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Expertenwissen Überlaufrinnen

Alles, was Sie zum Thema Überlaufrinnen wissen müssen. Die ideale Planungshilfe für Bauherren.

Die für öffentliche Bäder zwingend vorgeschriebenen Überlaufrinnen für Schwimmbäder und bei Whirlpools entsprechend DIN 19 643 setzt sich auch im Privatbäderbereich gegenüber konventionellen Skimmeranlagen durch.

Überlaufrinnen

Gründe hierfür sind das geänderte Freizeitverhalten und die Freizeiterwartungen mit dem Trend, weg von rein funktionsbetonten Zweckbädern hin zum eigenen Erlebnis-Zentrum zur erholsamen, gesundheitsbewußten Entspannung in angenehmer, privater Atmosphäre.
Die Realisierung solcher Badelandschaften erfordert neben einer kreativen, der Natur nachempfundenen Raumgestaltung weiche, harmonisch geschwungene Schwimmbeckenformen, eventuell mit integriertem Whirlpool, Grotten oder ähnlichem, bei denen sich Überlaufrinnen hervorragend als individuelles Gestaltungselement nutzen lassen.

Überlaufrinnen sind daher heute keine nüchternen, funktionstechnischen Bauteile mehr, sondern sie werden immer häufiger als interessante Möglichkeit genutzt, um gelungene architektonische Phantasie in ein Stück Lebensqualität zu verwandeln.

Bei freizeitgerechten Badelandschaften mit Wohncharakter sind bau- und anlagentechnisch bedingte Mehrkosten von Überlaufrinnensystemen gegenüber kostengünstigeren Skimmeranlagen nur noch relativ unbedeutend. Außerdem bieten umlaufende Rinnensysteme, bedingt durch ihren gleichmäßigen Beckenwasserüberlauf, von dem am stärksten belasteten oberflächennahen Bereich den Vorteil einer optimalen Hydraulik im gesamten Becken.

Schwimmbecken-Überlaufrinnen

Überlaufrinnen erfordern allerdings einen relativ großen Planungs- und Ausführungsaufwand. Durch das ungünstige Verhältnis zur Rinnenlänge und zum Umwälzvolumenstrom und der sich daraus ergebenden sehr geringen Überlaufwasserhöhe im Millimeterbereich benötigen auch private Schwimmbecken und Whirlpools eine äußerst präzise Ausführung der waagerechten Überlaufkante.

Bei Überlaufrinnensystemen gibt es zwei Hauptgruppen: Die lotgerechte und die eingetauchte Beckenbegrenzung.

Eingetauchte Beckenbegrenzung

Lotrechte Beckenbegrenzung

Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß bei lotrechten Beckenbegrenzungen die durch Wellen ausgetragene Wassermenge doppelt so hoch ist wie bei eingetauchten Rinnenkanten.

Dies beruht darauf, daß lotgerechte Beckenkanten gegenüber eingetauchten Begrenzungen die Wellen nur gering reflektieren, das heißt abschneiden.

Tiefliegende Überlaufrinnen, rund 100 bis 150 mm unter dem Beckenumgang angeordnet, sind bei Privatschwimmbädern häufig ein Kompromiß zwischen Oberflächenreinigungssystemen (Skimmer) und hochliegender Überlaufrinne auf Beckenumgangsniveau.

Die tiefliegenden im Becken befindlichen Überlaufrinnen bestehen in der Regel aus glasierten »Wiesbadener« Keramikformsteinen. Im öffentlichen Bereich verwendet man dieses Rinnensystem sowohl bei Tauch- und Therapiebecken als auch bei betonierten Whirlpools.

Die wesentlichen Vorteile sind:

  • keine Abdichtungsprobleme durch hydrostatischen Wasserdruck
  • Möglichkeiten einer kurzzeitigen Überflutung der Rinnen ohne negative Folgen
  • keine zusätzliche Halterung nötig
  • keine Überlaufrinnenabdeckung erforderlich.

Die Nachteile:

  • Größere Beckentiefe gegenüber hochliegender Überlaufrinne,
  • eventuell beim Schwimmen störende Wellenreflexionen,
  • Schmutzablagerungen als Beckenrandstreifen hinter der Rinne
  • sowie eine optische Einschränkung aufgrund der tieferen Wasseroberflächenebene mit möglicher Chlorgeruchsbeeinträchtigung (Chlorglocke).

Die hochliegende Überlaufrinne ist dagegen immer noch die eleganteste Lösung und setzt sich daher auch immer mehr im privaten Schwimmbadbau durch.

Die Vorteile sind:

  • optimale Beckenhydraulik
  • beeinflussungsfreier, kontinuierlicher Wasserüberlauf
  • keine hygienisch bedenklichen Ablagerungen an den Beckenwänden über dem Wasserspiegel
  • keine sogenannte Chlorglocke über dem Becken
  • guter optischer Ausblick beim Schwimmen
  • keine Wellenreflektion
  • hervorragende architektonische Gestaltungsmöglichkeit.

Die gebräuchlichste Überlaufrinnensysteme mit lotrechter Beckenbegrenzung sind:

  • „Wiesbadener-Überlaufrinne“ aus glasierten keramischen Formteilen in unterschiedlichen Größen mit Rinnenabdeckungen.
  • „Züricher-Überlaufrinne“ mit Keramik-Beckenrandstein (Handfasse) mit direkt anschließender beziehungsweise dahinter angeordneter tiefer oder flacher Rinne aus Keramik-Spaltplatten mit und ohne Rinnenabdeckung.
  • „St. Moritz-Überlaufrinne“ mit einer über dem Beckenumgang angeordneten, gleichmäßig abgerundeten Beckenbegrenzung. Das Wasser strömt anschließend an der Becken-Außenwand in eine tief abgedeckte oder flach offene Ablaufrinne.

Die Überlauf-Rundungen sollten aus Kleinmosaik oder radialen keramischen Eckleisten bestehen, da bei Verwendung von großflächigen Spaltplatten aufgrund der sich ergebenden Schrägung das Überlaufwasser nicht mehr in die Rinne, sondern unkontrolliert in den Beckenumgang strömt.

Das sehr attraktive „St. Moritz-System“ bietet hervorragende optische Gestaltungsmöglichkeiten, zum Beispiel bei unterschiedlich hohen Beckenumgangsebenen und in Verbindung mit verschiedenen Überlauf-Rinnenkonstruktionen.

Bedingt durch die relativ große bewegte Ablaufwasserfläche ergibt sich allerdings eine höhere Kohlensäureausgasung mit pH-Wert-absenkender Wirkung und eine erhöhte Verdunstung, verbunden mit zusätzlichem Wärmeentzug aufgrund der Feuchtigkeitsabgabe.

Die Überlaufrinne mit eingetauchter Beckenbegrenzung ist unter dem Begriff „Finnische-Überlaufrinne“ bekannt und besteht aus einer schiefen Ebene, die von der Beckeninnenwand mit rund zehnprozentiger Steigung zum Beckenumgang führt.

Im Anschluß befindet sich eine tief abgedeckte oder flach offene Ablaufrinne.

Die wesentlichen Vorteile dieses Systems sind:

  • Durch den sogenannten Strandauslauf (Wellenauslauf) besteht eine optimale Wasserabführung bei schneller Wasserspiegelung.
  • Bei personenbedingter Wasserspiegelabsenkung durch Verlassen des Beckens erfolgt weiterhin eine kontinuierliche Ableitung der Schmutzstoffe durch Wellenaustrag.
  • Die Fertigungs- und Verlegetechnik, insbesondere die der waagerechten Überlaufkante, ist relativ problemlos.
  • Durch diese Rinnenkonstruktion ergeben sich startblock ähnliche Verhältnisse.
  • Das durch Wellen ausgetragene Wasservolumen ist gegenüber der senkrechten Beckenbegrenzung geringer, mit der Folge, daß kleinere Wasserspeicher, Rinnengrößen und Rohrquerschnitte benötigt werden.

Die Nachteile gegenüber Überlaufrinnen mit lotrechter Beckenbegrenzung sind:

  • Größerer Platzbedarf, da die Beckenumgangsbreite nicht bis zur Beckeninnenkante zählt.
  • Der Beckenkopf, die damit verbundene Bausubstanz und Investitionskosten sind bei gleichem Rinnenvolumen gegenüber der eingetauchten Begrenzung höher.
  • Eine zusätzliche, farblich gekennzeichnete Handfasse ist auf der Schrägung erforderlich. Der Abstand der Handfasse von der senkrechten Beckenwand beträgt höchstens 60 mm und die Erhöhung oder besser Vertiefung mehr als 15 mm.

Bei Schwimmbadanordnungen im Bereich von höhenversetzten Nutzungsebenen besteht die Möglichkeit der Kombination verschiedener Rinnensysteme, zum Beispiel eine „Finnische-Rinne“ im oberen Beckenumgang und eine „St. Moritz-Rinne“ als Höhenüberbrückung zu der tiefer gelegenen Nutzungsebene.

Eine weitere Rinnenvariante ist das Überlaufsystem als sogenannte Transportrinne, bei der aufgrund eines großen Rinnenquerschnitts weitgehend auf eine Sammelleitung verzichtet wird.

Die bereits erwähnte „St. Moritz-Überlaufrinne“ bietet vielfältige kreative architektonische Gestaltungsmöglichkeiten sowohl innerhalb von Badelandschaften als auch im Freien.

Überlaufrinnen-Pool

Die kontrastreiche Überlaufrinnenkonzeption ermöglicht es, sowohl unterschiedlich hohe Funktionsebenen problemlos zu überbrücken und miteinander zu verbinden als auch Schwimmbecken und örtlich betonierte Whirlpools emporartig optisch reizvoll als zusätzlichen Blickfang ästhetisch der Umgebung anzupassen.

Marmorrinne

Außerdem hat das an der äußeren Beckenwand herunterströmende Wasser nicht nur einen sehr gelungenen Effekt, sondern es wirkt auch beruhigend und belebend zugleich, ähnlich einer künstlerischen Wasserplastik.

Dieses markante Funktionselement wird daher immer häufiger in der Badarchitektur verwendet, um in den verschiedensten Varianten vom einheitlichen und üblichen weg hin zur individuell facettenreichen Freizeitgestaltung zu kommen.

Um die gerundeten Kanten und Eckausbildungen des Überlaufbereiches und des Beckens selbst zu modellieren, verwendet man glasiertes Keramikmosaik und radiale Keramikeckleisten, eventuell verschieden farbig abgesetzt, oder etwas teureres, aber dafür effektreicheres Glasmosaik.

Reine Betonrinnen ohne Keramikauskleidung gibt es lediglich noch bei größeren Aussenbecken in Verbindung mit abgedeckten Überlaufrinnen. Fertig-Schwimmbecken und -Whirlpools aus Acryl oder Polyester haben in der Regel unproblematische, bereits angeformte Überlaufrinnen, oder diese werden als Montageelemente mitgeliefert.

Bei Fertigbecken sind allerdings die Anzahl und Größe der Rinnenabläufe rechtzeitig auf das spätere Beckenwasser-Umwälzvolumen abzustimmen. Für alle Überlaufrinnen gilt, dass Keramikauskleidungen mit Gefälle zu den Einläufen die wöchentliche Rinnenreinigung erheblich erleichtern.

Wasserattraktionen berücksichtigen

Um zu verhindern, daß Reinigungschemikalien über den Schwallbehälter in das Beckenwasser gelangen und dieses unnötigerweise zusätzlich belastet, und der Folge eines Anstiegs des gebundenen Chlors, ist eine Rinnenreinigungsumschaltung erforderlich.

Diese kann entweder aus zwei Armaturen bestehen, die sich jeweils in der Überlaufrinnenleitung und im Ablauf zum Schmutzwassersystem befinden und wechselseitig geschaltet sind, oder durch Anordnung eines sogenannten Dükers in der Rinnensammelleitung, in Verbindung mit einer Ablaufarmatur am tiefsten Punkt.

Wird der Beckenumgang direkt in die Überlaufrinne entwässert, ist die Rinnenreinigungsumschaltung unerläßlich.

Bei automatischer Rinnenreinigungsumschaltung ist grundsätzlich eine Elektro-Verriegelung mit der mechanischen Beckenwasseraufbereitung (Filterung) und chemischen Beckenwasseraufbereitung (Chlorung, pH-Wert-Korrektur, eventuelle Flockung) erforderlich.

Die Überlaufrinnengröße und die Anzahl und Abstände der Rinnenabläufe richten sich im wesentlichen nach dem Beckenwasser-Umwälzvolumen pro Stunde, dem hydraulischen System, das heißt dem anteiligen Umwälzvolumenstrom in der Überlaufrinne.

Bei Wasserattraktionen ist der eventuelle zusätzliche Beckenwasseraustrag zu berücksichtigen. Dieser kann beispielsweise wie beim Luftsprudler beträchtlich sein.

Bei einem Privat-Schwimmbecken mit 10 bis 15 cbm Beckenumwälzvolumen pro Stunde reichen bei einem lichten Überlaufrinnen-Querschnitt von circa 4 Abläufen DN 100 jeweils an den Eckpunkten des Beckens.

Die umlaufende Überlaufrinnen-Sammelleitung ist mindestens DN 100. Bei der „Wiesbadener-Rinne“ sollten circa alle 3 m ein Rinnenablauf DN 65 beziehungsweise DN 80 vorgesehen werden.

Das Volumen des Schwallwasserbehälters sollte mindestens 2 cbm betragen und bei Luftbodensprudlern 4 cbm.

Überlaufrinnensystem

Bei Überlaufrinnen aus Spaltplatten ist in Verbindung mit kleineren öffentlichen Becken, wie zum Beispiel in Hotels, in der Regel eine lichte Rinnenbreite und -höhe von circa 20 bis 25 cm ausreichend.

Als Richtwerte für Achsabstände von Rinnenabläufen DN 80 bis 100 können gelten:

  • Flache offene Rinne: ca. 2,00 m
  • „Finnische-Rinne“: 25 cm tief, ca. 3.00 m
  • „Wiesbadener-Rinne“: ca. 2,50 m
  • Tiefliegende Formteilrinne: ca. 2,50 bis 3,00 m

Handelsübliche Whirlpools benötigen folgende Abläufe: Bei 24 cbm/h Umwälzvolumen 1-2 Abläufe DN 100, bei 36 cbm/h 3 Abläufe und ab 60 bis 100 cbm/h 4 Abläufe DN 100.

Überlaufrinnen-Anschlüsse

Häufig wird bei Rinnenablaufsteinen praxisfremd eine direkte wasserdichte Verbindung mit dem Abflußrohr gefordert.

Dies bedeutet jedoch einen unverhältnismäßigen Aufwand, der bei den im Baubereich üblichen Maßtoleranzen in der Regel nicht einzuhalten ist. Außerdem wird bei zusätzlichen Aussparungen zum nachträglichen Anschließen der Rohre unnötigerweise die Bewehrung tangiert.

In der Praxis haben sich daher kostengünstige einbetonierte sogenannte offene Übergangsanschlüsse und Erweiterung zum Ausgleich von Maßtoleranzen bewährt, da der Rinnenablaufanschluß aufgrund der notwendigen wasserundurchlässigen Betonaufkantung unmittelbar hinter der Überlaufrinne keine abdichtungsrelevante Funktion hat.

Die Abdeckroste für Überlaufrinnen sollen den kontinuierlichen Wasserübertritt möglichst wenig beeinträchtigen.

Durch konische Verringerung der in der Regel quer zum Becken angeordneten Profilstreben zur Rinne hin wird ein Wasserdurchlaß von rund 50 Prozent erreicht.

Wegen der in öffentlichen Bädern mindestens einmal wöchentlich zu reinigenden Überlaufrinne sind Abdeckroste leicht abnehmbar zu montieren.

Überlaufrinnenabdeckungen sollten möglichst folgende Eigenschaften aufweisen:

  • maximaler Rostabstand 8 mm, Profilstrebenbreite bis maximal 10 mm
  • leicht abnehmbar und reinigungsfreundlich
  • hygienisch unbedenklich, ohne Fugen und Hohlräume (Vollkunststoff)
  • gegen Mikroorganismen indifferent
  • trittsicher und rutschhemmend durch entsprechend profilierte Oberflächenprägung
  • korrosions-, chemikalien-, witterungsbeständig.

Fließ-, Plätscher- und Gurgelgeräusche in Überlaufrinnen können sich besonders in Hallenbädern sehr störend auswirken. Wenn diese Geräusche auch nicht vollständig zu verhindern sind, so besteht doch die Möglichkeit, sie durch entsprechende Maßnahmen zu reduzieren.

Bereits beim Überlaufen des Beckenwassers in die Rinne entstehen Fließgeräusche, die sich jedoch durch die Ausbildung einer schiefen Ebene in der Rinne mindern lassen. Durch eine Schrägung in der Rinne wird ein freier Wasserfall vermindert, die Adhäsion zwischen Wasser und Rinnenwand bleibt weitgehend bestehen, so daß der Wasserfluß nicht abreißt.

Gleichzeitig reduziert sich die Kohlensäureausgasung, eventuell hiermit verbundene Kalkausfällungen sowie eine Veränderung der pH-Werte im alkalischen Bereich.

Schimmbad-Überlaufrinnen

Geräusche innerhalb der Rinne lassen sich außerdem mit einer Verringerung, das heißt durch einen entsprechend großen Rinnenquerschnitt, positiv beeinflussen.

Störende Gurgelgeräusche im Bereich der Rinnenabläufe entstehen, wenn vom abfließenden Wasser Luft mitgerissen wird, die nicht entweichen kann. Durch hydraulisch einwandfreie Konstruktionen an der Anschlußstelle ist daher möglichst eine Trennung Wasser-Luft anzustreben.

Nach den Erkenntnissen aus der Praxis sind:

  • die Rinnenabläufe möglichst groß zu dimensionieren
  • desgleichen die Ablaufabdeckungen bei offenen Rinnen
  • die Ablaufabstände möglichst gleichmäßig anzuordnen
  • bei abgedeckten Rinnen keine ablaufbehindernden beziehungsweise störenden Fangvorrichtungen (Sieb- oder Lochbleche) zu verwenden.

Eine Möglichkeit, eingetragene Luft aus der Rinnensammelleitung zu eliminieren, ist die Anordnung einer Entlüftung (DN 70 ist in der Regel ausreichend) am höchsten Leitungspunkt.

Die Entlüftungen sollen höhenmäßig den Beckenwasserspiegel überragen, können aber auch innerhalb der Überlaufrinne direkt unter der Rostabdeckung enden. Wenn machbar, ist zur Verbesserung der Wasserverteilung beziehungsweise Belüftung die Überlaufsammelleitung als geschlossene Ringleitung mit entsprechendem Gefälle, zum Beispiel 1: 50 (2cm/m), um das Becken zu führen.

Die fundamentalste Forderung an ein Schwimmbecken ist neben der dynamischen und thermischen Belastbarkeit seine Dichtigkeit.

Bei Stahlbeton-Schwimmbecken ist der Übergang von der senkrechten Beckenwand mit den Übergangsanschlüssen an den Beckenumgang die am stärksten beanspruchte Zone und erfordert daher eine sehr sorgfältige Planung und Ausführung.

Schwimmbecken, insbesondere Beckenköpfe, sollten wegen der unterschiedlichen Setzung keine direkte Verbindung mit angrenzenden Gebäudekonstruktionen haben und außerdem durch Dehnungsfugen vom umgebenden Baukörper getrennt sein.

Dieser Artikel ist in Ausgabe 20 des pool Magazins erschienen.

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