HDD-Bohrprofilrechner
Berechnet die erforderliche Einzugskraft entlang eines HDD-Bohrprofils und vergleicht sie mit der zulässigen Kraft nach DVGW GW 321.
Hinweis: Dieser Schnellcheck dient ausschließlich der Orientierung. Die Ergebnisse ersetzen keine projektspezifische Auslegung. Bemessung und Freigabe obliegen dem verantwortlichen Projektbüro. Alle Angaben ohne Gewähr. Vollständiger Disclaimer
Anwendung & Hintergrund
Der HDD-Bohrprofilrechner beantwortet die zentrale Planungsfrage: „Ist die geplante Horizontalbohrung mit dem gewählten PE-Rohr machbar?"
Anders als der Einzugskraftrechner, der nur die zulässige Kraft berechnet (= Was hält das Rohr aus?), ermittelt dieses Tool zusätzlich die erforderliche Einzugskraft entlang des Bohrprofils — und vergleicht beide Werte.
Berechnungsmodell
Das Tool verwendet die Schätzradius-Methode mit einem vereinfachten 4-Punkt-Profil. Die Kraftberechnung basiert auf der Euler-Eytelwein-Gleichung (Seilreibung/Capstan-Effekt) und einem geometrischen Profilmodell:
Oberfläche ──── Rollen ────╲ Eintritt (α₁)
╲
╲── Tiefpunkt ─── Sohle (L₃) ─── Tiefpunkt ──╱
╱ Austritt (α₂)
╱── Oberfläche
Aus den Eintrittswinkeln und der Überdeckungstiefe werden die Bogenradien geschätzt:
$$R_{in} = \frac{H}{\alpha_1^2} \qquad R_{ex} = \frac{H}{\alpha_2^2}$$
Die Kraftbilanz entlang der 4 Segmentpunkte berücksichtigt:
| Kraftkomponente | Formel (vereinfacht) |
|---|---|
| Rollenreibung | $\mu_{Boden} \cdot w_a \cdot g \cdot L_R$ |
| Capstan-Effekt (Kurven) | $e^{\mu \cdot \alpha}$ — Seilreibung an der Bohrwand |
| Auftrieb/Gewicht | $w_b \cdot g \cdot H$ — Netto-Unterwassergewicht |
| Reibung im Bohrloch | $\mu_{Spül} \cdot |
Die erforderliche Einzugskraft $F_{erf}$ ist die kumulierte Kraft am Austrittspunkt T₄.
Auslastungsgrad
$$\text{Auslastung} = \frac{F_{erf}}{F_{zul}} \times 100,%$$
| Bereich | Bewertung |
|---|---|
| ≤ 70 % | ✅ Grün — komfortabler Sicherheitspuffer |
| 70–100 % | ⚠️ Gelb — machbar, engmaschig überwachen |
| > 100 % | 🔴 Rot — Rohr überlastet, SDR oder Maßnahme anpassen |
Eingabefelder im Detail
Bohrprofil:
- Eintrittswinkel α₁ — Typisch 8–20° (steiler = kürzere Strecke, höhere Kraft)
- Austrittswinkel α₂ — Typisch 5–12° (flacher als Eintritt)
- Überdeckungstiefe H — Abstand Geländeoberkante bis Rohrachse
- Gesamtlänge L — Horizontale Querungslänge von Eintritts- zu Austrittspunkt
Bodenverhältnisse:
- Bodentyp — Wählt automatisch den Reibkoeffizienten (manuell überschreibbar)
- μ_Boden — Reibung Rohr/Boden auf der Oberfläche (Rollenstrecke): 0,2–0,4
- μ_Spülung — Reibung Rohr/Bohrwand im gespülten Bohrloch: 0,2–0,3
- Spülungsdichte — Typisch 1.050–1.300 kg/m³ (beeinflusst Auftrieb)
Quellen & Normen
- DVGW GW 321 (10/2003) — Zulässige Zugkraft für PE-Rohre beim HDD-Einzug, Anhang A (normativ)
- DIN EN 12889:2000-07 — Grabenlose Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen
- Euler-Eytelwein-Gleichung — Seilreibung/Capstan-Effekt (Grundlage der Kraftberechnung an Kurven)
- ASTT-Richtlinie — Geometrieempfehlungen, Winkel, Überdeckung
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