Zum ungetrübten Badevergnügen im privaten Schwimmbad gehört sauberes und keimfreies Beckenwasser. Daher kommt der Planung und der Ausführung der Badewasseraufbereitung eine große Bedeutung zu. Eine schnelle Abführung des benutzten Schwimmbadwassers und eine gute, intensive Durchmischung des aufbereiteten Wassers in das Schwimmbecken werden zusammenfassend als Beckenhydraulik bezeichnet. Für die Abführung des abgebadeten, benutzten Schwimmbeckenwassers gibt es auch im privaten Bereich sogenannte Überlaufrinnensysteme.
Was ist bei der Auslegung der Überlaufrinne in einem privaten Pool zu beachten?
Die Überlaufrinnen im privaten Bereich können vollständig oder teilweise das Becken umlaufend. In diese Überlaufrinne läuft das benutzte Schwimmbadwasser ab und ermöglicht damit eine schnelle und vor allem gleichmäßige Abführung.
Das Beckenwasser sollte möglichst gleichmäßig in die Überlaufrinne überlaufen. Dies erfordert eine genaue horizontale Lage der Überlaufrinne mit einer Toleranz von +/- 1 mm (ausgenommen sind Abweichungen im Bereich von Fugen, Dopplung an Beckenfolien, Schweißnähten, Materialeigenschaften, Materialoberflächenstruktur etc.).
Durch vielfältige Einflüsse ist ein 100% -iger Überlauf in die Überlaufrinne nicht immer sicherzustellen (z.B. Materialbeschaffenheit, Windeinfluss, Rinnenform). Um einen möglichst gleichmäßigen Überlauf zu erreichen, sind in der Planungs- und Bauphase auf die jeweiligen maßgebenden Einflüsse zu achten (Volumenstrom, Materialien, geringere Toleranzen, Beckenform, Rinnenform, Überlaufkante etc.)
Wie die maximal zu erwartende Wassermenge für die Überlaufrinne berechnet wird
Die Überlaufrinne muss dabei so gestaltet sein, dass das durch die Badegäste verdrängte Wasservolumen sowie durch Wellen erzeugte Wasservolumen und das durch die Aufbereitungsanlage umgewälzte Wasser rückstaufrei aufgenommen und der Badewasseraufbereitungsanlage zugeführt werden kann. Die Berechnung der maximal zu erwartenden Wassermenge richtet sich also zum einen nach der Anzahl der Badegäste, die sich gleichzeitig im Schwimmbecken aufhalten (75 l Verdrängungsvolumen pro Person) und zum anderen nach der anfallenden Wellenwassermenge – verursacht durch die Wasserbewegung. Und diese Wassermenge ist ebenfalls abhängig von der Wasserfläche.
Dabei gilt: je kleiner das Becken, desto größer wird die durch Wellen ausgetragene Wassermenge (VW = Wasserfläche [ qm] x 50 l/ qm (für Becken mit ca. 30–50 qm). Die dritte Größe der ablaufenden Wassermenge in die Überlaufrinne ist der sogenannte Umwälzvolumenstrom Q oder einfach ausgedrückt die Leistung der Filteranlage in m³/h. Die Summe dieser drei Größen ergibt die zu erwartende, anfallende Wassermenge. damit diese Wassermenge rückstaufrei in die Überlaufrinne und anschließend in den Wasserspeicher ablaufen kann, muss neben der Rinnengröße die Anzahl und Dimension der Rinnenabläufe ermittelt werden.
Musterrechnung privates Schwimmbecken mit Überlaufrinne
- Schwimmbeckengröße 8 x 4 m
- Belastung durch max. 4 Personen gleichzeitig
- Umwälzvolumenstrom = 10 m³/h
VV = 4 Personen x 75 l/Person = 300 l
VW = 32 qm x 50 l/qm = 1600 l
Aus Erfahrung kann man rechnen, dass diese anfallende Wassermenge innerhalb von 3 Minuten (180 s) abläuft.
Das bedeutet:
VV + VW = 1900 l / 180 s = 10,5 l/s
Umwälzvolumenstrom = 10 m³/h = 2,7 l/s
Gesamte Ablaufmenge Summe = 13,2 l/s
Anhand von diesem Wert kann nun die Größe und der Querschnitt der Überlaufrinne sowie die Anzahl der Rinnenabläufe ermittelt werden. Je nach Größe eines Rinnenablaufes kann mehr oder weniger Wasser rückstaufrei – also frei abfließendes Wasser – in einen Rinnenablauf abgeleitet werden. Ein Rinnenablauf mit einem Rohrinnendurchmesser von 65 mm (DN 65) können ca. 2 – 2,5 l/s rückstaufrei abgeleitet werden. Für die errechnete Wassermenge von 13,2 l/s sind somit 13,2 l/s : 2,3 l/s = 6 Rinnenabläufe DN 65 erforderlich. (Wert gerundet). Die Querschnitte der Rinnensysteme werden häufig durch bestehende Formen der keramischen Industrie vorgegeben. Es gibt jedoch auch die Möglichkeit die Form der Überlaufrinne individuell anzupassen – sowohl aus Beton als auch aus Kunststoffen oder Edelstähle. Der Rinnenquerschnitt begrenzt die mögliche maximale Wassermenge. Der Querschnitt sollte nicht zu klein gewählt werden. Als Empfehlung gilt, dass der Rinenquerschnitt mindestens 180 cm² betragen sollte.
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Bei Gestaltung oder Auswahl der Rinnengeometrie ist auch darauf zu achten, dass beispielsweise durch schräge Ablaufkanten die Fließgeräusche reduziert werden. Senkrecht abfallende Kanten erhöhen hingegen die Fließgeräusche.
Was ist durch die vergrößerte Wasseroberfläche bei Überlaufrinnen zu beachten?
Bei Überlaufrinnen können durch die vergrößerte Wasseroberfläche etwas höhere Verdunstungen und damit Wärmeverluste auftreten. Dies sollte sowohl bei einem Hallenbad bei der Planung der Lüftungs-/Entfeuchtungsleistung und bei einem Außenbad bei der Ermittlung der Wärmeleistung genau berücksichtigt werden.
Lassen sich Gurgelgeräusche bei Überlaufrinnen vermeiden?
Ein weiterer Planungshinweis bei Überlaufrinnen ist, dass es bei falscher – zu geringer – Dimensionierung oder nicht sachgemäßen Betrieb zu störenden Ablauf- und “Gurgelgeräuschen” kommen kann. Werden die Ablaufgeräusche als störend empfunden, lassen sich durch besondere Einsätze in die Rinnenabläufe (Silenteinsatz) diese Geräusche reduzieren. Zu beachten ist jedoch, dass damit der Widerstand ansteigt und somit die Rinnenablaufleistung reduziert wird. Richtigerweise berücksichtigt man diese reduzierte Ablaufleistung bereits bei der Auslegung und erhöht entsprechend die Anzahl oder Nennweite der Rinnenabläufe. Bei der Installation ist auch zu berücksichtigen, dass die Rinnensammelleitung über eine Be- und Entlüftung verfügt, so dass die zwangsläufig mitgeführte Luft angeleitet werden kann.
Frank Eisele
Der Autor ist von der IHK Region Stuttgart öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Schwimmbad- und Wellnesstechnik sowie Technische Gebäudeausrüstung für Schwimmhallen und Mitglied in zahlreichen Normungsgremien. Zudem ist er Vorstandsmitglied im Bundesverband Schwimmbad & Wellness (bsw) und Vorsitzender des Technischen Beirates im bsw. Mehr Informationen über den Autor gibt es hier.