Klassifizierung von Abflussbegrenzern nach DWA-A 166 (modifiziert) und typische Kennlinien
Abflussbegrenzer
DWA-A 166 spricht von „Anlagen zur Abflussbegrenzung“ oder „Drosselorganen“ für Bauelemente, die die Aufgabe haben, einen Abfluss zu limitieren oder aber auf einem Sollwert zu halten. Bei Regenüberlaufbecken im Mischsystem ist dies der auch bei Regen zur Kläranlage fließende Mischwasserstrom QM, der die Leistungsfähigkeit der Kläranlage ausnutzen soll; bei mehreren Regenbecken ist der Drosselabfluss QDr auch unter Berücksichtigung der Hintereinanderschaltung zu wählen (Bemessung nach ATV-A 128 bzw. DWA-A 102). Bei Regenrückhaltebecken ist es der Abfluss, der kontinuierlich nach Unterstrom abgegeben werden darf (dieser ist im Hinblick auf die Gewässerempfindlichkeit oder auf die Leistungsfähigkeit des weiterführenden Kanalnetzes zu wählen).
Es ist oft wünschenswert, dass ein Drosselorgan unabhängig vom Beckenwasserstand einen stets konstanten oder zumindest fast konstanten Abfluss liefert. Dies wird gelegentlich auch als „hohe Trennschärfe“ des Drosselorgans bezeichnet. Ein konstanter Drosselabfluss nutzt bei Becken im Mischsystem den Kläranlagen-Ausbauzufluss bestmöglich aus und bewirkt, dass das Beckenvolumen möglichst schnell entleert wird, so dass es zur Pufferung nachfolgender Regen wieder zur Verfügung steht. Auch bei Regenrückhaltebecken gibt es hydrologisch den Effekt, dass bei konstantem Drosselabfluss nach DWA-A 117 rechnerisch das kleinstmögliche Volumen herauskommt.
Eine gewöhnliche Rohrdrossel oder ein einfacher Drosselschieber (so genannte passive Abflussbegrenzer im Sinne des DWA-A 166) erzeugen keinen konstanten Abfluss, denn bei einer festen Öffnung ist nach Torricelli der Abfluss bei höher eingestautem Becken naturgemäß größer. Um einen konstanten Abfluss zu erzielen, bieten sich die Verfahren der Abflusssteuerung oder der Abflussregelung an. Die Graphik gibt einen Überblick über die möglichen Arten der Abflussbegrenzung; es wird dabei auch noch bezüglich bewegter Teile und des Fremdenergiebedarfs unterschieden.
Abflusssteuerungen und –regelungen speziell für das Mischsystem mit konstantem Abfluss sind je nach gewünschtem Abfluss die Brillenklappe UFT-FluidMoon, die Schlauchdrossel UFT-FluidHose in halbtrockener Aufstellung oder die Turbodrossel UFT-FluidTurbo. Eine Sonderform ist die Zulaufdrossel UFT-FluidInflow für Schrägklärer, die getaucht aufgestellt ist und stets unter Rückstau arbeitet. Diese genannten Geräte benötigen keine Fremdenergie. Der MID-Abflussregler UFT-FluidMID benötigt einen Schaltschrank und damit Stromanschluss, ist aber ebenso wie Brillenklappe, Schlauchdrossel und Turbodrossel in verschiedenen Ausführungen und Nennweiten erhältlich.
Es sei jedoch gesagt, dass ein konstanter Drosselabfluss und damit eine hohe Trennschärfe keineswegs überall gefordert wird. Bei Regenüberlaufbecken im Mischsystem lässt sich zeigen, dass auch bei Drosseln ohne senkrechte Kennlinie der größte Teil des Beckenvolumens mit mittleren bis großen Abflüssen abgewirtschaftet wird. Der Effekt ist also eher gering. Man kann dort also auch ohne Weiteres unsere sehr wartungsfreundlichen und verlegungsunempfindlichen Wirbelventile UFT-FluidCon (ohne bewegte Teile, sehr großer freier Durchgangsquerschnitt!) einsetzen, im Mischsystem vorzugsweise in halbtrockener Aufstellung. Diese haben keinen konstanten Abfluss.
Bei sehr flachen Becken und gleichzeitig großem Drosselabfluss, speziell in flachen Trennbauwerken von Nebenschlussbecken, ist außerdem zu berücksichtigen, dass die meisten Abflusssteuerungen und –regelungen einen Einstau von etwa zwei Nennweiten benötigen, bis sie ihren Sollabfluss erreichen. Oft können Geräte mit konstantem Abfluss ihren Vorteil dort gar nicht ausspielen.
Bei Regenrückhaltebecken (RRB) bedeutet ein konstanter Abfluss der Drossel ein häufiges „Auffüllen“ des zulässigen Abflusses im Gewässer – sobald das RRB nur gering eingestaut ist, gibt die Drossel ja sofort den vollen Abfluss ab. Das widerspricht aber dem Ziel einer naturnahen Abflussdynamik im Gewässer. Nach BWK-Merkblatt M3 bzw. DWA-A 102-4 sind deshalb für Regenrückhalteanlagen passive Abflussbegrenzer mit progressiver Kennlinie vorzuziehen; gemeint ist damit, dass bei geringem Beckeneinstau noch nicht der volle Abfluss abgegeben wird, sondern erst bei vollem Becken. Das kann dort je nach gewünschtem Drosselabfluss mit dem vertikalen Wirbelventil UFT-FluidVertic, dem konischen Wirbelventil UFT-FluidCon oder bei großen Abflüssen und flachen RRB mit dem Drosselschieber UFT-FluidGate oder dem Hakenschütz UFT-FluidHook erreicht werden. Speziell für RRB mit Dauerstau gibt es das Dauerstauventil UFT-FluidPond.
Autor: G. Weiß · Revisionsstand: 18.01.2023