ACO Haustechnik

4. Berechnung von Fettabscheidern


Die Festlegung der Nenngröße (englisch: „Nominal Size“ - abgekürzt: „NS“) des Fettabscheiders hängt vom zu erwartenden Abwasserstrom aus der Küche ab. Besonders bei Neuplanungen ist dies häufig problematisch, da zum Zeitpunkt der Größenplanung des Fettabscheiders oft nicht viel über den zu erwartenden Küchenbetrieb mit Blick auf

  • Art der Küche,
  • Betriebszeiten,
  • Anzahl der Mahlzeiten und
  • Kücheneinrichtungsgegenstände

bekannt ist.

Bei Sanierungen von bereits bestehenden Küchen besteht nach DIN EN 1825-2 die Möglichkeit durch Messung des tatsächlichen Abwasservolumens die Nenngröße des Fettabscheiders zu bestimmen.

Sind zum Zeitpunkt der Planung detaillierte Daten zu den oben beschriebenen Punkten vorhanden, so kann eine Größenbestimmung mit Hilfe der in DIN EN 1825-2 beschriebenen Berechnungsmethoden durchgeführt werden.

Alle Berechnungsmethoden führen im Endergebnis zu einem am Zulauf des Fettabscheiders theoretisch maximal auftretenden Volumenstrom in Litern pro Sekunde. Dieser Wert wird zur Wahl der Nenngröße des Fettabscheiders herangezogen.

Gemäß DIN EN 1825 kann die Berechnung der Nenngröße eines Fettabscheiders durch verschiedene Methoden erfolgen. Alle Berechnungsmethoden stehen gleichberechtigt nebeneinander und können abhängig vom der Datengrundlage und Anwendung wahlweise verwendet werden. Falls eine Berechnung nach Methode 1 und Methode 2 möglich ist und sich hier unterschiedliche Nenngrößen ergeben, so wird empfohlen, die Methode zu verwenden, die zu einer größeren Nenngröße führt.

Nachfolgend findet sich eine Erörterung der Berechnungsmethoden nach Kücheneinrichtungsgegenständen und Küchentyp/Betriebsstunden/Anzahl der Essensportionen. Einige Behörden bevorzugen erfahrungsgemäß die Berechnung nach Kücheneinrichtungsgegenständen.

Da die Fettabscheider von ACO Haustechnik fast ausschließlich für gewerbliche Küchen Verwendung finden, wird auf eine Erläuterung der Berechnung nach Methode 3 für fleischverarbeitende Betriebe verzichtet. Der Grund hierfür ist, dass aufgrund der enormen Mengen von Abwasser, die in modernen Schlachtbetriebe anfallen, selbst über die größten von ACO Haustechnik erhältlichen Fettabscheider keine ausreichende Reinigung des Abwassers vorgenommen werden kann. Zudem fordern Kommunen in zunehmenden Maße klärwerksähnliche Vorreinigung von Abwässern aus fleischverarbeitenden Betrieben, welche die gleichzeitige Verwendung von Fettabscheidern nach DIN EN 1825 in der Regel unnötig machen.

Bei der Auslegung nach Kücheneinrichtungsgegenständen werden alle sich in der Küche befindlichen Entwässerungsgegenstände berücksichtigt, welche an den Fettabscheider angeschlossen werden. Ausgenommen hiervon sind nur Entwässerungsgegenstände, die nicht an den Fettabscheider angeschlossen werden, weil sie kein fetthaltiges Abwasser generieren (z.B. Gemüsewascheinrichtung).

Entwässerungsgegenstände ohne Fettanteil mit direktem Anschluss an die Kanalisation müssen nicht für die Größenfestlegung des Fettabscheiders herangezogen werden. Werden nicht fetthaltiges Abwasser produzierende Entwässerungsgegenstände aus bautechnischen Gründen trotzdem mit ihren Abwasserleitungen an einen Fettabscheider angeschlossen, so müssen sie in der Berechnung der Nenngröße des Fettabscheiders zwingend berücksichtigt werden. Entwässerungsgegenstände ohne Fettanteil zusammengeführt in eine Rohrleitung mit fetthaltigem Abwasser sind bei der Berechnung zu berücksichtigen. Der Grund hierfür ist folgender: Zwar erhöhen solche Gegenstände nicht den zusätzlichen Fettanteil, der in den Fettabscheider geführt wird, jedoch erhöhen sie den Gesamtabwasserstrom, der sich aus fetthaltigen Bestandteilen und Abwasser zusammensetzt.

ACO Haustechnik empfiehlt jedoch dringend, auf den Anschluss von nichtfetthaltiges Abwasser transportierenden Leitungen (z.B. Kaltwasseranschlüsse von Theken) an einen Fettabscheider zu verzichten, da dies erfahrungsgemäß zu Problemen in den Zulaufleitungen von Fettabscheidern führen kann, wenn diese nicht durch entsprechende Planung ausreichend gedämmt bzw. beheizt werden.

DIN EN 1825 legt für verschiedene Entwässerungsgegenstände in gewerblichen Küchen Abwasservolumenströme fest, dabei wird über einen Gleichzeitigkeitsfaktor gegebenenfalls die anfallende Abwassermenge reduziert, wenn von einem Entwässerungsgegenstand mehrere Einheiten angeschlossen werden.

Kücheneinrichtungsgegenstand Schmutzwasserabfluss für ein Stück Schmutzwasserabfluss für zwei Stück
Kochkessel Auslauf 50 mm 0,9 l/s 1,24 l/s
Geschirrspülmaschine gemäß DIN 2,4 l/s 2 l/s
Kippbratpfanne 0,45 l/s 0,62 l/s
Auslaufventil DN 20 R 3/4 0,45 l/s 0,62 l/s

Beispiele für Kücheneinrichtungsgegenstände nach DIN EN 1825-2 und berechneten Volumenströmen für ein bzw. zwei Stück nach der ebenfalls in DIN EN 1825-2 bereitgestellten Berechnungsmethode

Aus diesem Grund weisen die Abflusswerte der obigen Tabelle auch keinen linearen Zusammenhang auf. Der Anschluss von zwei Kochkesseln mit Auslauf 50 mm ergibt aufgrund des verwendeten Gleichzeitigkeitsfaktor daher nicht den erwarteten Anschlusswert von 1,8 l/s, sondern nur 1,24 l/s.

Die hier aufsummiert ermittelten Werte werden anschließend mit den Erschwernisfaktoren multipliziert. Siehe hierzu „Multiplikation mit Erschwernisfaktroen"

Behandlung von Bodenabläufen und Küchenrinnen

Bodenabläufe bzw. Bodenabläufe, welche an Küchenrinnen angeschlossen sind, verfügen über Abflusswerte in l/s (manchmal ist hier auch von „Anschlusswerten“ die Rede). Diese Werte geben lediglich Auskunft darüber, wie viel Abwasser in einer Sekunde über den Gegenstand maximal abgeleitet werden kann. Das Ableiten von an anderer Stelle produzierten Abwasser ist die einzige Aufgabe von Bodenabläufen.

Da Bodenabläufe also selber kein Abwasser produzieren können, sondern nur bereits existierendes Abwasser ableiten, dürfen bzw. können sie nicht zur Berechnung der Nenngröße eines Fettabscheiders herangezogen werden; der Fettabscheider würde dann unnötigerweise zu groß ausgelegt werden.

Aus diesem Grund befinden sich die verschiedenen Größen von Bodenabläufen nicht in der Liste der auswählbaren Entwässerungsgegenstände nach DIN EN 1825.

Für diese Auslegung müssen in der Planungsphase die folgenden Angaben vorliegen:

1. Um welche Art einer gewerblichen Küche handelt es sich?

DIN EN 1825 hat verschiedene Typen von gewerblichen Küchen festgelegt. Für jeden Küchentyp wird dabei eine Abwassermenge in Litern festgelegt, die je hergestellter Mahlzeit maximal anfällt:

Art des gewerblichen Küchenbetriebs Erkennungsmerkmale
Hotelküche - Marktfrische Ware
- Vielfältiges Speiseangebot
- Individuelle Speisenzubereitung á la minute
Spezialitätenrestaurant - Marktfrische, teilweise vorbereitet Ware
- Mittleres Speiseangebot
Werksküche/Mensa - Wenige Menüs
- Zubereitung in Großkochbehältern/Konvektomaten/Mikrowelle/hoher Anteil Einweggeschirr
Krankenhaus - Vorbereitete, teilweise marktfrische Ware
- Wenige Hauptmenüs (2-4)
- Viele Sonderkostformen in Kleinkochbehältern
Ganztages-Großküche - Marktfrische Ware, hoher Anteil Dauerkonserven
- Wenige Menüs (1 – 2)
- Zubereitung in wenigen Großkochbehältern

Eine Einordnung von nicht aufgeführten Küchenarten kann aufgrund der existierenden Erkennungsmerkmale in die jeweils passendste Küchenart erfolgen.

Durch die Wahl des Küchenbetriebs wird die Menge an Abwasser festgelegt, die pro hergestellter Essensportion anfällt.


2. Wie viele Mahlzeiten werden täglich produziert?

Die Anzahl der Mahlzeiten kann dem täglichen, monatlichen Durchschnitt entsprechen. Je mehr Mahlzeiten anfallen, desto mehr Abwasser wird während des täglichen Betriebes anfallen.


3. Wie viele Stunden beträgt die tägliche Betriebszeit in der Küche?

Die Betriebszeit der Küche umfasst die Zeit, in der die Mahlzeiten zubereitet werden, sowie die Zeit, in der die Kücheneinrichtungsgegenstände bzw. Geschirr, Teller, Töpfe und Pfannen gereinigt werden. Der Kommentar zu DIN 1986-100 hat hierzu folgende Empfehlungen bezüglich der Betriebszeiten abhängig von der Art des Küchenbetriebs festgelegt:

Art des Küchenbetriebs Zeitdauer der Beaufschlagung in Stunden
Restaurant 7-8 Stunden bei Ganztagsbetrieb
Werksküche/Mensa 3-4 Stunden bei normalem Mittagstisch
4-5 Stunden bei einem 2-Schichtbetrieb
Hotel 8-10 Stunden bei Restaurant mit Frühstück, Mittag- und Abendessen
Krankenhaus 4-5 Stunden
Ganztagsküche 6 Stunden

Anschließend werden die täglich hergestellten Mahlzeiten mit der jeweils zugrundeliegenden Abwassermenge pro Mahlzeit multipliziert und durch die Betriebszeit geteilt:

Qs = (Mahlzeiten x Abwassermenge pro Mahlzeit) / (Betriebszeit in Stunden x 3600)

Da der Faktor der Betriebszeit im Nenner der Berechnung auftaucht, sind folgende praktische Zusammenhänge zwangsläufig festgelegt:

  • Je geringer die Betriebszeit bei gleichbleibender Abwassermenge, desto größer die während der Betriebszeit zu entwässernde Abwassermenge und somit desto größer der auszuwählende Fettabscheider
  • Je länger die Betriebszeit bei gleichbleibender Abwassermenge, desto geringer die während der Betriebszeit zu entwässernde Abwassermenge und somit desto kleiner der auszuwählende Fettabscheider

Grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen sich ändernden Betriebsstunden bei gleichbleibender täglicher Abwassermenge (=gleichbleibende Anzahl täglich produzierter Gerichte)

Der ermittelte Schmutzwasserabfluss Qs wird anschließend mit den Erschwernisfaktoren multipliziert. Siehe hierzu „Multiplikation mit Erschwernisfaktroen"

Die Abscheidewirkung kann durch folgende Faktoren (siehe hierzu „Wie funktionieren Fettabscheider nach DIN EN 1825?") negativ beeinflusst werden:

  • Hohe Temperatur des Abwassers
  • Hohe Dichte der verwendeten Öle zum Kochen
  • Putzmittel mit starker Reinigungswirkung

Dies kann dazu führen, dass ein nach Methode 1 oder 2 korrekt bemessener Fettabscheider nicht effektiv arbeitet, d.h. es wird zu wenig Fett abgeschieden.

Solange die abscheidbaren Fette und Öle nicht in stabilen Emulsionen vorliegen, kann über die Einbeziehung von sogenannten „Erschwernisfaktoren“ ein Sicherheitszuschlag auf die Nenngröße des Fettabscheiders vorgenommen werden.

Das bedeutet, dass sich die Nenngröße nach Multiplikation des Schmutzwasserzuflusses Qs mit den Erschwernisfaktoren (ft, fd, und/oder fr) erhöht. Dadurch wird die Verweilzeit des Abwassers im Fettabscheider erhöht und ein bessere Abscheidewirkung erreicht.

Bei der finalen Ermittlung der Nenngrößen wird der zuvor berechnete Schmutzwasserzufluss mit Erschwernisfaktoren multipliziert. Drei Erschwernisfaktoren können angewendet werden:

1. Temperaturfaktor (ft)

Abhängig von der Temperatur des zulaufenden Abwassers wird der Erschwernisfaktor für die Temperatur ausgewählt:

TemperaturErschwernisfaktor ft
unter 60° C1,0
über 60° C1,3

2. Dichtefaktor (fd)

Liegen Informationen über das verwendete Öl vor, so kann dies mit in der Berechnung einfließen. DIN EN 1825 Teil 2 listet die Dichten von verschiedenen Fetten und Ölen im Anhang B auf.

Fett / ÖlDichte bei einer Temperatur von 20° C g/cm³
Olivenöl0,91
Palmkernöl0,94 bis 0,95
Sonnenblumenöl0,92 bis 0,93

Auszug aus DIN EN 1825-2, Tabelle B.1 (Dichte von Fetten und Ölen)

Abhängig von der jeweiligen Dichte des verwendeten Fettes oder Öles wird anschließend der Dichtefaktor fd ausgewählt:

DichteDichtefaktor fd
bis 0,94 g/cm³1,0
über 0,94 g/cm³1,3

3. Reinigungsmittelfaktor (fr)

Unter Reinigungsmittel fallen unter anderem auch Geschirrspülpulver und Spülmittel

Anwendung von Spül- und ReinigungsmittelnErschwernisfaktor fr
Keine Anwendung1,0
Gelegentliche oder ständige Anwendung1,3
Sonderflälle, z.B. Krankenhäuser>= 1,5

Nach der Multiplikation des Schmutzwasserabflusses Qs mit den Erschwernisfaktoren ergibt sich in der Regel eine Dezimalzahl. Diese entspricht der Nenngröße, die für den berechneten Anwendungsfall ausreichend wäre.

Ist keine Nenngröße zu finden, welche direkt dem berechneten Wert entspricht (und das ist nahezu in allen Fällen zutreffend), so wird die nächsthöhere, vorhandene Nenngröße aus dem Lieferprogramm gewählt.

ACO Haustechnik bietet hierfür eine ausgewählte Anzahl von Nenngrößen an, es werden auch Zwischengrößen berücksichtigt, wie z.B. NS 5.5 und NS 8.5, um eine den tatsächlichen Abwassermengen entsprechende Größenauswahl zu erleichtern.

Beispiel:

Das Berechnungsergebnis ergibt für den Fettabscheider die Nenngröße 7,3. Üblicherweise wäre nun als nächstgrößere Nenngröße die NS 10 zu wählen. Das Produkt-Portfolio von ACO Haustechnik umfass aber in diesem Bereich die Nenngrößen 7 und 8.5. Es kann daher die näherliegende Nenngröße 8.5 gewählt.

Fettabscheider nach DIN EN 1825 müssen eingebaut werden, wenn die jeweils zuständigen kommunalen Behörden dies fordern. Um die Bewilligung zur Installation und zum Betrieb der berechneten Nenngröße erhalten zu können, müssen maximal folgende Dokumente eingereicht werden:

  • Berechnung der Nenngröße nach DIN EN 1825 unter Angabe aller Parameter
  • Leistungserklärung der Nenngröße des/der in Frage kommenden Hersteller der/des Fettabscheiders
  • Produktdatenblatt der Nenngröße des Herstellers

ACO Haustechnik bietet diese Dokumente alle über den eigenen Online-Service an. Wird die Berechnung mit dem ACO Auslegungstool für Fettabscheider durchgeführt, so kann ein PDF erstellt werden, auf welchem anschließend die Berechnungsergebnisse, Projektdaten und alle Bemessungsgrundlagen zu finden sind. Die Auslegung kann dann mit dem Entwässerungsantrag bei der zuständigen Behörde eingereicht werden.

Alle Leistungserklärungen der Fettabscheider Typen nach Produktnamen befinden sich zum Download auf der Seite dop.aco.com.

Auf dem Onlinekatalog von ACO Haustechnik schließlich können nach Eingabe der entsprechenden Artikelnummer die Produktdatenblätter mit Ausschreibungstext und Produktabmessungen heruntergeladen werden.

Die in DIN EN 1825 festgelegten Berechnungsmethoden können über entsprechende Kalkulationsprogramme verwendet werden.

Auf der Homepage von ACO Haustechnik befinden sich ein Auslegungstool für Fettabscheider: https://www.aco-haustechnik.de/produkte/auslegungstools/auslegung-fettabscheider

Diese Programme bilden die Formeln und Werte der zugrundeliegenden Variablen ab.

Programme zur Auslegung von Fettabscheidern finden sich unter www.aco-haustechnik.de.

  • Die Größenauslegung von Fettabscheider kann nach Methoden vorgenommen werden, die in DIN EN 1825 beschrieben sind. Eine praktische Größenbemessung kann auch durch Messung tatsächlicher Schmutzwasserzufluss vorgenommen werden, wenn sich die in Frage kommende Küche bereits in Betrieb befindet.
  • Der berechnete bzw. gemessene Schmutzwasserzufluss Qs wird mit den Erschwernisfaktoren für Dichte, Temperatur und Reinigungsmittel multipliziert. Anschließend wird die nächst höher vorhandene Nenngröße ausgewählt.
  • Bodenabläufe und Küchenrinnen dürfen nicht bei der Berechnung nach Kücheneinrichtungsgegenständen herangezogen werden, da diese selber kein Abwasser produzieren.
  • Es sind nur diejenigen Kücheneinrichtungsgegenstände in der Berechnung zu berücksichtigen, deren Abwasser tatsächlich dem Fettabscheider zugeführt wird. Es spielt dabei keine Rolle, ob diese angeschlossenen Gegenstände fetthaltiges Abwasser produzieren oder nicht.
  • Die nach DIN EN 1825 durchgeführten Berechnungen müssen mit dem Entwässerungsantrag zur Genehmigung der Nenngröße des Fettabscheiders eingereicht werden. Dazu lässt sich über das Auslegungstool von ACO Haustechnik ein PDF Dokument erzeugen, in welchem die Projektdaten, die Berechnungsgrundlagen und das Berechnungsergebnis enthalten sind.

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