Rückhalten schädlicher Substanzen - Wissenswertes für Planer im Umgang mit Abscheideranlagen für Fette und Leichtflüssigkeiten (Teil 2)

Planung von Ab­schei­deranlagen

Leichtflüssigkeiten

Die Normen gelten für die Trennung von Leichtflüssigkeiten mineralischen Ursprungs von Schmutzwasser, nicht aber für pflanzliche und tierische Fette und Öle, Emulsionen und Lösungen. Mit der Einführung der DIN EN 858 wurde die Liste der für Abscheideranlagen zugelassenen Werkstoffe wie z.B. PE erweitert.
In der Regel setzt sich eine Abscheideranlage aus folgenden Komponenten zusammen (abhängig von Einsatzort und -zweck):

• S = Schlammfang,
• II = Abscheider Klasse II,
• IIb = Abscheider Kl. II mit Bypass,
• I = Abscheider Klasse I,
• Ib = Abscheider Kl. I mit Bypass,
• P = Probennahmeschacht.

Die Abscheider-Nenngröße NS ist nach folgender Formel auszulegen:

NS = (Qr + fx · Qs) · fd 

Dabei ist:
NS    = Nenngröße des Abscheiders,
Qr    = maximaler Regenabfluss in l/s,
Qs    = maximale Schmutzwasserabfluss in l/s,
fx    = Erschwernisfaktor,
fd    = Dichtefaktor der maßgebenden Leichtflüssigkeit.

Die einzusetzenden Werte ergeben sich aus den entsprechenden Berechnungstabellen und Formeln der Euro- und DIN-Normen. Bei der Formel zur Er­mitt­lung des maximalen Regenabflusses Qr sind die Bemessungsgrundlagen und die regional unterschiedlichen Regenspenden der geltenden DIN 1986-100 zu beachten.

Der maximale Schmutzwasserabfluss Qs ergibt sich aus der Summe der Abflüsse aller Arbeitsvorgänge, z.B. von Auslaufventilen, Autowaschanlagen, Hochdruckreinigungsgeräten usw. Wenn bei Regen keine Fahrzeugwäschen auf Waschplätzen ohne Überdachung stattfinden und der gleichzeitige Anfall beider Flüssigkeiten (Qr + Qs) nicht zu erwarten ist, kann für die Bemessung der Abscheideranlage der höhere Abfluss eingesetzt werden. Abscheideranlagen müssen ausreichend bemessen sein, um jede unkontrolliert auslaufende Leichtflüssigkeit zurückzuhalten, in manchen Anwendungsfällen ist daher eine höhere Speichermenge erforderlich.

Der Dichtefaktor ergibt sich aus der entsprechenden Norm-Tabelle in Abhängigkeit von den gewählten Abscheiderkomponenten und der Dichte der vorwiegend anfallenden Leichtflüssigkeit. Bei der Bemessung des Abflusswertes von mehreren Auslaufventilen ist nach der Norm-Tabelle mit den Abflusswerten der größten Ventile nacheinander zu beginnen. Das Schlammfangvolumen ist entsprechend dem erwarteten Volumen nach der Norm-Tabelle zu wählen.

*) Teil 1 im IKZ-FACHPLANER Februar 2013.

Weitere Hinweise:

• Abscheideranlagen sind mit selbsttätigen Verschlusseinrichtungen ein­zubauen. Bei deren Auslösung oder Betätigung durch Schwimmer sind diese entsprechend der zu erwartenden Leichtflüssigkeitsdichte zu tarieren und zu kennzeichnen. Elektrische Warneinrichtungen und andere elektrische Einrichtungen, die in Abscheideranlagen installiert sind, müssen für Zone 0 (gefährliche Bereiche) geeignet sein (entsprechend Richtlinie 94/9/EG).
  
  
• Alle Zu- und Ablaufleitungen von Abscheideranlagen müssen DIN EN 752-2 entsprechen und die Rohre und Rohrverbindungen leichtflüssigkeitsbeständig sein. Bodeneinläufe, die in Flächen eingebaut sind, in denen Leichtflüssigkeiten anfallen (auch nur bei Unfällen) dürfen in der Regel nicht mit einem Geruchverschluss ausgestattet sein.
  
  
• Besondere Behandlungsanlagen, z.B. Emulsionstrennanlagen, müssen nach dieser Norm der Abscheideranlage vorgeschaltet werden.
  
  
• Hochdruckreinigungsgeräte sind mit 2 l/s zu rechnen, jedes weitere Gerät mit 1 l/s.
• Besondere Betriebsstätten wie Transformatoren- oder Kompressoren-Stationen sind anlagenspezifisch zu betrachten.

• Abdeckungen der Abscheideranlagen müssen lose aufliegen, sie dürfen nicht verschraubt sein. Neuentwickelte, verschraubbare Abdeckungen benötigen eine Zulassung bzw. müssen dann dem u.a. dafür überarbeiteten Teil der DIN 1999-100 entsprechen.
  
  
• Da keine Leichflüssigkeiten aus Abscheideranlagen oder deren Aufsatzstücken austreten dürfen, ist die Einbauhöhe der Abscheideranlagen zum Niveau der zu entwässernden Flächen zu prüfen. Die nach den Normen vorgeschriebene Überhöhung ist beim Einbau der Abscheideranlage zu berücksichtigen.
  
  
• Die Flächen, auf denen Leichtflüssigkeiten anfallen oder austreten können (z.B. Betankungsstätten, Waschplätze, Kfz-Reparaturstätten, Teilereinigungsbereiche, Abstellplätze von Unfall-Fahrzeugen usw.), sollten die erforderliche Größe nicht überschreiten und sind durch entsprechende bauliche „Rückhalteränder“ einzugrenzen. Durch bauliche Maßnahmen muss auch gesichert sein, dass keine Leichtflüssigkeit aus diesem Flächenbereich austreten oder versickern kann.

Leichtflüssigkeiten einschl. Bio­die­­sel (FAME)

Der Kraftstoff Fettsäuremethylester (FAME), allgemein als Biodiesel bezeichnet, ist keine mineralische Leichtflüssigkeit und formal nicht dem Anwendungsbereich der Normreihe DIN EN 858 und DIN 1999 zuzuordnen. Die energiepolitischen Vorgaben zur Beimischung von Biodiesel zum Mineralöldiesel führen in Abscheideranlagen zu einem Gemisch von Biodiesel und mineralischer Leichtflüssigkeiten.

Um bestehende und neue Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten auch mit Biodiesel oder mit Biodieselanteilen normgerecht (Funktionsfähigkeit, Werkstoffbeständigkeit) zu betreiben, sind die zusätzlichen Anforderungen nach DIN 1999-101 zwingend einzuhalten. Übergangsfristen oder Bestandsschutz sind in der DIN-Norm nicht erwähnt. Soweit hierzu keine bundes- oder landesrechtlichen Regelungen existieren, ist die Norm für Alt- und Neuanlagen ab dem Veröffentlichungsdatum anzuwenden.

 Die Formel zur Nenngrößenbemessung von Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten mit Anteilen von Biodiesel bzw. Fettsäure-Methylester (FAME) ist um den FAME-Faktor erweitert, was in der Regel zu einer größeren Nennweite der Abscheideranlage führt. Sie lautet:

NS = (Qr + fx · Qs) · fd · ff

ff = FAME-Faktor

Weitere Hinweise:

• Diese DIN-Norm schreibt vor, welche metallischen Werkstoffe und welches Dichtungsmaterial geeignet sind.
  
  
• Selbsttätige Verschlusseinrichtungen sind auf Leichtflüssigkeiten mit der höchsten Dichte zu tarieren.
  
  
• Keine Änderungen ergeben sich durch FAME-Anteile auf das erforderliche
  Schlammfangvolumen der Abscheideranlagen.
  
  
• FAME-Anteile unter 2% sind vernachlässigbar und gemäß DIN 1999-101 als „ohne FAME-Anteil“ zu betrachten.
  
  
• Die Befürchtung von Betreibern, dass wegen der DIN 1999-101 alle Abscheideranlagen mit Biodieselanteilen durch größere Neuanlagen ersetzt werden müssen, ist nicht zutreffend. Häufig erfüllen die Anlagen von namhaften Herstellern schon die Material- und Werkstoffanforderungen der „Biodiesel-Norm“. Notwendige Unterlagen und Nachweise wie aktuelle bauaufsichtliche Zulassungen stellen die Hersteller dann zur Verfügung. Teilweise bieten bestehende Abscheideranlagen noch „produktionstechnisch bedingte Reserven“, die auch die Nenngrößen-Anforderungen nach DIN 1999-101 noch erfüllen. Entsprechende Anfragen können die Abscheiderhersteller beantworten.

• Bei der Fahrzeugwäsche ist in der Regel nicht mit einem Biodiesel-Anfall zu rechnen, wenn nicht gleichzeitig auch Betankungsstätten mit Biodiesel-Zapfstellen über eine Abscheideranlage entwässert bzw. abgesichert werden.
  
  
• Bei Kfz-Werkstätten (wenn nicht abwasserfrei betrieben) fällt in der Regel kein Biodiesel an, da Tropfleckage gesondert aufzunehmen und getrennt zu entsorgen ist.
  
  
• Durch eine nachträgliche Überdachung oder neue Aufteilung der Freiflächen kann in man­chen Fällen der Regenwasserzufluss reduziert werden. Die Nenngröße der vorhandenen Abschei­deranlage kann dadurch auch nach der neuen Bemessung ausreichend ausgelegt sein.
  
  
• Eine bestehende Abscheideranlage kann die neuen Anforderungen erfüllen, wenn der Schmutzwasserzufluss (Anschlusswerte) reduziert wird. Möglichkeiten dafür sind z.B. die Veränderung oder Stilllegung von Abwasseranfallstellen (Reduzierung von Zapfventilen, Hochdruckreinigungsgeräten, Ausgussbecken usw.).
  
  
• Auch die korrekte Bewertung der Gleichzeitigkeit ist nicht zu übersehen.
  
  
• Evtl. kann sich die Einrichtung einer abwasserfreien Werkstatt oder von Werkstattbereichen als günstiger erweisen als der Einbau einer neuen Abscheideranlage.

Falls die o.g. Möglichkeiten nicht durchführbar sind oder die vorhandene Abscheideranlage die Normvorgaben nicht erfüllen sollte, sind evtl. normgerechte Anlagenänderungen durchführbar. So können verschiedene Anlagen mit einer Koaleszenzeinrichtung nachgerüstet und die Abscheider-Klasse II auf Klasse I verbessert werden.

Das erforderliche Abscheidervolumen kann evtl. rechnerisch erreicht werden, wenn der bestehenden Abscheideranlage ein neuer Schlammfang vorgeschaltet wird, evtl. auch durch den Umbau eines integrierten Schlammfangs im Abscheider und dem Vorschalten eines neuen Schlammfangs. Auch die Erweiterung einer bestehenden Anlage durch einen vor- oder nachgeschalteten weiteren Abscheider oder ein vorgeschaltetes Regenrückhaltebecken (wodurch der zulässige Bemessungszufluss der bestehenden Anlage eingehalten werden kann) ist als Problemlösung denkbar. Es bieten sich also einige Möglichkeiten an, durch die eine teure Anschaffung einer kompletten, neuen Abscheideranlage vermieden werden kann.

Spätestens bei der nächsten regelmäßig durchzuführenden Generalinspektion wird festgestellt, ob die Abscheideranlage für Leichtflüssigkeiten mit FAME-Anteilen die neuen Norm-Anforder­ungen erfüllt. Sollten die erforderlichen Maßnahmen bis zu diesem Zeitpunkt nicht durchführbar sei, ist mit der zuständigen Behörde abzustimmen, ob z.B. im Rahmen einer „Zustimmung im Einzelfall“ eine Übergangsfrist möglich ist, evtl. in Verbindung mit flankierenden betrieblichen Maßnahmen, wie verkürzte Inspektionsintervalle, zusätzliche analytische Grenzwert-Kontrollen, verkürzte Intervalle der Leichtflüssigkeitsentnahme, Eigenkontrolle und/oder Wartung durch externen Fachkundigen.

Betrieb, Wartung und Entleerung von Abscheideranlagen

Fette

Die Anforderungen zu Betrieb, Wartung und Instandhaltung der Abscheideranlagen sind in der DIN EN 1825-2 sehr kurz umschrieben. Detaillierte Anforderungen sind der DIN 4040-100 und den Betriebs- und Wartungsanleitungen des An­­lagenherstellers zu entnehmen. In den Abscheideranlagen können Gase entstehen, durch die schon Menschen ums Leben gekommen sind.

Die Speicherfähigkeit des Schlammfanges (halbes Schlammfangvolumen) und des Abscheiders (Fettsammelraum) darf nicht überschritten werden. Die Entsorgungsintervalle sind entsprechend festzulegen. Abscheider und Schlammfang sind mindestens einmal im Monat, vorzugsweise zweiwöchentlich vollständig zu entleeren und zu reinigen. Die anschließende Anlagenbefüllung muss mit Wasser erfolgen, das den örtlichen Einleitbedingungen entspricht.

Durch neue Abscheider-Technologien könnten evtl. die Intervalle der vollständigen Entsorgung und Reinigung verlängert werden. Zwischen den Intervallen ist bei diesen Abscheidertypen nur die entnommene Fett- und Schlammmenge durch Frischwasser zu ersetzen. Der Einsatz dieser Anlagen-Type ist abhängig von den Betriebsbedingungen. Auch bei relativ geringem Fettanfall können in Abstimmung mit der zuständigen Genehmigungsbehörde die Entsorgungsinter­valle evtl. verlängert werden.

Fettabscheideranlagen müssen jährlich entsprechend der Vorgaben des Herstellers durch einen Sachkundigen gewartet werden. Die durchzuführenden Maßnahmen sind in der DIN 4040-100 aufgelistet.

Leichtflüssigkeiten

Auch zu Betrieb, Wartung und Instandhaltung von Leichtflüssigkeitsabscheidern äußert sich die DIN EN 858-2 nur wenig. Daher sind die Anforderungen in DIN 1999-100 die örtlichen und landesrechtlichen Bestimmungen und die Hinweise des An­­lagenherstellers zu beachten. In DIN 1999-100 sind beispielsweise Hinweise zu finden, wie stabile Emulsionen verhindert werden können. 

Bei der monatlich durchzuführenden Eigenkontrolle durch einen Sachkundigen ist die Funktionsfähigkeit der Abscheideranlage festzustellen, damit z.B. die Koaleszenzeinsätze nicht verschlammen. Die durchzuführenden Maßnahmen sind in der DIN 1999-100 aufgelistet.
Die Abscheideranlagen sind halbjährlich entsprechend den Vorgaben des Herstellers durch einen Sachkundigen zu warten. Die durchzuführenden Maßnahmen sind ebenfalls in der DIN 1999-100 genannt.

Die im Abscheider zurückgehaltene Leichtflüssigkeit ist spätestens dann zu entnehmen, wenn die abgeschiedene Leichtflüssigkeitsmenge 80% der maximalen Speichermenge erreicht hat. Bei einer Leckage sind entsprechende Maßnahmen sofort einzuleiten.

Der Schlammfang/Schlammsammelraum muss spätestens entleert werden, wenn die abgeschiedene Schlammmenge die Hälfte des Schlammfangvolumens erreicht.

Bei Anlagen, die ausschließlich oder gleichzeitig zur Absicherung von Flächen oder Anlagen dienen, auf oder in denen mit Leichtflüssigkeiten umgegangen wird (z.B. Betankungsflächen) sind die örtlichen und landesrechtlichen Bestimmungen zu beachten. Es sind u.a. die darin vorgeschriebenen Rückhaltevolumen vorzuhalten. Daher sind abgeschiedene Leichtflüssigkeiten zu entnehmen, bevor dieses „Sicherheits-Rückhaltevolumen“ überschritten wird, auch wenn die abgeschiedene Leichtflüssigkeit unter 80% der Speichermenge liegt und daher noch nicht entleert werden müsste.

Generalinspektionen

Generalinspektionen sind vor der Inbetriebnahme der Abscheideranlage und danach in regelmäßigen Abständen von höchs­tens fünf Jahren durch einen Fachkundigen durchzuführen. Er hat die Anlage nach vorheriger Komplettentleerung und Reinigung auf ihren ordnungsgemäßen Zustand und sachgemäßen Betrieb zu prüfen. Die Prüfungen und Kontrollen (Anlagenbemessung, Dichtheitsprüfung, baulicher Anlagenzustand, Entsorgungsintervalle, Betriebstagebuch usw.) sind in der DIN 4040-100 bzw. DIN 1999-100 detailliert aufgeführt und in einem Prüfbericht zu dokumentieren. Bei Mängeln sind sofort angemessene Maßnahmen zu treffen.

Verträge

Entsprechende Verträge, z.B. für Wartung, Generalinspektion usw., sollte der Planer bereitstellen. Zumindest sollte er darauf hinweisen, dass diese Verträge erforderlich sind.

Sachkundige und Fachkundige

Sie werden in den entsprechenden Euro-Normen erwähnt und die Qualifikationen in den deutschen Restnormen DIN 4040-100 und DIN 1999-100 genauer beschrieben. Sach- und Fachkundige gibt es in Deutschland zwischenzeitlich relativ viele, trotz Zertifizierung mit unterschiedlichen Fachkenntnissen. Obschon im DWA-Merkblatt DAW-M 190 detaillierte Qualifikationsmerkmale und -anforderungen festgelegt sind, gibt es keine übergeordnete Prüf- und Zertifizierungsstelle.

Mancher Sach- oder Fachkundige (auch zertifizierte) ist sich nicht darüber im Klaren, welche verantwortungsvolle Sicherheitsaufgabe er ausführt und welche Schäden durch eventuelle Unachtsamkeit oder Unwissenheit verursacht werden können. Aber auch die Auftraggeber sollten sich bewusst sein, dass ihr Betrieb wegen gravierender Mängel stillgelegt werden kann. Bei der Wahl des Sach- oder Fachkundigen sollte die Fachkompetenz und nicht der Angebotspreis ausschlaggebend sein, denn im Schadensfall haftet der Betreiber bzw. Grundstückseigentümer in erster Linie.

Sicherheit nur vom Fachplaner und Fachverarbeiter

Wie dem Text zu entnehmen ist, stellen die Planung und Auslegung einer Abscheideranlage hohe Anforderungen an die Fachplaner. Sie müssen die entsprechenden Normen, Vorschriften und Richtlinien kennen und anwenden und sollten alle Möglichkeiten der informellen Zusammenarbeit mit Herstellern und Behörden nutzen. Wichtige und ausschlaggebende Faktoren können andernfalls leicht übersehen werden und zu hohen Folgekosten führen.

Ist-Stand der Abscheider-Nor­mung und -Vor­schrif­ten

Für Fette

• DIN EN 1825-1 (2004-12): Abscheideranlagen für Fette – Teil 1: Bau-, Funktions- und Prüfgrundsätze, Kennzeichnung und Güteüberwachung
• DIN EN 1825-2 (2002-05): Abscheideranlagen für Fette – Teil 2: Wahl der Nenngröße, Einbau, Betrieb und Wartung
• DIN 4040-100 (2004-12): Abscheideranlagen für Fette – Teil 100: Anforderungen an die Anwendung von Abscheideranlagen nach DIN EN 1825-1 und DIN EN 1825-2

Für Leichtflüssigkeiten

• DIN EN 1825-1 (2004-12): Abscheideranlagen für Fette – Teil 1: Bau-, Funktions- und Prüfgrundsätze, Kennzeichnung und Güteüberwachung
• DIN EN 1825-2 (2002-05): Abscheideranlagen für Fette – Teil 2: Wahl der Nenngröße, Einbau, Betrieb und Wartung
• DIN 1999-100 (2003-10): Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten – Teil 100: Anforderungen für die Anwendung von Abscheideranlagen nach DIN EN 858-1 und DIN EN 858-2
• DIN 1999-101 (2009-05): Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten – Teil 101: Zusätzliche Anforderungen an Abscheideranlagen nach DIN EN 858-1, DIN EN 858-2 und DIN 1999-100 für Leicht­flüs­sig­keiten mit Anteilen von Biodiesel bzw. Fettsäure-Methylester (FAME)
• DIN V 1999-7 (1996-04): Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten – Teil 7: Abscheidefreundliche Reinigungsmittel – Anforderungen, Prüfung

Für Fette und Leichtflüssigkeiten

• DIN 19901 (2012-12): Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten und Fette. Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit

In Vorberei­tung

• DIN-Norm zum Thema „Bio-Ethanol“

Zusätzlich zu beachtende Normen

• DIN 1986-100 (2008-05): Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmungen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN 12056

• DIN 4281 (1998-08): Beton für werkmäßig hergestellte Entwässerungsgegenstände – Herstellung, Anforderungen, Prüfungen und Überwachung

• Regionale Verwaltungsvorschriften

Internationale Normen

Mit der Einführung der Euro-Normen begann auch in Deutschland ein neues „Norm-Kapitel“. Die Sitzungen im CEN/TC 165WG 8, dem zuständigen Euro-Norm-Arbeitsausschuss für die Erstellung der EN 858 „Abscheideranlagen für Leichtflüssigkeiten“ sowie der EN 1825 „Abscheideranlagen für Fette“ waren langwierig und mitunter sehr aufreibend. Aus teils erheblich unterschiedlichen Landesnormen der teilnehmenden Nationen musste eine gemeinsame Euro-Norm erstellt werden.

Gerade für die deutsche Experten-Kommission war dies keine leichte Aufgabe, da sie versuchte, den „Norm-Level“ der DIN 4040 und der DIN 1999 zu erhalten. Nach vielen Sitzungen, Diskussionen und Kompromissen erschienen die Euro-Normen in den Jahren 1999 bis 2002 als Ersatz für die deutschen DIN-Normen.

Deutschland hatte erreicht, zusätzliche Restnormen, z.B. DIN 4040-100 und der DIN 1999-100, herausbringen zu dürfen, um den „Qualitätsstandard“ der bisherigen DIN-Normen zu sichern. Dies bedeutete aber für die Planer und Verarbeiter in Deutschland, dass sie sich auf diesem Fachgebiet nicht nur in die neuen Euro-Normen, sondern auch in die deutschen Restnormen einarbeiten mussten.

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Reinhold K. Tränkle, freier Sachverständiger im BVFS. Er ist Mitglied in verschiedenen DIN- und Euro-Norm-Aus­schüssen, u.a. für Abscheider, und Mitglied im Sachverständigenausschuss „Abscheider“ des DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin).