Alles Gute kommt von oben? Nicht immer.

Entwässerung von Lichtschächten

Wie ist eine Entwässerung von Lichtschächten möglich?

In den Keller eines Einfamilienhauses ist bei einem Starkregen über die Lichtschächte Wasser eingedrungen. Die Schächte sind dicht an das Gebäude angebunden und weisen keine Entwässerung auf. Das Kellergeschoss bindet zeitweise in stauendes Sickerwasser ein.

Eine einfache Versickerung des in den Lichtschächten anfallenden Niederschlagswassers ist nur beim Lastfall Bodenfeuchte möglich. Bei einer Beanspruchung durch stauendes Sickerwasser oder durch Grundwasser ist eine planmäßige Entwässerung der Lichtschächte erforderlich. Soweit eine Ableitung des Wassers nicht in natürlichem Gefälle erfolgen kann, muss das Wasser dann mittels einer Hebeanlage über die Rückstau­ebene gefördert werden.

 

Sachverhalt

Bei einem neu errichteten Einfamilienhaus bindet das Kellergeschoss vollständig in das Erdreich ein. Die Belichtung und Belüftung der Räume erfolgt über Fenster und Fertigteil-Licht­schächte. Die Schächte weisen keine Abläufe auf und sind druckwasserdicht an den Baukörper angeschlossen. Bei einem Starkregen ist Wasser in das Kellergeschoss eingedrungen. Hierdurch wurden der schwimmende Es­trich sowie der Sockelbereich der gemauer­ten Innenwände durchfeuchtet.

Im Folgenden wird die Thematik der Lichtschachtentwässerung über diesen Schadensfall hinaus betrachtet. Dazu werden weitere Ausführungen bei anderen Gebäuden kurz vorgestellt und bewertet.
Feststellungen

Für das geschilderte Bauvorhaben liegt kein Baugrundgutachten mit Angaben zur Wasserbeanspruchung vor. Die Sohlplatte und die Außenwände des Kellers wurden als weiße Wanne hergestellt, für die Fensteröffnungen darin und die zugehörigen Lichtschächte ist jedoch keine entsprechende Detailplanung vorhanden. Im Zuge der Aushubarbeiten wurde teils bindiger Baugrund vorgefunden. Um eine durchgehende weiße Wanne zu ­erreichen, wurden daher die Fertigteil-Lichtschächte aus Beton nach Auskunft der Betei­ligten mittels bauaufsichtlich geprüfter Dicht­bänder an den Baukörper angeschlossen.

Die Wasserbeanspruchung wurde im Rahmen der Begutachtung geklärt. Demnach ist damit zu rechnen, dass das Kellergeschoss zeitweise bis in den Bereich der Fenster bzw. Lichtschächte in stauendes Sickerwasser einbindet.

Der Ortstermin fand in einem Zeitraum mit sehr geringen Niederschlägen statt. Sämtliche Lichtschächte waren zu diesem Zeitpunkt ­trocken. Die Eigentümer des Gebäudes erklärten, sie hätten nach ergiebigen Niederschlägen mehrfach Wasser aus den Lichtschächten entfernt. Die Höhe des Stauraums in den Lichtschächten – also das Maß zwischen dem Boden des Lichtschachts und der Fensterbrüstung – wurde vor Ort bei sämtlichen Schächten gemessen. Dabei ergaben sich Werte zwischen etwa 30 und 35 cm.

Zur Ausführung der Freiflächen angrenzend an die Lichtschächte wurde folgendes festgestellt: Im Regelfall steht die Oberkante der Lichtschächte mit dem Abdeckrost geringfügig über das Gelände über. Angrenzend an mehrere Lichtschächte befindet sich Rollkies (Bild 1). Bei weiteren Lichtschächten grenzt unmittelbar ein Pflasterbelag an. Das Gelände ist in diesem Bereich nahezu gefällelos (Bild 2) und die Oberkante der dortigen Lichtschächte steht nicht über das Gelände über. Die Situation ist im Bild 3 skizziert (auf die Darstellung von Dämmung etc. wurde in den Skizzen verzichtet).

Bei anderen Bauvorhaben wurden vergleichbare Feststellungen getroffen. Bild 4 zeigt beispielsweise die Situation bei einem ebenfalls abflusslosen Lichtschacht. Dort war seitens der Nutzer eine Pumpe installiert worden, um anfallendes Wasser abzuführen. Bei einem anderen Gebäude waren transparente Abdeckungen oberhalb der nicht entwässerten Lichtschächte installiert worden, um den Eintritt von Niederschlagswasser in die Schächte zu vermeiden (Bilder 5 und 6).

Eine bei einer Beanspruchung durch zeitweise stauendes Wasser mehrfach angetroffene Ausführung ist in Bild 7 wiedergegeben. Die Fertigteil-Lichtschächte aus Beton sind bei den entsprechenden Gebäuden jeweils druckwasserdicht an den Baukörper angeschlossen. Im Boden des Lichtschachts befindet sich eine Ablauföffnung mit einer Dichtung, durch die ein PVC-Rohr gesteckt werden kann. Das Rohr verhindert bei einem Einbinden des Lichtschachts in drückendes Wasser einen Wassereintritt aus dem Baugrund in den Lichtschacht. Der Pegel in dem an beiden Enden offenen Rohr korrespondiert dann mit dem Pegel des stauenden Sickerwassers (Bild 8). Zur Entwässerung des Lichtschachts ist es erforderlich, dass die Nutzer das Rohr zu Zeitpunkten entfernen, wenn der Lichtschacht nicht in drückendes Wasser einbindet. Dann kann das von oben in den Lichtschacht eingetretene Wasser durch die Bodenöffnung abfließen.

 

Bewertung

Die Frage der Entwässerung von Lichtschächten steht in einem engen Zusammenhang mit der Wasserbeanspruchung des Kellerbauwerks. Beim Lastfall Bodenfeuchte ist eine Versickerung des anfallenden Wassers möglich. Bei einem ständig in das Grundwasser einbindenden Gebäude werden die Lichtschächte vielfach z.B. direkt in die weiße Wanne bzw. in das Abdichtungssystem mit einbezogen. In diesem Zusammenhang erfolgt im Regelfall auch eine planmäßige Lösung der Entwässerung.

Die folgenden Bewertungen beziehen sich sämtlich auf Gebäude, die durch zeitweise stauendes Sickerwasser beansprucht werden. Diesem Lastfall wird im Zuge der Planung vielfach nicht die erforderliche Aufmerksamkeit zuteil, was – insbesondere bei kleinen Bauvorhaben – sicherlich oft auf ein fehlendes Baugrundgutachten zurückzuführen ist. Auch in dem geschilderten Fall wurde den Beteiligten offensichtlich erst bei der Ausführung klar, dass gegebenenfalls mit stauendem ­Sickerwasser zu rechnen ist. Daher wurden die Lichtschächte „vorsichtshalber“ druckwasserdicht an den Baukörper angeschlossen; die Frage der Entwässerung blieb dabei ungelöst.

Im Rahmen der Bewertung muss zunächst die Frage beantwortet werden, inwieweit ­Licht­schächte überhaupt entwässert werden müssen. Vielfach wird in diesem Zusammenhang vorgebracht, die Flächen seien sehr klein und zumal durch den Dachüberstand geschützt; das anfallende Wasser würde dann verdunsten.

Dem muss klar widersprochen werden: ­Allein durch Niederschläge kann eine erhebliche Wassermenge in einen Lichtschacht gelangen. Die Position eines Lichtschachts beispielsweise unterhalb des Dachüberstands ist in diesem Zusammenhang irrelevant, da abhängig von der Windrichtung auch dann regelmäßig Schlagregen in den Schacht gelangen kann.

Konsequenterweise fordert demzufolge die hier zutreffende DIN 1986-100 [1] eindeutig eine Entwässerung. Die entsprechende Bemessung ist dabei analog einer Notentwässerung vorzunehmen, also für den Jahrhundertregen: „Die Entwässerung von Flächen unterhalb der Rückstauebene, mit der Gefahr des Eindringens von Wasser in das Gebäude, wie Lichtschächte, Garageneinfahrten und Innenhöfe muss unter Berücksichtigung des Jahrhundertregens erfolgen.“ Der Jahrhundert­regen stellt eine statistisch einmal in hundert Jahren auftretende Regenspende dar. Die maßgebende Regendauer beträgt gemäß [1] fünf Minuten.

Regionale Werte der anzusetzenden ­Regen­spenden sind den KOSTRA-Daten (KOordinier­te STarkniederschlags-Regionalisierungs-Auswertungen) des Deutschen Wetterdienstes [2] zu entnehmen. Im Anhang der DIN 1986-100 [1] sind beispielhafte Werte auf Grund­lage der KOSTRA-Daten angegeben.

Nachdem nun geklärt ist, dass eine Entwässerung grundsätzlich erforderlich ist, bleibt die Frage offen, wie bzw. wohin das anfallen­de Wasser abgeleitet werden kann. Eine Ableitung des Regenwassers in ein öffentliches Kanalnetz ist entsprechend der Entwässerungs­satzungen im Regelfall nicht möglich. Es muss demnach in der Regel auf dem Grundstück versickert werden. Hierzu ist zunächst eine Förderung des Wassers aus den Lichtschächten erforderlich.

Eine entsprechende Regelung enthalten sowohl die DIN 1986-100 [1] wie auch die DIN EN 12056-4 [3]. In [3] heißt es: „Oberflächenwasser, dass außerhalb des Gebäudes unterhalb der Rückstauebene anfällt, ist getrennt vom häuslichen Abwasser und außerhalb des Gebäudes über eine Abwasserhebeanlage zu fördern.“ Eine zweckmäßige Lösung besteht insofern beispielsweise darin, die Lichtschächte an Sammelleitungen anzuschließen und das anfallende Wasser dann über eine gemeinsame Hebeanlage zu fördern.

In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass im Gegensatz zu Abwasserleitungen eine Druckprüfung der Sammelleitungen für das Regenwasser nicht zwingend erforderlich ist. Die Sammelleitungen binden jedoch im Baugrund ebenso wie die Lichtschächte bei Vorhandensein von stauendem Sickerwasser bzw. von Grundwasser in dieses ein. Eine Un­dichtigkeit der Sammelleitungen würde demnach zu einer Havarie führen, wenn der Pegel des stauenden Sickerwassers bzw. des Grund­wassers sich höher befindet als die Fensterbrüstungen. Aus diesem Grund wird eine Druckprüfung der Sammelleitungen für das Regenwasser in diesem Fall als zweckmäßig erachtet.

In begründeten Fällen darf die Hebeanlage gemäß [1] auch im Gebäude ausgeführt werden. Daher kann es – z.B. abhängig von der Lage der Lichtschächte im Grundriss – auch zweckmäßig sein, die Schächte nach innen zu entwässern.

Alternativ zu einer Hebeanlage ist bei natürlichem Gefälle auch eine Entwässerung der Lichtschächte über Rückstauverschlüsse zulässig [1]. In diesem Fall muss ein ausreichen­der Stauraum für Niederschlagswasser vorhanden sein, so dass ein Wassereintritt in das Gebäude auch bei zeitweise geschlossenem Rückstauverschluss nicht möglich ist. Diese Lösung wird jedoch nur dann als praktikabel angesehen, wenn im natürlichen Gefälle eine Anbindung z.B. an einen Kanal möglich ist.

Die Anbindung eines oder mehrerer Lichtschächte über einen Rückstauverschluss z.B. an eine Rigole ist im Regelfall nicht praktikabel. Wenn die Lichtschächte zeitweise in stauendes Sickerwasser einbinden, wird die (bei natürlichem Gefälle zwangsläufig tiefer liegende) Versickerungsanlage ebenfalls eingestaut. Die Dauer der Beanspruchung durch stauendes Sickerwasser kann nicht zuverlässig abgeschätzt werden. In der Folge ist eine Bemessung des für den Zeitraum des verschlossenen Rückstauverschlusses erforderlichen Stauraumes nicht möglich. Dies gilt analog für zeitweise in das Grundwasser einbindende Lichtschächte. Eine direkte Einleitung von Niederschlagsabflüssen in das Grundwasser ist gemäß DWA-A 138 [4] bzw. DWA-M 153 [5] ohnehin nicht zulässig.

Es ergibt sich die folgende Quintessenz:

Bei einer Beanspruchung durch Bodenfeuchte kann das in den Lichtschächten anfallende Wasser einfach versickert werden.

Bei einer Beanspruchung durch stauendes Sickerwasser oder (zeitweise) durch Grundwasser ist eine planmäßige Entwässerung der Lichtschächte erforderlich. Die Bemessung muss für den Jahrhundertregen erfolgen. Das Wasser muss im Regelfall mittels einer Hebeanlage über die Rückstauebene gefördert werden. Rückstauverschlüsse sind nur bei geeigneten Randbedingungen und Maßnahmen praktikabel.

Für die eingangs vorgestellten Fallbeispiele bedeutet diese Bewertung, dass in allen Fällen ein technischer Mangel vorliegt und somit eine Nacharbeit erforderlich ist. Insbesondere auch die Ausführung mit einem Ablauf, der bei stauendem Sickerwasser oder steigendem Grundwasser zeitweise verschlossen wird (vgl. die Bilder 7 und 8), stellt keine fachgerechte Lösung dar. Dies begründet sich bereits unabhängig von den Regelungen der DIN 1986-100 [1] dadurch, dass hier eine permanente Überwachung der Situation und damit ein aktives Handeln der Nutzer Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit ist.

 

Instandsetzung

Die beschriebenen Lichtschächte müssen nachträglich mit einer fachgerechten Entwässerung ausgestattet werden. Hierzu kommt aufgrund der Beanspruchung des Kellerbauwerks durch stauendes Sickerwasser vorzugs­weise die Nachrüstung von Abfluss- und Sammelleitungen und einer Hebeanlage in Betracht. Die Hebeanlage muss zu Revisionszwecken ausreichend zugänglich sein [3].

Im Fall des zuerst vorgestellten Sachverhalts ist zu berücksichtigen, dass trotz des vergleichsweise großen Stauvolumens im Lichtschacht und trotz der Auskunft der Eigen­tümer, sie hätten mehrfach Wasser aus den Lichtschächten entfernt, der Wassereintritt in das Gebäude erfolgt ist. Dies legt den Schluss nahe, dass neben dem unmittelbar in den Lichtschacht gelangenden Niederschlagswasser gegebenenfalls zusätzliches Oberflächenwasser dorthin abfließt. Die vor Ort getroffen­en Feststellungen stehen mit dieser Bewertung in einem plausiblen Zusammenhang (vgl. die Bilder 2 und 3).

Es sind auch Fehlstellen in der Dichtung zwischen dem Lichtschacht und dem Baukörper nicht sicher auszuschließen. Daher muss im Rahmen der Nacharbeit eine Überprüfung dieser Dichtung erfolgen. Eine Angleichung des Geländes zur Herstellung eines vom Licht­schacht weggerichteten Gefälles ist zweckmäßig, sofern ein Überstand des Lichtschachts über das Gelände nicht realisierbar ist.

Die erforderlichen Instandsetzungsmaßnahmen sind aufwändig. Dies verdeutlicht den Wert einer vollständigen und fachgerech­ten Planung auch der Details eines Bauvorhabens.

Literatur
[1] DIN 1986-100: „Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Teil 100: Bestimmungen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN 12056“, Ausgabe 05/2008
[2] Deutscher Wetterdienst: „KOSTRA-DWD-2000 – Starkniederschlagshöhen für Deutschland (1951-2000)“, Vertrieb über: Institut für technisch-wissenschaftliche Hydrologie (itwh)
[3] DIN EN 12056-4: „Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Teil 4: Abwasserhebeanlagen – Planung und Bemessung“, Ausgabe 01/2001
[4] DWA-A 138: „Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser“, Ausgabe 04/2005, Herausgeber: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.
[5] DWA-M 153: „Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser“, Ausgabe 08/2007, Herausgeber: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.


Schon gewusst?

Die Bemessungsregenspende ist regional unterschiedlich. Für Berlin (Zentrum) ist beispielsweise als Jahrhundertregen eine Regenspende r(5,100) = 668 l/(s ha) mit einer Dauer von fünf Minuten anzusetzen. Dies entspricht einer Wassermenge von etwa 20 l/m² oder 20 mm. Sofern Oberflächenwasser in einen Lichtschacht gelangen kann, bedarf es also nur einer vergleichsweise kleinen Einzugsfläche, um den Schacht innerhalb fünf Minuten bis zur Fensterbrüstung zu fluten.

Dies kann jedoch auch ohne Jahrhundertregen bereits in kurzer Zeit geschehen. Wiederum für Berlin ist statistisch alle zwei Jahre mit einem Starkregen über 15 Minuten mit einer Regenspende r(15,2) = 170 l/(s ha) zu rechnen. Dies entspricht einer Wassermenge von über 15 l/m² oder 15 mm.

Die Verdunstung des Wassers aus einem abflusslosen Lichtschacht hängt von vielen Parametern ab und kann daher nur überschlägig ermittelt werden. Als grober Richtwert sei eine Verdunstungsrate von 0,5 mm/d bis 2 mm/d genannt. Verdunstung ersetzt also keine Entwässerung! Dies gilt übrigens aus physikalischer Sicht auch für Tiefgaragen.

Weitere Informationen zu den regional unterschiedlichen Bemessungsregenspenden finden sich in den KOSTRA-Daten des Deutschen Wetterdienstes [1].

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