Kanalprofile: Formen und Hydraulik | Kanalinspekteure.de

Kanalprofile: Einsatz, Hydraulik, Durchmesser und Werkstoffe | Kanalinspekteure.de
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Kanalprofile: die richtige Form für den Abfluss.

Kreis, Ei, Maul oder Rechteck: Die Querschnittsform beeinflusst, wie viel Abwasser ein Kanal aufnehmen kann, wie sich das Wasser bei geringer Füllung bewegt und wie aufwendig Bau und Unterhaltung werden. Dieser Leitfaden erklärt die wichtigsten Profile, ihre Einsatzgebiete, hydraulischen Funktionen, Abmessungen und Werkstoffe verständlich und praxisnah.

ProfilformenHydraulik einfach erklärtDurchmesser & MaßeRohrwerkstoffe
◯Profile und typische Einsatzfälle vergleichen
≈Abfluss und Füllhöhe verstehen
▤Maße und Werkstoffe richtig einordnen
Der Überblick

Warum die Kanalform mehr ist als eine Frage der Optik

Ein Kanal muss Abwasser sicher ableiten – bei trockenem Wetter ebenso wie bei Starkregen, unterschiedlichen Zuflüssen und wechselnden Füllständen. Die Profilform beeinflusst Querschnitt, benetzten Umfang, Fließgeschwindigkeit, Ablagerungsverhalten, Herstellbarkeit und Zugänglichkeit. Deshalb wird ein Profil nicht nach Gefühl ausgewählt, sondern passend zu Hydraulik, Randbedingungen, Betrieb und Kosten.

01
Grundlagen

Was ist ein Kanalprofil?

Das Profil ist die Form, die man im Querschnitt des Kanals sieht.

Schneidet man einen Kanal gedanklich quer zur Fließrichtung durch, sieht man seine Querschnittsform. Diese Form heißt Kanalprofil. Je nach Bauart kann der Querschnitt kreisförmig, eiförmig, maulförmig, rechteckig, trapezförmig oder anders gestaltet sein. Das Profil ist nicht dasselbe wie der Werkstoff: Ein Kreisprofil kann beispielsweise aus Kunststoff, Steinzeug, Beton oder GFK bestehen. Für die Einordnung der technischen Anforderungen und der einschlägigen Vorgaben lohnt sich ergänzend ein Blick in die Übersicht der DIN- und DWA-Regelwerke der Kanaltechnik.

Bei geschlossenen Kanälen fließt Abwasser häufig im Freispiegelabfluss. Das bedeutet, dass im Kanal eine freie Wasseroberfläche vorhanden ist und das Gefälle den Abfluss antreibt. Bei hohem Zufluss kann ein Kanal stärker gefüllt sein; in bestimmten Situationen kann er auch vollgefüllt oder unter Druck geraten. Offene Gerinne, Druckleitungen und Sonderbauwerke haben zum Teil andere hydraulische Randbedingungen.

Merksatz

Das Profil beschreibt die Form. DN beziehungsweise Innenmaße beschreiben die Größe. Der Werkstoff beschreibt, woraus das Rohr oder Bauwerk besteht. Erst zusammen mit Gefälle, Rauheit, Zufluss und Betriebszustand ergibt sich die hydraulische Leistungsfähigkeit.

02
Profilformen

Die wichtigsten Kanalprofile im Vergleich

Die Skizzen sind schematisch und nicht maßstäblich.

Kreisprofil

Der Allrounder: konstruktiv einfach, gut herstellbar und in vielen Nennweiten verfügbar. Wird häufig für Hausanschlüsse und öffentliche Freispiegelkanäle eingesetzt.

Eiprofil

Schmalere Sohle und breiter werdender Oberbereich. Kann bei stark schwankenden Abflüssen vorteilhaft sein, etwa in Mischwasserkanälen mit geringem Trockenwetterabfluss und großen Regenwetterspitzen.

Maulprofil

Breiter Querschnitt mit abgeflachter Sohle und rundem oberen Abschluss. Kommt unter anderem bei großen Abflüssen und engen Höhenverhältnissen zum Einsatz; die genaue Geometrie variiert.

Rechteckprofil / Kastenkanal

Gerade Wände und flache Decke. Oft für große Sammler, Sonderbauwerke oder offene beziehungsweise geschlossene Gerinne, wenn Bauhöhe, Einbindung oder Bauweise maßgeblich sind.

Bogen- oder U-Profil

Gebogene beziehungsweise U-förmige Form mit seitlichen Wänden. Wird bei bestimmten Bauwerken, Gerinnen oder vorhandenen Sonderquerschnitten genutzt; Auswahl und Abdeckung hängen vom Einsatz ab.

Trapezprofil / offenes Gerinne

Geneigte Böschungen und breite Sohle. Typisch für offene Entwässerungsgräben und Gerinne, etwa zur Regenwasserableitung. Es gelten zusätzliche Anforderungen an Böschung, Erosionsschutz und Unterhaltung.

Weitere Formen sind zum Beispiel Oval-, Doppeltrapez-, Drachen- und Sonderprofile sowie historische gemauerte Querschnitte. In Bestandsdokumentationen werden Profilarten häufig über feste Bezeichnungen erfasst. Die BFR Abwasser führt dafür unter anderem Kreis-, Ei-, Maul-, Rechteck-, Trapez-, U-, Bogen-, Oval- und weitere Profiltypen auf. Zur Profilarten-Referenz der BFR Abwasser.

03
Auswahl

Wann wird welches Profil eingesetzt?

Die Form muss zum Zuflussverlauf und zu den baulichen Randbedingungen passen.

ProfilTypische EinsatzsituationStärkenZu beachten
KreisHausanschluss, Schmutzwasser-, Regenwasser- und MischwasserkanalEinfach zu fertigen und zu verlegen; statisch und konstruktiv bewährt; viele Material- und Größenvarianten.Für eine sehr große Schwankung zwischen Trockenwetter- und Spitzenabfluss kann eine andere Geometrie im Einzelfall günstiger sein.
EiTraditionell vor allem größere Mischwasserkanäle mit stark wechselndem AbflussDie engere Sohle kann bei kleiner Wasserführung eine größere Fülltiefe und damit unter geeigneten Bedingungen günstigere Fließverhältnisse bewirken; oben steht mehr Querschnitt für hohe Abflüsse bereit.Kein automatischer Selbstreinigungseffekt. Maßgeblich sind tatsächliche Abflüsse, Gefälle, Rauheit, Sedimente und Unterhaltung; Formteile und Bau können aufwendiger sein.
MaulGroße Sammler, geringe verfügbare Bauhöhe oder bestehende SonderkanäleRelativ breite Form kann bei begrenzter Höhe eine große Breite und Abflussfläche bieten.Breitere Sohlenbereiche können bei wenig Wasser andere Fließ- und Ablagerungsverhältnisse erzeugen. Geometrie exakt in der hydraulischen Berechnung berücksichtigen.
Rechteck / KastenGroße Sammler, Entlastungsbauwerke, unterirdische Gerinne, örtliche PlatzrestriktionenGute Anpassbarkeit an Bauwerksgeometrie; kann hohe Abflüsse bei begrenzter Höhe aufnehmen.Ecken, Sohlenbereiche, Übergänge und größere benetzte Umfänge beeinflussen die Hydraulik; Konstruktion und Wartungszugang sind mitzuplanen.
Bogen / UGerinne, Sonderbauwerke oder vorhandene historische ProfilformenKann zum gewünschten Abflussquerschnitt und zur baulichen Situation passen.Kein pauschal optimaler Einsatz: Querschnitt, Abdeckung, Standsicherheit, Zugang und Betrieb projektbezogen prüfen.
Trapez / offenRegenwassergräben, offene Ableitungsgerinne und GewässerabschnitteKann große Abflüsse mit freier Oberfläche aufnehmen; Böschungsneigung und Sohlbreite sind anpassbar.Flächenbedarf, Böschungssicherheit, Erosion, Bewuchs, Sediment und Zugang für Unterhaltung berücksichtigen.
Die entscheidende Frage lautet nicht nur „Welches Profil schafft den größten Abfluss?“

Ein gutes Konzept muss auch bei kleinen Zuflüssen funktionieren, Ablagerungen und Rückstau berücksichtigen, baulich herstellbar und dauerhaft wartbar sein. Die Profilwahl ist Teil der Gesamtplanung und kein Ersatz für eine hydraulische Bemessung.

04
Hydraulik

Wie wirkt sich das Profil auf den Abfluss aus?

Vier Grundgrößen erklären, warum zwei gleich große Profile nicht zwingend gleich leistungsfähig sind.

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Durchströmte Fläche A

Das ist die Fläche des Querschnitts, die gerade mit Wasser gefüllt ist. Sie ändert sich mit dem Wasserstand. Die volle geometrische Fläche ist bei einem nur teilweise gefüllten Kanal nicht vollständig aktiv.

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Benetzter Umfang P

Das ist der Teil des Kanalumfangs, der mit Wasser in Kontakt steht. Die freie Wasseroberfläche zählt dabei nicht zum benetzten Umfang. Rauheit und Reibung entlang dieser Fläche bremsen die Strömung.

R

Hydraulischer Radius Rₕ

Er ergibt sich aus durchströmter Fläche geteilt durch benetzten Umfang: Rₕ = A / P. Ein größerer hydraulischer Radius bedeutet im gleichen Modell häufig weniger Reibungseinfluss pro durchströmter Fläche – er allein bestimmt aber nicht den Durchfluss.

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Gefälle und Rauheit

Das Längsgefälle treibt den Freispiegelabfluss an. Die Oberflächenrauheit, Fugen, Ablagerungen, Bögen, Schächte und Übergänge beeinflussen, wie viel Energie verloren geht.

Rₕ = A / P

Hydraulischer Radius = durchströmte Fläche geteilt durch benetzten Umfang.

v ≈ kₛₜ · Rₕ^(2/3) · √I   |   Q = A · v

Vereinfachte Strickler-Darstellung für gleichförmigen Freispiegelabfluss: Geschwindigkeit v hängt unter anderem von hydraulischem Radius, Rauheitsbeiwert kₛₜ und Gefälle I ab. Q ist der Volumenstrom. Für reale Planung sind die Anwendungsgrenzen und Rechenvorgaben des geltenden Regelwerks zu beachten.

Warum ist ein Eiprofil bei geringer Wasserführung oft interessant?

Bei kleinem Zufluss läuft Wasser im Eiprofil in der schmaleren unteren Zone zusammen. Dadurch kann die Fülltiefe im Vergleich zu einem entsprechend breiten Kreisprofil höher sein. Unter passenden Bedingungen kann das die Strömung bei Trockenwetter begünstigen. Bei Regen nimmt das Profil im breiteren oberen Bereich zusätzlich Wasser auf.

Das ist ein möglicher Vorteil, keine Garantie für Selbstreinigung. Ob Feststoffe transportiert werden, hängt auch von Gefälle, Abflussmenge, Füllungsgrad, Feststoffart, Rauheit und Betriebsbedingungen ab. Bei zu geringem Zufluss können sich auch in einem Eiprofil Ablagerungen bilden.

Was passiert bei zu geringem oder zu großem Gefälle?

Bei geringem Gefälle kann die Fließgeschwindigkeit bei kleinen Zuflüssen zu niedrig sein, sodass Feststoffe liegen bleiben. Ein sehr steiles Gefälle kann hohe Geschwindigkeiten und Energieverluste an Übergängen verursachen. Es zählt deshalb nicht „je steiler, desto besser“, sondern eine Berechnung mit den tatsächlichen Zufluss- und Randbedingungen. Das DWA-Arbeitsblatt A 110 behandelt die hydraulische Dimensionierung und den Leistungsnachweis für im Freispiegelsystem betriebene Entwässerungsleitungen und -kanäle. DWA-A 110: Informationen zum Regelwerk. Für überschlägige und weiterführende Berechnungen kannst du außerdem das Technische Rechenzentrum nutzen; die fachlichen Grundlagen sind in unserer Regelwerksübersicht zusammengefasst.

05
Abmessungen

Durchmesser, Nennweite, Höhe und Breite

Bei runden Rohren steht oft DN auf dem Plan. Bei anderen Profilen braucht man meist mehr als eine Zahl.

Bei einem Kreisrohr ist die Größenangabe meist eine Nennweite (DN) oder eine material- und produktbezogene Durchmesserangabe. Wichtig: DN ist nicht automatisch identisch mit dem tatsächlich gemessenen Innendurchmesser. Je nach Werkstoff und Rohrsystem kann sich die Bezeichnung auf unterschiedliche Bezugsmaße beziehen. Für die Hydraulik ist der freie Innenquerschnitt entscheidend; für Einbau und Statik sind auch Außendurchmesser, Wanddicke und Verbindungssystem relevant.

Bei Eiprofilen, Maulprofilen und anderen Sonderformen wird die Größe typischerweise über Breite × Höhe beziehungsweise über definierte Profilabmessungen beschrieben. Zwei Profile mit gleicher Höhe können unterschiedliche Breiten und damit unterschiedliche Flächen und benetzte Umfänge haben. Es reicht deshalb nicht, ihre Größen nur nach der Höhe zu vergleichen. Bei der digitalen Bestands- und Zustandsdokumentation müssen Profilart und Abmessungen außerdem eindeutig erfasst und übergeben werden. Dazu passt die Fachseite zum ISYBAU-Datenaustausch in der Kanaltechnik.

Bereich / BeispielTypische GrößenangabeWorauf achten?
GrundstücksentwässerungHäufig runde Rohre, zum Beispiel Nennweiten im Bereich DN 100 bis DN 200 – konkrete Anwendung abhängig von Anlage und Regeln.DN nicht mit freiem Innendurchmesser gleichsetzen; Anschlussbedingungen, Gefälle und Bemessung beachten.
Öffentliche kleinere bis mittlere KanäleHäufig Kreisrohre ab etwa DN 200/250 aufwärts; die tatsächliche Bandbreite variiert je nach Netz.Hydraulischer Nachweis, Einbau, Belastung, Reinigbarkeit und Anschlussdetails berücksichtigen.
Große SammlerGroße Kreisnennweiten oder Sonderprofile; bei Kastenkanälen häufig Maße in Millimetern oder Metern, z. B. Breite × Höhe.Bauwerksstatik, Zugänglichkeit, Betriebssicherheit und hydraulische Spitzenlasten planen.
Ei- und MaulprofileProfiltyp plus definierte Breite und Höhe; Norm- oder Sondergeometrie angeben.Die genaue Querschnittsgeometrie beeinflusst Fläche und benetzten Umfang. Nicht aus einer einzelnen DN-Zahl ableiten.
Die genannten Größenbereiche sind nur eine grobe Orientierung.

Sie sind keine verbindlichen Mindest- oder Höchstwerte. Verfügbare Durchmesser und Profilabmessungen hängen von Werkstoff, Hersteller, Produktnorm, Bestand und Projekt ab. Die endgültige Nennweite wird aus dem erforderlichen Abfluss, dem Gefälle, den Randbedingungen und den geltenden Bemessungsregeln bestimmt.

Warum ein größerer Durchmesser nicht automatisch die beste Lösung ist

Ein überdimensionierter Kanal kann bei kleinen Zuflüssen zu geringere Füllstände und ungünstigere Fließbedingungen führen. Ein zu kleiner Querschnitt dagegen kann bei Spitzenzuflüssen zu Rückstau oder Überlastung führen. Ziel ist ein Querschnitt, der die erforderlichen Abflüsse sicher bewältigt und auch unter den maßgeblichen Betriebszuständen funktioniert.

06
Rohrmaterial

Welche Werkstoffe werden für Kanalprofile verwendet?

Der Werkstoff muss zum Abwasser, Boden, Grundwasser, zur Belastung und zur Einbausituation passen.

WerkstoffTypische EigenschaftenHäufige EinsatzfelderPlanungshinweise
Beton / StahlbetonHohe Tragfähigkeit und robuste Bauweise; in großen Dimensionen und vielen Formen verfügbar.Öffentliche Kanäle, große Regen- und Mischwasserkanäle, Sammler und Sonderbauwerke.Chemische Beanspruchung, Korrosion, Abrieb, Fugen und Betondeckung je nach Einsatz berücksichtigen.
SteinzeugHarte, glatte und chemisch beständige Innenoberfläche; häufig mit Steckmuffenverbindungen.Vor allem kleinere und mittlere Freispiegel-Abwasserleitungen.Material und Verbindung auf Einbau, Stoßbeanspruchung und vorhandene Innenmaße abstimmen.
Kunststoffe: PVC-U, PP, PEGeringes Gewicht, korrosionsbeständig und mit glatten Innenflächen; Eigenschaften unterscheiden sich nach Polymer und Rohrsystem.Hausanschlüsse, Grundstücksentwässerung und je nach System auch größere Leitungen.Ringsteifigkeit, Bettung, Verformung, Temperatur, Chemikalien und Verbindungsart prüfen. PE wird unter anderem auch für Druckleitungen eingesetzt.
GFK / glasfaserverstärkter KunststoffGutes Verhältnis aus Gewicht und Festigkeit; große Rohrsysteme und produktspezifische Innenauskleidungen verfügbar.Größere Kanäle, Sanierung, spezielle chemische oder hydraulische Randbedingungen – je nach Produktzulassung.Wandaufbau, Ringsteifigkeit, Einbau, Anschlüsse, Oberflächenqualität und projektspezifische Eignung kontrollieren.
Duktiles GusseisenHohe mechanische Belastbarkeit; Beschichtungen und Auskleidungen sind für den Einsatz wichtig.Besondere Belastungssituationen, bestimmte Druck- oder Freispiegelsysteme und Sonderanwendungen.Korrosionsschutz, Innenauskleidung, Abwasserchemie und Verbindungssystem abstimmen.
Mauerwerk / Klinker / historische BauweisenIn alten Netzen und großen Gewölbe- oder Sonderprofilen anzutreffen.Historische Stadtkanäle, große Altbauquerschnitte und Bestandsbauwerke.Bestandszustand, Fugen, Infiltration, Tragverhalten und Sanierbarkeit individuell untersuchen.

Es gibt keinen Werkstoff, der für alle Kanalprofile und Einsatzbedingungen pauschal der beste ist. Wichtig sind unter anderem Dichtheit, mechanische Belastbarkeit, chemische Beständigkeit, Abrieb, Einbaubedingungen, Lebenszyklus und die Möglichkeit, Anschlüsse dauerhaft dicht auszuführen. Auch die Verbindung ist Teil des Rohrsystems und darf nicht als Nebensache behandelt werden. Bei größeren Querschnitten und besonderen Bauformen sind zudem Schächte, Übergänge und weitere Bauwerke mitzudenken. Mehr dazu findest du unter Schächte und Bauwerke der Kanalisation.

07
Praxis

Beispiele: Wie würde man die Auswahl gedanklich angehen?

Die Beispiele zeigen eine Vorgehensweise, keine fertige Bemessung.

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Ein normaler Hausanschluss

Meist ist ein kreisförmiges Rohr die naheliegende Standardlösung. Der genaue Innendurchmesser ergibt sich aus den angeschlossenen Entwässerungsgegenständen, der Leitungsführung, dem Gefälle und den geltenden Regeln. Eine größere Leitung nur „zur Sicherheit“ einzubauen, ist kein Ersatz für eine fachgerechte Auslegung.

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Ein Mischwasserkanal mit sehr wechselndem Abfluss

Bei wenig Trockenwetterabfluss und hohen Regenwetterspitzen kann ein Eiprofil untersucht werden. Seine schmalere Sohle kann bei geringer Füllung vorteilhafte Strömungsverhältnisse unterstützen, während der obere Querschnitt zusätzliche Abflussfläche bereitstellt. Ob es wirklich günstiger ist, muss berechnet werden.

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Ein sehr großer Sammler bei begrenzter Höhe

Ein Maul- oder Rechteckprofil kann in Betracht kommen, wenn der verfügbare Einbauraum eine begrenzte Höhe, aber größere Breite vorgibt. Bauliche Statik, Fließverhältnisse, Zugänglichkeit und Unterhaltung sind gemeinsam zu betrachten.

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Ein offener Regenwassergraben

Ein Trapezprofil kann geeignet sein, weil Böschungsneigung und Sohlbreite angepasst werden können. Dabei dürfen Erosionsschutz, Bewuchs, Sediment, Flächenbedarf und sichere Unterhaltung nicht übersehen werden.

Checkliste für die Profilwahl

  1. Zuflüsse bestimmen: Welche Wassermengen sind bei Trockenwetter, Regen und Spitzenbelastung zu erwarten?
  2. Gefälle und Höhenlage prüfen: Welche Höhen stehen zwischen Anfang und Ende zur Verfügung?
  3. Abflusszustände untersuchen: Wie füllt sich der Querschnitt bei kleinen und großen Zuflüssen?
  4. Werkstoff und Belastung auswählen: Welche Boden-, Grundwasser-, Verkehrs- und Abwasserbedingungen wirken?
  5. Bau und Betrieb mitdenken: Wie wird gebaut, gereinigt, inspiziert und später saniert? Bei der Zustandserfassung helfen die Grundlagen zu DIN EN 13508-2 – Codes verstehen und richtig anwenden.
  6. Hydraulisch und konstruktiv nachweisen: Die Entscheidung mit dem geltenden Regelwerk und belastbaren Projektdaten prüfen lassen.

Wenn bei der späteren Inspektion Schäden dokumentiert werden, ist das passende DIN-EN-13508-2-Codeverzeichnis eine praktische Ergänzung zur Profil- und Bestandsbeschreibung.

Hinweis zur Bemessung

Diese Seite vermittelt Grundlagen. Sie ist kein Rechenprogramm und ersetzt keine hydraulische Berechnung, statische Bemessung oder projektspezifische Prüfung durch qualifizierte Fachplaner.

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Kurz erklärt

Häufige Fragen zu Kanalprofilen

Ist ein Kreisprofil immer die beste Wahl?

Nein, aber es ist eine sehr verbreitete und häufig wirtschaftliche Standardform. Bei speziellen Anforderungen an Höhenlage, stark schwankenden Abfluss oder vorhandene Bauwerke können andere Profile sinnvoll sein.

Ist das Eiprofil selbstreinigend?

Nicht automatisch. Die schmale Sohle kann bei niedrigen Abflüssen günstigere Fließbedingungen unterstützen. Die tatsächliche Ablagerungsneigung hängt aber auch von Gefälle, Zufluss, Feststofftransport, Rauheit und Betrieb ab.

Kann ich DN direkt mit dem tatsächlichen Innendurchmesser gleichsetzen?

Nein, nicht grundsätzlich. DN ist eine Nennweitenangabe; der tatsächliche Innen- und Außendurchmesser hängt vom Rohrsystem, Werkstoff und der Wanddicke ab. Für Hydraulik und Einbau müssen die passenden Produktmaße verwendet werden.

Welche Werkstoffe sind am langlebigsten?

Das lässt sich nicht allgemein beantworten. Lebensdauer und Eignung hängen von Abwasserchemie, Belastung, Einbau, Verbindung, Korrosionsschutz und Wartung ab. Der richtige Werkstoff ist derjenige, der die projektspezifischen Anforderungen nachweislich erfüllt.

Welche Regelwerke sind für die hydraulische Auswahl wichtig?

Für Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden sind unter anderem DIN EN 752 sowie DWA-A 110 relevant. Welche Regeln in welchem Umfang anzuwenden sind, hängt vom Projekt, vom Auftraggeber und von den geltenden Anforderungen ab.

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Weiterführendes Fachwissen

Diese Themen ergänzen die Profilplanung

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Fachliche Quellen und weiterführende Informationen:
• UNITRACC: Querschnittsformen und Abmessungen
• DWA-A 110: Hydraulische Dimensionierung und Leistungsnachweis
• DIN EN 752: Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden
• BFR Abwasser: Profilarten in den Stammdaten
• Bauprofessor: Kanalrohr und Werkstoffe
Die Profilwahl und Dimensionierung muss immer mit den konkreten Zuflüssen, dem Gefälle, den örtlichen Randbedingungen und den geltenden technischen Regeln abgeglichen werden.
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