IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 17/1999, Seite 40 ff.


SANITÄRTECHNIK


Die Klosettspülung in der Normung

Manipulation?

Dr.-Ing. Hugo Feurich VDI  Teil 1

Die geltenden Normen für Klosettbecken und Klosett-Spüleinrichtungen regeln die Anschlußmaße des Zufluß- und Abflußstutzens, die Befestigungsmaße für das Klosettbecken und den Klosettsitz sowie die Funktionsanforderungen bezüglich Spülwasservolumen und Spülstrom [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]. Das gilt auch für den Anschlußwert als Bemessungsgröße für die Dimensionierung der nachfolgenden Abwasserleitung, für die Nennweite der Schmutzwasser-Einzelanschlußleitung, für das Rohrsohlengefälle, für den Füllungsgrad und für die Einhaltung einer Mindest-Fließgeschwindigkeit [9]. Die sich daraus ergebenden Problemstellungen werden nachstehend nach dem Kenntnisstand der Praxis und vorliegenden Forschungsarbeiten einer Bewertung unterzogen.

Vorgaben nach dem Stand der Normung

Das Spülwasservolumen für eine Klosettspülung beträgt nach den Bau- und Prüfgrundsätzen der DIN 1385 [1] und nach der DIN 1986-1 [9] für Flachspül- und Tiefspülklosetts 6 bzw. 9 l, für Absaugeklosetts 6, 9 bzw. 14 l. Dasselbe gilt für das Ausspülen von Fäkalien und Toilettenpapier. Für das Ausspülen von Urin und Toilettenpapier wird ein Spülwasservolumen von mindestens 3 l als Richtwert angegeben. Bei der Prüfung von Klosettbecken für 6 l Spülwasservolumen gilt die Prüfung als bestanden, wenn bei 24 von 30 Spülungen (80%) alle Prüfkörper ausgespült sind und gleichzeitig von 30 Spülversuchen mindestens 24 ein Nachspülwasservolumen VN> 2,5 l erreicht haben oder das arithmetische Mittel aus den 30 Versuchen VNm> 2,8 l beträgt.

Nach DIN 1986-1 muß für Schmutzwasserleitungen innerhalb von Gebäuden bis DN 100 ein Mindestgefälle von 20 mm/m und eine Mindest-Fließgeschwindigkeit von 0,7 m/s eingehalten werden. Der Füllungsgrad ist mit maximal h/d = 0,5 zugelassen. Klosettbecken sind nach DIN 1986-2 mit einem Anschlußwert AWs = 2,5 (1 AWs entspricht 1 l/s), d.h. mit 2,5 l/s für die Dimensionierung der nachfolgenden Schmutzwasserleitung zu bewerten. Die Nennweite der Einzelanschlußleitung für Klosettbecken beträgt DN 100.

Eine nicht unwesentliche Abweichung von der Normung wurde nach Untersuchungen von Knoblauch [10] mit der Nennweite 80, bei einem Füllungsgrad h/d = 0,75 und einem Gefälle von 5 mm/m für Klosett-Einzel- und Sammelanschlußleitungen zugelassen.

Bild 1: Fäkalienhebeanlage zur begrenzten Verwendung, bestehend aus Sammelbehälter mit Förderpumpe, direkt angeschlossenem Klosett mit Anschluß DN 100 und tiefhängendem Spülkasten, mit Anschlußleitungen DN 40 für Brausewanne und Waschtisch sowie Lüftungsleitung DN 40 über Dach (Jung Pumpen).

Klosettspülung und Fäkalienhebeanlagen zur begrenzten Verwendung

Mit den Bau- und Prüfgrundsätzen für Fäkalienhebeanlagen zur Förderung von Abwaser aus einem einzelnen WC [11] durch das Deutsche Institut für Bautechnik wurde ein spezieller Anwendungsbereich eingeführt. Diese Kleinsthebeanlagen zur Entsorgung eines unmittelbar angeschlossenen Einzel-WC unterhalb der Rückstauebene sind nur für einen kleinen Benutzerkreis zu verwenden, wenn oberhalb der Rückstauebene ein weiteres WC verfügbar ist. Zusätzlich dürfen höchstens ein Handwaschbecken, eine Dusche und ein Bidet angeschlossen werden. Das WC und die anderen Entwässerungsgegenstände müssen sich außerdem im selben Raum befinden.

Kleinsthebeanlagen ermöglichen die Ableitung des aus den Sanitärobjekten anfallenden Schmutzwassers über Druckleitungen in den Nennweiten 24 bis 40 zu einer entfernt liegenden Schwerkraftentwässerung (Bild 1). Direkt an den Sammelbehälter darf ein einzelnes Klosett mit der Anschlußweite DN 100 und zusätzlich mit Anschlußleitungen DN 40 ein Handwaschbecken, eine Dusche und ein Bidet angeschlossen werden. Das Spülwasservolumen für eine Klosettspülung beträgt modellabhängig nach Herstellerangaben 3 bis 4,5 l, höchstens auch 6 l.

Tabelle 1: Abflußwerte von Entwässerungsgegenständen und Mindestnennweite von Anschlußleitungen für Kleinsthebeanlagen nach den Bau- und Prüfgrundsätzen des Deutschen Instituts für Bautechnik im Vergleich mit den sich dabei nach dem hydraulischen Leistungsnachweis effektiv einstellenden Füllungsgraden, Volumenströmen und Fließgeschwindigkeiten. 

Gleichzeitig angeschlossene Entwässerungs- gegenstände*)

Abfluß-
wert

Anschluß-
leitung

Gefälle **)

Füllungs-
grad***)

Volumen-
strom

Fließ-
geschwin-
digkeit

l/s

DN

mm/m

h/dmax

h/deff

l/s

l/s

 vv m/s

vr m/s

Waschbecken
+ Bidet
+ Dusche

0,8

40

20

0,5

> 1,0

0,671

>0,671

0,53

0,53

Waschbecken
+ Dusche

0,7

40

20

0,5

> 1,0

0,671

> 0,671

0,53

0,53

Waschbecken
+ Bidet

0,6

40

20

0,5

0,74

0,671

0,600

0,53

0,59

Waschbecken

0,5

40

20

0,5

0,64

0,671

0,500

0,53

0,58

*) Bei der Bemessung sollte ein Bidet nicht bei gleichzeitiger Benutzung der anderen Entwässerungsgegenstände berücksichtigt werden. Für Waschbecken + Bidet wird ein Abflußwert von 0,5 l/s, für Waschbecken + Bidet + Dusche von 0,7 l/s empfohlen.
  **) Mindestgefälle nach DIN 1986-1.
 ***) Maximaler Füllungsgrad nach DIN 1986-2.
****) Mindest-Fließgeschwindigkeit 0,7 m/s nach DIN 1986-1.

In den Prüfbestimmungen [11] wird gegenüber der DIN 1986-2 [9] von reduzierten tatsächlichen Abflußwerten gesprochen. Diese Abflußwerte wurden abhängig von den anzuschließenden Entwässerungsgegenständen, wenn auch ohne Abflußwert für das Klosett, nach Tabelle 1 festgelegt. Es wird darauf hingewiesen, daß ein Bidet bei gleichzeitiger Benutzung anderer Entwässerungsgegenstände nicht berücksichtigt werden sollte. Empfohlen wird ein einheitlicher Abflußwert von 0,5 l/s für die gleichzeitige Benutzung von Waschbecken und Bidet sowie von 0,7 l/s für Waschbecken, Bidet und Dusche.

Bild 2: Wandhängendes Tiefspülklosett aus Edelstahl mit "Wassersparendem Rohrgeruchverschluß" DIN 50 (Rotter) DBP 195 11 127.

Kenntnisstand aus Praxis und Forschung

Erfahrungen aus der Praxis, die vergleichsweise zur Normung mit kleineren Rohrweiten, einem kleineren Rohrsohlengefälle und einem geringeren Spülwasservolumen für Klosettbecken ausgeführt wurden, sind:

1957 wurde in Berlin das Le Corbusier-Hochhaus mit jeweils zehn übereinanderliegenden Wohnungsbädern und Küchen mit Klosett-Einzel- und Sammelanschlußleitungen DN 80 sowie Schmutzwasser Falleitungen DN 80 ausgeführt. 1972 wurden in Wien drei 20geschossige Wohnhäuser in gleicher Weise ausgeführt. Beanstandungen sind nicht eingetreten.

1988 wurde im Neubau des Untersuchungs- und Behandlungstraktes des Elisabeth-Krankenhauses Berlin die Schmutzwasser-Sohlleitung für den Anschluß der Entwässerungsgegenstände im Kellergeschoß (u.a. Personal-Toiletten, Wasch- und Duschräume) abweichend von der damals geltenden DIN 1986, Ausgabe 09.78, mit einer Unterschreitung des Mindestgefälles wie folgt ausgeführt [12]: DN 100 - Gefälle 9,73 mm/m statt 20 mm/m, DN 150 - Gefälle 5,68 mm/m statt 15 mm/m.

Im Krankenhaus Rüdersdorf sind seit dem 10. Januar 1996 zwei wandhängende Tiefspülklosetts aus Edelstahl mit einem "Wassersparenden Rohrgeruchverschluß" DN 50 (handwerklich mit Kupferrohrfittings hergestellt) und seit dem 7. März 1997 ein herstellerseitig ausgeführtes Modell DN 50 (di = 48 mm; Bild 2) mit einem Spülwasservolumen von 4 l ohne Beanstandung in Benutzung.

Bild 3: Kenngrößen für die Gesamtbeurteilung der Klosettspülung
a) Klosettanlage mit Druckspüler  
b) Klosettanlage mit Spülkasten
1 Zufluß-Anschlußleitung,
2 Druckspüler oder Spülkasten,
3 Spülrohr,
4 Klosett,
5 Spülwasserverteiler,
6 Geruchverschluß,
7 Abfluß-Anschlußleitung,
8 Falleitung, l horizontale Länge der Abfluß-Anschlußleitung, V Spülwasservolumen Spülkasten und je Spülvorgang, Spülstrom.

Aus Untersuchungen und Forschungsarbeiten liegen folgende Ergebnisse vor:

In dem ATV-Arbeitsblatt A 110 [13] werden für die Fließgeschwindigkeit und das Gefälle von Abwasserkanälen und -leitungen Grenzwerte für Vermeidung von Ablagerungen angegeben. Die Tabelle 2 enthält eine auszugsweise Wiedergabe dieser Grenzwerte für die Nennweiten 150 bis 600, für die Nennweiten 60 bis 125 aus eigenen Untersuchungen [21]. Die Grenzwerte gelten für eine Fließgeschwindigkeit bei Halbfüllung (h/d = 0,5). Sie sind im Rahmen üblicher Genauigkeit auch für Teilfüllungszustände h/d> 0,3 anwendbar. Für den Teilfüllungsbereich von h/d = 0,1 bis 0,3 sind die Werte für vkrit um rund 10% zu erhöhen. Bestätigt wird damit eine hydraulische Gesetzmäßigkeit, daß nämlich kleinere Rohrweiten vergleichsweise auch kleinere Grenzwerte der kritischen Fließgeschwindigkeit ergeben [14, 15].

Tabelle 2: Grenzwerte der kritischen Fließgeschwindigkeit und des kritischen Gefälles bei Abwasserkanälen und -leitungen - DN 60 bis DN 125 nach Feurich [21], ab DN 150 nach ATV-Arbeitsblatt A 110 [13]

Nennweite
DN
mm

Kritische
Geschwindigkeit
Vkrit
m/s

Kritisches
Gefälle
Ikrit
mm/m

60

0,35

5,00

70

0,37

4,00

80

0,39

3,50

90

0,40

3,50

100

0,42

3,25

125

0,46

3,00

150

0,48

2,72

200

0,50

2,04

250

0,52

1,63

300

0,56

1,51

350

0,62

1,48

400

0,67

1,45

500

0,76

1,42

600

0,84

1,37

*) Ablagerungen werden vermieden, wenn eine bestimmte Geschwindigkeit beim Abfluß des Abwassers nicht unterschritten wird. Die kritischen Grenzwerte gelten bei einer Betriebsrauhigkeit kb = 1,0 mm und einer Volumenkonzentration an absetzbaren Feststoffen von cT = 0,050/00.

Bösch geht in dem Beitrag "Wassersparen mit dem Spülkasten" [16] auf das Verhalten des Spülstromes mit am Spülrohraustritt (ohne angeschlossenes Klosett) bis zum Spülstrom bei Austritt aus dem Spülrand des angeschlossenen Klosetts ein. Die Kenngrößen sind der Darstellung in Bild 3 zu entnehmen. Es wurden drei Tiefspül- und zwei Flachspülklosetts bei abgestuften Spülströmen = 1 - 1,5 - 2 - 2,5 l/s untersucht. Die Tabelle 3 enthält die Mittelwerte, die sich aus den Messungen bei 30 Spülversuchen pro Klosett und pro Spülstrom ergeben haben. Bei = 1 l/s steigt der Spülstrom um durchschnittlich 5% an, während bei einer Zunahme von auf 1,5 - 2 - 2,5 l/s eine Verringerung infolge Drosselung auf = 1,41 - 1,6 - 1,72 l/s eintritt.

 

Tabelle 3: Mittelwert des Spülstromverlaufes von zu aus 30 Spülversuchen pro Klosett und pro Spülstromeinstellung bei fünf handelsüblichen Klosettypen mit Spülkasten [16]
Spülstrom in I/s
1,0
1,5
2,0
2,5

Spülstrom in l/s
bei Klosetttyp:

Tiefspüler 1

1,08

1,54

2,01

2,27

Tiefspüler 1

1,02

1,44

1,47

1,57

Tiefspüler 3

1,05

1,34

1,43

1,47

Flachspüler 4

1,07

1,51

1,73

1,93

Flachspüler 5

1,04

1,24

1,34

1,37

Gockel geht in dem Forschungsbericht "Spüleigenschaften von Klosettanlagen" [17] auf Untersuchungsergebnisse aus 26 000 Spülversuchen mit verschiedenen marktgängigen Klosett-Typen und -Fabrikaten ein. Ziel dieser Arbeit war eine Bewertung der Spüleigenschaften abhängig von den Spüleinrichtungen Spülkästen bei einem Spülwasservolumen von 9 l und Druckspüler DN 20 bei einem Spülwasservolumen von 6 l. Festgestellt wurde, daß sich der Spülstrom am Spülrohraustritt ohne angeschlossenes Klosett auf am Klosettabgang ohne angeschlossene Abflußleitung grundsätzlich verringert. Das zeigen die in Tabelle 4 zusammengestellten Meßergebnisse bei einem bodenstehenden Flachspülklosett mit senkrechtem Abgang. Der Spülstrom verringert sich beim Spülkasten um etwa 41,3 bis 52,4%, beim Druckspüler um etwa 0,9 bis 6,5%.

Tabelle 4: Mittelwerte des Spülstromverlaufes - - bei einem bodenstehenden Flachspülklosett Modell A mit Spülkasten bei einem Spülwasservolumen von 9 Liter und mit Druckspüler bei einem Spülwasservolumen von 6 Liter [17]
Klosett/Spüleinrichtung
Prüfhöhe in mm
Spülstrom in I/s

Bodenstehendes
Flachspülklosett/
Spülkasten

250 ohne Blende
250 mit Blende
120 ohne Blende
120 mit Blende

3,22
2,59
2,71
2,16

1,57
1,59
1,31
1,28

1,54
1,52
1,29
1,25


Bodenstehendes
Flachspülklosett/
Druckspüler
DN 20

Ruhedruck in bar
1,6
2,1
3,1
4,1
5,1
5,6


1,05
1,19
1,23
1,24
1,25
1,27


1,02
1,13
1,18
1,21
1,21
1,25


1,04
1,08
1,16
1,16
1,18
1,22


L i t e r a t u r :

[ 1] DIN 1385, 05.88, Klosettbecken mit angeformtem Geruchverschluß; Bau- und Prüfgrundsätze. Beuth Verlag GmbH, Berlin - Wien - Zürich.

[ 2] DIN 19 541, 01.82, Geruchverschlüsse für Entwässerungsanlagen; Funktionsgrundsätze.

[ 3] DIN EN 33, 03.80, Klosettbecken, bodenstehend, mit aufgesetztem Spülkasten; Anschlußmaße.

[ 4] DIN EN 37, 03.80, Klosettbecken, bodenstehend, mit freiem Zulauf; Anschlußmaße.

[ 5] DIN EN 34, 09.77, Klosettbecken, wandhängend, mit aufgesetztem Spülkasten; Anschlußmaße.

[ 6] DIN EN 39, 09.77, Klosettbecken, wandhängend, mit freiem Zulauf; Anschlußmaße.

[ 7] DIN 3265-1, 09.86, Sanitärarmaturen; Druckspüler für Klosettbecken; Maße, Anforderungen. DIN 3265-2, 07.87, . . .; Prüfungen.

[ 8] DIN 19 542, 10.84, Spülkästen für Klosettbecken; Bau- und Prüfgrundsätze.


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