Bauwerkschutz durch Drainagepumpstationen

Feuchte Kellerwände und Schimmelbefall vermindern erheblich den Wert eines Hauses. Ob ein Gebäude durch eine Drainage gegen drückendes Wasser geschützt werden muss, hängt von verschiedenen Parametern ab. Hier spielt besonders der Bodenaufbau eine Rolle, denn dieser beeinflusst, ob Sickerwasser gut, schlecht oder gar nicht abläuft. Gemäß einer von Jung Pumpen durchgeführten Umfrage bei SHK-Installateuren und Tiefbauern werden Drainagen bei über 50 % aller Neubauten verlegt. In circa 30 % der Fälle ist eine Pumpe zur Abführung des Drainagewassers erforderlich.

In DIN 4095 ist genau erläutert, in welchen Fällen der Einsatz einer Drainage Sinn macht. Zur Einschätzung der Lage sollte ein Fachmann zurate gezogen werden, der das Gebiet sowohl augenscheinlich erfasst als auch ggf. geologische Untersuchungen durchführt. Einleitungen aus Drainagesys­temen in die Kanalisation sind genehmigungspflichtig. In der Regel wird die Zuführung von Drainagewasser in die Mischkanalisation nur in Ausnahmefällen erlaubt, da dies eine ausreichende Leistungsfähigkeit der Abwasserkanalisation und des Klärwerkes voraussetzt. Die direkte Einleitung von Oberflächenwasser (z. B. aus Regenrinnen) in die Drainage ist unzulässig. Laut der vorgenannten Umfrage werden deshalb die meisten installierten Drainagen in den Regenwasserkanal geleitet. Sollte in der Nähe des Baugebietes eine Versickerungsmöglichkeit bestehen, so wird das Drainagewasser direkt dorthin geführt bzw. gefördert.

Beispielhafte Verlegung einer Drainageleitung mit Pumpenschacht.

Aufbau der Drainung
Eine Drainage ist ein Rohrsystem, das um das Gebäude herum (bei großen Bauwerken auch unterhalb) frostfrei verlegt wird. An den Eckpunkten münden diese Rohre in ein Spülrohr (DN 300). Diese Spülrohre sind erforderlich, um in regelmäßigen Abständen die Drainagerohre zu durchspülen, da es im Laufe der Zeit immer wieder zu Ablagerungen oder gar Verstopfungen kommen kann. Alternativ können auch Kontrollrohre (DN 100) eingesetzt werden.

Die Drainagerohre oder auch Dränleitungen sind perforiert, um das Wasser einzuleiten, das sie anschließend ableiten sollen. Das Mindestgefälle dieser Leitungen beträgt 0,5 %. Gesammelt wird das Wasser in einem Übergabeschacht (DN 1000), von wo aus es weiter abgeführt wird. Die Rohrleitung sollte unterhalb der Fundamenttiefe in einem Kiesbett (circa 15 cm rundherum) verlegt werden, das von einer Filterschicht umgeben ist. Hierdurch wird vermieden, dass Erdreich in die Drainagerohre gelangt und diese verstopft. Der Graben wird anschließend mit der Aushuberde verfüllt.

Drainagepumpe installiert im Übergabeschacht mit Rückstauschleife.

Anforderungen an Pumpen
Reicht das natürliche Gefälle nicht aus, um das Drainagewasser abzuführen, so werden Drainagepumpen notwendig. Diese können direkt im Übergabeschacht installiert werden oder es wird ein Drainagepumpenschacht (> DN 300) dem Übergabeschacht nachfolgend installiert. Die Druckleitung der Pumpe sollte dabei über die Rückstau­ebene geführt werden, um Überschwemmungen im hausnahen Bereich zu vermeiden.

Das zu fördernde Drainagewasser setzt sich aus Stau- und Sickerwasser zusammen. Die chemische Zusammensetzung ist abhängig von der Beschaffenheit des Bodens. Je nach geologischer Formation kann dieses Wasser sehr kalk- oder auch eisenhaltig sein. Im Gegensatz zu Grauwasser kann Drainagewasser einen sehr hohen Anteil an abrasiven Stoffen wie z. B. Sand enthalten. Ein Sandfang innerhalb des Schachtes schützt die Pumpe vor übermäßigem Verschleiß.

Eine zuverlässige Drainagepumpe besteht komplett aus verschleißbeständigen Materialien und ihre Welle ist vollständig abgedichtet und gekapselt. Z. B. durch Gleitringdichtungen ist sie optimal geschützt. Da grobe Beimengungen in der Regel nicht in die Drainageleitung gelangen, ist kein großer freier Durchgang erforderlich. Hier reichen 10 - 20 mm völlig aus, wobei ein etwas größerer freier Durchgang in der Pumpenhydraulik zusätzliche Betriebssicherheit bedeutet.

Blick in einen Schacht DN 300 – Drainagepumpe U 6 KS mit Sonderschwimmer und Rückschlagklappe (links).

Für den Einsatz in Drainageschächten ab DN 300 muss die Pumpe über einen eng anliegenden Niveausensor verfügen, der die Pumpe je nach Abwasserniveau ein- bzw. ausschaltet. Die Pumpe sollte von oben für Wartungs- und Servicezwecke gut erreichbar sein. Hier ermöglicht ein Gleitrohrsys­tem eine komfortable De- und Montage. Ein Rückschlagventil in der Druckleitung verhindert das Zurücklaufen der Wassersäule, wenn die Pumpe abschaltet. Eine Alarmschaltung bringt zusätzliche Sicherheit für den Hauseigentümer.

Dimensionierung der Pumpe
Nach DIN 4095 werden für die Dimensionierung der Dränleitungen die Abfluss-Spenden vor Wänden und unter Bodenplatten herangezogen. Bei sehr schwach bis schwach durchlässigen Böden mit Sickerwasser, aber ohne Stauwasser wird eine Abfluss-Spende von unter 0,05 bis max. 0,1 l/s pro laufenden Außenwandmeter angenommen. Die Abfluss-Spende unter Bodenplatten liegt bei unter 0,001 bis circa 0,005 l/(s m2) für die angenommene Bodenklasse.

Kennlinie Drainagepumpe U 6 KS mit angenommenem Betriebspunkt.

Wird z. B. ein Einfamilienhaus mit einer Grundfläche von 10 x 10 m2 mit einer Ringdrainageleitung versehen, so liegt die berechnete Abfluss-Spende für dieses Objekt (angenommen 0,05 l/(s m²) für Wände und 0,001 für die Bodenplatte) bei 2,1 l/s
(= 7,5 m3/h). Die ausgewählte Pumpe muss diese Wassermenge fördern können. Die manometrische Förderhöhe, die sich aus der Höhendifferenz zwischen dem Wasserniveau im Schacht und der Höhe des Druckrohrauslaufes sowie den Rohrreibungsverlusten innerhalb des Druckrohres zusammensetzt, bestimmt letztendlich den gewünschten Betriebspunkt der Pumpe. Die Abbildung (S. 39 oben links) zeigt die Kennlinie einer Drainagepumpe sowie den Betriebspunkt der Drainagepumpe unter der Annahme, dass aus der Rohrinstallation eine manometrische Förderhöhe von 6,2 m resultiert.

Reinigung einer verockerten Drainagepumpe vorher – nachher.

Reinigung einer verockerten Pumpe
Die meisten Störungen einer Drainagepumpe resultieren nicht aus groben Feststoffen, sondern aus Verockerung durch einen hohen Eisengehalt des Bodens. Diese Verockerung lässt sich durch konstruktive Veränderungen der Pumpe nicht lösen. Durch regelmäßige Pumpenwartung bzw. Reinigungen können Fachhandwerker Störungen jedoch zuverlässig vermeiden. Um den richtigen Zeitpunkt für die Pumpenwartung zu ermitteln (die allgemeinen vorgeschriebenen Intervalle von einem Jahr reichen in der Regel nicht aus), sollte eine neu eingesetzte Drainagepumpe nach spätestens drei Monaten erstmals inspiziert werden, um das Stadium der Verockerung zu beurteilen.

Drainagepumpe U6 KS zur Förderung von Drainagewasser und leicht verunreinigtem Schmutz- und Grundwasser.

Sehr gute Reinigungsergebnisse erzielt man durch chemische Reinigungsflüssigkeiten (z. B. Inox-Cleaner der Fa. Reico). Hier wird die demontierte Pumpe eine Zeit lang in einem Behälter mit dem Lösungsmittel betrieben, bis sich die Verkrustungen gelöst haben. Nach der Behandlung zeigt eine gewartete Pumpe in der Regel unmittelbar wieder die Wirkungsgrade einer neuwertigen Pumpe.

(2 Tabellen als PDF angehängt).

Literatur: /1/ DIN 4095 Dränung zum Schutz baulicher Anlagen – Planung, Bemessung, Ausführung, Juni 1990

Autoren: Dr.-Ing. Andreas Kämpf; Mathias Grabbe, Jung Pumpen GmbH, Steinhagen

Bilder: Jung Pumpen
www.jung-pumpen.de