Wasserverlust bei einem Leck
Ein bar weniger, also statt bar, senkt den Verlust um m³ im Jahr. Das sind Prozent.
10 psi weniger, also statt psi, senkt den Verlust um Gallonen im Jahr. Das sind Prozent.
Freiwillig. Die Temperatur verändert das Ergebnis nur um Bruchteile eines Prozents.
Kaltes oder warmes Wasser? Das ist der einzige Fall, in dem die Angabe wirklich etwas ändert. Bei einem Leck in einer Warmwasserleitung mit 60 °C weicht das Ergebnis um 0,8 Prozent ab, bei 80 °C um rund 1,3 Prozent. Für kaltes Trinkwasser lohnt die Eingabe dagegen nicht: Zwischen dem kältesten Winter- und dem wärmsten Sommerwert liegen nur 0,09 Prozent, bei einem 1-mm-Leck also 1.330,5 gegenüber 1.331,6 Liter am Tag oder 0,4 m³ im Jahr.
Kaltes oder warmes Wasser? Das ist der einzige Fall, in dem die Angabe wirklich etwas ändert. Bei einem Leck in einer Warmwasserleitung mit 140 °F weicht das Ergebnis um 0,8 Prozent ab, bei 176 °F um rund 1,3 Prozent. Für kaltes Trinkwasser lohnt die Eingabe dagegen nicht: Selbst zwischen 40 und 80 °F liegen nur 0,17 Prozent.
Richtwerte für Deutschland Trinkwasser im Erdreich liegt im Winter meist bei 5 bis 8 °C und im Sommer bei 14 bis 20 °C. Das sind grobe Anhaltswerte, keine festen Größen: Die tatsächliche Temperatur hängt von der Verlegetiefe, der Bodenart, der Region und davon ab, wie viel Wasser durch die Leitung fließt. Flach verlegte Hausanschlüsse und wenig durchströmte Leitungsenden nähern sich der Bodentemperatur stärker an als eine gut durchströmte Hauptleitung. Wenn Sie den Wert nicht kennen, nehmen Sie das Jahresmittel von etwa 12 °C.
Richtwerte Die Temperatur im Netz folgt der Bodentemperatur und unterscheidet sich in den USA je nach Region stark. Sie hängt außerdem von der Verlegetiefe, der Bodenart und davon ab, wie viel Wasser durch die Leitung fließt. Flach verlegte Hausanschlüsse und wenig durchströmte Leitungsenden nähern sich der Bodentemperatur stärker an als eine gut durchströmte Hauptleitung. Wenn Sie den Wert nicht kennen, nehmen Sie etwa 54 °F. Das Ergebnis ändert sich dadurch kaum.
Warum überhaupt? Die Temperatur wirkt über die Dichte. Warmes Wasser ist leichter, es hat also weniger Masse zu beschleunigen und tritt bei gleichem Druck etwas schneller aus. Die Zähigkeit ändert sich mit der Temperatur zwar deutlich stärker, bleibt hier aber wirkungslos: Die Strömung durch das Loch ist mit Reynoldszahlen über 20.000 klar turbulent, und dort ist die Ausflusszahl praktisch unabhängig von der Zähigkeit.
Zur Einordnung Eine Ausflusszahl von 0,50 statt 0,62 verändert das Ergebnis um 19 Prozent, ein Druck von 4 statt 5 bar um 11 Prozent. Die Temperatur ist gegenüber diesen Größen zu vernachlässigen. Ohne Häkchen rechnet der Rechner mit 998 kg/m³, das entspricht etwa 20 °C.
Zur Einordnung Eine Ausflusszahl von 0,50 statt 0,62 verändert das Ergebnis um 19 Prozent, ein Druck von 60 statt 70 psi um 7 Prozent. Die Temperatur ist gegenüber diesen Größen zu vernachlässigen. Ohne Häkchen rechnet der Rechner mit 62,3 lb/ft³, das entspricht etwa 68 °F.
- pro Tag
- 1.332 LiterGallonen 1,33 m³kgal 5,99 €
- pro Woche
- 9.322 LiterGallonen 9,32 m³kgal 41,95 €
- pro Monat
- 40.508 LiterGallonen 40,51 m³kgal 182,29 €
- pro Jahr
- 486.097 LiterGallonen 486,10 m³kgal 2.187,44 €
Kosten pro Jahr
- Arbeitspreis Trinkwasser
- 729,15 €
- Arbeitspreis Schmutzwasser
- 1.458,29 €
- Mehrkosten durch das Leck
- 2.187,44 €
- Grundpreis bleibt unverändert
- 0,00 €
Der Grundpreis hängt nicht von der Menge ab und steigt durch das Leck nicht. Er steht hier nur zur Einordnung des Gesamtbetrags.
Das sparen Sie, wenn das Leck behoben wird
Das verlorene Wasser muss trotzdem gefördert, aufbereitet und durch das Netz gepumpt werden. Nur kommt es nie bei einem Kunden an. Der Strom dafür ist umsonst verbraucht. Sobald das Leck dicht ist, fällt beides weg.
- So viel Strom wird dann pro Jahr nicht mehr verbraucht
- 243 kWh
- So viel CO₂ entsteht dann pro Jahr nicht mehr
- 84 kglb
So ist gerechnet: 0,5 Kilowattstunden Strom je Kubikmeter Wasser und 344 Gramm CO₂ je Kilowattstunde. Der erste Wert ist der Durchschnitt der deutschen Wasserversorgung. Je nach Gelände und Aufbereitung liegt er etwa zwischen 0,2 und 0,8, deshalb lässt er sich oben anpassen. Der zweite Wert ist der deutsche Strommix für 2025 nach Angaben des Umweltbundesamtes.
So ist gerechnet: 2,3 Kilowattstunden Strom je 1.000 Gallonen Wasser und 767 Pfund CO₂ je Megawattstunde. Der erste Wert ist der Mittelwert einer Umfrage von ACEEE und NAWC unter amerikanischen Wasserversorgern. Er schwankt je nach Gelände und Aufbereitung stark, deshalb lässt er sich oben anpassen. Der zweite Wert ist der Durchschnitt des US-Strommix nach eGRID 2023 der EPA. Regional liegt er zwischen etwa 240 und über 1.400 Pfund.
Warum hier kein Geldbetrag steht. Was dieser Strom kostet, steckt bereits im Arbeitspreis weiter oben. Würden wir ihn hier noch einmal aufführen, wäre das Geld doppelt gezählt. Deshalb stehen hier nur Mengen.
- Wert des Wassers, das bis dahin verloren geht
- Einmalige Kosten der Leckortung
Die Ortung ist schon nach weniger als einem Tag wieder hereingeholt.
Nach Tagen hat das eingesparte Wasser die Ortung bezahlt.
Nach Monaten hat das eingesparte Wasser die Ortung bezahlt.
Bei diesem Leck dauert es länger als zwei Jahre, bis die Ortung wieder hereingeholt ist.
Tragen Sie oben einen Arbeitspreis ein, dann lässt sich der Wert des verlorenen Wassers berechnen.
Tragen Sie oben die Kosten einer Leckortung ein, dann zeigt die Kurve, ab wann sie sich bezahlt macht.
Angenommen, die Ortung findet dieses Leck und es wird danach abgedichtet.
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Alle Lochgrößen zum Nachschlagen
Diese Übersicht steht unabhängig von Ihrer Auswahl oben und listet alle Größen nebeneinander. Die gewählte Größe ist hervorgehoben. Gerechnet mit 5 bar Leitungsdruck und der Ausflusszahl 0,62.
- 1 mm486 m³
- 2 mm1.944 m³
- 3 mm4.375 m³
- 4 mm7.778 m³
- 5 mm12.152 m³
- 7,5 mm27.343 m³
- 10 mm48.610 m³
- 25 mm303.811 m³
Die Verlustmenge wächst mit dem Quadrat des Durchmessers: Ein doppelt so großes Loch verliert die vierfache Menge.
| Leck | Tag (Liter) | Woche (Liter) | Monat (m³) | Jahr (m³) | Mehrkosten/Jahr |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 mm | 1.332 | 9.322 | 40,5 | 486,1 | 2.187 € |
| 2 mm | 5.327 | 37.290 | 162,0 | 1.944,4 | 8.750 € |
| 3 mm | 11.986 | 83.902 | 364,6 | 4.374,9 | 19.687 € |
| 4 mm | 21.308 | 149.159 | 648,1 | 7.777,6 | 34.999 € |
| 5 mm | 33.294 | 233.060 | 1.012,7 | 12.152,4 | 54.686 € |
| 7,5 mm | 74.912 | 524.385 | 2.278,6 | 27.343,0 | 123.043 € |
| 10 mm | 133.177 | 932.241 | 4.050,8 | 48.609,7 | 218.744 € |
| 25 mm | 832.358 | 5.826.505 | 25.317,6 | 303.810,6 | 1.367.148 € |
Diese Übersicht steht unabhängig von Ihrer Auswahl oben und listet alle Größen nebeneinander. Die gewählte Größe ist hervorgehoben. Gerechnet mit 60 psi Leitungsdruck und der Ausflusszahl 0,62.
- 1/32″74 kgal
- 1/16″294 kgal
- 1/8″1.177 kgal
- 3/16″2.649 kgal
- 1/4″4.710 kgal
Die Verlustmenge wächst mit dem Quadrat des Durchmessers: Ein doppelt so großes Loch verliert die vierfache Menge.
| Leck | Tag (Gallonen) | Woche (Gallonen) | Monat (kgal) | Jahr (kgal) | Mehrkosten/Jahr |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/32″ | 202 | 1.411 | 6,1 | 73,6 | 0 $ |
| 1/16″ | 806 | 5.645 | 24,5 | 294,4 | 0 $ |
| 1/8″ | 3.226 | 22.581 | 98,1 | 1.177,5 | 0 $ |
| 3/16″ | 7.258 | 50.808 | 220,8 | 2.649,3 | 0 $ |
| 1/4″ | 12.904 | 90.326 | 392,5 | 4.709,9 | 0 $ |
Rechnerisch nach der Ausflussformel Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) bei ununterbrochenem Austritt. Reale Verluste hängen von Lochform, Rohrreibung, Druckschwankungen und dem Gegendruck im Erdreich ab und liegen meist darunter. Die Werte ersetzen weder eine Leckortung noch eine Wasserbilanz nach DVGW W 392.
Rechnerisch nach der Ausflussformel Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) bei ununterbrochenem Austritt. Reale Verluste hängen von Lochform, Rohrreibung, Druckschwankungen und dem Gegendruck im Erdreich ab und liegen meist darunter. Die Werte ersetzen weder eine Leckortung noch eine Wasserbilanz nach AWWA M36.
Was ist die Ausflusszahl und warum 0,62?
Die Ausflusszahl, auch Ausflussbeiwert genannt, ist ein Korrekturfaktor. Sie gibt an, welcher Anteil des theoretisch möglichen Ausflusses tatsächlich zustande kommt. Der Grund dafür ist geometrisch: Das Wasser strömt dem Loch von allen Seiten zu und kann an der Lochkante nicht abrupt umlenken. Es schießt über, der Strahl schnürt sich hinter dem Loch ein.
- Wasser unter Druck
- Loch mit der Fläche A
- Engster Querschnitt: Breite etwa 0,79 mal Lochdurchmesser, Fläche etwa 0,62 mal Lochfläche
Die engste Stelle heißt Vena contracta, die eingeschnürte Ader. Dort ist der Strahl erst voll beschleunigt, und dort ist er schmaler als das Loch selbst. Die Ausflusszahl setzt sich aus zwei Faktoren zusammen.
Kontraktionszahl Das Flächenverhältnis der Vena contracta zur Lochfläche. Für ein scharfkantiges Loch in dünner Wand liefert die klassische Potentialtheorie nach Kirchhoff den Wert π/(π+2) = 0,611. Messungen an runden Bohrungen ergeben 0,61 bis 0,64.
Geschwindigkeitszahl Der Reibungsverlust. Das Wasser erreicht nicht ganz die theoretische Geschwindigkeit nach Torricelli. Gemessen werden 0,97 bis 0,99.
Das Produkt beider Faktoren ergibt die Ausflusszahl: 0,63 × 0,98 ≈ 0,62. Der Wert ist also nicht hergeleitet, sondern gemessen, systematisch seit dem 19. Jahrhundert unter anderem von Weisbach und Hagen. In der deutschen Standardliteratur, etwa Bollrich „Technische Hydromechanik", steht für die scharfkantige Bohrung 0,60 bis 0,62.
| Form der Öffnung | Ausflusszahl | Liter je StundeGallonen je Stunde |
|---|---|---|
| Raues Korrosionsloch, Riss | 0,55 | 49 |
| Scharfkantige Bohrung | 0,62 | 55 |
| Kurzes zylindrisches Rohrstück | 0,82 | 73 |
| Abgerundete Düse | 0,97 | 87 |
| Ohne Ausflusszahl gerechnet | 1,00 | 90 |
Warum manche Tabellen höhere Werte nennen Wird ohne Ausflusszahl gerechnet, also mit dem idealen Ausfluss nach Torricelli, ergibt ein 1-mm-Loch 89 Liter je Stunde bei 5 bar und 98 bei 6 bar. Solche Werte kursieren häufig, sind aber eine Obergrenze, die in der Praxis niemand erreicht. Mehr als die Lochfläche kann nicht durchströmt werden, eine Ausflusszahl über 1 ist deshalb physikalisch ausgeschlossen.
Warum manche Tabellen höhere Werte nennen Wird ohne Ausflusszahl gerechnet, also mit dem idealen Ausfluss nach Torricelli, ergibt ein 1/32-Zoll-Loch 13,5 Gallonen je Stunde bei 60 psi und 14,6 bei 70 psi. Solche Werte kursieren häufig, sind aber eine Obergrenze, die in der Praxis niemand erreicht. Mehr als die Lochfläche kann nicht durchströmt werden, eine Ausflusszahl über 1 ist deshalb physikalisch ausgeschlossen.
Grenzen des Verfahrens Bei realen Lecks in Wassernetzen gilt die Wurzelbeziehung zum Druck nicht immer exakt. Bei Kunststoffrohren weitet sich ein Riss unter Druck auf, die Öffnungsfläche ist dann selbst druckabhängig. In der Fachwelt läuft das unter dem FAVAD-Konzept mit einem Leckexponenten, der statt 0,5 bis auf 1,5 steigen kann. Für runde Löcher in Metallrohren, wie dieser Rechner sie annimmt, bleibt 0,5 richtig.