Fünf Fehler, die Sie bei der Auslegung einer Entwässerungspumpe vermeiden sollten

Die richtige Pumpe zur Anwendung

Wer vor einer Entwässerungsaufgabe steht, hat in der Regel die Wahl unter verschiedenen Pumpentypen und Modellen. Eine überlegte Auslegung mit guter Einsatzplanung ist Voraussetzung, um vor Ort Probleme und unnötige Folgekosten zu vermeiden. Denn eine vordergründig günstige Lösung kann sich im Betrieb als sehr teuer herausstellen. Wir bringen Licht in den Dschungel der Antriebsarten, Typen und Leistungen.

Baugruben entwässern. Kanäle sanieren und dafür einen Bypass legen. Häuser, Dörfer oder Städte vor eindringendem Hochwasser schützen. Feuerstellen mit Löschwasser versorgen. Wartungsschächte nach Regen entwässern. Oberflächenwasser aus Steinbrüchen abpumpen. Eine Pipeline bauen, ein Hafenbecken sanieren. Kläranlagen für Wartungsarbeiten trockenlegen. Die Aufgaben für Entwässerungspumpen sind fast noch vielfältiger als die Anzahl der Geräte dafür. Sie alle sollen Wasser unterschiedlichster Beschaffenheit von A nach B fördern, weil es irgendwo stört oder nicht hingehört.

Doch welche Pumpe ist die richtige? Eine elektrische Tauchmotorpumpe oder eher eine trocken aufzustellende Dieselpumpe (Oberflächenpumpe)? Welche Feststoffgrößen muss sie bewältigen können, wie muss die Pumpe ausgelegt werden? Und mit welchen Betriebskosten hat der Anwender zu rechnen? Bei der Auswahl machen selbst Profis immer wieder Fehler, die sich mit einer gut überlegten Auslegung vermeiden lassen.

Atlas Copco Weda-D Reihe

Elektrische Tauchpumpen erfreuen sich einer gewissen Beliebtheit, weil auf vielen Baustellen Strom verfügbar ist und diese kompakten und preiswerten Geräte auch viele Aufgaben sehr gut lösen können. Andererseits ist man mit benzin- oder dieselbetriebenen Oberflächenpumpen sehr unabhängig. Diese Maschinen genießen vor allem auf kleinen Baustellen, zumal wenn sie nur kurz dauern, einen hohen Stellenwert. Man kann nicht alle Anwendungen über einen Kamm scheren und die erstbeste Pumpe nehmen oder anbieten, die gerade griffbereit im Regal liegt. Denn die günstige und schnelle Lösung bringt oft Folgekosten mit sich, die sich mit etwas mehr Vorausschau hätten vermeiden lassen. So kann das Fördermedium Probleme machen oder sich die geplante Förderleistung auf der Baustelle als falsch herausstellen. Oder die Pumpe muss vor Ort häufiger versetzt werden, was je nach Gelände und Art der Pumpe besser oder schlechter möglich ist. Während eine Tauchpumpe häufig mit einem Kranausleger aus der Grube geholt werden muss, lässt sich eine Dieselpumpe einfach mit einem Radlader versetzen. Eine anfangs von der Investition her günstige Tauchpumpe kann sich unter Berücksichtigung der weiteren Betriebskosten dann gegenüber einer Dieselpumpe doch als die schlechtere Lösung herausstellen. Wer dagegen von Anfang an genau über den Einsatz und das Gelände vor Ort nachdenkt und die Pumpe gut auslegt, vermeidet böse Überraschungen. Und nebenbei sinkt oft der Verschleiß, während sich die Lebensdauer verlängert.

Anwender oder auch Vermieter, die eine geeignete Pumpe anbieten möchten, sollten bei der Auslegung und Auswahl folgende fünf Punkte im Blick haben:

Art des Fördermediums
Passende Leistung
Richtige Installation und Gefahr von Kavitation
Antriebsart
Einsatzplanung

Schon ein einziger grober Schnitzer in einem dieser fünf kritischen Bereiche kann den Einsatz erschweren, unmöglich machen oder die Folgekosten in fürchterliche Höhen treiben.

Zuerst nach dem Fördermedium fragen

Atlas Copco Weda-Baureihen

Die Auswahl der falschen Pumpenhydraulik ist der erste große und häufig anzutreffende Fehler. Deshalb: Wenn Sie Vermieter sind, sollten Sie Ihren Kunden zuallererst fragen, welche Art von Medium er abpumpen muss. Und wenn Sie als Anwender selbst eine Lösung suchen, sollten Sie sich wundern, wenn Ihr Anbieter Sie nicht danach fragt. So gibt es beispielsweise prinzipiell drei verschiedene Arten von Tauchmotorpumpen, die für bestimmte Fördermedien ausgelegt sind:

1. Schmutzwasserpumpen werden bei einer offenen Wasserhaltung oder zur Grubenentwässerung eingesetzt. Sie haben einen kleinen Korndurchlass, der Fremdstoffe bis 12 mm Größe verarbeitet.
2. Für leichtes Abwasser eignen sich Schlammpumpen. Typische Einsatzbereiche sind der Kanalbau oder häusliche Abwässer. Diese Aggregate kommen mit großen Partikeln bis 50 mm zurecht.
3. Für Medien mit besonders hoher Viskosität (Sedimentschlamm, Schlick etc.) sollten Sie so genannte Baggerpumpen einsetzen. Kieswerke oder Transportbetonwerke zählen zu den Spezialanwendungen, die solche Maschinen benötigen. Der Korndurchlass ist mittel bis groß.

Die verschiedenen Pumpenhydrauliken korrespondieren mit unterschiedlichen Konstruktionen und Materialqualitäten der Laufräder. Jedes Fördermedium stellt zudem andere Anforderungen an die Welldichtung oder die Drehzahl des Pumpenmotors, so dass von den Bedürfnissen abhängt, welche Entwässerungspumpe gewählt werden sollte. Eine große Menge an Faserstoffen, wie sie für leichte Abwässer typisch ist, ist zum Beispiel von einer normalen Schmutzwasserpumpe unter Umständen nicht mehr förderfähig und kann diese schnell lahmlegen. Und dann werden die scheinbar günstigen Anschaffungskosten von den Ausfallkosten schnell konterkariert: Es fallen ungeplante Ein- und Ausbaukosten für die neue Tauchpumpe an, die Fahrtkosten vom Bauhof zur Baustelle und zurück, etwaige Reparaturkosten, dann die Miet- oder Investitionskosten für die Ersatzpumpe sowie die Stillstandskosten der Baustelle.

Auslegung der passenden Pumpenleistung

Der zweite Fehler betrifft die falsche Auslegung der Leistung, die von der Durchflussmenge und der Förderhöhe abhängig gemacht werden muss. Greifen wir einmal das Beispiel der Kreiselpumpen heraus, die etwa 95 % aller Entwässerungspumpen auf Baustellen ausmachen. Es ist erforderlich, nicht nur den Förderstrom in Kubikmetern pro Stunde, sondern auch die geplante Förderhöhe zu kennen beziehungsweise anzugeben. Und man muss wissen, dass sich diese beiden Punkte gegenseitig bedingen.

Zu jeder Pumpe gibt es ein einzigartiges Kennliniendiagramm, auf dem die möglichen Betriebspunkte (und der optimale!) abzulesen ist. Wenn der Förderstrom zunimmt, zeigt die Kennlinie, dass die Förderhöhe abnimmt. Und wenn man auf der Linie nach großen Förderhöhen sucht, wird man feststellen, dass damit bei jeder Pumpe der mögliche Förderstrom sinkt. Daher muss man beide Zielgrößen kennen, um eine Pumpe im optimalen Betriebspunkt auslegen zu können. Dieser Punkt des besten Wirkungsgrades wird in der Regel in der jeweiligen Pumpenkennlinie angegeben. Übrigens: Die Förderhöhe entspricht dem Druck, mit dem die Pumpe arbeiten muss. Daher sind für diese Kennziffer auch die zu überwindenden Höhenunterschiede im Gelände sowie die Schlauchlängen zu berücksichtigen.

Installation und Kavitation

Die falsche Installation, man kann es auch falsche Bedienung nennen, und die Fehlauslegung zählen mit 90 bis 95 % zu den häufigsten Ursachen von Schäden an Kreiselpumpen (Tauchpumpen). Oft wird die Pumpe einfach in die Grube geworfen, dann saugt sie Steine oder andere Fremdkörper an, für die sie nicht ausgelegt ist.

Diese Problematik lässt sich mit drei möglichen Szenarien verhindern. Zum einen kann mit einem Saugkorb gearbeitet werden, in dem die Pumpe sitzt. Alternativ kann die Pumpe auf einem Podest im Wasser sitzen, das natürlich nicht umkippen darf und entsprechend gesichert sein muss. Oder die Pumpe wird über ein Seil abgelassen, ohne sich auf dem Grund absetzen zu können. Es sei denn, sie soll den Schlamm vom Boden fördern.

Bei trocken aufgestellten Pumpen sind es dagegen eher die Plattschläuche, die Probleme machen, weil die Oberflächenpumpe einen hohen Unterdruck erzeugt, der die Schläuche zusammenzieht. Hier sind formstabile (Spiral-)Schläuche das Mittel der Wahl – idealerweise ebenfalls unter Einsatz eines Saugkorbes.

Ein weiteres Problem ist Kavitation. Diese kann durch eine falsche Saughöhe bei trocken aufgestellten Pumpen entstehen. Es bilden sich dann Dampfblasen im Laufrad, die implodieren und das Bauteil beschädigen können. Das sieht aus wie Verschleiß, ist aber keiner, weil sich Kavitation vermeiden lässt! Spätestens, wenn die Pumpe ein deutliches Rattern von sich gibt, sollte man handeln und die Drehzahl senken, bis das Aggregat wieder schonend und ruhig läuft. Wenn die Leistung dann noch für den Zweck ausreicht, ist das die beste Lösung. Ansonsten könne man Kavitationserscheinungen prinzipiell dadurch vermeiden, dass man die Pumpe möglichst nah an die Grube setzt, um Höhenunterschiede zu verringern, und die Länge der Ansaugleitung und damit Druckverluste so kurz wie möglich hält.

Die Antriebsart: Diesel- oder elektrische Tauchpumpe

Die falsche Antriebsart zu wählen, ist Lapsus Nummer vier. Welche Sie bevorzugen sollten, hängt von der Fördermenge, der Infrastruktur auf der Baustelle sowie den Bauzeiten ab. Wenn vor Ort kein Strom liegt und damit für den Betrieb einer elektrischen Tauchmotorpumpe möglicherweise ein großer Stromerzeuger und ein zusätzlicher Schaltschrank nötig werden, kann man eine schnelle Entscheidung genauso schnell bereuen. Wenn es von der Leistung her passt, ist ein Dieselaggregat an dieser Stelle die intelligentere Lösung. Das ist leichter zu verladen und leichter anzuschließen. Sprich, man senkt die Kosten für Transport und Disposition sowie für die Installation. Zuerst und in jedem Falle sollte man sich aber die Baustelle genau ansehen und dann entscheiden.

Richtige Einsatzplanung

Die Folgekosten nicht zu bedenken, ist einer der größten Fehler bei der Auswahl einer Entwässerungspumpe. Von der Hydraulik her eignen sich für die meisten Aufgaben immer verschiedene Pumpen. Aber von den Gegebenheiten vor Ort hängt ab, welche Folgekosten hinzukommen. Und die sollte man durch eine möglichst umsichtige Planung immer minimieren. Darunter fallen Ein- und Ausbaukosten, Fahrtkosten, Reparaturkosten und etwaige Kosten für eine Ersatzpumpe.

Neben diesen Parametern spielt auch die Saughöhe der zu fördernden Medien eine wichtige Rolle. Eine Dieselpumpe ist längst nicht immer das Mittel der Wahl. Diese selbstansaugenden Pumpen kommen bei Saughöhen von über neun Metern an ihre physikalischen Grenzen. Deshalb raten wir bei Höhen ab etwa 7,50 bis 8,50 Metern lieber zu Tauchpumpen.

Bei der Auslegung einer Entwässerungspumpe sind eine ganze Reihe von Parameter zu berücksichtigen, die man auf Anhieb gar nicht unbedingt im Blick hat. Atlas Copco hilft Ihnen gern bei der Auswahl des richtigen Aggregats. Ein kurzer Anruf kann Zeit und Geld sparen.