Lernfeld 5 · Prüfung Teil 1

Rohrnetzberechnung und Druckbilanz

Rohrnetzberechnung Trinkwasser: Druckbilanz des ungünstigsten Fließwegs, verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle und Spitzendurchfluss.

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Darum geht es

Bei der Rohrnetzberechnung nach DIN 1988-300 prüfst du, ob an der ungünstigsten Entnahmestelle noch genug Druck ankommt. Das ist meist die höchste oder am weitesten entfernte Zapfstelle. Vom Mindestversorgungsdruck ziehst du den Verlust durch die geodätische Höhe, den Mindestfließdruck der Armatur und die Druckverluste von Apparaten wie Wasserzähler, Filter und Druckminderer ab. Was übrig bleibt, steht für die Rohrleitung zur Verfügung.

Diesen verfügbaren Druck verteilst du auf Rohrreibung und Einzelwiderstände. Für die Einzelwiderstände schätzt du zunächst einen Anteil ab, den Rest teilst du durch die Länge des Fließwegs. So erhältst du das verfügbare Rohrreibungsdruckgefälle, mit dem du die Rohrweiten aus Tabellen wählst.

Nicht alle Entnahmestellen laufen gleichzeitig. Deshalb rechnest du nicht mit der Summe der Berechnungsdurchflüsse, sondern mit dem Spitzendurchfluss. Für Wohngebäude nennt DIN 1988-300 dafür eine Formel mit festen Konstanten. Der Druckverlust am Wasserzähler steigt mit dem Quadrat des Durchflusses; reicht der Versorgungsdruck nicht aus, wird eine Druckerhöhungsanlage nötig.

Das solltest du dir merken

Gerechnet wird der ungünstigste Fließweg, meist die höchste oder fernste Entnahmestelle.
Verfügbarer Druck gleich Versorgungsdruck minus Höhe, Mindestfließdruck und Apparateverluste.
Das verfügbare Rohrreibungsdruckgefälle ist der Rohranteil des Drucks durch die Fließweglänge.
Bemessen wird mit dem Spitzendurchfluss, nicht mit der Summe aller Durchflüsse.

Formeln

Verfügbarer Druck für die Rohrleitung: $Δ p_{v er f} = p_{min, V} - Δ p_{g eo} - p_{min, F l} - ΣΔ p_{A p}$; $p_{min, V}$ Mindestversorgungsdruck, $Δ p_{g eo}$ Höhenverlust (etwa 0,1 bar je m), $p_{min, F l}$ Mindestfließdruck, $Δ p_{A p}$ Apparateverluste
Verfügbares Rohrreibungsdruckgefälle: $R_{v} = \frac{Δ p _{v er f} \cdot ( 1 - a )}{l}$; $R_{v}$ in Pa/m, $Δ p_{v er f}$ in Pa, $a$ geschätzter Anteil der Einzelwiderstände, $l$ Länge des Fließwegs in m
Spitzendurchfluss Wohngebäude: $V ˙_{S} = 1, 48 \cdot (Σ V ˙_{R})^{0, 19} - 0, 94$; $V ˙_{S}$ Spitzendurchfluss in l/s, $Σ V ˙_{R}$ Summe der Berechnungsdurchflüsse in l/s
Druckverlust bei geändertem Durchfluss: $Δ p_{2} = Δ p_{1} \cdot (\frac{V ˙ _{2}}{V ˙ _{1}})^{2}$; Druckverlust und Durchfluss im Bezugspunkt (1) und im Betriebspunkt (2)

Typische Fehler in der Prüfung

Höhenunterschied als Druckverlust vergessen oder in Metern statt in bar abgezogen.
Mit der Summe der Berechnungsdurchflüsse statt mit dem Spitzendurchfluss bemessen.
mbar und Pa beim Rohrreibungsdruckgefälle nicht umgerechnet; 1 mbar sind 100 Pa.

Tipps aus der Werkstatt

Druckbilanz des ungünstigsten Fließwegs: Vom Mindestversorgungsdruck hinter dem Wasserzähler gehen die geodätische Höhe (etwa 100 mbar je Meter), der Mindestfließdruck der Armatur und die Druckverluste der Apparate ab. Nur der Rest steht für Rohrreibung R · l und Einzelwiderstände Z zur Verfügung.
Erst die Berechnungsdurchflüsse aller Entnahmestellen zum Summendurchfluss addieren, dann mit der Formel für die Gebäudeart den Spitzendurchfluss bilden. Er ist deutlich kleiner als die Summe, weil nie alle Zapfstellen gleichzeitig laufen. Dauerverbraucher kommen gesondert dazu.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

6 Aufgaben zu „Rohrnetzberechnung und Druckbilanz“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Anlagenmechaniker/-in SHK (2016), Lernfeld 5; DIN 1988-300 (Ermittlung der Rohrdurchmesser) sinngemäß. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.