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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Versickerungsrinnenelement mit einem nach oben hin offenen Rinnenkörper aus Beton oder Polymerbeton mit einer oberen Einlauföffnung und einer in der Einlauföffnung gehaltenen Rinnenabdeckung. In dem Rinnenkörper ist unter der Rinnenabdeckung ein Sedimentations- und/oder Filterelement angeordnet und unter dem Sedimentations- und/oder Filterelement ist ein Wasserlauf angeordnet.
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Ein derartiges Versickerungsrinnenelement ist aus der
DE 10 2011 001 356 A1 bekannt. Ein derartiges Versickerungsrinnenelement hat im Bereich des Wasserlaufs einen Perforationsbereich, d.h. einen Bereich, in welchem das Innere des Rinnenkörpers durch eine Öffnung oder Ausnehmung zur Umgebung hin offen ist, so dass das im Wasserlauf angesammelte Wasser nach außen abfließen und versickern kann.
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Bei diesem bekannten Versickerungsrinnenelement ist es von Nachteil, dass die Wasserabgabe des im Wasserlauf befindlichen sedimentierten und/oder gefilterten Wassers je nach Wassereintrag sehr unterschiedlich ist, und dass zum anderen Stoffe oder Pflanzen aus dem umgebenden Erdreich bzw. aus der umgebenden Schüttung durch den Perforationsbereich in den Wasserlauf eindringen können.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Versickerungsrinnenelement zu schaffen, welches eine gleichmäßigere Wasserabgabe nach außen ermöglicht, und welches gleichzeitig einen Schutz vor einem Schutzeintrag von außen bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Versicherungsrinnenelement gemäß Anspruch 1 oder eine Versickerungsanordnung gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der zugeordneten Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist in dem Perforationsbereich des Versickerungsrinnenelements ein wasserdurchlässiges semipermeables Material angeordnet. Das semipermeable Material, welches insbesondere durch Drainbeton gebildet ist, lässt sich leicht im Perforationsbereich anordnen und wirkt als eine Art Ventil, das zu einer geringeren, aber gleichmäßigeren Wasserabgabe führt, da der Durchtritt des Wassers durch das semipermeable Material eine gewisse Zeit erfordert. Hierdurch wird die Wasserabgabe in das umgebende Erdreich vergleichmäßigt und das Umgebungsmaterial des Versickerungsrinnenelements ist daher besser in der Lage, das von der Versickerungsrinne abgegebene Wasser aufzunehmen.
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Selbstverständlich betrifft die Erfindung auch eine Versickerungsrinne, die durch mehrere endseitig aneinandergesetzte Versickerungsrinnenelemente gebildet ist.
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Die Verwendung von Drainbeton als semipermeables Material vereinfacht die Herstellung und auch die Verankerung des semipermeablen Materials in dem Material des Rinnenkörpers. Drainbeton hat einen guten Materialkontakt zu dem Beton des Rinnenkörpers, insbesondere wenn sie gleichzeitig im Nasszustand verarbeitet werden. Die Verbindung des fertig abgebundenen Drainbeton und Betons des Rinnenkörpers kann somit fast als monolithisch bezeichnet werden. Drainbeton hat eine gute Wasserdurchlässigkeit und ist somit als semipermeables Material im Sinne eines reduzierten Wasserdurchlasses und einer Blockierung des Durchlasses von Feststoffen von außen in den Wasserlauf ideal geeignet. Selbstverständlich können auch andere Materialien wie Fliese oder poröse Materialien, z.B. Blähton oder poröse Kunststoffe als semipermeables Material verwendet werden, auch wenn deren Vorteile nicht so groß sind wie die des Drainbetons.
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Vorzugsweise ist der Perforationsbereich des Versickerungsrinnenelementes durch wenigstens eine insbesondere runde Aussparung im Rinnenkörper im Bereich des Wasserlaufs gebildet, in welcher das semipermeable Material angeordnet ist. Runde Aussparungen lassen sich in einem Betonkörper herstellungstechnisch gut realisieren, weshalb runde Aussparungen als Perforationsbereich vorteilhaft sind. Es lassen sich als Perforationsbereich jedoch auch andere Durchbohrungen, Öffnungen oder Aussparungen verwenden. Im extremen Fall kann der gesamte Boden den Perforationsbereich bilden, wenn die Seitenwände auf einer horizontalen semipermeablen Schicht, insbesondere Drainbetonschicht, aufsitzen.
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Vorzugsweise ist der Rinnenkörper als U-Profil ausgebildet und der Wasserlauf ist im unteren Teil des U-Profils angeordnet, wobei die Aussparung dann im horizontalen Schenkel des U-Profils angeordnet ist und sich nach unten erstreckt. Das aus dem Wasserlauf nach unten versickernde Wasser kann somit leicht durch die mit dem semipermeablen Material gefüllte runde Aussparung nach unten in das Umgebungsmaterial des Versickerungsrinnenelements dringen.
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Vorzugsweise tragen die oberen Enden des Versickerungsrinnenelements eine Metallzarge zur Aufnahme der Rinnenabdeckung. Eine derartige Metallzarge kann eine genormte Größe aufweisen und somit zur Aufnahme unterschiedlicher Rinnenabdeckungen geeignet sein. Auch die Befestigung der Rinnenabdeckung an der Metallzarge kann in standardisierter Weise ausgeführt werden.
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Vorzugsweise ist unterhalb der Rinnenabdeckung ein Sedimentationskasten angeordnet, welcher einen nach oben hin gerichteten Einlauf, einen Sedimentationsbereich und einen gegenüber dem Sedimentationsbereich nach oben versetzten Auslauf aufweist. Auf diese Weise werden grobe Feststoffe vor dem Eintrag in den Wasserlauf im Sedimentationsbereich absedimentiert. Selbstverständlich können auch mehrere Sedimentationskästen vorgesehen sein. Der Sedimentationskasten kann ferner mehrere Einläufe, Sedimentationsbereiche und Ausläufe haben. Diese Anordnung des Sedimentationskastens unter der Rinnenabdeckung bewirkt, dass das in das Versickerungsrinnenelement einlaufende Wasser erst einmal den Sedimentationskasten passieren muss, wobei Grobstoffe aus dem einlaufenden Wasser absedimentiert werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nur Wasser in den Wasserlauf gelangt, welches von schwereren Feststoffen befreit ist.
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Vorzugsweise ist der Sedimentationskasten mit einer Dichtung gegenüber dem Rinnenkörper abgedichtet, was sicherstellt, dass das in das Versickerungsrinnenelement einlaufende Wasser nicht seitlich an dem Sedimentationskasten vorbei in den Wasserlauf gelangen kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in dem Rinnenkörper unterhalb der Rinnenabdeckung eine Filteranordnung mit einer Filterschicht angeordnet, die dafür sorgt, dass das Wasser, welches über die Rinnenabdeckung in das Versickerungsrinnenelement einläuft, nur gefiltert in den Wasserlauf gelangen kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass aus dem Versickerungsrinnenelement nur gefiltertes Wasser in den Umgebungsbereich der Versickerungsrinne versickern kann.
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Vorzugsweise enthält die Filteranordnung ein perforiertes unteres Tragprofil, eine darauf angeordnete Filterschicht, z.B. Filterschüttung oder Filterflies, und ein darauf angeordnetes perforiertes oberes Tragprofil. Eine derartige Filteranordnung, die insbesondere den gesamten Rinnenquerschnitt abdeckt, sorgt dafür, dass alles in das Versickerungsrinnenelement einlaufende Wasser durch die Filterschicht laufen muss, bevor es in den Wasserlauf gelangt. Zudem ist eine derartige Filteranordnung leicht herzustellen und die Filterschicht ist nach einer gegebenen Laufzeit leicht auswechselbar.
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Vorzugsweise steht die Filteranordnung, insbesondere das untere Tragprofil der Filteranordnung auf einem Absatz des Rinnenkörpers auf, womit die Filteranordnung in einer gegebenen Höhe über dem Wasserlauf gehalten wird. Hierdurch weist der Wasserlauf genug Querschnittsfläche auf, um einlaufende Wassermassen auch bei Starkregen aufzunehmen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist sowohl der Sedimentationskasten als auch eine Filteranordnung vorgesehen, wobei dann die Filteranordnung unter dem Sedimentationskasten angeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass das in das Versickerungsrinnenelement einlaufende Wasser zuerst in dem Sedimentationskasten von schwereren Feststoffen und anschließend in der Filteranordnung von Schwebteilen und anderen kleineren Partikeln befreit wird, bevor es in den Wasserlauf gelangt.
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In einer einfach herzustellenden Ausführungsform der Erfindung steht der Sedimentationskasten auf der Filteranordnung, z.B. auf dem oberen Tragprofil der Filteranordnung, auf. Auf diese Weise brauchen für die Filteranordnung und dem Sedimentationskasten nicht separate Tragelemente, z.B. Absätze an den Innenseiten des Rinnenkörpers vorgesehen zu werden.
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Vorzugsweise nimmt der Wasserlauf im senkrechten Querschnitt zur Rinnenachse eine Fläche von wenigstens einem Viertel des Innenraums des Rinnenkörpers ein, wodurch sichergestellt wird, dass das Volumen des Wasserlaufs groß genug ist, um einströmendes Wasser aufzunehmen, das aufgrund des wasserdurchlässigen semipermeablen Materials nur langsamer an die Umgebung abgegeben wird. Dieses Merkmal sieht somit ein vergrößertes Volumen des Wasserlaufes im Versickerungsrinnenelement vor, um die verringerte Wasserabgabe durch den Perforationsbereich zu kompensieren.
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Anstelle eines U-Profils kann der Rinnenkörper auch lediglich zwei voneinander beabstandete vertikale Schenkel aufweisen, die die Rinnenabdeckung und den Sedimentationskasten bzw. das Filterelement tragen und diese vertikalen Schenkel werden mit einer unteren Schicht aus semipermeablen Material, insbesondere Drainbeton verbunden. In diesem Fall ist das Versickerungsrinnenelement im Wesentlichen zweiteilig ausgebildet, nämlich aus dem oberen Rinnenkörper und dem darunter befindlichen semipermeablen Material. In diesem Fall ist der gesamte Bodenbereich des Versickerungsrinnenelements durch semipermeables Material, insbesondere Drainbeton gebildet. Insbesondere in dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, als semipermeables Material Drainbeton zu verwenden, welches sich bei der Herstellung des Versickerungsrinnenelements oder einer Versickerungsrinne aufgrund der nahezu identischen Materialeigenschaften leicht mit dem Beton oder Primärbeton des Rinnenkörpers verbindet, wodurch es sichergestellt ist, dass kein Wasser aus dem Wasserlauf zwischen dem Rinnenkörper und dem semipermeablen Material entweichen kann.
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Herstellungstechnisch lässt sich so eine Versickerungsanordnung, insbesondere Versickerungsrinne, vorteilhafterweise dadurch herstellen, dass zuerst eine Drainbetonschüttung über die Länge der geplanten Versickerungsrinne gemacht wird und anschließend die Rinnenkörper auf dieser Drainbetonschicht angeordnet und mit dieser verbunden werden, z.B. wenn der Rinnenkörper in zeitlich enger Abfolge mit der Drainbetonschicht hergestellt wird, so dass beide sich nass miteinander und auf diese Weise eine Versickerungsrinne bilden.
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Die oben angegebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden, sofern sich dies technisch nicht widerspricht. Einzelne Komponenten in den Ansprüchen können einfach oder mehrfach vorgesehen sein.
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Die Erfindung wird nun beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
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1 einen senkrechten Querschnitt quer zur Rinnenlängsachse durch ein Versickerungsrinnenelement mit einem runden Perforationsbereich im Boden,
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2 einen Querschnitt gemäß 1 einer Versickerungsrinne bestehend aus einem Rinnenkörper und einer darunter angeordneten semipermeablen Schicht aus Drainbeton, und
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3a–c eine alternative Ausführungsform eines Sedimentationskastens.
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1 zeigt ein Versickerungsrinnenelement 10 bestehend aus einem U-förmigen Rinnenkörper 12 aus Beton, der zwei vertikale Schenkel 14, 16 und einen unteren im Wesentlichen horizontalen Bodenbereich 18 aufweist. Zwischen den beiden vertikalen Schenkeln 14, 16 des Rinnenkörpers 12 ist eine Einlauföffnung 20 gebildet. Auf den vertikalen Schenkeln ist eine Metallzarge 21 gehalten, die eine Rinnenabdeckung 22, z.B. einen Gitterrost aufnimmt. Unter der Rinnenabdeckung 22 ist ein Sedimentationskasten 24 angeordnet, der über seitliche Dichtungen 42 gegenüber dem Rinnenkörper 12 abgedichtet ist. Der Sedimentationskasten 24 hat einen Einlauf 26, zwei Sedimentationsbereiche 28 und einen gegenüber den Sedimentationsbereichen nach oben versetzten Auslauf 30, durch welchen das einlaufende und absedimentierte Wasser auf eine darunterliegende Filteranordnung 32 gelangt.
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Die Filteranordnung 32 besteht aus einem unteren Tragprofil 34, insbesondere Lochblech, welches auf zwei Absätzen 36 aufliegt, die an der Innenseite des Rinnenkörpers 12 ausgebildet sind. Auf diesem unteren Tragprofil 34 ist eine Filterschüttung 38 angeordnet, welche nach oben hin durch ein horizontales oberes Tragprofil 40 abgeschlossen ist. Der Sedimentationskasten 24 steht auf dem oberen Tragprofil 40 der Filteranordnung 32 auf.
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Im unteren Bereich des Rinnenkörpers 12 ist unterhalb der Filteranordnung 32 ein Wasserlauf 44 ausgebildet, der über dem horizontalen Boden 18 des Rinnenprofils angeordnet ist. Die Querschnittsfläche des Wasserlaufs 44 nimmt etwa 1/4 bis 1/3 des Gesamtquerschnitts des Innenraums innerhalb des Rinnenkörpers 12 ein, so dass der Wasserlauf 44 ein großes Wasseraufnahmevermögen aufweist. Im Boden 18 des Rinnenkörpers 12 ist pro Versickerungsrinnenelement wenigstens eine kreisrunde Durchbohrung 46 ausgebildet, welche mit Drainbeton 48 gefüllt ist. Hierdurch wird das in den Wasserlauf 44 einfließende absedimentierte und gefilterte Wasser nur langsam in den das Versickerungsrinnenelement 10 umgebenden Untergrund gelassen, wodurch Wasser-Abgabespitzen in den Untergrund vermieden werden. Auf der anderen Seite verhindert der Drainbeton 48 in der runden Durchbohrung 46 ein Eindringen von Schmutz, Pflanzen oder Tieren in den Wasserlauf, was somit die Rinnenhygiene positiv beeinflusst.
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In 1 und 2 ist der Verlauf des Wassers mit Pfeilen dargestellt.
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Eine alternative Ausführungsform einer Versickerungsrinne ist in 2 gezeigt. Funktionsgleiche oder identische Teile sind hierbei mit dem identischen Bezugszeichen versehen. Der Rinnenkörper 52 ist hier nicht durch ein U-förmiges Rinnenprofil gebildet, sondern enthält lediglich die vertikalen Schenkel 14, 16, wie sie aus dem Rinnenkörper 12 in der Ausführungsform von 1 bekannt sind.
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Letztlich unterscheidet sich die Versickerungsrinne 50 von dem Versickerungsrinnenelement 10 aus 1 dadurch, dass der Boden 54 der Versickerungsrinne aus einer Drainbetonschicht besteht, auf welcher die Rinnenkörper 52 der Versickerungsrinnenelemente angeordnet sind. Die vertikalen Schenkel 14, 16 des Rinnenkörpers 52 können auf der Drainbetonschicht 50 optional durch nicht dargestellte horizontale Streben miteinander verbunden sein, oder sie werden zeitgleich mit der Drainbetonschicht 50 hergestellt, wodurch sie sich miteinander verbinden und eine einteilige Rinne bilden. Der Beton des Rinnenkörpers 52 verbindet sich dabei mit der Drainbetonschicht 54, die vorzugsweise vorher in der Länge der Versickerungsrinne ausgelegt wurde.
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In einer anderen Ausführungsform werden die fertigen Rinnenkörper 52 stirnseitig aneinandergesetzt auf diese fertige Drainbetonschicht 54 aufgesetzt und mit dieser verbunden, z.B. vermörtelt, wodurch die gesamte Versickerungsrinne gebildet wird. Die Bodenschicht 54 aus Drainbeton lässt das im Wasserlauf 44 befindliche Wasser langsam nach außen in den Umgebungsbereich der Versickerungsrinne 50 fließen und verhindert andererseits ein Eindringen von Fremdstoffen oder Tieren in den Wasserlauf.
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Auch diese Ausführungsform der Erfindung ermöglicht somit eine gedrosselte Wasserabgabe aus dem Wasserlauf 44 der Versickerungsrinne 50 in die Umgebung.
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Die 3a bis 3c zeigen in perspektivischer Ansicht (3a), in Aufsicht von oben (3b) und in axialer Seitenansicht (3c) eine alternative Ausführungsform eines Sedimentationskastens 24a zu dem Sedimentationskasten 24 aus den 1 und 2. Identische oder funktionsgleiche Teile zu den vorherigen Figuren sind mit den identischen Bezugszeichen versehen. Der alternative Sedimentationskasten 24a kann anstelle des Sedimentationskastens 24 aus 1 und 2 auf das Tragprofil 40 des Rinnenelements 10 gestellt werden. Der alternative Sedimentationskasten 24a besteht aus einem W-förmigen (insbesondere rostfreien) Blechprofil 60 mit einem mittleren Sattelabschnitt 62, an den sich außenseitig jeweils ein nach oben ragender senkrechter Schenkel 64 anschließt. In der Mitte des Sattelabschnitts 62 ist ein Auslauf 30 angeordnet. Zwischen dem Sattelabschnitt 62 und den senkrechten Schenkeln 64 sind zwei Sedimentationsbereiche 28 ausgebildet. Ein derartiger alternativer Sedimentationskasten ist aus einem Metallblech durch Biegen und Stanzen günstig herzustellen und sehr effektiv.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung stellen keine Begrenzung für den Erfindungsgedanken dar, sondern dieser kann innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Schutzansprüche realisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011001356 A1 [0002]
