Welche Hebeanlage ist die richtige?
Die richtige Hebeanlage
Wie mit dem Bau einer Hebeanlage beginnen...
Wenn sich der Abwasserabfluss unterhalb der Kanalisation befindet, steht der Installateur vor einer Herausforderung, die nur mit einer Hebeanlage gelöst werden kann. Eine Hebeanlage besteht unter anderem aus einer Pumpe und einer Druckleitung, die das Abwasser nach oben pumpen und in die Kanalisation leiten. Obwohl Hersteller Komplettpakete anbieten, die einfach zu installieren sind, kann der Installateur auch selbst mit den benötigten Komponenten arbeiten. Dafür müssen jedoch einige Punkte beachtet werden.
Anwendung
Eine Hebeanlage kann in verschiedenen Gebäudetypen eingesetzt werden – von einem großen Bürokomplex bis zu einem Einfamilienhaus. Die häufigste Situation, in der man auf diese Lösung zurückgreift, ist, wenn der Abwasserstrom unterhalb des Kanalisationsniveaus liegt. Denken Sie an einen Keller, in dem eine oder mehrere Toiletten installiert werden oder in dem ein Badezimmer oder eine Sauna eingerichtet wird. Aber auch auf einem Grundstück, das unterhalb des Anschlussniveaus der Kanalisation liegt, ist eine Hebeanlage erforderlich, um das Abwasser abzuleiten.
Ein zweiter Grund, warum eine Hebeanlage installiert werden könnte, ist, wenn man im Voraus feststellt, dass bei starkem Regen oder bei starker Belastung des Kanalisationssystems das Risiko eines Rückstaus besteht.
Art des Wassers
Die Wahl der Pumpe hängt teilweise von der Art des zu fördernden Abwassers ab. Es wird grob zwischen Grauwasser und Fäkal- oder Schwarzwasser unterschieden. Grauwasser stammt unter anderem aus der Waschmaschine und der Küche und ist fäkalienfrei. Schwarzwasser hingegen ist Abwasser aus der Toilette und enthält somit Fäkalien. Die endgültige Pumpenauswahl wird außerdem durch den Widerstand, die Förderhöhe und die Kapazität bestimmt. Grauwasser und Schwarzwasser fließen zusammen in die Kanalisation (Schmutzwasser), während Regenwasser separat abgeleitet werden muss (Regenwasser). Eine getrennte Ableitung ist Pflicht, und in solchen Fällen müssen zwei Hebeanlagen installiert werden.
Die verschiedenen Komponenten
Der Behälter
Der Behälter ist der Raum, in den das Abwasser gelangt, bevor es über die Druckleitung in die Kanalisation gepumpt wird. Wichtig ist, dass der Inhalt der Druckleitung immer kleiner ist als der Inhalt des Behälters. Wenn die Druckleitung aus irgendeinem Grund entleert werden muss, ist es nämlich praktisch, dass dieser Inhalt vom Tank aufgefangen werden kann. Bei kompakten Anlagen ist dies jedoch nicht immer möglich. In diesem Fall ist ein gut funktionierendes Rückschlagventil, gegebenenfalls ergänzt durch ein Absperrventil, ebenfalls eine Option.
Die Pumpe
Je nach Art des Wassers wählt man am besten eine spezifische Pumpe. Für Fäkalwasser gibt es zwei Möglichkeiten. Eine Freistrompumpe ist möglich, wenn man die Freiheit hat, eine Druckleitung mit einem breiten Durchmesser zu installieren. Für Fäkalwasser ist ein Durchmesser von 110 mm ein guter Ausgangspunkt, aber der richtige Durchmesser hängt letztendlich auch vom Durchfluss und der Strecke ab, über die gepumpt werden muss. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung ist wichtig, um Verstopfungen zu vermeiden. Wenn man jedoch gezwungen ist, mit Druckleitungen zu arbeiten, deren Durchmesser zu klein ist, um Fäkalwasser zu pumpen, ist eine Schneidwerkpumpe ratsam. Diese Pumpe zerkleinert feste Objekte, bevor sie durch die kleine Druckleitung transportiert werden. Für Regenwasser sind Kanalradpumpen besonders geeignet. Charakteristisch dafür sind ein hoher Betriebspunkt und ein geringer Stromverbrauch.
Unabhängig vom Pumpentyp sollte in jedem Fall sichergestellt werden, dass die Pumpe in einem Zyklus alles aus dem Behälter pumpen kann und dass auch die Druckleitung vollständig gespült wird. So bleibt Wasser nicht zu lange im Behälter stehen, wodurch sich Schmutz nicht ansammeln und Reste sich nicht ablagern können.
Ein Einzel- oder Doppelpumpensystem
Es kann ein Einzel- oder Doppelpumpensystem gewählt werden. In drei Anwendungsbereichen empfiehlt die Norm die Installation eines Doppelpumpensystems.
- Eine erste Anwendung ist, wenn Regenwasser gepumpt werden muss. Der Zustrom kann schließlich von niemandem kontrolliert werden;
- Auch hinter einem Fettabscheider ist es ratsam, mit einem Duosystem zu arbeiten. Fettabscheider werden oft in Großküchen oder Restaurantküchen installiert. Eine Pumpe, die ausfällt, wenn der Saal voll ist, möchte man unbedingt vermeiden. In diesem Fall ist es wünschenswert, auf eine zweite Pumpe zurückgreifen zu können – dies gewährleistet Betriebssicherheit;
- Eine dritte Anwendung findet sich in Mehrfamilienhäusern oder bei Wohnungen, die von mehreren Familien oder Personen bewohnt werden, wie Hotels, Pflegeheime oder Apartmentgebäude. In einem Einfamilienhaus gibt es meist noch eine zweite Toilette oder ein Badezimmer, wenn die Pumpe ausfällt. Das macht einen Ausfall nicht katastrophal und auch nicht dringend. Die Auswirkungen eines Ausfalls sind jedoch viel größer, wenn man von einem Block mit zehn Wohnungen spricht.
Die Norm ist jedoch nur eine Empfehlung, und die endgültige Wahl eines Mono- oder Duopumpensystems hängt natürlich auch von der Präferenz des Bauherrn oder des Benutzers selbst ab.
Steuerung
Die Steuerung gibt es in verschiedenen Formen, aber alle erfassen den Wasserstand im Behälter und aktivieren ab einem bestimmten Füllstand den Pumpvorgang einer oder mehrerer Pumpen.
- Die einfachste Steuerung ist ein Schwimmer, der direkt an der Pumpe angebracht ist. Wenn der Wasserstand steigt, schaltet die Neigungsänderung die Schalteinrichtung ein und die Pumpe wird aktiviert. Der Nachteil hierbei ist, dass der Schwimmer nicht als Alarm dient, sodass eventuelle Defekte erst bemerkt werden, wenn das Wasser tatsächlich aus dem Schacht läuft. Zu diesem Zeitpunkt ist die Pumpe in den meisten Fällen endgültig defekt und muss ersetzt werden. Nur mit einem elektronischen Schwimmer hat man Kontrolle über die ordnungsgemäße Funktion der Pumpe;
- Eine Luftdrucksteuerung arbeitet nach dem einfachen Prinzip eines umgedrehten Glases, das über einen Luftschlauch mit dem Steuerkasten verbunden ist. Durch das Steigen des Wasserstands wird die Luftblase in der Glocke komprimiert. Die Luftdruckdifferenz wird von einem Drucksensor im Steuerkasten registriert und steuert den Pumpvorgang. Diese Steuerung wird oft für stark verschmutztes Wasser eingesetzt, da hier keine Fäkalien, Papier oder anderer Schmutz haften bleiben. Bei unregelmäßigem Gebrauch, stark fetthaltigem Abwasser oder möglicher Kondensation funktioniert diese Steuerung jedoch nicht so optimal;
- Eine Sonde für die Leitfähigkeit arbeitet mit Wechselspannung. Zwei Metallstifte messen die Leitfähigkeit in der Flüssigkeit. Sobald Wasser zwischen den beiden Messpunkten fließt, gibt die Sonde Kontakt, was den Pumpvorgang aktiviert. Diese Steuerung ist heutzutage auch für Regenwasser einsetzbar;
- Die teuerste Lösung für die Steuerung ist die Niveausonde. Der Wasserdruck wird in diesem Fall über einen Halbleiter erfasst. Hiermit können verschiedene Niveaus registriert werden, was es ermöglicht, neben dem Pumpniveau auch das Alarmniveau zu erfassen. So spart man die Kosten für eine zweite Sonde;
- Neben einer Niveausonde kann auch eine optische Sonde als Alarmsonde verwendet werden. Wenn die Sensoroberfläche feucht wird, ändert sich der Brechungswinkel eines Infrarotsignals. So wird erkannt, dass das Alarmniveau erreicht ist. Die optische Sonde eignet sich ideal als Alarmsonde – sie arbeitet sehr genau, auch wenn sie längere Zeit nicht verwendet wird.
Rückschlagventile
Ein unverzichtbares Element der Hebeanlage sind die integrierten Rückschlagventile. Wenn sich bei Ausfall der Pumpe noch Wasser in der Druckleitung befindet, verhindern diese Rückschlagventile, dass das Wasser zurück in den Behälter fließt, wodurch die Pumpe unnötigerweise anlaufen würde. Geschieht dies doch, entsteht der Ping-Effekt, und die Pumpe verschleißt vorzeitig und es kommt zu unnötigem Stromverbrauch.
Absperrventil
Nicht vorgeschrieben, aber bei der Installation durchaus ratsam ist ein Absperrventil. Dieses Ventil ist sehr nützlich, wenn der Installateur die Pumpe einmal demontieren muss, um das Gerät beispielsweise zu ersetzen oder daran zu arbeiten. Mit dem Absperrventil wird die Druckleitung geschlossen, sodass zurückgebliebenes Wasser nicht zurückfließt. Das erspart dem Installateur in diesem Moment viel Unannehmlichkeiten.
Die Installation
Je nach Standort der Hebeanlage müssen einige Punkte beachtet werden.
Freie Aufstellung
Freistehende Hebeanlagen sind am einfachsten zu installieren und stellen kaum Herausforderungen dar. Sie können schnell und ohne große Ausgaben installiert werden. Kleine Geräte werden im Keller selbst montiert, für größere Anlagen wird man eher einen Technikraum vorsehen, in dem alle Komponenten untergebracht werden können. Der einzige Nachteil hierbei ist, dass die Pumpe sichtbar ist und natürlich etwas Platz beansprucht.
Erdeinbau
Bei einem Erdeinbau wird die Anlage draußen im Boden platziert. Bei dieser Art der Installation ist die Hebeanlage schön im Boden versteckt und der Benutzer sieht oder hört sie nicht. Außerdem bleibt der gesamte Keller frei zur weiteren Gestaltung. Hierbei muss jedoch die Abdeckung, die auf die Anlage kommt, berücksichtigt werden. Welche Fahrzeuge fahren darüber? Dieses Gewicht muss die Abdeckung tragen können. Bei fäkalienhaltigem Wasser ist es entscheidend, dass die Abdeckung geruchsdicht ist, damit niemand unter Geruchsbelästigung leidet. Auch über die Tiefe der Installation im Boden muss nachgedacht werden. Grundwasser kann Druck ausüben und Kunststoffpumpen können nur einen bestimmten Druck aushalten. Eine Betonwanne ist dem zwar nicht ausgesetzt, aber um diese zu platzieren, benötigt man schwerere Werkzeuge.
Bodeneinbau
Auch mit einer Bodeneinbauanlage spart man Wohnraum im Keller. Als Abdeckung kann hier eine Fliese platziert werden, sodass der Einbau kaum sichtbar ist. Arbeitet man jedoch in der Bodenplatte, muss drückendes Grundwasser berücksichtigt werden. Wasser unter dem Gebäude kann Druck auf die Anlage ausüben, was zu Undichtigkeiten führen kann. Durch die Anbringung einer Wasserabdichtung, die mittig in der Betonplatte positioniert wird, wird das drückende Grundwasser zurückgehalten.
Wichtigkeit der Be-/Entlüftung
Bei der Installation von Hebeanlagen ist es entscheidend, dass ausreichend Be- und Entlüftung vorgesehen wird. Wenn nicht genügend Luftdruck vorhanden ist, entsteht kein Vakuumeffekt, der das Wasser aus dem Behälter saugt. Aber auch wenn Wasser in den geschlossenen Behälter gelangt, muss die vorhandene Luft Platz machen und somit entweichen können. Be- und Entlüftung wird durch das Bohren eines Lochs realisiert. Der Durchmesser dieses Lochs hängt von der Leistung der Pumpe ab.
Die Wartung
Jede Pumpenanlage muss gewartet werden. Die Norm empfiehlt eine jährliche Wartung für Anlagen in Einfamilienhäusern, eine zweijährliche Wartung für Mehrfamilienhäuser und eine vierteljährliche Wartung für Unternehmen und öffentliche Bereiche. In der Praxis kommt es jedoch immer noch zu selten vor, dass der Endkunde einen Wartungsvertrag mit dem Installateur oder Hersteller abschließt.
Typische Defekte
Hebeanlagen mit Schneidwerken erfordern mehr Wartung als Freistrom- und Kanalradpumpen. Messer werden mit der Zeit stumpf, wodurch die Druckleitung schneller verstopft und die Messer ausgetauscht werden müssen. Die meisten Defekte sind jedoch auf Dinge zurückzuführen, die in die Toilette geworfen werden, die dort eigentlich nicht hingehören, wie Feuchttücher, Damenbinden, Windeln … Selbst bei Schneidpumpen kann dies Probleme verursachen, mit allen daraus resultierenden Folgen.
Zudem müssen die Rückschlagklappen bei einer Wartung überprüft werden. Wenn das Gummi verschleißt, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Wasser aus der Druckleitung wieder in den Behälter sickert. Dadurch läuft die Pumpe unnötig, was zu schnellerem Verschleiß und unnötigem Stromverbrauch führt. Es ist ratsam, auch zu prüfen, ob keine Verschmutzung oder Fettablagerungen an der Steuerung oder dem Behälter zu sehen sind. Diese kleinen Kontrollen in regelmäßigen Abständen sorgen dafür, dass der Installateur frühzeitig bemerkt, ob etwas ausgetauscht werden muss. Diese Arbeitsweise ist für den Endkunden letztendlich kostengünstiger, als wenn die Pumpe ausfällt und komplett ersetzt werden muss.
Quelle: PMG - Fachzeitschrift Sanilec
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