Regenwasser-Abfluss-Rechner: Dachabfluss und Rinne planen

Der Regenwasserabfluss folgt der Formel Q = r(5,5) × A × C ÷ 10.000. Dabei ist Q der Abfluss in l/s, r(5,5) die Bemessungs-Regenspende in l/(s·ha), A die waagerecht projizierte Dachfläche in m² und C der dimensionslose Abflussbeiwert des Dachbelags.

DIN 1986-100 verlangt für Dachrinnen und Regenfallleitungen ein Bemessungsereignis von 5 Minuten Regendauer und 5 Jahren Wiederkehrzeit; genau das bezeichnet die Schreibweise r(5,5).

Für ein Ziegeldach von 100 m² in Nordrhein-Westfalen rechnet der Rechner mit 330 l/(s·ha) und C = 0,90 und kommt ohne Neigungsabzug auf Q = 2,97 l/s.

Bei geneigten Dächern multipliziert er zusätzlich mit dem Kosinus der Dachneigung, weil nur die waagerechte Projektion Niederschlag auffängt: dieselben 100 m² bei 25 Grad ergeben 2,69 l/s.

Aus dem Spitzenabfluss leitet der Rechner Rinnennennweite, Fallrohrgröße und Ableitungszahl ab. Die Fläche wird in Quadratmetern eingesetzt, der Divisor 10.000 rechnet die Regenspende von Hektar auf Quadratmeter um.

Entsprechend gilt: 330 l/(s·ha) sind 0,033 l/(s·m²).

Der Abflussbeiwert C ist eine dimensionslose Kennzahl dafür, welcher Anteil des Niederschlags tatsächlich als Abfluss an der Rinne ankommt. Er erfasst Rückhalt, Verdunstung und Zwischenspeicherung auf der Dachfläche.

Der Rechner hinterlegt drei Dachtypen: Ziegel mit C = 0,90, Bitumen mit C = 0,95 und ein extensives Gründach mit C = 0,55.

DIN 1986-100 staffelt begrünte Dächer in Tabelle 9 feiner: extensive Begrünung ab 10 cm Aufbaudicke liegt bei 0,4, unter 10 cm bei 0,5 und ab mehr als 5 Grad Dachneigung bei 0,7; intensive Begrünung ab 30 cm erreicht 0,2.

Der Rechner fasst diese Fälle zu einem mittleren Wert von 0,55 zusammen.

Wie stark C wirkt, zeigt ein Lauf mit 180 m² bei 25 Grad Neigung in Nordrhein-Westfalen: Ziegel ergibt 4,85 l/s, Bitumen 5,11 l/s, das Gründach nur 2,96 l/s – rund 58 Prozent des Bitumen-Werts.

Ziegel und Bitumen brauchen damit zwei Ableitungen mit je einer halbrunden Rinne der Nenngröße 333, das Gründach kommt mit einer einzigen Ableitung aus, die dann aber Nenngröße 400 verlangt. C geht linear in den Spitzenabfluss ein.

Nur eingeschränkt: Der Rechner akzeptiert Dachneigungen ab 0 Grad und rechnet ein taufreies Flachdach technisch korrekt durch, legt dabei aber durchweg vorgehängte halbrunde Rinnen nach DIN EN 12056-3 zugrunde.

Ein 200 m² großes Flachdach mit Bitumenabdichtung ergibt in Nordrhein-Westfalen bei 0 Grad Neigung 6,27 l/s und damit eine halbrunde Rinne der Nenngröße 400 mit zwei Fallrohren DN 120.

Echte Flachdächer entwässern in der Praxis aber meist über innenliegende Abläufe statt über eine vorgehängte Traufrinne, und DIN 1986-100 verlangt für sie zusätzlich eine rechnerisch nachgewiesene Notentwässerung für den Fall, dass der Hauptablauf verstopft oder überlastet ist – beides bildet der Rechner nicht ab.

Auch der für bekiestes Flachdach übliche Abflussbeiwert C = 0,8 nach DIN 1986-100 Tabelle 9 steht nicht zur Auswahl; hinterlegt sind nur Ziegel, Bitumen und Gründach.

Für die Vorplanung eines geneigten Blech- oder Bitumendachs mit Außenrinne ist das Ergebnis brauchbar, für ein echtes Flachdach mit Kiesschüttung und Notentwässerung braucht es dagegen einen Fachplaner nach DIN EN 12056-3.

Die Menge hängt vom Standort und vom Betrachtungszeitraum ab. Im Jahresmittel fallen in Deutschland etwa 600 bis 1.200 Liter je Quadratmeter. Für die Dachentwässerung zählt aber nicht die Jahressumme, sondern die Intensität eines kurzen Starkregens.

Die Bemessungs-Regenspende r(5,5) liegt nach KOSTRA-DWD-2020 bundesweit zwischen rund 240 und 490 l/(s·ha), im Mittel der Rasterfelder bei etwa 363 l/(s·ha).

Umgerechnet sind das 0,024 bis 0,049 l/(s·m²) oder 86 bis 176 Liter je Quadratmeter und Stunde. Auf 100 m² Dachfläche treffen in der Spitze also 2,4 bis 4,9 l/s.

Der Abflussbeiwert mindert davon den tatsächlichen Abfluss: Ein Gründach mit C = 0,55 leitet in Nordrhein-Westfalen von theoretisch 3,3 l/s nur 1,82 l/s weiter.

Eine Jahressumme von 800 Litern je Quadratmeter sagt deshalb nichts über die nötige Rinnengröße aus. Der Rechner arbeitet je Bundesland mit einem Medianwert; für die konkrete Planung sind örtliche Regenspende und Abflussbeiwert gemeinsam maßgeblich.

Dachrinne und Fallrohr werden nach dem berechneten Spitzenabfluss Q in l/s dimensioniert.

Maßgebend ist das Abflussvermögen vorgehängter halbrunder Rinnen nach DIN EN 12056-3: Es ergibt sich aus dem genormten Nenn-Abflussvermögen QN mal dem Sicherheitsfaktor 0,9.

Je Ableitung trägt die Nenngröße 200 damit 0,59 l/s, NG 250 1,12 l/s, NG 280 1,70 l/s, NG 333 2,68 l/s und NG 400 4,63 l/s. Die Nenngröße nach DIN EN 612 bezeichnet den Zuschnitt des Rinnenblechs, nicht den Durchmesser.

Das Fallrohr folgt der Rinne: NG 200 erhält DN 60, NG 250 und 280 erhalten DN 80, NG 333 ein DN 100 und NG 400 ein DN 120.

Reicht die größte Nenngröße nicht, verteilt der Rechner den Abfluss auf mehrere Ableitungen, weil jede Teilrinne nur den Strom zu ihrem eigenen Fallrohr führt.

Ein Ziegeldach mit 180 m² bei 25 Grad in Nordrhein-Westfalen kommt auf 4,85 l/s und damit auf zwei Ableitungen mit NG 333 und DN 100.

Begrenzend ist nicht das Fallrohr, sondern die Rinne, an der es hängt.

Eine halbrunde Rinne der Nenngröße 333 mit Fallrohr DN 100 trägt 2,68 l/s; bei einem Ziegeldach ohne Neigungsabzug entspricht das rund 90 m² in Nordrhein-Westfalen mit 330 l/(s·ha) und nur noch etwa 76 m² in Bayern oder Sachsen mit 390 l/(s·ha).

Die nächstgrößere Rinne NG 400 mit DN 120 schafft 4,63 l/s und damit rund 155 beziehungsweise 131 m². Nach unten decken NG 280 mit DN 80 etwa 57 m² und NG 250 mit DN 80 rund 37 m² ab, jeweils auf dieselbe nordrhein-westfälische Basis gerechnet.

Der Abflussbeiwert wirkt zusätzlich: Ein Gründach mit C = 0,55 zählt abflusstechnisch nur wie 55 m² je 100 m² Dachfläche, sodass dieselbe Rinne dort deutlich mehr Dach abdeckt.

Bei laubreicher Umgebung gehört Reserve in die Planung, denn ein Laubfangsieb im Rinnenablauf halbiert die Ablaufleistung. Zur Umrechnung: 330 l/(s·ha) entsprechen 0,033 l/(s·m²).

Ein Einhangstutzen ist das Verbindungsstück, mit dem ein Fallrohr von unten in den Ablauf einer Dachrinne eingehängt wird, meist um einen Nenngrößen- oder Formsprung zwischen Rinne und Rohr auszugleichen.

Der Rechner setzt bei allen fünf Rinnenstufen die Kombinationsleistung ohne Einhangstutzen an, weil DIN EN 12056-3 dafür durchweg höhere Abflusswerte ausweist als für Übergänge mit eingehängtem Stutzen: Eine halbrunde Rinne der Nenngröße 333 trägt so 2,68 l/s je Ableitung, der zugehörige Ablauf mit Einhangstutzen käme auf einen niedrigeren Wert.

Ist am geplanten Ablauf tatsächlich ein Einhangstutzen vorgesehen, unterschätzt der angezeigte Wert die nötige Reserve, und es lohnt sich, in DIN EN 12056-3 Tabelle 8 die Spalte „mit Einhangstutzen“ für die konkrete Nenngröße nachzuschlagen oder testweise die nächstgrößere Rinnenstufe im Rechner anzusetzen.

Bei einem glatten Rinnenablauf ohne zusätzliches Formstück gilt der berechnete Wert dagegen direkt.

Der Rechner unterscheidet nach Bundesland, weil die Bemessungs-Regenspende r(5,5) regional erheblich streut.

Anders als oft vermutet liegt dabei der Süden vorn: Nach KOSTRA-DWD-2020 erreichen Bayern und Sachsen im Landesmedian rund 390 l/(s·ha), Baden-Württemberg, Brandenburg und Thüringen 380, während Hamburg mit 290 und Schleswig-Holstein mit 310 die niedrigsten Werte tragen.

Kurze Starkregen entstehen konvektiv und fallen im Binnenland und im Süden heftiger aus als an der Küste. Bei 150 m² Dachfläche ohne Neigungsabzug ergibt das in Hamburg 3,92 l/s, in Bayern dagegen 5,27 l/s.

Der Rechner hinterlegt alle 16 Bundesländer; Nordrhein-Westfalen liegt mit 330 l/(s·ha) im unteren Mittelfeld.

Die hinterlegten Zahlen sind portalseitige Landesmediane aus dem 5-Kilometer-Raster des Deutschen Wetterdienstes, keine Normwerte: Bundesweit reichen die Rasterwerte von etwa 240 bis 490 l/(s·ha), allein in Baden-Württemberg von 293 bis 490.

Für den Nachweis nach DIN 1986-100 ist der standortgenaue KOSTRA-Rasterwert anzusetzen.

Anbau, Carport oder Gaube gehören separat gerechnet, sobald sie einen eigenen Ablaufweg haben oder ein anderes Material tragen.

Die Gesamtfläche des Gebäudes ist für die Hauptrinne nur dann maßgebend, wenn wirklich alle Teilflächen dorthin entwässern.

Ein Carport mit glattem Blech- oder Bitumendach liegt beim Abflussbeiwert bei 0,95, ein Haupthaus mit Gründach bei 0,55 und ein Ziegeldach bei 0,90 — bei gleicher Fläche unterscheidet sich der Abfluss dadurch fast um den Faktor zwei.

Getrennte Läufe im Rechner sind deshalb aussagekräftiger als eine gemittelte Gesamtzahl, weil jeder Ablaufstrang nach DIN EN 12056-3 einzeln zu bemessen ist.

Zudem können verschiedene Entwässerungsbereiche unterschiedliche Anschlüsse an Kanal oder Versickerung haben, was getrennte Nachweise nach DIN 1986-100 verlangt.

Bei Gauben benötigen Wangen und Gaubendach oft einen eigenen kleinen Ablaufstrang, der gesondert zu dimensionieren ist.

Die Regenspende r(5,5) ist für alle Teilflächen eines Standorts identisch; nur Fläche, Neigung und Abflussbeiwert unterscheiden sich je Strang.

Der Rechner ist ein Vorplanungswerkzeug und ersetzt keinen Nachweis. Nicht enthalten sind Notentwässerung und Überlastfälle, innenliegende Flachdachabläufe, Kehlen und Kehlrinnen sowie Sonderpunkte an Attiken und Dachterrassen.

Die wichtigste Einschränkung betrifft die Regenspende: Hinterlegt ist ein Median je Bundesland, während DIN 1986-100 den standortgenauen KOSTRA-Rasterwert verlangt.

Da rund die Hälfte der Rasterfelder eines Landes über diesem Median liegt, kann der angezeigte Abfluss den tatsächlichen Bemessungsfall unterschätzen.

Für genehmigungspflichtige oder größere Gebäude ab etwa 200 m² Dachfläche sollte deshalb ein Fachplaner die Bemessung nach DIN EN 12056-3 und DIN 1986-100 vollständig führen.

Bei Flachdächern ist die Notentwässerung verbindlich nachzuweisen; maßgebend ist dort der Jahrhundertregen r(5,100), der deutlich über dem Wert dieses Rechners liegt.

Unberücksichtigt bleibt außerdem die Versickerung auf dem Grundstück, die viele Kommunen zusätzlich zum Kanalanschluss verlangen. Für die erste Orientierung genügt es, Dachfläche, Neigung und Dachtyp sauber zu wählen.