoffe, zum Beispiel GFK, zumindest in Deutschland Erfahrungen fehlen. Aus der Kombination Einbaubedingungen-Einwirkungen und Werkstoffangaben erfolgen die Berechnungen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit. Die Grenzzustände der Tragfähigkeit werden mittels Nachweises gegen Versagen des Tragwerkes infolge von Bruch, Stabilitätsversagen und Materialermüdung ermittelt. Es wurden verschiedenen Einwirkungen für verschiedene Einbaufälle Teilsicherheitsbeiwerte zugeordnet. Die Nachweisführung selbst wurde in Abhängigkeit vom maßgebenden Werkstoff gestellt. Der Grenzzustand der Lagesicherheit wird durch Nachweis der Sicherheit gegen Auftrieb mit zurückhaltenden Gewichtskräften sowie gegen Aufschwimmen ermittelt. Dabei wird zwischen der Berücksichtigung der alleinigen Wirkung von Bauwerkseigenlast und ständiger Auflast und der Mitwirkung von Schwerkräften unterschieden. Bei der Ermittlung der Gebrauchstauglichkeit wird die Verbindung zu den in den Normen für Abscheideranlagen festgelegten Anforderungen hergestellt. Hierbei geht es insbesondere um solche werkstoffbezogenen Anforderungen, wie Funktionsfähigkeit, Verformung, Dichtheit, Rissbreite. Dem Bericht der statischen Berechnung wird große Bedeutung beigemessen. Er muss in sich abgeschlossen, vollständig, lesbar und klar gegliedert sein; eine Beurteilung und Prüfung durch Dritte muss sichergestellt sein. Die Intention der Arbeit des Gremiums bestand nicht darin, neue Regeln aufzustellen, sondern vorhandene Regeln für Abscheideranlagen zu adaptieren. Das Gremium ist der Ansicht, dass unter Beachtung der speziellen Betriebsbedingungen diese Norm auch für den Einsatzbereich von vergleichbaren abwassertechnischen Anlagen, wie zum Beispiel Stärkeabscheider, Sedimentationseinrichtungen, Entnahmebecken, Pumpenschächte, herangezogen werden kann.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 119-05-05 AA - Abscheider (CEN/TC 165/WG 8)