Einzugskraftrechner PE-HD
Berechnet zulässige Einzugskräfte für PE-Rohre im Spülbohrverfahren (HDD). Standard-Modus für schnelle Ergebnisse, Profi-Modus für detaillierte Parametrierung.
Der Rechner ermittelt die zulässige Einzugskraft als Ergebnisband (konservativ / empfohlen / optimistisch) und zeigt alle Zwischenwerte transparent im Berechnungsprotokoll an. Der Einzugskraftrechner dient der Vorplanung und Plausibilitätsprüfung von Einziehvorgängen bei der grabenlosen Rohrverlegung (Horizontal Directional Drilling – HDD).
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
Anwendungshinweise
Eingabefelder im Detail
Rohrdimension (dₑ × s)
- dₑ = Außendurchmesser in mm (z. B. 110, 225, 400)
- s = Wandstärke in mm (bestimmt die SDR-Klasse: SDR = dₑ / s)
- Im Standard-Modus werden nur genormte Kombinationen nach DIN 8074 / ISO 4427 (EN 12201-2) angeboten.
Material
- PE 100 / PE 100 RC – Hochdichte PE-Typen mit MRS 10 (σ = 10 N/mm²). PE 100 RC bietet zusätzlich erhöhte Kerbunempfindlichkeit & Rissbeständigkeit (RC = Resistance to Crack). Standardmaterial für Druckrohrleitungen.
- PE-HD (DIN 16874) – Werkstoff mit MRS 8 (σ = 8 N/mm²).
Sicherheitsfaktor S (Profi)
Der Sicherheitsfaktor berücksichtigt Unbekannte wie Reibung, Bohrpfadabweichungen und Materialtoleranzen.
| Wert | Bedeutung |
|---|---|
| S = 1,00 | Optimistisch – Idealbedingungen, nur für Vergleichsrechnung |
| S = 1,25 | Empfohlen – Standardwert |
| S = 1,50 | Konservativ – Erhöhte Sicherheit bei schwierigen Bodenverhältnissen; bei Spezialanwendungen oder Anwendungen mit erhöhtem Sicherheitsbedürfnis ist ggf. ein höherer Wert anzusetzen |
Einziehdauer
Die Dauer des Einziehvorgangs beeinflusst die Kriechrelaxation des PE-Werkstoffs:
| Dauer | Zeitfaktor f_t | Erläuterung |
|---|---|---|
| ≤ 30 min | 1,00 | Keine Kriechminderung |
| > 30 min – 20 h | 0,90 | Stufenabminderung −10 % nach DVGW GW 321 |
| > 20 h | ≤ 0,82 | Langzeit-Interpolation (PE-HD-Kriechdaten ISO 9080) |
Rohrwandtemperatur (Profi)
Temperaturen außerhalb des 20–40 °C-Bereichs mindern die zulässige Spannung. Bei sommerlichen Baustellenbedingungen kann die Rohrwandtemperatur schnell 30–35 °C erreichen.
Biege-Abminderungsfaktor f_b (Profi)
Berücksichtigt die Beanspruchung durch Bogenstrecken im Bohrpfad. Möglichkeiten:
- Manuell eingeben: Typische Werte 0,80–0,95.
- Automatisch aus Biegeradius: Im Profi-Modus kann der geplante Biegeradius R (in Meter) eingegeben werden – der Rechner ermittelt f_b automatisch nach der Formel:
$$f_b = 1 - \frac{E_{kurz} \cdot d_e}{2000 \cdot R \cdot \sigma_{ans}}$$
Praxistipp: Für geradlinige Bohrungen f_b = 1,00 verwenden. Bei typischen HDD-Bögen mit R ≥ 50 × dₑ liegt f_b meist bei 0,90–0,95.
Berechnungsmodell
Die zulässige Einzugskraft wird in zwei Schritten ermittelt:
1. Ringquerschnittsfläche:
$$A = \pi \cdot s \cdot (d_e - s)$$
2. Zulässige Einzugskraft:
$$F_{zul} = \frac{A \cdot \sigma_{ans}}{S} \cdot f_t \cdot f_T \cdot f_b$$
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| A | Rohrwand-Querschnittsfläche | mm² |
| σ_ans | Kurzzeitige Zugspannung des PE-Werkstoffs | N/mm² |
| S | Sicherheitsfaktor | – |
| f_t | Zeitabminderungsfaktor (Einziehdauer) | – |
| f_T | Temperaturabminderungsfaktor | – |
| f_b | Biegeabminderungsfaktor | – |
Ergebnisinterpretation
Das Ergebnis wird als Bereich mit drei Stufen dargestellt:
- 🟢 Konservativ (S = 1,50): Sicherer Grenzwert – wenn die Einzugskraft darunter bleibt, ist die Rohrbelastung unkritisch.
- 🟢 Empfohlen (S = 1,25): Engineering-Standardwert nach DVGW GW 321.
- 🟡 Optimistisch (S = 1,00): Theoretisches Maximum – nur als Vergleichsrechnung, nicht als Planungswert verwenden.
Einflussfaktoren-Chips (Profi): Farbige Hinweis-Chips zeigen, welche Abminderungen aktiv sind und in welchem Maß sie das Ergebnis beeinflussen.
Hinweise & Grenzen
- Das Ergebnis ist ein Engineering-Estimate – keine bauaufsichtliche Zulassung.
- Nicht berücksichtigt werden: Reibungskräfte im Bohrloch, Flüssigkeitsdruck der Bohrspülung, Auftrieb, Gewicht des Rohrstrangs im Bohrloch.
Alle Angaben ohne Gewähr. Vollständiger Disclaimer