Upload
memyselfmymusic
View
88
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
-
Citation preview
Abwassertechnik
Planungshandbuch
2005
R U B R I K E N
2 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
EN 12056DIN 1986-100rtliche BestimmungenNationale Bestimmungen
DIN EN 12050EN 12056
DIN EN 12050EN 12056DIN 1986-100
DIN EN 12050
EN 12056DIN 1986-100
rtliche BestimmungenNationale Bestimmungen
EN 752DIN 1986-100
EN 1610, ATV-DVWK
DIN EN 12050EN 12056
EN 752
DIN 1986-100
Einleitungskriterien klren
Aufstellungskriterium klren
Innenaufstellung
Schachtbestimmung
Zubehr Zubehr
Doppel-anlage
Einzel-anlage
Doppel-anlage
Einzel-anlage
Doppel-anlage
Einzel-anlage
Doppel-anlage
Einzel-anlage
Doppel-anlage
Einzel-anlage
Fkalienhaltig
OffenesSystem
GeschlossenesSystem
Fkalienfrei
Auenaufstellung
Fkalienhaltig Fkalienfrei
berschlgige Vorgehensweise bei der Berechnung von Abwasseranlagen unterBercksichtigung der normativen Richtlinien
I N H A LT
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 3
Grundlagen
Gltigkeit von Normen in der Gebudeentwsserung 5
Allgemeine Grundbegriffe 6
Hydraulische Grundbegriffe und Rohrleitungen 17
Elektrische Grundbegriffe und deren Einflsse 24
Installationen und Berechnungsbeispiele
Allgemeine Hinweise zur Berechnung 31
Planungshinweise fr Installationen innerhalb von Gebuden 32
Planungshinweise fr Installationen auerhalb von Gebuden Schachtpumpstationen 40
Weiterfhrende Planungshinweise
Peripherie 63
Auswahl von Schaltgerten fr Tauchmotorpumpen 64
Schachtauslegung 66
Fehlerdiagnose 67
Anhang
Checklisten fr Einbau, Betrieb und Wartung 69
Tabellen und Diagramme zu Berechnungsbeispielen 76
Umrechnungstabellen von Dimensionen 85
Abkrzungen 86
Verwendete Normen 86
Index 88
Impressum 91
4 nderungen vorbehalten 04/2005 WILO AG
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 5
Durch die vernderten Strukturen in Europa sinddie Normen nun lnderbergreifend (fr alle EUMitgliedsstaaten) berarbeitet worden. Lnder-spezifische Normen wurden in internationalgltige EN Normen umgearbeitet, die nur durchihr individuelles Vorwort leichte Anpassungenauf die lndertypischen Gegebenheiten vor-nehmen.
Es knnen zudem lnderspezifische Ergnzungs-normen bestand haben, sobald diese nicht dengeltenden EN Normen widersprechen bzw. dieseeinschrnken (z. B. DIN 1986-100 fr Deutsch-land). Fr Deutschland bedeutet dies keine ein-schneidenden nderungen der Denkweise, dahier seither einer der hchsten Standardszugrunde gelegt worden ist.
Fr Deutschland gilt zudem die ATV-DVWK(Abwassertechnische Vereinigung) ab derGrundstcksgrenze auerhalb des Privatbesit-zes, die ab 2005 in DWA umbenannt wird.
Die Normen sind eine offizielle Richtlinie bezg-lich Geltungsbereichen, Anwendungen, Installa-tionen, Sicherheitsvorkehrungen und Wartungenund gelten als anerkannte Regeln der Technik.Sie stellen kein Gesetz dar, das eingehaltenwerden muss. Jedoch werden diese Standardsbei Schwierigkeiten zur Beurteilung von Ver-schuldensfragen Anwendung finden. So kannz. B. der Versicherungsschutz bei Nichtbeach-tung entfallen und der Verarbeiter haftbargemacht werden.
GrundlagenGltigkeit von Normen in der Gebudeentwsserung
EN 12056
DIN EN 12050
DIN 1986-100
DIN EN 12050
DIN 1986-100
ATV-DVWK
ab 2005 DWA Deutsche Vereinigung fr Wasserwirt-schaft, Abwasser und Abfall
EN 752
Gebudegrenze Grundstcksgrenze
G R U N D L A G E N
6 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Abflussbeiwert C
Gibt die Wertigkeit bzw. den Faktor fr denNiederschlag in Bezug auf die Beschaffenheit derOberflche z. B. Pflasterung etc. an, auf die derNiederschlag fllt und von der er abgefhrt wird.
Abflusskennzahl K
Gibt die Wertigkeit der Benutzungshufigkeit vonEntwsserungsgegenstnden an. Jedem Entws-serungsgegenstand ist demnach ein dimensions-loser Faktor zugeordnet. (Vgl. Anhang Tabelle 1Werte fr die charakteristischen Abflsse K)
Abrasion
Materialabtragung aufgrund reibungsbedingterBerhrung von Feststoffpartikeln im Abwasser-medium und den entsprechenden Flchen derInstallation (z. B. Pumpenbauteile und Rohrlei-tungen). Hufigster Grund von Abrasion ist Sand.
Abwasseranfall
Die Menge des anfallenden Abwasser variiert jenach Gebudetyp, zeitlicher Nutzung und denGewohnheiten der Bewohner. Zustzlich wird dasNiederschlagswasser zum Abwasseranfall hinzu-gerechnet. (Vgl. Mischsystem, S. 12, Trenn-system, S.14)
Abwasserarten
Als Abwasser wird jede Art von verunreinigtenWssern verstanden, die im huslichen undgewerblichen Bereich anfallen. Dies umfasstRegenwasser, durch Gebrauch verschmutztesWasser, gewerblich genutztes Wasser etc.
Husliches AbwasserDas Hausabwasser ist eine Mischung aus Trink-wasser, organischen und anorganischen Stoffenin fester sowie gelster Form. Die erfahrungsge-m im Abwasser aus Haushalten vorkommendenStoffe sind vor allem menschliche Fkalien,Haare, Lebensmittelabflle, Reinigungs- undWaschmittel sowie verschiedenartige Chemika-lien, Papiere, Lappen sowie Sand (z. B. bei Misch-systemen durch Regenwasserauswaschung).Jedoch zeigt die Erfahrung, dass durch Unwis-senheit bzw. Nichtbeachtung alle Abflle einge-leitet werden, die dann durch den Entwsse-rungsgegenstand abgeleitet werden mssen.
Folgende Stoffe sollten jedoch nicht in das hus-liche Abwasser gelangen, da ansonsten Schdenan Anlage und weiterfhrender Installationwahrscheinlich sind:
Groflchige Abflle wie Hausmll Festkrperbestandteile wie Sand, Asche, Scher-
ben etc. Husliche, organische Feststoffabflle wie
Gemsereste, Schalen, Knochen etc. Stofffetzen, weibliche Hygieneartikel etc. Stoffe (z. B. chemisch aggressive Lsungsmit-
tel), die eine Gefhrdung darstellen.
RegenwasserUngenutztes Niederschlagswasser, das lediglichdurch Luftverunreinigungen, Verunreinigungendurch Schmutz auf der Ablaufflche oder anderekologische Gegebenheiten verschmutzt ist. DerGrad der Verunreinigung hngt primr von Geo-graphie, Stadtnhe (Luft- und Flchenver-schmutzung) und Regenhufigkeit ab. Verunrei-nigungen sind hufig l-, salz-, sand- oderfetthaltig.
Durch die klimatisch stark unterschiedlichenGegebenheiten knnen die Niederschlagswerteentsprechend variieren. Die Niederschlagswertewerden nach Hufigkeit und Intensitt derRegenspende unterschieden. Eine Tabelle dieserAnhaltswerte befindet sich in der DIN 1986-100(Vgl. Anhang Tabelle 4 Regenspenden inDeutschland).
Allgemeine Grundbegriffe
DIN1986-100
ATV-DVWKA 118
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 7
Da sich die klimatischen Verhltnisse ndern, isteine genauere Angabe beim Deutschen Wetter-dienst bzw. den rtlichen Institutionen zu erfra-gen. berschlagsmig kann mit einem Wert von300 l/(s x ha) gerechnet werden, sobald eineberschwemmung unbedingt zu vermeiden ist.
Bei der Berechnung der Regenspende geht manvon der Erfahrung aus, dass heftige Regenfllenur kurz andauern und als Sturzregen nieder-schlagen. Lngere Regen haben hingegen nichtdie Intensitt. Die Regenmenge nimmt mitzunehmender Dauer ab. (Vgl. Bemessungs-regenspende, S. 9)
Industrielles Abwasser (= Betriebswasser)Industrielle Abwsser bedingen eine detaillierteAnalyse des Mediums, da die chemischenBestandteile stark variieren knnen und so eineGefahr fr die Installation darstellen. Korrosions-schden sind hierbei am hufigsten zu beobach-ten. Besondere Beachtung sollten Abwsser ausTextil- und Lebensmittelindustrie geschenktwerden. Laufradtyp (z. B. Verstopfung) Schacht-dimensionierung (aufgrund stark unterschied-licher Abflsse) und Materialkombination (z. B.Korrosion) der Installation bilden hier die zentra-len kritischen Punkte.
KondensateAufgrund der verringerten Mineralanteile liegt derpH-Wert unterhalb von neutral (neutral = pH 7).Die Aggressivitt nimmt bei abnehmendemMineralanteil zu. Laut Deutschen Richtlinien (z.B.ATV A251) sind Kondensate ggf. nicht direkt in dieKanalisation einzuleiten, sobald das Mischungs-verhltnis zwischen fkalienbelastetem Abwasser(hoher pH-Wert vor Schwefelwasserstoffausga-sung) und Kondensat (niedriger pH-Wert) alsbedenklich eingestuft wird.
Beschaffenheit von Kondenswasser (Richtwert):lfeuerung: 1,8 bis 3,8 pH
(Neutralisationspflicht!)Gasfeuerung: 3,8 bis 5,3 pH
Anlagen bis 25 kW werden als unbedenklicheingestuft, da von einer ausreichenden Vermischung des angefallenen Kondensates ausgegangen wird.
Anlagen bis 200 kW werden als unbedenklicheingestuft, sobald das 25-fache Volumen anAbwasser im Verhltnis zum Kondensat amselben bergabepunkt eingeleitet wird, da auchhier die Vermischung ausreicht.
Grere Anlagen bentigen eine generelleNeutralisation vor Einleitung in die Konden-sathebeanlage bzw. Kanalisation.
MeerwasserAls Meerwasser bezeichnet man im allgemeinendas Wasser der Ozeane mit den unterschiedlichenSalzkonzentrationen. Bei der Auslegung ist fr dieWerkstoffwahl das Wissen ber die Konzentrationder einzelnen Bestandteile Voraussetzung. Durchdie hohe Ionisierung liegt die Leitfhigkeit bei biszu 7500 S/m. Ab einer Leitfhigkeit von 3200S/m hat das Medium bereits eine erhhte korro-dierende Wirkung. Dies im Zusammenhang mitdem Einfluss der Temperatur bewirkt eineerhhte Korrosion, da eine steigende Temperaturals Reaktionsbeschleuniger fungiert. Im Folgen-den sind Anhaltswerte der verschiedenen Ionen-Konzentrationen im Hinblick auf die Natrium-chlorid-Ionen angegeben:
Atlantik 3,03,7 % = 3037 g/lPazifik 3,6 % = 36 g/lIndischer Ozean 3,5 % = 35 g/lNordsee 3,2 % = 32 g/lOstsee < 2 % = < 20 g/lKaspisches Meer 1,03,0 % = 1030 g/lMittelmeer 3,63,9 % = 3639 g/lTotes Meer 29 % = 290 g/lRotes Meer 3,74,3 % = 3743 g/l
BrackwasserAls Brackwasser bezeichnet man eine Mischungaus verschiedenen Wasser- bzw. Medienarten mitWasser als Basis. Brackwasser ist hierbei alsMischung aus Sss- und Meerwasser genauso zuverstehen wie eine Mischung aus Seewasser mitlen, Benzin oder auch fkalen Bestandteilen.Eine ungleiche (auch zeitlich bedingte) Konzen-tration der Bestandteile macht eine Auswahl derzu verwendenden Werkstoffe komplex. OhneWasseranalyse sollte keine Produktauswahlgetroffen werden.
ATV-DVWKA 251
G R U N D L A G E N
8 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Anlagen zur begrenzten Verwendung
Diese Kleinhebeanlagen (z. B. Wilo-DrainLift KH 32) werden unmittelbar hinter einem unter-halb der Rckstauebene (Vgl. S. 12) gelegenen WCinstalliert. Der Einsatz dieser Systeme ist jedochan Voraussetzungen gebunden. So muss sichalternativ ein WC oberhalb der Rckstauebenebefinden, um beim Ausfall der Kleinhebeanlagebenutzt werden zu knnen. Zudem sind dieZulufe durch zustzlich max. 1 Handwaschbe-cken, 1 Dusche und 1 Bidet (Urinal) beschrnkt,wobei sich alle Gegenstnde in einem Raumbefinden mssen. Badewannen, Waschmaschinenoder Geschirrsplmaschinen sind nicht zulssig.Eine Installation oberhalb der Rckstauebene istnur in besonderen Fllen, wie z. B. Sanierungengestattet.
Anschlusswert DU
Bezeichnet die durchschnittliche Abflussmengeeines Entwsserungsgegenstandes. Die Wertesind in l/s angegeben. (Vgl. Anhang Tabelle 2Anschlusswerte (DU) fr Sanitrgegenstnde)
Aufstellungsarten
Ausfhrung als stationre Nassaufstellung
In den letzten Jahren haben sich Pumpen-Fertig-Schchte aus Beton und Kunststoff weitgehenddurchgesetzt, da diese leicht und kurzfristig zuinstallieren sind und somit Kosten bei der Instal-lation einsparen. Die Vorteile nassaufgestellterPumpen liegen auf der Kosten- und Platzseite, dakein separater Technikraum fr die Pumpenauf-stellung wie bei Trockenaufstellung bentigtwird. Auf der anderen Seite ist im Wartungsfallder Aufwand eine Pumpe zu kontrollieren bzw. zureparieren durch das Heben der Pumpe hher.
Bei diesen von den meisten Pumpenherstellernangebotenen Komplettlsungen (z. B. Wilo-DrainWS) sind die Schchte bereits auf eine optimaleGeometrie angepasst, um fr die Pumpe einenbetriebssicheren und langfristigen Betrieb zugewhrleisten. Zudem sind bereits jegliche Kom-ponenten aufeinander abgestimmt und alleZubehrteile im Lieferumfang inbegriffen.
Ausfhrung als stationre vertikale Trockenaufstellung
Ausfhrung als stationre horizontale Trockenaufstellung
In der Vergangenheit wurden viele Pumpstatio-nen mit Trockenluferpumpen ausgerstet. Eshat jedoch aus folgenden Grnden ein Wechselstattgefunden, so dass mehr Pumpwerke mittrocken aufgestellten Tauchmotorpumpen obvertikal oder horizontal eingebaut installiertwerden.
EN 12056-1und
DIN EN12050-3
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 9
Die Grnde > Vorteile: berflutungssicher > Betriebssicherheit Keine Stopfbuchs-Dichtungen, sondern
wartungsarme SiC/SiC-Gleitringdichtungen > Kostenreduzierung
Keine Kupplungen bzw. Keilriemen, somitweniger Verschleiteile und geringerer War-tungsaufwand > Kostenreduzierung
Keine Sperrwasseranschlsse bzw. separateFettschmierung > Kostenreduzierung
Integrierte Mantelkhlung > Geruschredu-zierung
Einfacher Zugang fr Wartung und Reparatur> Kostenreduzierung
Ausfhrung als transportable Nassaufstellung
Bei der transportablen Nassaufstellung werdendie Aggregate mit einem Pumpenfu ausgestat-tet. Der Druckanschluss wird entweder flexibel(Hochdruckschlauch) oder starr (per Rohrleitung)ausgefhrt. Zur Entleerung von Gruben oderBehltern werden die Pumpen kurzfristig in dasMedium herabgelassen.
Es sollte darauf geachtet werden, dass die Pum-pen fest und verdrehsicher auf dem Untergrundstehen und so nicht anfangen knnen zu wandernbzw. sich zu verdrehen. Zudem drfen die Aggre-gate nicht an einer Kette hngend oder am Kabelhngend betrieben werden. Bei transportablenAufstellungen handelt es sich um temporreInstallationen! Als Dauerlsung sollte eine redu-zierte Lebensdauer durch erhhte Schwingungenund entsprechenden Beeintrchtigungen an derPumpe in Betracht gezogen werden.
Auftriebssicherung
Eine Auftriebssicherung ist eine Befestigungeiner Anlage/Pumpe am Boden (oder am Pum-penschacht im Erdreich), um ein Aufschwimmenbei berflutung (oder erhhtem Grundwasser-spiegel) des Bereiches zu verhindern, da hierdurchSchden an Verbindungen/Rohrleitungen auftre-ten knnten, die zum Austritt des Mediumsfhren knnen. Die Auftriebssicherung befindetsich direkt an Behltern oder wird nachtrglichmontiert bzw. ist bereits angegossen.
Belftung
Belftungsventile sind unter Bercksichtigungder prEN 12380 fr Schwerkraftentwsserungsan-lagen zulssig. Die Dimensionierung ist in Verbin-dung mit der Anschlussleitung bzw. Schmutz-wasserfallleitung durchzufhren. Die Belftungvon Hebeanlagen ist gem EN 12056-1 auszu-fhren.
Bemessungsregenspende
Der Wert wird von den rtlichen Behrden fest-gelegt. Anhaltswerte befinden sich in der DIN1986-100 und ATV-DVWK A 118, Tab. 3. Es ist voneinem minimalen Wert r5 (0,5) auszugehen. Istkein Wert fr r angeben ist generell bei Flchenmit begrenzter Einstauzulassung von 200 l/ (s x ha) auszugehen. Muss eine berflutunggenerell verhindert werden, kann erfahrungsge-m mit einem Wert von 300 l/(s x ha) gerechnetwerden. Den Angaben der Behrden ist jedoch injedem Fall zu entsprechen. (Vgl. Abwasserarten Regenwasser, S. 6)
prEN 12380EN 12056-1
DIN 1985-100und
ATV-DVWKA118
G R U N D L A G E N
10 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Dachflche (wirksame)
Die fr die Berechnung notwendige Dachflchewird durch Multiplikation der Trauflnge desDaches mit der horizontal projizierten Dachtiefeermittelt. Generell wird die Einwirkung von Windnicht bercksichtigt, es sei denn, dass dieses innationalen Vorschriften festgesetzt wird. DieseBerechnung muss fr jede Dachflche durchge-fhrt werden.
Ohne Windeinwirkung
Mit Windeinwirkung
Bei Regen senkrecht zur Dachflche:Dachflche = Trauflnge 1 x Trauflnge 2
Schlagregen 26 zur Senkrechten:Dachflche = Trauflnge 2 x (Dachtiefe(hor) +
0,5 x Dachtiefe (vert))
Zudem ist die Wandflche, auf die der Regengetrieben wird, bei Windeinwirkung zu berck-sichtigen. Sie wird zu der Dachflche addiert. Dies bedeutet:
Wandflche fr Regenberechnung = 0,5 x Wandflche
Gesamtflche = Dachflche + Wandflche fr Regenberechnung
DIN 1986
Teile der DIN sind heute nur noch als Restnorm inDeutschland gltig. Die DIN 1986 ist durch neueNormen wie DIN EN 12050 und EN 12056 ersetztworden und wird heute noch in Form der DIN1986-100 als ergnzende Norm zur EN 752 inDeutschland angewandt.
DIN EN 12050
Geltungsbereich dieser internationalen Norm istdie EU. Alle EU-Lnder sind angehalten, denAngaben und Anweisungen dieser Norm Folge zuleisten. Die DIN EN 12050 gilt mit ihren Teilen frdie Bau- und Prfgrundstze von Anlagen undRckflussverhinderern.
DU-Wert
Siehe Anschlusswert DU, S. 8
Druckentwsserung (nach ATV-DVWK Merkblatt A116)
Wenn eine Freigefllekanalisation (Freispiegel-entwsserung) geographisch bzw. kostenmignicht mglich oder sinnvoll ist, kann mit Hilfe vonPumpstationen eine Entwsserung durchgefhrtwerden. Die Rohrleitungen knnen hier als Rin-gnetz oder als versteltes Netz vom Entwsse-rungsbereich zum Klrwerk gelegt werden.
Rohrleitungsdurchmesser sollten bei Frderag-gregaten ohne Schneidwerken DN 80 mit PN 10betragen. Bei Schneidwerkspumpen knnenRohrleitungsdurchmesser DN 32 verwendetwerden. Druckluftsplstationen untersttzen dieAbfuhr des Schmutzwassers durch die Regelungder Flie- und Druckvorgnge. Eine Verkrzungder Verweilzeit des Schmutzwassers und einerVerringerung der Verkrustung sowie das Einbla-sen von Sauerstoff bilden die Vorteile einerentsprechenden Installation. Ein kompletterAustausch des Leitungsvolumens sollte alle 48Stunden (alle 4 Stunden in Haupt- bzw. Sammel-druckleitungen, alle 8 Stunden in Stichdrucklei-tung) durch die Pumpenleistung gewhrleistetwerden.
EN 12056-3
Dachtiefe(hor. Projektion)
Dachtiefe(vert. Projektion)
Trauflnge 2
Trauflnge 1
Dachtiefe(Projektion)
Trauflnge
EN 1671
DIN EN1250
EN 1671und
DIN EN12050-3
ATV-DVWKA 116und
ATV-DVWKA 134
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 11
Weitere gute Grnde fr den Einsatz vonDruckentwsserungssystemen sind: Mangelndes Gelndegeflle Hoher Grundwasserstand Geringe Siedlungsdichte Schwieriger Untergrund Nur zeitweiser Abwasseranfall (Camping-
pltze, Ausflugsgaststtten etc.) Beeintrchtigung kologischer Belange
Rohrleitungen. Zudem sind die Wartungsinter-valle beschrieben, die fr einen ordnungsgem-en Betrieb einzuhalten sind.
Frdermedium
Zur richtigen Auslegung und Bestimmung einerPumpe ist eine genaue Kenntnis des Frdermedi-ums notwendig. Hierbei muss es sich beim Ein-satz einer Pumpe nicht ausschlielich um Abws-ser handeln. Durch die Eigenschaften derAbwasserpumpen ist eine Vielzahl von weiterenMedien frderbar. Fr eine genauere Definitionvon Abwssern siehe Abwasserarten (S. 6),Werkstoff-Eigenschaften (S. 16), Freier Kugel-durchgang (S. 19), Laufradarten (S. 21).
Geruschentwicklung (siehe auch Schallschutz)
Das Geruschverhalten einer Installation ist beider Planung eines Gebudes zu beachten, dahierdurch langfristig ein Stressfaktor geschaffenwird. Die einzelnen zumutbaren Belastungenwerden gem der EN 12056-1 in den entspre-chenden nationalen und regionalen Vorschriftendefiniert. In Deutschland findet hier die DIN 4109Anwendung. So ist lediglich eine Geruschbelas-tung von max. 30 dB[A] im Nachbarraum zulssig.
Korrosion
Der Begriff Korrosion beschreibt die Reaktioneines Werkstoffes mit seiner gashaltigen oderflssigen Umgebung. Diese Reaktion bewirkt einestrukturelle Vernderung der Materialoberflcheund somit eine Beeintrchtigung der ursprng-lichen Funktion. Die Strke der Korrosion ist vonder Kombination des Werkstoffes mit der Aggres-sivitt des Frdermediums abhngig. Erfahrungs-gem sind Kunststoffe und Keramikwerkstoffeweitestgehend resistent.
Schwachstellen bei metallischen Werkstoffensind Verletzungen der Oberflche bzw. Schwei-und Verbindungsnhte.
ChlorideChlorid-Ionen sind aggressiv gegen metallischeWerkstoffe, was sich in Lochfra des metallenenWerkstoffes ab einer Konzentration von ~150mg/l uert.
Bewertung der Installationsarten und Entwsserungstechniken
Innenauf- Auenauf- Druckent-
stellung* stellung* wsserung
Geruchsbelstigung o o
Geruschbelstigung o + +
Rohrleitungskosten o +
(Verlegekosten)
Installationskosten +
Wartungsfreundlichkeit ++ o +
Folgekosten bei o oFehlfunktion. z. B.bei Ausfall der Strom-versorgung
Mischwasser nicht + nicht(mit Regenwasser) mglich mglich
* ohne Zerkleinerung++ sehr gut+ guto mittel schlecht sehr schlecht
Elektrische Leitfhigkeit
Die elektrische Leitfhigkeit ist sowohl fr einigeNiveauerfassungssysteme wie auch fr Standzei-ten von Aggregaten von Bedeutung. Sie bezeich-net die Salzkonzentration in Medien. Die Leitf-higkeit wird im allgemeinen in S/cm (=10-4 S/m)bzw. S/m angegeben.
EN 12056
Geltungsbereich dieser internationalen Norm istdie EU. Alle EU-Lnder sind angehalten, denAngaben und Anweisungen dieser Norm Folge zuleisten. Dieser Norm ist ein nationales Vorwort injedem Mitgliedsland vorangestellt. Sie beziehtsich in ihren Teilen auf die Anwendung vonSchwerkraftentwsserungsanlagen innerhalb vonGebuden. So ist z. B. der fr Hebeanlagen einzu-haltende Einbauraum nach EN 12056-4, 5.1 fest-gelegt, sowie der spannungsfreie Einbau, d. h. dasgewichtsmige Abfangen von Armaturen und
EN 12056
DIN 4109
EN 12056
G R U N D L A G E N
12 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
NitrateNitrate greifen schon bei geringer Konzentrationmetallische Werkstoffe an. Konzentrationen beiniedrigen Gesamthrtegraden von bis zu 30 mg/lreichen bereits aus, um Korrosion zu verursachen.
NitriteNitrite sind Bestandteile von fkalienbelastetemAbwasser und sind bei geringen Konzentrationenbereits korrosiv.
SulfateSulfat-Ionen sind gegenber allen Werkstoffenmetallischer Struktur wie auch gegen Betonaggressiv. Sie bewirken Lochfra ab Konzentra-tionen von 250 mg/l und zersetzen auch Betonschon ab niedrigeren Konzentrationen. Hier sindPE-Pumpenschchte zu empfehlen.
Mischsystem
Abwassersystem, das Regenwasser, verunreinig-tes Abwasser und fkalienhaltiges Wasser durcheine Rohrleitung entwssert. Eine Aussage berden mglichen Einsatz als Mischsystem ist in derOrtssatzung zu finden bzw. bei stdt. mtern zuerhalten.
Nutzvolumen (= erforderliches Stauvolumen)
Als Nutzvolumen auch erforderliches Stauvolu-men genannt wird im allgemeinen das Volumenzwischen Ein- und Ausschaltpunkt der Pumpebezeichnet. In Sonderfllen, wo der Zulauf zurPumpstation unterhalb des Einschaltpunktes derPumpe liegt und somit angestaut wird, kann dasZulauf-Volumen zur Deckung des erforderlichenStauvolumens verwandt werden. Es sollte beijedem Pumpvorgang ausgetauscht werden.
Volumenstrom der grten Pumpe
Schalthufigkeit
pH-Wert
Der pH-Wert beschreibt die Aggressivitt desWassers bzw. der Wasserstoffionen-Konzentra-tion. Bestandteile des Wassers knnen u. a. Salz-,Salpeter-, Schwefel- oder Kohlensurebestand-teile sein. Zudem haben Sulfate, Sulfide, Fette,Benzine und Lsungsmittel Einfluss auf dieAggressivitt. Andererseits bedeutet ein Fehlenvon Mineralien, z. B. bei Kondensaten bzw. teil-oder vollentsalzten Wssern, auch eine Erhhungder Aggressivitt (hier z. B. ein Sinken des pH-Wertes unterhalb des neutralen Niveaus).
pH 0 bis 3,9 = stark sauer(z. B. Abwasser aus Bierherstellung* ~4, Kondensate aus Gasbrennwert ~3,5, Kondensate aus lfeuerung ~2,0)
pH 4 bis 6,9 = schwach sauer(z. B. Fluss- oder Swasser aus Seen* ~5,5,Abwasser nach Schwefelwasserstoffaus-fllung < 6,5)
pH 7 = neutral pH 7,1 bis 10 = schwach alkalisch
(z. B. Abwasser von Schlachtereien* ~8,2, Meerwasser ~8)
pH 10,1 bis 14 = stark alkalisch(z. B. fkalienhaltiges Abwasser vor Schwefel-wasserstoffausfllung ~10,5)*Angaben fr ca. 20 C
Husliches Schmutzwasser liegt im allgemeinenzwischen pH 6,5 und pH 7,5. Bei Mischwassersys-temen werden die mineralrmeren Wsser (niedrigerer pH-Wert) mit den salz- und mineral-stoffreichen Wssern gemischt, wodurch eineRelativierung (je nach Mischungsverhltnis) aufneutralerem Niveau eintritt.
Rckstauebene
Hchster Punkt in einer Installation bis zu demdas verunreinigte Wasser ansteigen kann. DieRckstauebene befindet sich im Bereich dergrten Querschnittserweiterung. Installationensollten so angelegt werden, dass das Wasser derKanalisation nicht zurck in die Pumpstationzurcklaufen kann. Dies knnte bei Strmen,berschwemmungen und starken Regenfllenpassieren, falls die kommunale Kanalisation frderartige Mengen nicht ausgelegt ist. Schden,die hierdurch entstehen, werden nicht von Versi-cherungen getragen und sind nur in seltenenFllen mit Erfolg einzuklagen. Eine Absicherungobliegt dem Betreiber/Eigentmer. Eine Informa-tion ber die Hhe der Rckstauebene ist in denOrtssatzungen festgelegt. Erfahrungsgem
V [m3] =Q [l/s] x 0,9
z
EN 12056-1
Rckstauschleife
Eine Rckstauschleife stellt eine knstlicherhhte Rohrfhrung (oberhalb der Rckstaue-bene, vgl. Rckstauebene S. 12, Grafik 3 und 4)dar, damit sich rckstauendes Wasser zuerst insmtliche niedriger gelegene Freirume verteilenkann. Da davon auszugehen ist, dass ein ausrei-chendes Volumen im gesamten Rohrleitungsnetzvorhanden ist, stellt die Rckstauschleife diesicherste Alternative gegen Rckstau dar.
Bei einer mangelnden/fehlenden Rckstausiche-rung liegt die Haftung beim Verarbeiter, wobeider Hausbesitzer seinen Versicherungsschutzverliert.
Schachtabdeckung
Schchte werden in verschiedene Tragfhigkei-tensklassen eingeteilt. Diese Klassen werdendurch die Dom- und Deckelkonstruktion ma-geblich beeinflusst, whrend die Festigkeit desSchachtes selbst durch den Erddruck definiert ist.
Schallschutz (siehe auch Geruschentwicklung)
Bei Installationen sind von Anfang an geeigneteManahmen zu treffen, um die Geruschbelas-tung gering zu halten. Dies ist dadurch begrn-det, dass eine nachtrgliche Umrstung mithohen Kosten verbunden ist bzw. eine Wertmin-derung des gesamten Bereiches bedeutet. Richt-linie hierzu ist die DIN 4109.
Durch geeignet dimensionierte Armaturen undangemessene Fliegeschwindigkeiten in Rohrlei-tungen und geeignete Wanddurchfhrungenkann eine Geruschbelstigung schon im Vorfeldreduziert werden. So ist in Wohn- und Schlafru-men bei Wasserinstallationen ein max. Gerusch-pegel von 30 dB[A] zulssig sowie in Unterrichts-
kann das Straenniveau als Rckstauebene inberschlgigen Kalkulationen angenommenwerden.
Installation oberhalb der Rckstauebene
Keine Hebeanlage
erforderlich
Installation unterhalb der Rckstauebene
Der Einsatz eines
Rckflussverschlusses
ist fr Technikrume
erlaubt, bietet jedoch
keinen 100 %-igen
Schutz.
Der Einsatz einer Hebe-
anlage gewhrleistet
Schutz gegen rckstau-
endes Medium und ein
sicheres Abfhren des
Abwassers durch den
Einsatz einer Rck-
staufschleife.
Installation unterhalb der Rckstauebene ohne natrliches Geflle zur Kanalisation
Abfhren des Abwas-
sers nur mit Hilfe einer
Hebeanlage mglich.
Grnde fr einen Rckstau knnen u. a. auerge-whnliche Regenflle, Reduzierung des freienDurchgangs der Leitung durch Verkrustungenoder Verstopfungen sowie technisch bedingteAusflle nachgelagerter Pumpwerke sein.
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 13
Rckstau-
ebene
Rckstau-
ebene
Rckstau-
ebene
Rckstau-
ebene
Klasse A: begehbar Fuggngerwege, Radwege
Klasse B: bedingt Fugngerwege, Fugngerzonen,
befahrbar PKW-Parkflchen, Parkdecks
Klasse C: beschrnkt Bordsteinkantenbereich (bis 0,5 m
befahrbar auf die Fahrbahn einragend
Klasse D: befahrbar Straenfahrbahnen, Seitenstreifen,
Parkflchen, LKW tauglich, Logistik-
und Gewerbeflchen mit Stapler-
verkehr
Klasse E: befahrbar Dockanlagen, Flughafenrollbahnen
Klasse F: befahrbar Flughafenrollbahnen
DIN 4108
EN 124
G R U N D L A G E N
14 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
und Arbeitsrumen max. 35 dB[A]. KurzzeitigeGeruschspitzen verursacht durch Klappen,Armaturen etc. sind hierbei nicht eingeschlossen.
Fllgerusche (z. B. Wasserstrahl trifft auf Wan-dung) oder Entleerungsgerusche (zu hoheFliegeschwindigkeit, starke Flierichtungsnde-rung etc.) knnen bei Unbeachtung eine hoheBelastung verursachen. Diesen ist durch geeig-nete Manahmen (Prallbleche, Fliegeschwindig-keitsrichtwerte, Rohrleitungsmaterialien etc.)entgegenzuwirken, da diese durch Vibrationenber Rohrleitungen und Medium weiter getragenwerden.
Trennsystem
Entwsserungssystem, bei dem Regenwasser undSchmutzwsser in getrennten Rohrleitungenabgefhrt werden. Eine Trennung der Abwssermuss auch dann erfolgen, wenn sich die Abwas-serhebeanlage im Gebude befindet.
Regenwsser drfen nicht in das Gebudegefhrt werden! (Vgl. Ortssatzung bzw. Stadt,Behrde)
Wartung
Beschreibt die technische Kontrolle und ggf.Erneuerung von Bauteilen/Verschleiteilen, dieeinen langfristigen Betrieb der Anlage gewhr-leisten und vor Schden und Ausfall schtzen. Jenach Betriebsbedingungen und Anlagentyp sindfolgende Intervalle sinnvoll bzw. nach EN 12056-4einzuhalten:
Private Nutzung in Kleingebuden (EFH): jhrlichMehrfamilien-Huser und Apartments: 12-jhrlichGewerbliche Nutzung: 14-jhrlich
Wasserhrte
Als Wasserhrte bezeichnet man die Konzentra-tion von Erdalkali-Ionen. Diese sind hauptsch-lich Chloride, Sulfate, Hydrogencarbonate etc.Hier wird zustzlich in weiches (bis 7 d Gesam-thrte), mittelhartes (bis 14 d), hartes (bis 21 d)und sehr hartes (> 21 d) Wasser unterteilt. Jehher der Hrtegrad, desto mehr Ionen liegen imWasser vor. Heute wird die Bezeichnung d (Graddeutscher Hrte) nicht mehr verwendet, sonderndie technische Bezeichnung mmol/l.
Werkstoffe
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)Temperaturbestndiger, nicht brennbarer Kunst-stoff, der sich durch Schlagzhigkeit und guteFestigkeitseigenschaften auszeichnet. FindetVerwendung u. a. in der KondensathebeanlageWilo-DrainLift Con.
BetonMaterial zur Erstellung von Schchten gem DIN4034-1. Die von Wilo verwendete Betongteentspricht der DIN EN 206 (ehemals DIN 1045). Diegenaue Bezeichnung lautet B45WU mit einer lt.Norm vorgegebenen max. Wassereindringtiefevon 30 mm. Erfahrungsgem liegt die max.Eindringtiefe der Wilo-DrainLift WB bei sogar nur20 mm. Betonangreifend wirken: Medien mit ph-Wert < 6,5, Schwefel-, Salz-, Butter- und Milch-sure, Sulfate, Salze, tierische und pflanzlicheFette und le.
GraugussGrauguss ist der Standardwerkstoff im Pumpen-bau. Seit Jahren sind die meisten Aggregate ausGrauguss. Vorteile des Graugusses liegen haupt-schlich im Preis und seiner Robustheit.
Edelstahl 1.4301 V2A (AISI 304 X5CrNi18-10)V2A entstammt aus der Definition ThyssenKrupps (Versuchsreihe 2 Typ Austenit) fr einenChrom-Nickel-Stahl. Dieser ist der allgemeinbliche Edelstahlstandard in der Pumpenindus-
Gesamthrte [d] (gerundet) Beurteilung[mmol/l]0-1 0-6 sehr weich
1-2 6-11 weich
2-3 11-17 mittelhart
3-4 17-22 hart
> 4 >22 sehr hart
EN 12056-4
DIN EN 206und
DIN 4034-1
Werkstoff-Nr.
Austenitische Sthle
1.4301
1.4401
1.4404
1.4571
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 15
trie, der gute Festigkeitseigenschaften mit gutenTemperaturbestndigkeiten vereint. Zudem istder Werkstoff sehr gut bestndig bei organischenLsungen. (Vgl. Werkstoff-Eigenschaften, S. 16)
Edelstahl 1.4404 V4A (AISI 316L X2CrNiMo17-12-2)V4A entstammt aus der Definition ThyssenKrupps (Versuchsreihe 4 Typ Austenit) undbezeichnet einen hherlegierten nichtrostendenStahl (im Vergleich zu 1.4301) mit einem Molyb-dnanteil, der teilweise auch im Seewasser einge-setzt werden kann. Hohe Festigkeit und hoheElastizitt sind kennzeichnende Merkmale, dieden Edelstahl dem Grauguss gegenber berle-gen machen. (Vgl. Werkstoff-Eigenschaften, S. 16)
PE-HD (Polyethylen high density)Der meist verwendete Werkstoff im Rohrlei-tungsbau fr Abwasserrohre mit sehr guterchemischer Bestndigkeit und extrem geringerOberflchenrauheit gegen Ablagerungen undFlieverlusten. Hohe Schlagzhigkeit und Bruch-dehnung bei geringem Temperatureinfluss sindweitere Vorteile. Der Werkstoff PE100 findet inder Praxis mehr und mehr Anwendung undersetzt dabei PE80 und GGG. Vorteile wie z. B.Rohreinzug bei Sanierungen bieten ein hohes Kosteneinsparungspotenzial (Vgl. Werk-stoff-Eigenschaften, S. 16)
PP (Polypropylen)Temperaturbestndigkeit sowie Chemikalienbe-stndigkeit zeichnen diesen Werkstoff aus.uerst robust durch die hohe Schlagzhigkeitdes Materials. (Vgl. Werkstoff-Eigenschaften, S. 16)
PUR (Polyurethan)PUR ist in vielen Variationen verfgbar. Die her-ausragenden Vorteile des von Wilo verwendetenund in Industrieanwendungen bewhrten BaydurGS wie die hohe Chemikalienbestndigkeit gegenz. B. verdnnte Suren, Laugen, Motorle, Fette,Benzine etc. sowie Korrosions- und Mikrobestn-digkeit sind fr den Einsatz in aggressiven Medienprdestiniert. Zudem zeichnet er sich durch seineberlegene Verschleifestigkeit, Verrottungs-festigkeit, Wetterbestndigkeit, Wrmeformbe-stndigkeit und Schlagzhigkeit bei deutlichgeringerem Gewicht gegenber metallischenWerkstoffen wie z. B. Grauguss aus. (Vgl. Werk-stoff-Eigenschaften, S. 16)
PVC (Polyvinylchlorid)PE-Schchte sind nach DIN 19537-1 ausgefhrtund bieten groe Vorteile gegenber herkmm-lichen Betonschchten wie Langlebigkeit, Flexi-bilitt, Montagefreundlichkeit und reduzierteInstallationskosten. Schwer entflammbarerWerkstoff, der zugleich mechanische Festigkeitund chemikalische Bestndigkeit vereint. (Vgl. Werkstoff-Eigenschaften, S. 16)
DIN 8078
Werkstoff-Norm-Tabelle
DIN Bezeichnung US Bezeichnung Chemischer Kurzname NormEuropisch Amerikanisch
AISI
304
316
316 L
316 Ti
X5CrNi18-9
X5CrNiMo17-12-2
X2CrNiMo17-12-2
X6CrNiMoTi17-12-2
EN
10088-3
10088-3
10088-3
10088-3
ASTM
A 167 / 276
A 167 / 276
A 167 / 276
A 167 / 276
DIN 8061
DIN 19537-1und
DIN 8075
100 %
50 %
0 % RohreinzugPE
Kost
en
RohrverlegungPE
RohrverlegungGGG
G R U N D L A G E N
16 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Dichtungswerkstoffe
EPDM
FPM (= Viton)
NBR
Werkstoff-Eigenschaften
Bezeichnung Gebrauchs- Bestndig Nicht bestndig Anwendungsgebietetemperaturen [C]
-30 bis +120-30 bis +120
-25 bis +140
-30 bis +100
Wasser ohne chem.Zustze, Natronlau-laugen, Salzsure,Phosphorsure,salzhaltiges Wasser
Abwasser pH 3 bis pH 10, Kraftstoffe,Mineralle, Phophor-und Schwefelsure
Abwasser pH 6 bis pH 10, Wasser ohnechem. Zustze, Kraft-stoffe, Mineralle,salzhaltiges Wasser
Kraftstoffe, Kerosin, Schwefelsure,Salpetersure
Essigsure,Salpetersure,Benzol
Salpetersure,Schwefelsure
Gehusedichtungen, Gleitringdichtungs-blge
Gehusedichtungen, Gleitringdichtungs-blge
Gehusedichtungen, Gleitringdichtungs-blge
Gehusewerkstoffe/Peripheriewerkstoffe
PE
PP
PUR
Edelstahl 1.4301(AISI 304, V2A)
Edelstahl 1.4404(AISI 316, V4A)
0 bis +90
0 bis +90
0 bis +80
-20 bis +120
-20 bis +120
Abwasser pH 4 bispH 9, Wasser ohnechem. Zustze,anorganische schwa-che Medien
Abwasser pH 4 bis pH 9, Wasser ohnechem. Zustze, anorganische schwa-che Medien, salzhalti-ges Wasser
Meerwasser*), Suren,Basen, pH 3 bis 13,Fette, Maschinenle,Benzin
Mineralle, Wasserohne chem. Zustze,Alkohole
Mineralle, Wasser ohne chem. Zustze,Alkohole, Meer-
KonzentrierteSuren und Laugen
KonzentrierteSuren und Laugen
Hchst aggressiveSuren und Basen
Meerwasser*),Salzsure,konzentrierteSuren und Laugen
Meerwasser*),Salzsure,konzentrierteSuren und Laugen
Pumpengehuse,Laufrder, Rohrleitun-gen, Pumpen- undArmaturenschchte
Pumpengehuse,Laufrder, Rckschlag-klappen, Pumpenschchte
Pumpengehuse,Laufrder, Verbin-dungselemente,Rhrwerke
Motorgehuse, Hydraulikgehuse,Laufrder
Motorgehuse, Hydraulikgehuse,Laufrder
*) Bedingt bestndig in Abhngigkeit der Medientemperatur und weiteren organischen und anorganischenMedienanteilen
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 17
Anlagenkennlinie (Rohrleitungskennlinie)
HVL = Druckverluste in RohrleitungenHVA = Druckverluste in ArmaturenHgeo = Geodtische Hhendifferenz
(zu berwindende geodtische Hhe) HGes = Gesamthhenverluste
Die Anlagenkennlinie zeigt die durch das Systembentigte Frderhhe HGes an. Sie besteht ausden Komponenten Hgeo, HVL und HVA. Whrend Hgeo(statisch) unabhngig vom Volumenstrom kon-stant bleibt, steigen HVL und HVA (dynamisch)durch die verschieden gearteten Verluste inRohrleitungen, Armaturen, Formstcken unddurch Temperatur bedingte Reibungserhhungenetc. an.
Anschlusskanal/-leitung
Nach DIN 4045 beschreibt dies die Verbindungzwischen dem ffentlichen Abwasserkanal undder Grundstcksgrenze.
Betriebspunkt
Der Betriebspunkt ist der Schnittpunkt vonAnlagenkennlinie und Pumpenkennlinie. DerBetriebspunkt stellt sich bei Pumpen mit festerDrehzahl selbststndig ein.
Beispiel: schwankender Wasserstand im Behlter
Eine Vernderung des Betriebspunktes tritt dannein, wenn z. B. bei einer stationren Abwasser-pumpstation die geodtische Frderhhe zwi-schen einem Maximal- und einem Minimalwertschwankt. Dadurch verndert sich der gelieferteVolumenstrom der Pumpe, da diese nur Betriebs-punkte auf der Pumpenkennlinie realisieren kann.
Grnde fr ein Schwanken des Betriebspunktesknnten u. a. unterschiedliche Wasserniveaus imSchacht bzw. Behlter sein, da sich hierbei der Zulaufdruck zur Pumpe durch die verschiedenen Niveaus verndert. Enddruckseitig kann dieseVernderung auch durch ein Zusetzen der Rohr-leitungen (Enkrustierung) bzw. durch ein Eindros-seln durch Ventile oder Verbraucher begrndetsein.
Druckleitung
Der Begriff beschreibt die weitergehenden Lei-tungen nach den Anlagen bzw. Pumpen. So ist inder DIN EN 12050-1 bzw. in der EN 12056-4 fest-gelegt, welche Leitungsdurchmesser Verwendungfinden. So ist fr Anlagen ohne Zerkleinerungs-einrichtung eine Mindestnennweite von DN 80und fr Anlagen mit ZerkleinerungseinrichtungDN 32 vorzusehen.
Drucksto
Druckste sind durch Geschwindigkeitsnde-rungen verursachte Schlge im Rohrleitungssys-tem, die je nach Strke zu Schden bzw. Zerst-rung der Installation fhren knnen. Besondersgefhrdet sind hier Installationen, bei denen dieLeitungen nicht stetig fallend bzw. steigendverlegt sind. Da in den Hochpunkten die Wasser-sule abreien kann (Vakuumbildung) bzw. beimZusammentreffen der Wassersulen ein erhhterDruck entsteht, knnen Leitungen zerplatzen.
Besonders gefhrdet sind sehr lange Rohrleitun-gen und Systeme mit zu hohen Fliege-schwindigkeiten.
Hydraulische Grundbegriffe und Rohrleitungen
H
Q
Anlagen-kennlinie
HVL+HVAHGes
Hgeo
HgeoMin-Level
Anlagenkennlinie 1
A
B
Anlagenkennlinie 2
Pumpenkennlinie
A, B = BetriebspunkteHgeoMax-Level
H
Q
DIN 4045
DIN EN12050-1
undEN 12056-4
G R U N D L A G E N
18 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Duckverluste in Rohrleitungen und Armaturen
Druckverluste sind Minderungen des Druckeszwischen Bauteileingang und -ausgang. Zudiesen Bauteilen gehren Rohrleitungen undArmaturen. Die Verluste treten aufgrund vonVerwirbelungen und Reibungen auf. Jede Rohrlei-tung und Armatur hat je nach Material und Ober-flchenrauheit ihren eigenen spezifischen Ver-lustwert. Die Angaben entnehmen Sie bitte denAngaben des Herstellers. Eine bersicht der vonWilo verwendeten Armaturen und deren Verlusteerhalten Sie im Anhang. (Vgl. Anhang Tabelle 6Druckverluste im Verhltnis zu Volumenstrmenvon Kunststoff-Rohrleitungen PE-HD)
Einzelbetrieb
Bezeichnet den Betrieb einer Pumpe in einerInstallation bei dem der Betriebspunkt der Pumpeim Schnittpunkt von Pumpenkennlinie und An-lagenkennlinie liegt.
1 = Pumpenkennlinie2 = Bentigte geodtische Frderhhe3 = Verluste in Armaturen und Rohrleitung
bedingt durch Fliegeschwindigkeit/Volu-menstrom
A = Betriebspunkt der Pumpe
Entlftung
Die Ausfhrung der Lftungsleitung wird in derDIN EN 12050-1, 5.3 fr Installationen im Gebudebeschrieben. Laut Norm fr Fkalienhebeanlagenist eine Lftungsleitung (Entlftung ber Dach)mit mindestens DN 50 heute ausreichend, wh-rend die alte nationale Richtlinie DIN 1986 DN 70vorschrieb. Diese Entlftungsleitung darf sowohlin die Primr- als auch in die Sekundrleitunggefhrt werden. Ein Belfter/Entlftungsventil istals Ersatz fr eine Entlftungsleitung einer Fka-lienhebeanlage nicht gestattet.
Bei Schmutzwasserhebeanlagen ist eine Entlf-tung vorzusehen, wobei laut EN 12056-2 keineAngabe ber die Art und Weise gemacht wird.Vorzugsweise ist die Entlftung ber Dach vorzu-sehen bzw. mit Aktiv-Kohlefilter auszursten.
Fallleitung
Bezeichnen smtliche im und am Gebudebefindlichen senkrechten Leitungen ggf. mitEntlftungen ber das Dach.
Fliegeschwindigkeit
Im Abwasser befindliche Fest- und Sinkstoffeknnen sich in Rohrleitungen ablagern und so zueiner Verstopfung des Entwsserungssystemsfhren. Um ein Zusetzen von Rohrleitungen zuverhindern, ist die Einhaltung von folgendenMindestfliegeschwindigkeiten zu empfehlen:
Je nach Frdermedium-Zusammensetzung (z. B.hohe Sandanteile, Schlammfrderung) knnendie o. g. Werte hher liegen. Jedoch sind diejeweiligen regionalen und nationalen Normen undRichtlinien zu beachten. Die Fliegeschwindigkeitist bestimmt durch den durchgesetzten Volu-menstrom (m3/s) pro Flche (m2) und sollte imallgemeinen zwischen 0,7 m/s bis 2,5 m/s liegen.Folgendes ist bei der Auswahl des Rohrleitungs-durchmessers zu beachten:
Je grer die Fliegeschwindigkeit, desto weni-ger Ablagerung und geringere Gefahr der Zuset-zung. Allerdings nehmen die Widerstnde in derRohrleitung mit zunehmender Fliegeschwindig-keit, was zur Unwirtschaftlichkeit des Systemsfhrt und durch abrasive Bestandteile zur frhe-ren Beschdigung von Komponenten fhrenkann.
H
Q
1
A
3
2
DIN EN12050-1
undEN 12056-2
FreispiegelentwsserungNorm Wert laut Norm Empfehlung
Waagerechte Rohrleitungen
Vmin = 0,7-1,0 m/s
Senkrechte Rohrleitungen
Vmin = 1,0-1,5 m/s
Dkerleitungen
Wert laut Norm Vmin = 2,0-3,0 m/s
DruckentwsserungNorm Wert laut Norm Empfehlung
Druckluftgesplte Leitung
EN 1671 0,6 Vmin 0,9 0,7 VminNicht gesplte LeitungenATV-DVWK A 134 0,5 < Vmin < 0,9 0,7 Vmin 2,5
EN 1671und
DIN 1986-100
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 19
Freier (Kugel-) Durchgang
Durch die unterschiedlichen Beschaffenheitenund entsprechenden Bestandteile der Frderme-dien sind Abwasserpumpen mit ihren hydrauli-schen Teilen darauf angepasst. Hierbei gilt esjedoch zu beachten, welche Konstruktionsformdes Laufrades am besten zu dem entsprechendenMedium mit seiner Zusammensetzung passt.
Hierbei ist jedoch zu beachten, dass eine Vergr-erung des freien Kugeldurchgangs eine Redu-zierung des hydraulischen Wirkungsgradesbedeutet. Dies fhrt zu greren Motorleistun-gen bei gleichem hydraulischen Ergebnis, wassich in Betriebs- und Anschaffungskosten aus-wirkt. Eine gewissenhafte Auslegung ist auswirtschaftlichen Aspekten daher unablssig.
Freispiegelleitung
Bei einer Freispiegelleitung wird die Entwsse-rung durch geodtisches Geflle herbeigefhrt.Dabei ist die Leitung nur bis zum Rohrscheitelteilgefllt.
Frderhhe
Als Frderhhe H einer Pumpe bezeichnet mandie Energiedifferenz des Mediums zwischen Ein-und Austritt der Pumpe. Die Einheit der Frder-hhe ist m bzw. bar (10 m ~ 1 bar). Die Energiean-teile werden hierbei als Energiehhen (= Frder-hhe) ausgedrckt. Der Druck ist hierbei eineKomponente der Energiehhe, wird jedochumgangssprachlich als Synonym der Energiedif-ferenz benutzt (Energiedifferenz = Druck).
Die von der Pumpe zu erbringende Frderhhe(Energiedifferenz) ist die Summe aus geodti-schen Hhenunterschied (= statischer Hhen-unterschied) und den Druckverlusten (= Verlus-thhe) in Rohrleitungen und Armaturen.
(Vgl. Anlagenkennlinie, S. 17)
Bei der Angabe der Frderhhe ist eine genaueBezeichnung des Druckes zu beachten. Es ist eingrundlegender Unterschied zwischen dem Druckim optimalen Betriebspunkt, dem Druck beibestem Wirkungsgrad der Pumpe (Hopt) und demmaximalen Druck der Pumpe (Hmax). Durch miss-verstndliche Angaben, resultierend in einerberdimensionierung bzw. der Auswahl von zukleinen Pumpen, knnen in der Installation undam Aggregat Schden entstehen und Systemekurzfristig ausfallen. Mgliche Hochpunkte sindhierbei entsprechend zu bercksichtigen, d. h.der max. hchste Punkt der Rohrleitung ist Hgeo-max.
Fkalienfreies Abwasser (= Schmutzwasser)Notwendiger Empfohlene z. B. Wilo-
freier Durchgang Hydraulik Baureihe
Drainagewasser
1014 mm Freistrom, Mehrkanal TMW, TS, CP, TC 40,
VC
Sickerwasser
1014 mm Freistrom, Mehrkanal TMW, TS, CP, TC 40,
VC
Husliches Schmutzwasser
1012 mm Freistrom, Mehrkanal TMW, TS, CP, TC 40
Regenwasser, kleinere Ablaufflchen1), grere Ablaufflchen2)
12-35 mm Freistrom, Einkanal, TMW, TS, CP, TC 40,
35-50 mm1) Mehrkanal TP 50-65, TP 80-150,
70-100 mm2) STC 80-100
Gewerbliches Schmutzwasser
3550 mm Freistrom, Mehrkanal TC 40, TS, TP 50-65,
TC 40, TP 80-150,
STC 80-100,
STS 80-100
Schmutzwasser aus Pumpwerken
100 mm Freistrom, Einkanal, TP 100-150,Mehrkanal STS 100, TP 80
Fkalienhaltiges Schmutzwasser, Mischwasser (= Abwasser)Notwendiger Empfohlene z. B. Wilo-
freier Durchgang Hydraulik Baureihe
Husliches Abwasser
1080 mm Einkanal, Freistrom MTS 40, TP 50-100
Schneidwerk
Gewerbliches Abwasser
< 80 mm Einkanal, Freistrom TP 80-150,
STC 80-100,
STS 80-100
EN 476DIN 1986-100
HVL
HVL
HVL
HVA
HVL = Druckverluste in Rohrleitungen
HVA = Druckverluste in Armaturen und Bgen
Auslauf
Mittlerer Wasserstand
Verluste durch denHhenunterschied Hgeo
G R U N D L A G E N
20 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Bei nicht stetig verlegten Druckrohrleitungenohne Entlftung sind die Einzelwerte gem derHhenvernderungen zu addieren. Dies ist da-durch bedingt, dass aufgrund der einzelnenHhenunterschiede Teilfllungen der Leitungenam wahrscheinlichsten sind und somit mehrereberlagerte Wassersulen addiert werden ms-sen.
Bei Teilfllung werden die steigenden Teilstrnge addiert:
Hgeo-max = (NN1 - NN) + (NN3 - NN2) = [10 m - (-1 m)] + (11 m - 5 m) = 17 m
Wre von einer Vollfllung des Rohrleitungsnet-zes auszugehen, msste lediglich die geodtischeHhendifferenz zwischen mittlerem Wasserstanddes Behlters und der bergabe berechnet wer-den.
Bei Vollfllung:
Hgeo = NNA - NN = 6 m - (-1 m) = 7 m
Hilfestellung zur Berechnung:Fr Pumpenstart ohne Entlftung: Additionsmtlicher Steigleitungen (Strang 1 + Strang 3), da die Luft im fallenden Strang (Strang 2) kompri-miert wird. Daher ist ein hoher Druck zur ber-windung der Hochpunkte notwendig.
Whrend des Betriebs ohne Entlftung: Nachdemdie Luft aus der Rohrleitung gedrckt wurde, istdie Rohrleitung komplett gefllt. Daher ist dervon der Pumpe zu erbringende Druck nur noch diemaximale geodtische Hhendifferenz Hgeozwischen Auslauf/ bergabe NNA und Ausschalt-wasserspiegel im Schacht NN.
Pumpenstart mit Entlftung: Hierbei ist dieDruckdifferenz zwischen Wasserspiegel imSchacht (Pumpeneinschaltpunkt) und dem hch-sten Punkt der Anlage Hgeo-max zu beachten.
Whrend des Betriebs mit Entlftung: Whrenddes Betriebes verhlt sich die Pumpe gleich derBeschreibung ohne Entlftung.
Fr den ordnungsgemen Betrieb der Pumpemssten daher Voll- und Teilfllungen ausge-rechnet werden, da sich der Betriebspunkt dras-tisch verndern kann und die Pumpe somit inunzulssigen Bereichen betrieben werdenknnte.
Frderstrom (= Frdermenge = Volumenstrom)
Der Frderstrom Q ist der von der Pumpe geleis-tete hydraulische Volumenstrom (abgefrderteMenge an Medium) innerhalb einer bestimmtenZeiteinheit wie z. B. l/s oder m3/h. Die fr interneKhlung notwendigen Umwlzungen oder Lecka-geverluste sind Verlustleistungen, die nicht demFrderstrom zugerechnet werden. Bei der Angabevon der zu frdernden Menge muss eine Angabeerfolgen, ob es sich hierbei um den Bestpunkt derPumpe handelt (Qopt), den maximal bentigtenVolumenstrom (Qmax) oder um den kleinstenbentigten Volumenstrom (Qmin) im Betriebhandelt.
Durch missverstndliche Angaben, resultierend ineiner berdimensionierung bzw. der Auswahl vonzu kleinen Pumpen, knnen in der Installation undam Aggregat Schden entstehen und diesekurzfristig ausfallen.
Grundleitung
Bezeichnet die im Erdreich verlegte Entwsse-rungsleitung bis zum Kanal.
NN3 11,0 m
Hgeo-maxHgeo
NN2 5,0 m
NN1 10,0 m
1
2 34
NND 0 mDruckabgangPumpstation
NN -1,0 mAusschaltwasserspiegel
NNA 6,0 mbergabe
BeiVollfllun g
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 21
Kavitation (siehe auch NPSH)
Als Kavitation bezeichnet man die Implosion dergebildeten Dampfblasen (Hohlrume) in Folgertlicher Unterdruckbildung unter dem Verdamp-fungsdruck der zu frdernden Flssigkeit amLaufradeintritt. Diese fhrt zu Leistungsabfall(Frderhhe), unruhigen Laufeigenschaften,Abfall des Wirkungsgrades, Geruschen undMaterialzerstrung (im Pumpeninneren). Mikro-skopisch kleine Explosionen verursachen durchAusdehnung und Zusammenfall (Implosion)kleiner Luftblschen in Bereichen hheren Drucks (z. B. im fortgeschrittenen Stadium am Laufrad-ausgang) Druckschlge, die eine Beschdigungbzw. Zerstrung der Hydraulik zur Folge haben.Erste Anzeichen hierfr sind Gerusche bzw.Schden am Laufradeintritt.
Die Beschdigung des Materials hngt von dessenBeschaffenheit ab. So ist ein Edelstahlguss derGte 1.4408 (AISI 316) um ca. das 20-fachebestndiger als der Standardwerkstoff der Pum-penindustrie Grauguss (GG 25). Bei Bronze istimmerhin noch von der doppelten Standzeitauszugehen.
Das Ausnutzen der Verhltnisse von Fliege-schwindigkeit, Druck und entsprechender Ver-dampfungstemperatur hilft Kavitation vorzubeu-gen. Eine groe Fliegeschwindigkeit bedeuteteinen kleinen Druck, der wiederum einen niedri-geren Siedepunkt des Mediums zur Folge hat. Sokann z. B. durch eine Erhhung des Zulaufdrucks(z. B. durch erhhte Wasserberdeckung, hheresWasserniveau im Schacht) die Dampfblasenbil-dung verringert/vermieden werden. WeitereAnsatzpunkte finden Sie im Kapitel Fehlerdiag-nose, S. 67 f.
Laufradarten Einsatzvorteile
Ein- oder Mehrkanallaufrder sind geeignet frFlssigkeiten mit feststoffhaltigen Anteilen.Weiteren Einsatz findet es bei Regen-, Khl-,Brauchwasser sowie Industrieabwasser Anwen-dungen.
Das Freistromlaufrad ist optimal geeignet frMedien mit langfaserigen Bestandteilen, da dieseLaufradform nicht zu Verzopfungen neigt. Durchseine Laufruhe und Robustheit ist diese Formideal fr die Anwendung in der Gebudetechnik.Auerdem zeichnet sich diese Bauform durch ihrehohe Verschleifestigkeit bei abrasiven Bestand-teilen (z. B. Sand) des Mediums aus.
Empfehlungen
optimal sehr gut gut bedingt
Leitungsgeflle bei Schwerkraftentwsserung
Alle Abwasserabflussleitungen mssen durchGeflle leer laufen knnen. Zudem knnen Flie-gerusche und Ablagerungen durch entspre-chende Verlegung vermieden werden. Zudem istdafr Sorge zu tragen, dass alle Leitungen frost-sicher verlegt sind (Empfehlung: Mindesttiefe inDeutschland > 80 cm).
Offenes Offenes Freistrom-Einkanal- Mehrkanal- laufradlaufrad laufrad laufrad
Verstopfungsfreiheit
Gashaltige Medien
Schlamm
Wirkungsgrad
Laufruhe
Verschleifstigkeit
Kennliniensteilheit
Mindestgeflle nach DIN 1986 Teil 1DN Schmutzwasser Regenwasser Mischwasser
Leitungen innerhalb von Gebuden 100 1 : 50 1 : 100 1 : 50
150 1 : 66,7 1 : 100 1 : 66,7200 1 : 100 1 : 100 1 : 100
Leitungen auerhalb von Gebuden 100 1 : 50 1 : 100 1 : 50
150 1 : 66,7 1 : 100 1 : 66,7200 1 : 100 1 : 100 1 : 100
G R U N D L A G E N
22 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Druck, der bentigt wird, um die Verdampfungder Flssigkeit zu verhindern und diese im flssi-gen Zustand zu halten. Der NPSH-Wert wirdpumpenseitig durch Laufradform, Pumpendreh-zahl und umgebungsseitig von Mediumtempera-tur, Wasserberdeckung und Atmosphrendruckbeeinflusst. Man unterscheidet zwischen zweiNPSHWerten:
1. NPSH Pumpe = NPSH erforderlichGibt den Zulaufdruck an, der bentigt wird, umKavitation zu vermeiden. Als Zulaufdruck giltauch die Wasserberdeckung (Hhendifferenzzwischen Pumpenzulauf und Wasserstand imSchacht).
2. NPSH Anlage = NPSH vorhandenGibt an, welcher Druck am Pumpenzulaufansteht.
NPSHAnlage > NPSHPumpe oder NPSHvorh. > NPSHerf.
Bei Pumpen in der Nassaufstellung wird der NPSHAnlage durch Addition von atmosphrischemDruck, Medienberdeckung der Pumpe wenigerdes Verdampfungsdrucks errechnet. In derTockenaufstellung werden zustzlich die zulauf-seitigen Druckhhenverluste abgezogen. DerNPSHPumpe wird vom Hersteller unter Definitioneines Kavitationskriteriums angegeben.
Parallelschaltung
Ziel des Parallelbetriebs ist eineErhhung des Volumenstromsund bezeichnet den Betrieb von2 oder mehreren Pumpen, beidem alle Pumpen gleichzeitig ineine gemeinsame Druckleitungfrdern (mit entsprechendeneigenen Armaturen und eige-nen Zuleitungen). Frdern allePumpen gleichzeitig, knnendie Volumenstrme bei gleicher Frderhheaddiert werden, um den gesamten Volumenstromzu errechnen.
Der Betriebspunkt ergibt sich wie beim Einzelbe-trieb aus dem Schnittpunkt der Pumpenkennliniemit der Anlagenkennlinie. Jede Pumpe arbeitetweiter auf ihrer eigenen Pumpenkennlinie. Beigleichen Pumpentypen bedeutet dies, dass allePumpen den gleichen Volumenstrom haben (Vgl. Grafik, S. 23). Beachten Sie jedoch, dass dieZuleitung zur Sammeldruckleitung eigene Arma-turen mit entsprechenden Verlusten hat. Diesemssen bei der Berechnung fr den Betriebs-punkt in Abzug gebracht werden.
Leistungsbereich Mindest- Hinweis auf Normgeflle und Abschnitt
Unbelftete 1,0 % DIN EN 12056-2,Anschluleitungen Tabelle 5
DIN 1986-100,Abschnitt 8.3.2.2
Belftete 0,5 % DIN EN 12056-2,Anschluleitungen Tabelle 8
Grund- und Sammelleitungena) fr Schmutzwasser 0,5 % DIN 1986-100,
Abschnitt 8.3.4,Abschnitt 8.3.5
b) fr Regenwasser 0,5 % DIN 1986-100,(Fllungsgrad 0,7) Abschnitt 9.3.5.2
Grund- und Sammelleitungen 0,5 % DIN 1986-100,DN 90 (Klosettbecken mit Tabelle A.2Splwasservolumen 4,5 l-6 l)
Grundleitungen fr Regen- 0,5 % DIN 1986-100,wasser auerhalb des Abschnitt 9.3.5.2Gebudes (Fllungsgrad 0,7)
bis DN 200 0,5 %ab DN 250 1:DN*
EN 1671
DIN EN12050-1
EN 12056-4
Mindestgeflle
* Fliegeschwindigkeit von mindestens 0,7 m/s bis max.2,5 m/s.
Hinter einem Schacht mit offenem Durchflusskann fr die Vollfllung ohne berdruck gearbei-tet werden.
Mindestnennweiten
Beschreibt die kleinste in einer Installationbefindliche Nennweite (Anschlussdimension)bzw. die kleinste geforderte Leitungsdimension.
Notstauvolumen
Das Notstauvolumen beschreibt die zustzlicheSicherheit gegen Mediumsaustritt. Es bemisstsich nach dem tglichen mittleren Schmutzwas-seranfall und wird mit 25 % davon angegeben. Esstellt das zustzliche zur Verfgung zu stellendeVolumen zwischen Einschaltpunkt der Pumpen-anlage und einem etwaigen Mediumsaustritt dar.In der Praxis wird hufig auch mit dem zulaufsei-tigen Volumen der Rohrleitung als Sicherheitgerechnet.
NPSH (siehe auch Kavitation)
Eine wichtige Gre fr eine Kreiselpumpe ist derNPSH-Wert (Net Positive Suction Head). Diesergibt den Mindestdruck am Pumpenzulauf an, dendiese Pumpenbauform bentigt, um kavitations-frei arbeiten zu knnen, d. h. den zustzlichen
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 23
Grundstzlich gelten diese Regeln auch beimBetrieb von zwei Pumpen ungleicher Gre,wobei beide Pumpen auf ihrer eigenen Kennlinieweiterarbeiten und sich den Volumenstromentsprechend aufteilen (bei gleichem Druck,Volumenstrme addieren).
Es gibt verschiedene Grnde fr den Einsatzvon mehreren Pumpen: Parallelbetrieb mit Grundlastpumpe und
entsprechender Zuschaltung von Spitzenlast-pumpen, wobei die Spitzenlastpumpen erstbei erhhten Anforderungen eingeschaltetwerden, die die Grundlastpumpe nicht erfl-len kann (z. B. mehr Abwasserzufluss als dermax. Volumenstrom der Grundlastpumpe).
Parallelbetrieb zur Aufteilung der Volumen-strme zur Betriebskostenreduzierung oderbei stark vernderlichen Bedingungen.
Betrieb einer Pumpe mit Reservepumpe Zuschaltung bei Ausfall des Betriebsaggre-gates.
Grundstzlich sollte auf eine temporreUmschaltung der Pumpen geachtet werden, um eine mglichst gleiche Verteilungder Betriebsstunden auf alle Pumpen zugewhrleisten und somit eine lngere Standzeitder Installation zu garantieren. Die von Wilo gelieferten Mehrpumpenschaltgerte bietendiese Funktion.
Grafische Vorgehensweise der Berechnung:
1. Einzeichnung Kennlinie Pumpe 12. Reduzierung der Pumpenkennlinie 1 um die
Verluste (durch z. B. Armaturen oder Verstop-fungen) in der Druckleitung (bis zur Sammel-leitung)
3. Einzeichnung der Anlagenkennlinie4. Senkrechte Projizierung des Schnittpunktes
Anlagenkennlinie mit der reduzierten Pumpenkennlinie nach oben bis zur originren Pum-penkennlinie.
A = Betriebspunkt der Pumpe bei Einzelbetrieb5. Einzeichnung der Kennlinie Pumpe 2 (Addition
des Volumenstromes bei gleicher Frderhhe)
6. Reduzierung der Pumpenkennlinie 2 um die Verluste (durch z. B. Armaturen oder Verstop-fungen) in der Druckleitung (bis zur Sammel-leitung)
7. Senkrechte Projizierung des Schnittpunktes Anlagenkennlinie mit der reduzierten Pumpen-kennlinie nach oben bis zur originren Pum-penkennlinie
B1 = Betriebspunkt der Anlage bei ParallelbetriebB2= Betriebspunkt der Pumpe 1 bzw. 2 in Einzel-
betrachtung bei Parallelbetrieb
Reihenschaltung
Ziel der Reihenschaltung ist eine Erhhung desDrucks (Frderhhe) und bezeichnet den Betriebvon zwei oder mehreren Pumpen, bei dem allePumpen gleichzeitig in eine gemeinsame Druck-leitung frdern (mit entsprechenden eigenenArmaturen und eigenen Zuleitungen).
Um die entsprechendeGesamtkennlinie der Pumpenzu errechnen, werden dieDrcke bei gleichem Volumen-strom addiert.
Eine Reihenschaltung ist jedoch eher zweifelhaftzu beurteilen, da diverse Schwierigkeiten auftre-ten knnen.
Diese knnen von Kavitationen bis hin zu Turbi-neneffekten gehen, bei denen die erste Pumpedie zweite antreibt und so beide Pumpen gesch-digt werden knnen. Eine exakte Auslegung undeine stndige berwachung sind zwingendnotwendig.
Schaltvolumen
Bezeichnet das Volumen von Abwasser in einem Behlter (Schacht o. .), das zwischen Ein- undAusschaltpunkt der Anlage liegt. Die Ein- undAusschaltpunkte werden durch Schwimmerschal-ter, Niveausonden o. . definiert. Es beschreibtdie im Behlter befindliche Abwassermenge, diewhrend eines Pumpvorgangs abgepumpt wird.
Sumpfvolumen
Bezeichnet das verbleibende Restvolumen imSchacht, nachdem die Pumpe durch die Niveau-schaltung abgeschaltet worden ist.
H
Q
B2 B1A
4
2
8
6
5
1
7 3
G R U N D L A G E N
24 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Anlaufstrom
Bezeichnet den Strom, der whrend des Anlauf-vorgangs einer Maschine bentigt wird, umReibungsverluste und Anlaufmomente zu ber-winden. Der Anlaufstrom kann je nach Anlaufartbis zum siebenfachen des Nennstromes betra-gen. Bei Instabilitt des elektrischen Netzes bzw.greren Motoren sind entsprechende Gerte zurReduzierung des Anlaufstromes vorzusehen.Diese knnen Sanftanlaufgerte, Frequenzum-former o. . sein. Eine Reduzierung des Startstro-mes kann schon durch eine Ausfhrung desMotors als Stern-Dreieck-Motor sein, der beiMotorleistungen von P2 > 4 kW in Deutschlanddurch die rtlichen Energieversorgungsunterneh-men (EVU) vorgegeben ist.
ATEX
Siehe Explosionsschutz, S. 24
Betriebsarten (nach DIN EN 60034-1)
S1 = DauerbetriebDie Motortemperatur steigt bei Betrieb bis zurBetriebstemperatur (thermischer Beharrungszu-stand) an. Whrend des Betriebes wird die Tem-peratur ber Khlmittel bzw. das umgebendeMedium abgefhrt. Die Maschine kann in diesemZustand ohne Unterbrechung betrieben werden.Eine Angabe ber die Aufstellungsart (aufge-taucht/getaucht) bzw. die Installation ist zustz-lich zu beachten! Der Dauerbetrieb gibt hierzukeine Aussage. S1 bedeutet nicht explizit 24 h/Tag, 7 Tage/Woche!
Bitte beachten Sie die Lebensdauerangaben bzw.Laufzeiten pro Jahr in den entsprechendenDokumentationen.
S2 bis S9Der Motor kann nicht kontinuierlich betriebenwerden, da die Verlustleistung, die im Motor inWrme umgewandelt wird, hher ist, als dass dieKhlung diese Wrme abfhren knnte. DerMotor wrde nach einiger Zeit berhitzen undggf. ber den Motorschutz abschalten.
S3Diese Betriebsart ist eine gngige Belastung vonAbwasserpumpen. Sie beschreibt ein Verhltnisvon Betriebszeit und Stillstandszeit. Beide Wertemssen auf dem Typenschild bzw. in derBetriebsanleitung ersichtlich sein. Bei S3 Betriebbezieht sich die Berechnung immer auf einenZeitraum von 10 min.
Beispiele:S3 20 % bedeutet: Betriebszeit 20 %
von 10 min = 2 minStillstandzeit 80 %von 10 min = 8 min
S3 3 min bedeutet: Betriebszeit 3 minStillstandzeit 7 min
Sind 2 Werte angegeben bedeutet dies z. B.:S3 5 min/20 min Betriebszeit 5 min
Stillstandzeit 15 minS3 25 %/20 min Betriebszeit 5 min
Stillstandzeit 15 min
Bustechnologie
Unter Bustechnologie versteht man die intelli-gente Vernetzung von elektrischen Komponen-ten. Hierbei stellt die Busleitung die Datenauto-bahn dar, auf der die Informationen ausgetauschtwerden. Verschiedenste Systeme sind heute aufdem Markt erhltlich. (Vgl. LON, S. 26)
Einzelbetriebsmeldung
Die Einzelbetriebsmeldung zeigt den Betrieb des Aggregates an (nicht die Betriebsbereitschaft!).
Einzelstrmeldung
Zeigt die Strung der einzelnen Pumpe an undstellt eine genaue Auswertungsmethode frGebudeleittechniksysteme dar.
Explosionsschutz
Der Explosionsschutz ist in der EU modifiziertworden. Seit dem 1. Juli 2003 gilt die EuropischeRichtlinie 94/9/EG zum Explosionsschutz. DieModifizierungen liegen im allgemeinen darin,dass das gesamte Aggregat (nicht nur der elektri-sche Teil) unter Explosionsschutzgesichtspunk-ten zu prfen und zertifizieren ist. Eine Definitionber die Zone, in der ein Explosionsschutz vorzu-sehen ist, obliegt dem Betreiber. Die von Wilo alsexplosionsgeschtzten ausgewiesenen Aggre-gate sind fr Zone 1 Gruppe II, Kategorie 2 kon-struiert, d. h. fr ein hohes Ma an Sicherheit undfr den Fall, dass mit explosionsgefhrdetenAtmosphren zu rechnen ist.
Elektrische Grundbegriffe und deren Einflsse
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 25
Explosionsschutzz. B. EEx de IIB T4
EEx Allgemeines Kurzzeichen
de Kurzzeichen fr Zndschutzartd Druckfeste Kapselungo lkapselungp berdruckkapselungq Sandkapselunge Erhhte Sicherheiti Eigensicherheit
II Kurzzeichen fr die Gruppe des elektr. BetriebsmittelI schlagwettergeschtztII explosionsgeschtzt
B Unterteilung der Gruppe IIA B CVerschiedene Mae fr Grenzspalte, Mindestzndstrom
T4 Kurzzeichen fr die TemperaturklasseT1 < 450 CT2 < 300 CT3 < 200 CT4 < 135 CT5 < 100 CT6 < 85 C
Ex-Trennrelais
Mit Hilfe von Ex-Trennrelais knnen Schwimmer-schalter auch in explosionsgefhrdeten Umge-bungen (Zone 1 bei fkalienhaltigen Medien)eingesetzt werden. Diese Relais reduzieren denflieenden Strom auf eine Gre, dass selbst imFehlerfall kein Zndfunke entsteht, der dasMedium oder dessen Umgebung zum Entzndenbringt.
IP-Schutzklassen
Die Nummernbezeichnung der IP-Klassifizierungsetzt sich aus zwei Bereichen zusammen. Dieerste Kennziffer bezeichnet den Berhrungs- undFremdkrperschutz, whrend die zweite fr denSchutzgrad gegenber Wasser definiert ist. Dieangegebene Tabelle zeigt Anhaltspunkte. Detail-liertere Informationen sind in der EN 60034-5 undIEC 34-5 verankert.
BeispielWilo-Drain TP 80 E 160/14 hat nach Kataloginfor-mationen die Schutzklasse IP 68.
Dies bedeutet: Es handelt sich um eine vollkom-men berhrungsgeschtzte, staubdichte Ausfh-rung (6..), die zudem dauerhaft im Medium einge-taucht werden kann (..8).
Leistung
Die Leistung einer Pumpe kann in elektrischeLeistung und hydraulische Leistung unterschie-den werden. Die hydraulische Leistung wird durchQ (m3/h oder l/s) und H (m oder bar) benannt. Dieelektrische Leistung wird wiederum in mehrerenParametern unterschieden. So wird die Leistungsaufnahme als P1 bezeichnetund in Kilowatt (kW) angegeben.Unter P2 wird die Wellenleistung des Motorsverstanden, d. h. die vom Motor an die Hydraulikabgegebene Leistung. P3 beschreibt die von der Pumpe abgegebenehydraulische Leistung.EN 60034-5
Ziffer 1 - Fremdkrperschutz Ziffer 2 - Wasserschutz0 Kein besonderer Schutz 0 Kein besonderer Schutz
1 Schutz gegen Eindringen 1 Schutz gegen senkrechtvon Festkrpern > 50 mm tropfendes Wasser
2 Schutz gegen Eindringen 2 Schrg fallendes Tropfwasser,von Festkrpern > 12 mm Tropfwinkel bis 15
3 Schutz gegen Eindringen 3 Sprhwasser,von Festkrpern > 2,5 mm Tropfwinkel bis 60
4 Schutz gegen Eindringen 4 Spritzwasser von berallvon Festkrpern > 1mm
5 Schutz gegen Staub (in klei- 5 Strahlwasser,neren Mengen zugelassen) gezieltes Wasser aus Dsestaubgeschtzt, vollstndi-ger Berhrungsschutz
6 Staubdicht, vollstndiger 6 berflutungswasser,Berhrungsschutz Wasserstrahl ohne grere
Menge
7 Eingetaucht, unter bestimmten Druck- und Zeit-bedingungen
8 Dauerhaftes Eintauchen, Betriebsbedingung durch Hersteller beschrieben
G R U N D L A G E N
26 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
U = Spannung [V]I = Stromstrke [A]cos = Angabe des Motor
herstellersM = Nennmoment [Nm]n = Nenndrehzahl [1/min] = Mediumsdichte [g/dm3]g = 9,81 m/s2Q = Volumenstrom [m3/h]H = Frderhhe [m]
LON (Local Operating Network)
Beschreibt ein Automatisierungsnetz (z. B. frGebudeautomation), welches Verantwortlich-keiten (Intelligenzen) auf dezentrale Komponen-ten (z. B. Pumpe, Schaltgert etc.) verteilt. Durchein vereinheitlichtes Protokoll sind alle Funktio-nen an entsprechenden Knotenpunkten auswert-bar. Der modulare Aufbau des Netzwerkesbewirkt eine stndige Flexibilitt und Erweiter-barkeit. Ein vereinheitlichter Strukturaufbau istnicht mehr notwendig, da alle Systemkomponen-ten in alle Richtungen ihre Informationen ber-tragen knnen. (Vgl. Bustechnologie, S. 24)
Motorschutz
Thermische berstromrelais (z. B. Kaltleiter)Die Relais lsen temperaturbedingt aus undunterbrechen den Betrieb des Aggregates. Sielsen bei bestimmten Temperaturen (aufgrundder Temperaturerhhung der Wicklung) unddurch erhhte Stromaufnahme aus. Diese Erwr-mung kann in blockierten Hydrauliken oder auchdurch Spannungsschwankungen begrndetliegen.
MotorschutzschalterMotorschutzschalter werden in Schaltgerte zumSchutz von elektrischen Aggregaten eingebaut.Sie schalten den Motor entsprechend seinemSchaltvermgen und zu hohen Eingangsstrmenein bzw. aus. Zudem sind sie Sicherungen gegenKurzschluss und Phasenausfall. Diese werdendurch PTOs (Bi-Metallschalter) und PTCs ausge-lst.
Integrierte TemperatursensorenDiese Temperaturfhler werden zum Schutzgegen bertemperatur in die Wicklung desMotors eingebunden. Hiermit wird eine direkteTemperaturberwachung an der Wicklunggewhrleistet.
Bi-MetallschalterDiese Schutzfunktionen werden durch Bi-Metalle temperaturabhngig ausgelst. Durchdie Dimensionierung der Metallscheiben wirdeine Formvernderung der Bi-Metallscheibebewirkt, die den Kontakt bei berschreiteneiner vordefinierten Temperatur ffnet. DieRckkehr zur ursprnglichen Form (undentsprechender Betriebsfreigabe des Aggre-gates) erfolgt erst nach grerer Abkhlung.Bei Wechselstromaggregaten ist dieBetriebsfreigabe auch ohne Schaltgertmglich. Neue von Wilo verwendete Schutz-relais ermglichen diese Funktion auch ohneSchaltgert bei Drehstrom. Bitte beachten Siehierbei die Angaben der Katalogdokumenta-tionen.
Aufgenommene elektrische Wirkleistung P
(Drehstrom)
1
P2 = M x 2n x
Wellenleistung P2 (Nennleistung)
P3 = x g x Q x H
Hydraulische Nutzleistung P3
R [] Auslsetemperatur
T[oC]
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 27
ThermistorenBei der Auswertung ber PT 100 Thermistorenwird eine zur Temperaturentwicklung relativlineare Widerstandskurve als Auswertinfor-mation genutzt. Eine weitere Art von Ther-mistoren sind PTCs.
PTC PT 100
Beim Einsatz des PT 100 ist eine kontinuierlicheund exakte Wicklungstemperatur in C oder Fauswertbar.
Niveauerfassungssysteme
Niveausteuerung mittels elektrischem MediumstandsignalsSchwimmerschalter (z. B. Wilo MS 1)Jeder Schwimmerschalter wird auf das entspre-chende Auslseniveau gehngt. Im Schwimmer-schalter sitzt ein Schalter, der den gesendetenStrom bei geffnetem Kontakt unterbricht und sodem Schaltgert die entsprechende Informationgibt. Mit Hilfe von Ex-Trennrelais knnenSchwimmerschalter auch in explosionsgefhrde-ten Umgebungen (Zone 1 bei fkalienhaltigenMedien) eingesetzt werden. Diese Relais reduzie-ren den flieenden Strom auf eine Gre, dassselbst im Fehlerfall kein Zndfunke entsteht, derdas Medium oder dessen Umgebung zum Ent-znden bringt. Die Anzahl der Schwimmerschal-ter ist von der Anzahl der Pumpen bzw. von derArt und Menge der Absicherungen abhngig.Jeder Schwimmerschalter hngt von oben herabin den Schacht und ist auf der Mediumsoberfl-che liegend oder in der Luft hngend im Schachtfrei beweglich. Bei berschreiten des Mediumle-vels kippen sie um ihre Bezugsachse und lsen sodie Funktion im Schaltgert aus. Dieser Niveau-schaltpunkt wird frei mit der Kabellnge imSchacht bestimmt.
Um ein Verknoten mehrerer Schwimmerschalterbei starken Turbulenzen im Schacht zu verhin-dern, sollten Schutzrohre ber die Kabel zurFixierung gezogen werden.
Schwimmerschalter (Wilo MS 1)
Abhngig von der Anzahl der Schwimmerschaltersollte bei kleineren Schachtdurchmessern eineandere Niveausteuerung (Messglocke oderDrucksensor) ausgewhlt werden.
R [] R []
T[oC]T[oC]
G R U N D L A G E N
28 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
Niveausteuerung mittels hydrostatischemAuslsesignalsBei dieser Art der Signalerfassung wird der Medi-umstand ber den Umgebungsdruck einer Mem-brane erfasst. Dieser Umgebungsdruck wirddurch das umgebende Medium verursacht. DieWeiterleitung dieser Information kann elektrisch(analog) wie auch ber ein Drucksignal (pneuma-tisch) erfolgen. Die Regulierung des Flssigkeits-standes im Schacht erfolgt erst durch Einstellun-gen am Schaltgert (im Gegensatz zuSchwimmerschaltern).
Messglocke (Tauchglocke)Die Messglocke eignet sich aufgrund Ihrer gre-ren Flche der ffnung fr stark verschmutzteMedien. Als Material wird bei der TauchglockeGrauguss verwendet, um mit einem hherenGewicht die Glocke auch bei Medien mit groerDichte getaucht zu halten. Bei berdeckung derMessglocke durch das Medium wird die einge-schlossene atmosphrische Luft dem Niveau-stand entsprechend komprimiert. Diese Druck-vernderung wird durch einen elektronischenFllstandswandler, der sich am oder im Schaltge-rt befindet, ausgewertet und mit den im Schalt-gert befindlichen Werten abgeglichen. Sie bietetden besonderen Vorteil einer kontinuierlichenNiveauerfassung mit auswertbaren Niveaustn-den (in cm oder m etc.) und kann in explosions-gefhrdeten Bereichen (z. B. fkalienhaltigesAbwasser Zone 1) durch die Weiterleitung einesreinen Drucksignals ohne zustzlichen Sicher-heitsaufwand im Lufteinperlverfahren eingesetztwerden. Die Auswertung erfolt im Schaltgertber die dort integrierte Sensorik.
Das Lufteinperlverfahren (Luftkompressor)gewhrleistet eine gleichmige Luftmenge imSystem.
Messglocke
Elektronischer Druckaufnehmer (Drucksensor)Elektronische Druckaufnehmer funktionierennach dem gleichen Prinzip wie Tauchglocken. Derhauptschliche Unterschied besteht darin, dassder Druckwandler direkt im Druckaufnehmerintegriert ist, d. h. das Drucksignal wird direkt imSchacht in ein analoges elektrisches Signal (4-20 mA) umgewandelt. Das Schaltgert ben-tigt dementsprechend keinen zustzlichenDruckwandler. Whrend bei der TauchglockeUngenauigkeiten durch Leckagen im Druck-schlauch, thermische Vernderungen mit ent-sprechenden Wirkungen auf die im Schlauchbefindliche Luftmenge o. . auftreten knnen, istdie Auswertung mittels elektronischem Druck-sensor prziser. Zudem ist das bei Druckaufneh-mern verwendete Material korrosionsbestndiger(meist AISI 316 oder besser). Der Sensor wirdhngend im Schacht installiert und kann ggf. beistarken Turbulenzen im Medium mit einemSchutzrohr installiert werden. Ein Einsatz inexplosionsgefhrdeten Umgebungen ist fr denvon Wilo verwendeten Sensor mglich. Allerdingsist wie bei allen Sensoren in explosionsgefhrde-ten Bereichen eine Zenerbarriere zu verwenden,um bei Ausfllen/ Defekten Zndfunken, dieExplosionen bewirken knnen, zu vermeiden.
Elektronischer Druckaufnehmer
Zur erhhten Sicherheit knnte ein zustzlicherSchwimmerschalter Wilo MS 1 als Hochwasser-alarm installiert werden.
G R U N D L A G E N
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 29
Nennstrom
Bezeichnet den vom Antrieb aufgenommenenStrom im Punkt des besten Wirkungsgrades beieiner definierten Spannung.
Potentialfreie Kontakte
Ein Auswertkontakt von Schaltgerten stellt derpotentialfreie Kontakt dar. Dieser dient alsMelde- bzw. Steuerkontakt fr nachgeschalteteEinrichtungen, der von extern mit einer Spannungversorgt werden muss. Hierbei ist bei den Kon-takten die max. Spannungsbelastbarkeit in Voltsowie die max. Strombelastbarkeit in Ampereanzugeben. Bei Abwasserschaltgerten von Wiloliegen diese Werte bei max. 250 V/1 A. DieseKontakte stellen reine Ausgnge dar, ber diekeine Einstellungen am Schaltgert vorgenom-men werden knnen. Gngig abgefragte Informa-tionen wie berstrom, bertemperatur, Undich-tigkeiten etc. knnen auf Auswertsystemen (z. B.PC, Meldekarten, Gebudeleittechnik etc.) sowieauf Relais zu separater Einstellung nachgelager-ter Funktionen ausgegeben werden.
Sammelbetriebsmeldung
Die Sammelbetriebsmeldung gibt die Betriebsbe-reitschaft des Systems an (nicht den Betrieb!).
Sammelstrmeldung
Gibt ein Signal mehrerer Einzelpumpen/-anlagengesammelt an einen Auswertmechanismus bzw.eine Meldestation weiter. Meldepunkte knnensein: Akkustischer Alarm, optischer Alarm, Zhleretc. Sobald eine Komponente des Systems ver-sagt, wird die Sammelstrmeldung als Fehlermel-dung des gesamten Systems ausgelst (nicht dereinzelnen Pumpe!).
Spannungsversorgung
Eine gleichbleibende Spannungsversorgung(Netzspannung) gewhrleistet eine lngereLebensdauer des elektrischen Aggregates. Da beigeringeren Spannungen der vom Motor bentigteStrom ansteigt, folgt automatisch eine Erhhungder Temperatur in der Wicklung. Dies fhrt zurschnelleren Alterung und frherem Ausfall. DerStromanstieg ist auf den verminderten Wirkungs-
grad und den verringerten Induktionswiderstandzurckzufhren. Zudem fallen Motordrehmomentund Umdrehungszahl ab, so dass das Aggregatnicht die hydraulische Leistung bringt, fr das eskonstruiert wurde. Motorschtze schalten ggf.das Aggregat aus.Im Bereich der Wechselstrompumpen sinddefekte Kondensatoren das Resultat.
Folgende bersicht gibt Tendenzen ber Wech-selwirkungen bei Spannungsschwankungen:
Spannung steigt um 10 % der Nennspannung: Drehzahl bleibt unverndert Wirkungsgrad bei Volllast steigt leicht Anlaufstrom steigt bis zu 10 % Nennstrom bei Volllast fllt bis zu 7 % Wicklungstemperatur sinkt leicht
Spannung sinkt auf 90 % der Nennspannung: Drehzahl bleibt unverndert Wirkungsgrad bei Volllast sinkt leicht Anlaufstrom fllt bis zu 10 % Nennstrom bei Volllast steigt bis zu 10 % Wicklungstemperatur erhht sich
Strmeldung
Knnen als Einzel- oder Sammelstrmeldungenausgefhrt sein. Sie werden vom Schaltgerterfasst und angezeigt bzw. unterbrechen beientsprechender Programmierung die Funktion.Ursachen fr die Auslsung knnen Motorde-fekte, Niveauber- bzw. -unterschreitungen etc.sein. (Vgl. Einzelstrmeldung, S. 24 undSammelstrmeldung, S. 29)
Zenerbarriere
Die Zenerbarriere ist ein passives Bauteil zurReduzierung von eingespeisten Strom und Span-nung, damit Niveauerfassungssysteme in explo-sionsgefhrdeten Bereichen eingesetzt werdenknnen. Die enthaltene Zenerdiode begrenzt dieSpannung, whrend der interne Widerstand denStrom begrenzt. Im Fehlerfall lst eine einge-baute Sicherung aus und unterbricht die Verbin-dung. Die Zenerbarriere kann nur in Kombinationmit einem Niveausensor verwendet werden.
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 31
Allgemeine Hinweise
Der von der Pumpe zu leistende Volumen-strom muss den Volumenstrom des zulaufen-den Abwassers berschreiten. Achten Siedarauf, dass die Pumpen mglichst im opti-malen Betriebspunkt laufen, um Langlebigkeitund optimale Leistung zu gewhrleisten.
Ziehen Sie eine Leistungsverringerung mitzunehmendem Pumpenalter in Betracht.Durch Abrasion und Korrosion knnen dieVolumenstrme und Drcke negativ beein-flusst werden.
Legen Sie die Pumpe jeweils im Bereich +/-15 % um den Punkt des besten Wirkungs-grades der Pumpe aus.
Steile Pumpenkennlinien verhindern einZusetzen der Druckleitung, da bei erhhtemGegendruck die Pumpe an ihrer Kennlinieentlang auch den Druck erhht und so Abla-gerung wegsplt.
Beachten Sie bei der Auswahl des Zubehrsdie Materialeigenschaften bzgl. der Korro-sions- und Abrasionsfhigkeit.
Benutzen Sie bei groen geodtischen Fr-derhhen schnellschlieende Armaturen, umDruckste zu reduzieren.
Gleichen Sie Spitzenzuflsse aus wirtschaft-lichen und sicherheitstechnischen Grndendurch Nutzung von Doppelpumpenanlagenaus (Pumpen-Splitting, Reservepumpe iststets separat zu betrachten).
Liegt der bergabepunkt (Kanal) unterhalbdes Schachtniveaus sollen Entlftungenvorgesehen werden, da ansonsten der entste-hende Sog den kompletten Schacht inkl.Pumpe leerziehen knnte. Diese htte Entlf-tungsschwierigkeiten zur Folge und solltedaher im Vorfeld berprft werden.
Beachten Sie die unterschiedlichen Betriebs-bedingungen bei nicht stetig verlegten Rohr-leitungen. Teil- und Vollfllungssituationensollten beachtet werden! (Vgl. Frderhhe,S. 19/20)
Leitungs- und Pumpenmaterialien
Beachten Sie bei der Auslegung, dass fol-gende Einflsse zustzlichen Stress fr ihrSystem bedeuten knnen:
Fliegeschwindigkeit des Mediums > Geru-sche, Abnutzung
pH-Wert des Mediums > Materialbeschdi-gung, Korrosion
Chemische Bestandteile des Mediums > Korrosion
Atmosphrische Gegebenheiten wie Luft-feuchtigkeit, Salzanteile in der Luft etc. > Korrosion
Auen- und Mediumtemperatur > Medien-aggressivitt, Korrosion
Verweildauer des Mediums in der Leitung > Geruchsbildung
Aufgrund der materiellen Vernderungen undder resultierenden Druckstufenvernderungsollten Rohrleitungen im Erdreich stets als PN 10 Rohrleitungen ausgefhrt werden.
Installationen und Berechnungs-beispieleAllgemeine Hinweise zur Berechnung
I N S TA L L AT I O N E N U N D B E R E C H N U N G S B E I S P I E L E
32 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
DIN EN 12050 EN 12056 EN 752 DIN 1986-100 EN 1610 ATV-DVWK
Planungshinweise fr Installationen innerhalb von Gebuden
Geschlossene Hebeanlagen innerhalb von GebudenFkalienhaltige Medien - Trennsystem
1 m 10,5 m0
4,5 m4 m
1 m
0
1. Klrung der Vorbedingungen
2. Bestimmung der Randbedingungen
Innerhalb des Hauses liegende Fkalienhebeanlage
Trennsystem Rckstauebene liegt auf Straenniveau
Strom-/Spannungsversorgung klren: Wechsel- und Drehstrom mglich 50 Hz-Netzfrequenz
Steckbrief1 Gste-WC mit Handwaschbecken und WC
2 Badezimmer (2 WCs, 2 Duschen,2 Handwaschbecken und 1 Bade-wanne), davon 1 Badezimmer mitDN 50 Bodenablauf
1 Kche inkl. Geschirrspler
1 Waschkche mit 1 Waschmaschine (10 kg), 1 Handwaschbecken und 1 Bodenablauf DN 50
I N S TA L L AT I O N E N U N D B E R E C H N U N G S B E I S P I E L E
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 33
3. Berechnung des Schmutz-wasserzuflusses Qs
Anschlusswert [l/s]
Abflusskennzahl [l/s]
Abflusswert fr
besondere Belastung [l/s]
4. Berechnung des Regen-wasserzuflusses Qr
5. Berechnung des Mischwasser-abflusses Qm
6. Rohrleistungsauslegung bzw.Bestimmung der Mindestflie-geschwindigkeit
Bentigter Volumenstrom [m3/h]
Rohrinnendurchmesser [m]
Abflusskennzahl K fr Wohnhuser: 0,5 l/s
= 2,04 l/s > 2,5 l/s (9 m3/h)
Da der errechnete Wert kleiner ist als der Anschluss-wert (DU-Wert) des grten Entwsserungsgegen-standes, muss mit dem greren der beiden weiter-gerechnet werden!
Nicht notwendig, da Trennsystem
Nicht notwendig, da Trennsystem
Gegeben: 15,5 m LeitungGewhlt: Leitungsmaterial Grauguss (GG)
Nennweite DN 80
berprfung der Fliegeschwindigkeit
= 0,5 m/s
Der Rohrleitungsdurchmesser ist gegenber Ablage-rungen und bzgl. Verlusten nicht ausreichend dimen-sioniert, da 0,7 m/s < Vmin < 2,5 m/s. berprfung mit Kennlinie der Pumpe bzgl. tatschli-chem Betriebspunkt notwendig.
Vgl. AnhangTabelle 1 Werte fr diecharakteristischenAbflsse K
DIN EN 12050 EN 12056
Vgl. AnhangTabelle 2 Anschlusswerte (DU) fr Sanitr-gegenstnde
DIN EN 12050 EN 12056
ATV-DVWK A134 EN 12056-4
Vgl. Anhang Tabelle 7 Innendurchmesserneuer Rohre
Qs [l/s] = K x DU + Qb
Vmin [m/s] =Qben
x (di)24
Qben [m3]
x (di[m])2 x 3600 s4
Qs = 0,5 l/s x 16,6 l/s + 0
Vmin = =9 m3/h
0,785 s x (0,08 m) 29 m3
2826 s x 0,0064 m2
Entwsserungsgegenstnde DU-Wert
(Anschlusswert)
2 Duschen 2 x 0,8 l/s
1 Badewanne 1 x 0,8 l/s
1 Kchensple 1 x 0,8 l/s
1 Geschirrspler 1 x 0,8 l/s
1 Waschmaschine (10 kg) 1 x 1,5 l/s
2 Bodenablufe DN 50 2 x 0,8 l/s
3 WCs mit 9 l Splksten 3 x 2,5 l/s
4 Handwaschbecken 4 x 0,5 l/s
16,6 l/s
7. Auswahl der ntigen Armaturen und Fittings
8. Berechnung der bentigtenGesamtfrderhhe
A. Geodtische Hhendifferenz
Hgeo-max [m] = NN1 - NN0
Hhe bergabe Hhe Wasserspiegel
bzw. Rohrboden [m]
der Rckstauschleife
im Umkehrpunkt [m]
B. Verluste in Rohrleitungen
HVL [m] = H*VL x L
Rohrleitungsverluste Lnge
lt. Diagramm Rohrleitung [m]
C. Verluste in Armaturen
HVA [m] = (HVA1 + HVA2 + HVAn) x H*VL
Verluste in Verluste in Verluste in
Armatur 1 Armatur 2 Rohrleitungen
[m] [m] lt. Diagramm
D. Gesamtverluste
HGes [m] = Hgeo-max + HVA + HVL
Geodtische Verluste in Verluste
Hhen- Armaturen in Rohr-
differenz [m] leitungen
[m] [m]
1 x Absperrarmaturen DN 80 0,56 m1 x Rckflussverhinderer DN 80 3,3 m5 x Bogen 90 DN 80 3,95 m
Hgeo-max = 4,5 m - 0 m
= 4,5 m
Gem Diagramm fr 15,5 m GG-Leitung DN 80 neu:
H*VL = 0,45 m/100 m
entspricht 0,0045 m/m Rohrleitung
HVL = 0,0045 x 15,5 m
= 0,07 m
HVA = (0,56 m + 3,3 m + 3,95 m) x 0,0045
= 0,035 m
HGes = 4,5 m + 0,07 m + 0,035 m
= 4,61 m
Berechneter Betriebspunkt (Mindestwert):Qmax = 9 m3/h (2,5 l/s)Hges = 4,61 m
Vgl. Anhang Tabelle 9Verluste in Armaturen
DIN EN 12050-1 DIN 1988-T3
Vgl. AnhangTabelle 8 Rohrreibungs-verluste undKorrekturfaktoren
Vgl. Anhang Tabelle 9Verluste in Armaturen
DIN EN 12050-1 DIN 1988-T3
I N S TA L L AT I O N E N U N D B E R E C H N U N G S B E I S P I E L E
34 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
[m3/h]0 10 20 30 40 50H
[m]
0
4
6
2
Q
H geomaxA
B
2
1
Q minDN 80
Q minDN 100
Wilo-DrainLift S
1 = DrainLift S 1/5 A = Berechneter Betriebspunkt
2 = DrainLift S 1/7 B = Tatschlicher Betriebspunkt
Die ausgewhlte Hebeanlage ist eine Wilo-DrainLift S 1/7, da sich der Betriebspunkt aufgrund des Gegendruckes in die Menge verschiebtund dadurch das Kriterium des Mindestfrderstromserfllt wird. Die Laufzeit der Anlage verkrzt sichentsprechend ohne negativen Einfluss auf die Lebens-dauer.
Tatschlicher Betriebspunkt der Wilo-Anlage:QReal = 16 m3/h (4,44 l/s)HReal = 5,2 m
= 0,88 m/s
Elektrisches Zubehr: Alle notwendigen Komponenten bereits imLieferumfang enthaltenMechanisches Zubehr: 1 x Rckschlagklappe (ab 2005 im Lieferumfang) 1 x Absperrschieber DN 80 5 x Bogen DN 80
9. Auswahl der Pumpe/Hebeanlage
10. Rohrauslegung bzw. Bestimmung der realen Flie-geschwindigkeit
Korrigierter Volumenstrom [m3/h]
Rohrinnendurchmesser [m]
11. Auswahl von Steuerung undZubehr
Vgl. Wilo-Gesamtkatalog
Vgl. Wilo-Gesamtkatalog
I N S TA L L AT I O N E N U N D B E R E C H N U N G S B E I S P I E L E
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 35
Vmin [m/s] =QReal
x (di)24
=Qkor [m3]
x (di[m])2 x 3600 s4
Vmin =16 m3/h
2826 x 0,0064 m2
36 nderungen vorbehalten 03/2005 WILO AG
I N S TA L L AT I O N E N U N D B E R E C H N U N G S B E I S P I E L E
DIN EN 12050 EN 12056 EN 752 DIN 1986-100 EN 1610 ATV-DVWK
Geschlossene Hebeanlagen innerhalb von GebudenFkalienfreie Medien - Trennsystem
11,5 m0 1 m 4 m
3 m2,5 m
0
1. Klrung der Vorbedingungen
2. Bestimmung der Randbedingungen
Innerhalb des Hauses liegende Schmutzwasserhebeanlage
Trennsystem Rckstauebene liegt auf Straenniveau Alle Entwsserungsgegenstnde oberhalb der
Rckstauebene werden direkt entwssert
Strom-/Spannungsversorgung klren: Wechsel- und Drehstrom mglich 50 Hz-Netzfrequenz
SteckbriefWaschkche mit Waschmaschine (10 kg), 1 Handwaschbecken
Alle anderen Entwsserungsgegen-stnde werden direkt entwssert
Leitungslnge zur Kanalisation: 15 m
Geodtische Hhendifferenz zwischenEntwsserungsanlage und Kanalisation:2,5 m
I N S TA L L AT I O N E N U N D B E R E C H N U N G S B E I S P I E L E
Wilo-Planungshandbuch Abwassertechnik 2005 37
3. Bestimmung des Schmutz-wasserzuflusses Qs
Anschlusswert [l/s]
Abflusskennzahl [l/s]
Abflusswert fr
besondere Belastung [l/s]
4. Berechnung des Regen-wasserzuflusses Qr
5. Berechnung des Mischwasser-abflusses Qm
6. Rohrleistungsauslegung bzw.Bestimmung der Mindestflie-geschwindigkeit
Bentigter Volumenstrom [m3/h]
Rohrinnendurchmesser [m]
Abflusskennzahl K fr Einfamilienhuser: 0,5 l/s
= 0,71 l/s > 1,5 l/s (5,4 m3/h)
Da der errechnete Wert kleiner ist als der Anschluss-wert (DU-Wert) des grten Entwsserungsgegen-standes, muss mit dem greren der beiden weiter-gerechnet werden!
Nicht notwendig, da Trennsystem
Nicht notwendig, da Trennsystem
Gegeben: 15 m LeitungGewhlt: Leitungsmaterial PE100HD
Nennweite DN 40
berprfung der Fliegeschwindigkeit
= 1,12 m/s
Vgl. AnhangTabelle 1 Werte fr diecharakteristischenAbflsse K
DIN EN 12050 EN 12056
Vgl. AnhangTabelle 2 Anschlusswerte (DU) fr Sanitr-gegenstnde
DIN EN 12050 EN 12056
Vgl. Anhang Tabelle 7 Innendurchmesserneuer Rohre
Qs [l/s] = K x DU + Qb
Vmin [m/s] =Qben
x (di)24
Qben [m3]
x (di[m])2 x 3600 s4
Qs = 0,5 l/s x