Hebeanlage

Abwasser-Pumpwerk From Wikipedia, the free encyclopedia

Hebeanlagen sind automatisch arbeitende Anlagen, die das Abwasser, das unter der Rückstauebene anfällt, mechanisch abführen oder auf ein höherliegendes Niveau pumpen. Eine Hebeanlage ist also erforderlich, wenn das Abwasser nicht mit Gefälle abgeleitet werden oder Niederschlagswasser, das unter der Rückstauebene anfällt, nicht versickern kann. Die Installation muss so ausgeführt werden, dass im Falle eines externen Rückstaus kein Rückfluss von Wasser ins Gebäude erfolgen kann.

Fäkalien-Hebeanlage mit Handpumpe (5) zum Entleeren des Behälters im Falle einer Störung

Planung und Bemessung von Abwasserhebeanlagen sind in der DIN EN 12056 Teil 4 geregelt.

Aufbau

Die Abwasserhebeanlage wird am tiefsten Punkt im Keller entweder frei oder in einer Grube aufgebaut bzw. in einem Schacht (Pumpensumpf) untergebracht. Damit ein Schutz gegen Rückstau erreicht wird, muss die Hebeanlage über eine Rückstauschleife entwässern, die mindestens 300 Millimeter über die Rückstauebene nach oben ragt. Die Hebeanlage pumpt auch bei Rückstau Abwasser in die öffentliche Kanalisation, die Hausentwässerung bleibt in vollem Umfang betriebsfähig. Bei Stromausfall ermöglicht eine Handpumpe die Entsorgung, bei großen Anlagen ist der Ausfall einer Pumpe durch eine parallel geschaltete Zweitpumpe abgesichert.

Nach DIN 1986-100 dürfen Ablaufstellen oberhalb der Rückstauebene nicht über eine Hebeanlage entwässert werden.

Arten

  • Hebeanlagen für fäkalienhaltiges Schmutzwasser (Schwarzwasser) aus WC- und Urinalanlagen, das Geruchsbelästigung verursacht, haben einen geschlossenen, gas- und wasserdichten Behälter, in dem das Schmutzwasser gesammelt wird. Solche Abwasserhebeanlagen haben zusätzliche Einrichtungen, um Geruchsbelästigungen zu verhindern und um hygienische Standards sicher einzuhalten. Wenn sich vor dem Pumpmechanismus ein Schneidwerk befindet, kann der Durchmesser der Druckleitung zum Abführen des Abwassers reduziert werden.
  • Hebeanlagen für fäkalienfreies Wasser (Schmutzwasser, Grauwasser, Regenwasser) sind meist Tauchmotorpumpen, die Wasser aus einem offenen Sammelschacht (Pumpensumpf) nach oben pumpen.

DIN EN 12050 Hebeanlagen für Gebäude[1] unterscheidet

  • Fäkalienhebeanlagen (Teil 1),
  • Schmutzwasserhebeanlagen (Teil 2) und
  • Fäkalienhebeanlagen zur begrenzten Verwendung (Teil 3), wozu insbesondere Kompakthebeanlagen gehören, an die jeweils nur eine Toilette und ein Waschbecken angeschlossen werden können.

Komponenten

An die Pumpe wird eine Druckleitung zum Abführen des Abwassers angeschlossen. Zwischen Pumpe und Druckleitung wird in der Regel ein Rückflussverhinderer und nach diesem ein Absperrschieber vorgesehen[2] (um die Wartung der vorgeschalteten Bauteile zu erleichtern).

Bei Abwasserhebeanlagen nach DIN EN 12050-2 oder DIN EN 12050-3 kann auf den Absperrschieber verzichtet werden, wenn die Nennweite der Druckleitung kleiner als DN 80 ist.[2] Ohne Absperrschieber in der Druckleitung muss eine Entleerung der Druckleitung hinter dem Rückflussverhinderer durch eine Anlüftvorrichtung oder ein andere Armatur möglich sein.[2]

Zur Vermeidung der Übertragung des Pumpengeräuschs sollten die Anschlüsse der Rohre an die Abwasserhebeanlage flexibel ausgeführt werden, etwa durch geklemmte Schlauchverbindungen. Auch die Befestigung der Rohrleitungen sollte schallgedämmt erfolgen.[2]

Druckleitung

Die Druckleitung dient zum Abführen des in den Behälter einlaufenden Wassers. Sie sollte spannungsfrei an die Hebeanlage angeschlossen werden. Eine elastische Schlauchverbindung verhindert die Übertragung des Laufgeräuschs der Pumpe. Bei der Befestigung ist das Gewicht der mit Wasser gefüllten Leitung zu berücksichtigen.[2]

Die Druckleitung wird hoch bis über die Rückstauebene geführt (Rückstauschleife), bevor sie an eine belüftete Grund- oder Sammelleitung angeschlossen wird. Sie soll nicht in eine Fallleitung münden.[2] Druckleitungen dürfen keine Anschlüsse oder Belüftungsventile erhalten (siehe Abschnitt 5.2 der DIN EN 12056, Teil 4).[2]

Das gewählte Rohrsystem soll geeignet sein, den 1,5-fachen Maximaldruck der Pumpe auszuhalten. Die Verbindungsstellen von SML-Rohren sowie dickwandigem PE-Rohr können mit Zackenschellen (Krallen) gesichert werden, die zusätzlich oder anstelle der üblichen Verbindungselemente verwendet werden.[2]

Die Nennweiten der Druckleitung kann nach der Tabelle 2 der DIN EN 12056, Teil 4 bestimmt werden.[2] Bei Fäkalienhebeanlagen mit Schneidwerk zur Fäkalienzerkleinerung wird die Druckleitung heute oft in DN 80 ausgeführt. Bei Kompakthebeanlagen mit Fäkalienzerkleinerung ist sogar eine Nennweite von DN 32 möglich.[2]

Die Bemessung der Druckleitung kann nach Abschnitt 6 der DIN EN 12056 Teil 4 erfolgen. Die Fließgeschwindigkeit in der Druckleitung sollte im Betrieb mindestens 0,7 m/s und höchstens 2,3 m/s betragen.[2]

Der Gesamtabwasserzufluss Qges wird nach DIN 1986-100 ermittelt. Die Fördermenge der Pumpe QP muss bei Hebeanlagen zur begrenzten Verwendung (DIN EN 12050-3) größer als Qges sein. Bei anderen Hebeanlagen kann die Fördermenge geringer sein, wenn der Hersteller die Abweichung beziffert.[2]

Die Förderhöhe der Pumpe HP muss mindestens der Gesamtförderhöhe Htot entsprechen. Die Gesamtförderhöhe ist die Summe von geodätischer Förderhöhe Hgeo (Wasserspiegel der Hebeanlage zum höchsten Punkt der Druckleitung) und Druckverlusten HV. Letzterer ergibt sich aus dem Druckverlust in Armaturen und Formstücken HV,A zuzüglich der Rohrreibungsverluste HV,R im Druckrohr.[2]

Der Druckverlust in Armaturen und Formstücken HV,A ist die Summe aller Verlustbeiwerte ζ von Armaturen und Formstücken (nach Tabelle 3, DIN EN 12056-4) multipliziert mit dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit v in m/s und der Fallbeschleunigung g (9,81 m/s2).[2]

Der Rohrreibungsverlust HV,R entspricht der Summe der dimensionslosen Druckverlust der einzelnen Leitungsstücke HV,j (nach Tabelle A.1 bzw. Bild 9 (Diagramm), DIN EN 12056-4) jeweils multipliziert mit der Länge des Leitungsstücks Lj. Alternativ kann HV,j nach der Prandtl-Colebrook-Gleichung ermittelt werden.[2]

Mit Fördermenge Qges und erforderlicher Gesamtförderhöhe Htot können die Diagramme der Hersteller genutzt werden, um eine passende Pumpe auszuwählen.[2]

Normen

  • DIN EN 12056 Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden (Grundnorm)[3]
    • Teil 1: Allgemeine Ausführungsanforderungen
    • Teil 4: Abwasserhebeanlagen – Planung und Bemessung
  • DIN EN 12050 Hebeanlagen für Gebäude[1]
    • Teil 1: Fäkalienhebeanlagen
    • Teil 2: Schmutzwasserhebeanlagen
    • Teil 3: Fäkalienhebeanlagen zur begrenzten Verwendung

Weblinks

Einzelnachweise

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