-
Die Erfindung betrifft eine Dachentwässerungseinrichtung mit einem durchströmten Behältnis, in welchem Filtermittel angeordnet sind, sowie mit einem Bypass zur Überströmung des Filterbehältnisses im Falle des Anfalles großer Wassermengen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Dachentwässerungen sind in vielfältiger Form bekannt. Dabei werden im Dachbereich Regenrinnen verwendet, die mit Regenwasserfallrohren verbunden sind. Das auf dem Dach anfallende Regenwasser läuft dabei zunächst in die Regenrinnen und von dort durch die Regenwasserfallrohre nach unten, dort erfolgt ein Auffangen des Regenwassers entweder in Zysternen oder es erfolgt direkt eine Ableitung in die Abwasserkanalisation.
-
Ferner sind Systeme bekannt, mit denen Regenwasser in gewisser Weise gereinigt werden kann. Dies erfolgt, weil entweder das Regenwasser je nach Region mit Schwebstoffen belastet sein kann, insbesondere korrodiertes Kupfer oder Zink, oder sich auf dem Dach industrielle Schwebstoffe ansammeln und hernach vom Regenwasser abgespült werden.
-
Im letztgenannten Fall kann es nach bspw längeren regenlosen Perioden zu einer Ansammlung solcher abgelagerten Schwebstoffe kommen. Beim nächsten Regenguß werden diese dann auf einmal abgespült, wodurch es zu einer temporär sehr hohen Aufkonzentration solcher Stoffe im anfallenden Regenwasser kommen kann. Aus diesem Grund sind entsprechende Filtereinrichtungen sinnvoll.
-
Eine solche Dachentwässerung mit Filtereinrichtung ist aus der
US 2009/0014372 bekannt. Hierbei wird das Regenfallrohr strömungstechnisch mit einem im Erdreich eingelassenen Filterblock verbunden. Dieser kann durch erhöhten Anfall von Sturmwasser durch einen Bypass überspült werden.
-
Nachteilig ist hierbei zum einen, dass die Einrichtung im Boden einzulassen ist, wodurch erheblicher zusätzlicher Bauaufwand entsteht, und zum anderen ein zusätzlicher Wartungaufwand entsteht.
-
Nachteilig ist aber auch, dass der Filterblock horizontal durchströmt wird, wodurch die Filterwirkung nicht mehr im vollen Einfluss der nutzbaren potentiellen Energie des anfallenden Regenwassers steht.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dachentwässerung derart weiter zu bilden, dass die Einrichtung ohne Erdbauarbeiten einfacher zu montieren und vor allem einfacher zu warten sein soll.
-
Die gestellte Aufgabe ist bei einer Dachentwässerung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
-
Kern der Erfindung ist, dass die Einrichtung samt durchströmbarem Filterbehältnis und Bypass in ein Regenfallrohr, oder einen damit verbundenen Fallrohrabschnitt integriert ist. Dadurch ist die Filteranordnung im wesentlichen vertikal anzuordnen, wodurch eine optimale Durchströmung erfolgt, unter dem Einfluss der potentiellen Energie des im Regenfallrohr anfallenden Regenwassers. Auf diese Weise können durch die anstehenden höheren dynamischen Drücke gute Filterwirkungen bei hohem Volumendurchsatz erzielt werden. Ferner sind keinerlei Erdbauarbeiten notwendig, weil das Filterbehältnis in das Regenfallrohr bzw in einen entsprechenden Rohrabschnitt integriert werden kann.
-
Ferner ist hierbei zu beachten, dass das erfindungsgemäße Filterbehältnis ein vom Regenwasser der Länge nach durchströmtes Filterbehältnis ist, und kein nach unten geschlossenes Filterbehältnis. Der Filter ist damit ein Durchlauffilter, in dem das mit Schmutzfracht beladene Regenwasser oben in den Filter einläuft und unten gereinigt aus dem Filter wieder ausläuft.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sowohl das Filterbehältnis als auch der Bypass in weitestgehend vertikaler Durchströmungsrichtung (vertikal) angeordnet sind. Auf diese Weise werden sowohl im Filterbereich als auch im Bypassbereich hohe Volumenströme erzielt.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass der Fallrohrabschnitt mit darin angeordnetem Filterbehältnis und Bypass zwischen dem oberen Regenfallrohrabschnitt und dem unteren Regefallrohrabschnitt angeordnet ist, und dass der obere Einlauf zum Filterbehältnis im Durchmesser größer ist als der obere Regenfallrohrabschnitt bzw, und demgegenüber einen Abstand belässt, derart, dass bei steigendem Wasserrückstau das rückgestaute Regenwasser über den Bypass in den unteren Regenfallrohrabschnitt abläuft.
-
Zur Fixierung ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, dass über dem Fallrohrabschnitt oder den Regenfallrohrabschnitten verschiebliche Manschetten angeordnet sind, die nach seitlichem Zwischenschieben des Fallrohrabschnittes in die Lücke des Regenfallrohres so über die stumpfen Trennstellen schiebbar sind, dass der zwischengeschobene Fallrohrabschnitt damit an den Regenfallrohrabschnitten ortsfixierbar und/oder abdichtbar ist. D. h. durch Überschieben der Manschetten über die Trennstellen erfolgt eine ortsfeste Sicherung entlang der Längs- bzw Vertikalachse des Regenfallrohres. Dadurch dass die jeweiligen Trennstellen stumpf aufeinander enden und die Außendurchmesser gleich sind, liegt der zwischengeschobene Fallrohrabschnitt dort der sich ergebenden Solllage fest an.
-
Gleichzeitig können die Innendurchmesser der Manschetten zu dem Außendurchmesser des Fallrohrabschnittes und des Regenfallrohres so angepasst sein, dass noch eine axiale Verschiebbarkeit der Manschette mit leichtem Kraftaufwand möglich ist, aber ansonsten die Manschetten dennoch sicher und fest sitzen. So erfolgt hierüber auch eine gute Abdichtung des so segmentierten Fallrohres.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass der Fallrohrabschnitt zumindest im Bereich des integrierten Filterbehältnisses und des Bypasses eine Querschnittserweiterung aufweist, in welchem das Filterbehältnis und der Bypass angeordnet sind, und dass der Bypass durch den Zwischenraum zwischen des Filterbehältnisses und dem Fallrohrabschnitt gebildet ist. Dies ist eine hoch integrative Lösung, die sogar nachträglich durch Auftrennen eines vorhandenen Regenfallrohres nachrüstbar ist. Ausserdem entfallen Erdbauarbeiten selbst bei nachträglicher Montage vollständig.
-
Es zeigt damit also, dass die Erfindung sowohl bei Neuanlagen von Dachentwässerungen leicht einzubauen sind, als auch bei nachträglicher Montage der Aufwand erheblich reduziert ist, im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen dieser Art.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass oberhalb des Filterbehältnisses und innerhalb des Fallrohrabschnittes ein Anströmrohr angeordnet ist, welches einen über einen Luftspalt vom zu durchströmenden Filterbehältnisses beabstandet ist, derart, dass bei übermäßigem Wasseranfall das Regenwasser direkt durch den parallel zum Filterbehätnis angeordneten Bypass überströmt. D. h. dass das System passive Sicherheit hat, indem ein Überströmen des Filters im Notfall automatisch und ohne mechanische Klappen vollzogen wird. Damit ist das System völlig wartungsfrei. Die Funktion ist dabei so, dass wenn das Filterbehältnis mit mehr Wasser angeströmt wird, als die Durchflusskapazität des Filterbehältnisses erlaubt, dann kommt es innerhalb des Filterbehältnisses zu einem Wasserrückstau. Dieser Rückstau führt dazu, dass das Wasser im Filterbehältnis steigt, bis der Wasserspiegel eine Überlaufkante erreicht. Diese mündet dann in den Bypass und der erhöhte Wasseranfall läuft sodann über den Bypass, und zwar solange, solange dieser erhöhte Wasseranfall anhält. Erst wenn der Wasseranfall unter den Rückstaugrenzwert des Durchlusses im Filterbehältnis sinkt, wird wieder alles anfallende Wasser durch das Filterbehältnis geleitet und der Bypass ist leer. Außerdem wird auf diese Weise der erste Spülstoß (first flash) vom Dach immer gereinigt.
-
Ledigleich der Filterwechsel oder ein Wechsel des Filtermaterials macht von Zeit zu Zeit eine Öffnungs des Systems nötig. Dies erfolgt einfach durch Verschieben der oberen und unteren Manschette und Herausnahme des erfindungsgemäßen Fallrohrabschnittes.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass der untere Ablauf des Filterbehältnisses ein Durchflussreduzierelement aufweist, über welches quasi eine Verweilzeit des Regenwassers im Filterbehältnis erzielt wird, bevor das gefilterte Dach/Regenwasser weiter in Richtung Abwasserkanalisation und/oder einer Zysterne abläuft.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Durchflussreduzierelement im Durchfluss (querschnitt) einstellbar ist. Hierdurch werden zwei Effekte erzielt. Der erste Effekt, ist, dass damit die Verweilzeit des Regenwassers im Filterbehältnis einstellbar ist, womit sich die Reinigungswirkung einstellen lässt. Der zweite Effekt ist, dass mit der Einstellbarkeit des Durchflusses die Rückstauwirkung im Falle eines überhöhten Wasseranfalles einstellbar ist. Damit ist die kritische Grenze des Durchflusses einstellbar, ab welchem Wasseranfall das Filterbehältnis über den Bypass überströmt werden soll.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass der strömungtechnische Ausgang des Filterbehältnisses eine Rohrleitung aufweist, welche in eine Zysterne mündet, um das gefiltere Regenwasser einer Zysterne zuzuführen, und der Bypass in die Abwasserkanalisation mündet, um übermäßig anfallendes ungefiltertes Regenwasser in die Abwasserkanalisation zu leiten. Somit kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch für eine Befüllung einer Zysterne herangezogen werden. Bei der Anwendung einer Zysterne zur Regenwasserspeicherung besteht der erhebliche Vorteil dieser Einrichtung darin, dass nur gefiltertes Regenwasser zur Zysterne gelangt. Wird bei einem erhöhten Wasseranfall vorrangig der Bypass zur schnellen Entwässerung beströmt, gelangt dieses dann ungefilterte Regenwasser NICHT in die Zysterne, sondern über den Bypass direkt in die Abwasserkanalisation. Erst wenn sich der Regenwasseranfall wieder normalisiert und alles Wasser ausschließlich wieder den Filter durchläuft, erst dann wird automatisch und ohne Ventilklappe die Ableitung zur Zysterne wieder aktiv.
-
In letzter vorteilhafter Ausgestaltung ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung angegeben, bei welcher eine aktive Umsteuerung einer Ventilklappe erfolgt, abhängig davon ob die Zysterne den voll gefüllten Zustand erreicht hat oder nicht. Dies erfolgt indem das Filterbehältnis mit einer bodenseitigen oder zumindest bodennahen Verntilklappe versehen ist, welche im nicht endbefüllten Zustand der Zysterne geschlossen ist, und welche über mechanische und/oder elektrische Mittel öffenbar ist, sobald die Zysterne den Endfüllzustand erreicht. Gemeint ist damit, dass solange die Zysterne noch nicht voll ist, das Regenwasser oben in das Filterbehältnis einläuft und bodenseitig in die Zuleitung zur Zysterne hineinläuft. Ist die Zysterne aber gefüllt oder erreicht den maximalen Füllstand, dann wird entweder mechanisch über ein 3-Wege-Kugelventil oder über elektromechanische Mittel die unten platzierte Ventilklappe des Filterbehältnisses geöffnet, so dass das Regenwasser gefiltert in den Abwasserkanal abläuft. Erst wenn der Füllstand in der Zysterne wieder sinkt, wird wieder Regenwasser nach Durchlaufen des Filters in die Zysterne geleitet. In beiden Stellungen der Ventilklappe ist natürlich zusätztlich auch der Bypass in der oben beschriebenen Weise aktiv und leitet übermäßig anfallendes Regenwasser ungefiltert in den Abwasserkanal, so lange bis sich der Regenanfall wieder normalisiert. Was generell auch im Notfall vermieden ist, ist dass wegen übermäßigem Regenanfall ungefiltertes Regenwasser in die Zysterne laufen kann.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert.
-
Es zeigt:
-
1: Ausgestaltungsbeispiel mit Durchflussreduzierlement und Bypass
-
2: Ausgestaltungsbeispiel zur Befüllung einer Zysterne
-
3: Ausgestaltungsbeispiel mit Zysterne und Umsteuerventil
-
1 zeigt ein erstes Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung. Die Dachentwässerung erfolgt üblicherweise über Dachrinnen, die zum Ablauf mit Regenwasserfallrohren strömungstechnisch verbunden sind. Diese verlaufen vertikal an der Gebäudeaussenwand entlang und münden üblicherweise dann in die Abwasserkanalisation. Ein solches Regenwasserfallrohr ist nun erfindungsgemäß an einer Stelle nahe dem Boden, oder in Stehhöhe einer Person über einen Abschnitt unterbrochen, so dass das verbleibende Regenwasserfallrohr aus einem oberen Fallrohrabschnitt 1 und einem unteren Fallrohrabschnitt 8 besteht. Dazwischen ist nun die erfindungsgemäße Einrichtung angeordnet. Der obere und der untere Rohrabschnitt 1 und 8 enden dabei stumpf. Dazwischen wird nun der Rohrabschnitt eingebracht, der das Filterbehältnis 4 sowie den Bypass 14 integral enthalten. Innerhalb des Rohrabschnittes 15 ist von oben noch ein Innenrohr 20 angelegt, welches über einen Spaltabstand in die obere Einlauföffnung 13 des Filterbehältnisses 4 mündet. Diese Einlauföffnung 13 ist dabei im Querschnitt größer als der Querschnitt des Innenrohres 20. Dadurch ist gewährleistet, dass bei Überschreiten der Ablaufkapazität durch das Filterbehältnis der rückstauende Wasserspiegel über die Einlauföffnung 13 überläuft, und das überlaufende Regenwasser ungefiltert direkt über den Bypass in die Abwasserkanalisation abläuft.
-
Das Filterbehältnis ist mit Filtermaterial (Filtergranutlate, Filterpellets, Aktivkohle etc) befüllt, zur Abscheidung von unter anderem Schwermetallen. Bodenseitig ist im Filterbehältnis eine im Querschnitt reduzierte oder im Querschnitt einstellbare Drossel 12 angeordnet, die die Aufgabe hat, eine definierte Drosselung des Wasserdurchlaufes einzustellen, um dadurch die Verweilzeit des Regenwassers im Filterbehältnis und damit die Filterwirkung zu erhöhen.
-
Der Rohrabschnitt 15 ist im Bereich um das integriert angeordnete Filterbehältnis im Querschnitt erweitert, derart, dass sich ein Zwischenraum zwischen der Wandung der Rohrabschnittes 15 und dem Filterbehältnis 4 ergibt. Dieser Zwischenraum bildet den besagten Bypass 14.
-
Teile der Einrichtung können über die Länge verteilt, in der in 1 dargestellten Weise, in Abschnitte unterteilt sein. Jeder dieser Abschnitte sowie auch der Übergang zu dem oberen und unteren Fallrohrabschnitt 1 und 8 sind dabei mit verschieblichen Manschettenringen lagegesichert. Diese werden einfach über das obere und untere Fallrohr 1 und 8 geschoben. Sodann wird der Fallrohrabschnitt 15 dazwischen platziert, und die Manschette 2 und 7 werden dann so verschoben, dass sie zum Teil uber den Abschnitte 1 und 8 und zum Teil über die Ränder des Rohrabschnittes 15 hinüberreichen. So ist die Einrichtung nicht nur leicht zu installieren, sogar nachträglich, sondern kann zur Filterinspektion auch entnommen und wieder eingesetzt werden.
-
Der obere Fallrohrabschnitt 1 ist mit der Dachrinne verbunden, und der untere Fallrohrabschnitt 8 mündet im weiteren Verlauf in die Abwasserkanalisation. Mit dieser Ausführungsform wird ein zumindest von Schwermetallen, ggfs auch von anderen Stoffen belastetes Regenwasser gereinigt, und somit die Kläranlage der Abwasserkanalsiation deutlich entlastet, bzw nunmehr auch eine Versickerung möglich ist.
-
2 zeigt ein Ausgestaltungsbeispiel, bei welchem der untere Abschnitt des Filterbehältnisses mit einem Rohrabgang 10 zu einer hier nicht weiter dargestellten Zysterne versehen ist. Dies Anwendung ist für den Anwendungsfall vorgesehen, in welchem „gefiltertes” Regenwasser in einer Zysterne gesammelt werden soll. Dabei ist der Boden 5 des Filterbehältnisses 4 geschlossen. Kommt es nun hierbei entweder zu einem Ablaufrückstau bei übermäßig anfallendem Regenwasser, oder zu einem Rückstau durch Überbefüllung der Zysterne, so steigt der Wasserspiegel in dem Filterbehältnis 4 wie oben bereits beschrieben an, so dass der Wasserspiegel dann die obere Einlauföffnung 13 erreicht, und in den Bypass 14 entleert, so dass dann ungefiltert das Regenwasser über den Bypass 14 in die Abwasserkanalisation abläuft.
-
In einem letzten Ausgestaltungsbeispiel gemäß 3 ist der Boden 5 des Filterbehältnisses 4 wiederum mit einer Ventilklappe 9 versehen. Diese Ventilklappe 5 wird über mechanische oder über elektrische Steuermittel 11 betätigt, d. h. geöffnet, wenn die Zysterne, über eine Pegelmessung ermittelt, gefüllt ist.
-
Im Unterschied zum Ausgestaltungsbeispiel nach 2 wird bei gefüllter Zysterne kein Überlauf in den Bypasse 14 und ein Ablauf ungefilterten Wassers in die Kanalisation bewirkt. Stattdessen wird bei gefüllter Zysterne die Ventilklappe 9 geöffnet, so dass nunmehr gefiltertes Regenwasser in die Abwasserkanalisation geleitet wird.
-
Die Umsteuerung der Ventilklappe 9 kann dabei mit bekannten Mitteln erfolgen, die die Umsteuerung abhängig vom Pegel in der Zysterne steuern.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Regenwasserfallrohr, oberer Abschnitt
- 2
- Manschette
- 3
- Manschette
- 4
- Filterbehältnis
- 5
- Boden des Filterbehältnisses
- 6
- Manschette
- 7
- Manschette
- 8
- Regenwasserfallrohr, unterer Abschnitt
- 9
- Ventilklappe
- 10
- Abgang zur Zysterne
- 11
- Füllstandssteuereinrichtung der Zysterne
- 12
- Drossel
- 13
- Oberer Einlauf des Filterbehältnisses
- 14
- Bypass
- 15
- Fallrohrabschnitt im integriertem Filter und Bypass
- 20
- oberes Innenrohr/Einlaufrohr
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-