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Die Bemessung von Dachenrinnen wird nach der europäischen DIN EN 12056 Teil 3 "Dachentwässerung, Planung und Bemessung" (2001) durchgeführt, in der nationalen Norm DIN 1986 Teil 100 (2016) sind dazu ergänzende Bestimmungen für Deutschland enthalten.

Vorgaben für die Berechnung
Für die Größenbestimmung einer Rinne, sind einige grundlegende Werte festzulegen, die im Programmschema eingegeben werden:

• Regenspende „r“ in l/(s * ha)
  Nach DIN 1986-100 ist die für den Standort maßgebliche örtliche Regenspende anzusetzen. Dabei sind zwei Werte für die Größenbestimmung der Rinne maßgebend: Die Berechnungsregenspende und die Regenspende beim Jahrhundertregen. Der Berechnungsregen r _5,5 ist der Regenabfluss in Liter pro Sekunde mal Hektar (l/(s*ha)) bei einem Regenereignis, das fünf Minuten dauert und einmal in fünf Jahren eintritt. Der Jahrhundertregen r _5,100 ist der entsprechende Wert bei einem Regenereignis, das einmal in hundert Jahren vorkommt.


• Die wirksame Dachfläche „A“ in Quadratmeter
  Wirksam ist die „auf den Grundriss projizierte Dachfläche“ (etwa die Fläche des Speicherbodens), die zu einer Rinne (einer Rinnenteilstrecke) entwässert wird.


• Der Abflussbeiwert „C“ (dimensionslos)
  Er wird bei den meisten Deckmaterialien mit C = 1 (dimensionslos) angenommen. Abweichende Werte sind: Kiesdächer mit C = 0,5, Gründächer (intensiv- und extensiv ab zehn Zentimeter) mit C = 0,3 sowie Gründächer (extensiv kleiner als zehn Zentimeter) mit C = 0,5.
  Der Abflussbeiwert wird allerdings nur beim Berechnungsregen aber nicht beim Jahrhunderregen angesetzt!


• Regenwasserabfluss „Q“ in l/s
  Mit den drei genannten Vorgaben wird mit der Formel Q = A * r * C / 10.000 der Regenwasserabfluss berechnet.

Länge der Rinne
Nach der DIN 12056-3 wird immer eine "kurze" Rinne berechnet, das heißt eine Rinne, deren Länge maximal "das Fünfzigfache der Sollwassertiefe" ist (das ist z.B. bei einer vorgehängten Rinne mit 100 mm Tiefe eine Länge von 5 m). Bei größeren Längen wird ein Längenfaktor eingerechnet.

Bei Rinnen mit mehreren Abläufen und mit unterschiedlicher Belastung der Teilstrecken (verschiedene Längen oder unterschiedliche angeschlossene Dachflächen) ist immer die ungünstigste TS für die Rinnengröße maßgeblich.

Berechnungsformel
Im Programm werden die in der DIN EN 12056-3 angegebenen Formeln verwendet:

Halbrunde vorgehängte Rinnen:
Rinnen-Leistung (l/s) = 0.9 * 2.78 * 10^-5 * Rinnen-Fläche^1.25 (mm²) * Längenfaktor

Rechteckige vorgehängte Rinnen:
Rinnen-Leistung (l/s) = 0.9 * 3,48 * 10^-5 * Rinnen-Fläche^1.25 (mm²) * Tiefenfaktor * Formfaktor (bei rechteckig immer 1) * Längenfaktor

Rechteckige oder trapezformige innenliegende Rinnen:
Rinnen-Leistung (l/s) = 0.9 * 3,89 * 10^-5 * Rinnen-Fläche^1.25 (mm²) * Tiefenfaktor * Formfaktor * Längenfaktor

Die angegebenen Faktoren werden entsprechend der DIN EN 12056-3 angenommen bzw. im Berechnungsgang jeweils berechnet.

Rinnenwinkel
Für Rinnenwinkel wird gegebenenfalls ein Faktor von 0,85 eingerechnet (auch bei innenliegenden Rinnen, obwohl das in der DIN nicht angegeben ist).

Laubfang
Eine Laubfangeinrichtung bewirkt bei halbrunden (nicht bei rechteckigen) vorgehängten Rinnen eine Halbierung der Abflussleistung der Rinne, die Fallrohrabmessung bleibt davon unberührt. Bei Rinnen mit "ebener Sohle" wird stattdessen die Länge der Überlaufkante von der Rinne zum Einlauftrichter verdoppelt, wie das in der DIN verlangt wird; im Programm allerdings nur bei innenliegenden Rinnen.

Gefälle
Rinnen mit einem Gefälle bis zu 3 mm pro Längenmeter gelten als waagrecht verlegte Rinnen. Die Berechnung von Rinnen mit Gefälle ist mit Programm nicht vorgesehen (waagrecht verlegte Rinnen haben eine geringere Abflussleistung als Rinnen mit Gefälle, das heißt, man ist auf der "sicheren Seite"!).

Vorgehängte Rinnen
Bei vorgehängten Rinnen wird für die Berechnung immer der Berechnungsregen zur Größenbestimmung angesetzt. Man geht davon ausgehen, dass die größerer Regenwassermenge beim Jahrhundertregen über die Vorderkante der Rinnen abfließen kann (nur zulässig wenn das gefahrlos möglich ist!).

Innenliegende Rinnen
Nach dem sogenannten „Dreischichtenmodell“ wird eine innen liegende Rinne zur Größenbestimmung in drei Ebenen unterteilt:

In der untersten Ebene (erste Schicht) wird das Niederschlagswasser beim Berechnungsregen zu den Fallrohren abgeführt. Dabei ergibt sich am "Hochpunkt" einer Teilstrecke ein Wasserstand von "W_Berech.". Dieses Maß bestimmt die Höhe dieser Schicht und ergibt die Montagehöhe der Notüberläufe (Kopfstückhöhe bzw. Montagehöhe der Notüberlauf-Gullies über der Rinnensohle). Am Ablauf stellt sich der niedrigere Wasserstand, "h_Berech." ein, der als "Druckhöhe" für den Ablauf zur Verfügung steht.

In einer zweiten Ebene wird die Regenwassermenge beim Jahrhundertregen abgeführt. In der Regel ist das die Differenz zwischen Jahrhundert- und Berechnungsregen (im Programmfenster kann mit der Angabe "Jahrhundertregen voll" gewählt werden, dass die gesamte Regenmenge beim Jahrhundertregen über den Notablauf abfließen soll). Für den Notablauf sind die – in der Regel – größeren Rinnenlängen zu den Notabläufen berücksichtigt. Auch hier ergibt sich ein Wasserstand "W_Jahrh.", der die Höhe der zweiten Schicht bestimmt. Der Wert "h_Jahrh." steht für die Notabläufe zur Verfügung. Die Werte "W" beider Schichten zusammen ergeben die maximale Wasserhöhe in der Rinne.

Die dritte Schicht ist der Freibord, er soll die durch das seitlich vom Dach einströmende Wasser oder durch sonstige Einflüsse entstehende Wirbel- oder Wellenbildung ausgleichen. Nach DIN EN 12056-3 ist die Höhe des Freibords 0,3-mal Gesamthöhe der Rinne einschließlich Freibord (mindest 25, maximal 75 Millimeter).

Die Maße der drei Schichten zusammen ergeben die Gesamthöhe "Z" der innenliegenden Rinne.

Zur Verdeutlichung die zwei Skizzen: Links die Maße für die Berechnung einer innenliegenden Rinne. Die Skizze rechts ist die typische Situation einer innenliegenden Rinne mit den (theoretischen) Wasserhöhen beim "Normalregen" (blau) und beim "Jahrhundertregen" (rot).

(Bilder können durch anklicken vergrößert werden)

Notüberläufe
Die Anordnung und die Anzahl der Notüberläufe (nur bei innenliegenden Rinnen) beeinflusst die Größe der Rinne wesentlich mit. Dabei bewirken kurze Fließwege kleinere Rinnengrößen. Es ist daher sinnvoll, den Notabfluss nicht nur über ein oder beide Rinnenenden abzuleiten, sondern mehrere Notabläufe über die Rinnenlänge anzuordnen. Das kannn nicht nur über Ausläufe (z.B. in einer Attika) sondern auch durch Abläufe mit einem getrennten Ablaufsystem ins Freie erfolgen.

Fallrohre
Die Abmessungen der Regenfallrohre sind entsprechend der DIN EN 12056-3, Tabelle 8. bei einem Füllungsgrad nach DIN 1986-100 von f = 0,33. Sie gelten für die angeschlossenen Fallrohre bei teilgefüllten Leitungen (kein Unterdrucksystem) und wenn keine Richtungsänderungen größer als 80° vorhanden sind.
Als Übergang von der Rinne zum Fallrohr ist immer ein ein Trichter, ein Rinnenkasten oder ein Fertigablauf einzubauen.

Rinnenauslauf
Wenn die Rinne nicht mit vollem Querschnitt in einen Sammler (Rinnenkasten) endet sondern über einen Trichter mit dem Fallrohr verbunden wird, wird die Länge der Überlaufkante entsprechend der DIN EN 12056-3 mit dem zur Verfügung stehenden Druck berechnet:

L_w = (Q₀ * 24 000) / (k_o * h^1,5)

darin sind:
L_w: Überlaufkante (mm)
Q₀: Gesamtabfluß in l/s
k_o: 1, bei Laubfang 0,5
h: Verfügbarer Druck in mm

Das Maß "Überlaufkante" ergibt hier den oberen Umfang des Einlauftrichters bzw. die Größe des Ausschnitts in der Rinnensohle (Durchmesser mal pi oder Länge mal Breite).

Für typgeprüfte Abläufe innerhalb der Rinne wird die verfügbare "Druckhöhe" ausgegeben. Mit dem Gesamtabfluß in l/s (Q₀) und dem verfügbaren Druck (h_Berech) kann anhand der Herstellerangaben ein passender Fertigablauf ermittelt werden.

Fertigabläufe
Bei Fertigabläufen wird die Abflussleistung vom Hersteller ermittelt und in den Firmenunterlagen angegeben. Dabei wird (in Tabellen oder Diagrammen) das Abflussvermögen (in l/s) in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Druckhöhe am Ablauf (in mmWS) angegeben.

Zur Auswahl eines Fertigablaufs werden Abflussmenge und der zur verfügung stehende Druckhöhe bei allen Regen- und Notabläufe mit ausgegeben.

In dem in der Skizze wiedergegebenen Beispiel muß der Fertigablauf (hier als Notüberlauf) bei 30 mm verfügbarem Druck 11,1 l/s ableiten können (Als Notüberlauf muss dieser 88 mm über der Rinnensohle angeordnet werden).

Korrektur der Rinnenhöhe
Wenn Notüberläufe über die Rinnenlänge verteilt angeordnet sind, ist der verfügbare Druck am Notüberlauf oft sehr gering. Das hat zur Folge, dass ein Notüberlauf zu breit wird (wie im Beispiel oben 1650 mm) oder dass es einen passenden Fertigablauf nicht gibt.

Mit dem Schalter "Korr" (siehe Skizze unter links) kann die Höhe der Rinne vergrößert werden. Dadurch wird die "Schicht" für den Notüberlauf in der Rinne größer. Damit wird vom Programm ein neuer, höherer Druck berechnet, der für die Notüberläufe zur Verfügung steht. Die Breite wird daher kleiner (d.h. praxisgerechter).

Im Beispiel hier kann durch eine 70 mm höhere Rinne der verfügbare Druck (gegenüber dem Beispiel oben) mit 66 mm statt mit 30 mm angesetzt werden. Dadurch wird ein Notüberlauf in der Attika "nur" 493 mm statt 1650 mm breit.














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