Abwässer sammeln, heben, entsorgen

Die Hauptaufgabe einer Abwasserhebeanlage ist klar: Sie sammelt und entsorgt Schmutz- bzw. Abwässer, die im Keller eines Gebäudes unterhalb der Rückstauebene anfallen. Per Rückstausicherung verhindern sie darüber hinaus, dass Kanalwasser in den Keller zurückkehrt. Im Objektbau sind große Pumpleistungen, aber auch Design-Gesichtspunkte für den Installateur von Bedeutung.

Mit steigenden Grundstückspreisen ist im Objektbau die Tendenz zu beobachten, immer mehr Tiefgeschosse zu realisieren 
– nach oben ist die Gebäudehöhe in aller Regel durch den lokalen Bebauungsplan begrenzt. Der so zusätzlich verfügbare Raum wird als Lager- oder Parkraum genutzt, oft sind hier auch die Technik- oder Computerzentralen zu finden.

Wie auch immer diese Flächen genutzt werden: Die anfallenden Schmutz- und Abwässer müssen mithilfe von Hebeanlagen nach oben in die Kanalisation entsorgt werden. Dabei spielen Faktoren wie Speichervolumen, Fördermenge, Förderhöhe, Wartungsfreundlichkeit und vor allem die Flexibilität eine zentrale Rolle.

Warum Flexibilität so wichtig ist: Betreiber von Krankenhäusern, Hotels, Einkaufszentren, öffentlichen Gebäuden und Industrieverwaltungen können im Grunde nie exakt voraussagen, welche Schmutz- und Abwassermengen tatsächlich anfallen werden. Nicht selten wechselt auch der Bestimmungszweck eines Gebäudes, was das Abwasservolumen mitunter drastisch verändert, so die Erfahrung von Grundfos.

Was mitunter missachtet wird: Oberflächenwasser, das außerhalb eines Gebäudes anfällt, muss auch mit einer Pumpstation außerhalb des Gebäudes entsorgt werden – Regenwasser darf also nicht in eine Hebeanlage innerhalb des Gebäudes eingeleitet werden. Anmerkung: Unter dem Aspekt der zunehmenden Stark
regenfälle sollte diese Vorgabe beachtet werden. Denn wird der Keller infolge einer überlasteten oder wegen Stromausfalls nicht funktionsfähigen hausinternen Hebeanlage überschwemmt, dürfte die Versicherung kritische Fragen stellen und eventuell Leistungen verweigern.

Flexible Leistung gefragt

Beim Einsatz einer Hebeanlage in einem Mehrfamilienhaus oder im gewerblichen Bereich, wo von einem „unkontrollierbaren Zufluss“ gesprochen werden muss, ist eine Doppelanlage vorzusehen. Diese Doppelanlagen verfügen über zwei Pumpen, die wechselseitig schalten, sodass beide Pumpen intermittierend, wiederkehrend in Betrieb sind. Damit verfügen die Pumpen über eine gleichmäßige Laufleistung, also ist deren Verschleiß auch gleichmäßig. Die zweite Pumpe 
dient als Reservepumpe und gewährleis
tet den fortlaufenden Betrieb der Anlage, sollte die eine Pumpe ausfallen (dies wird durch einen akustischen/optischen Alarm angezeigt). Zudem gewährleistet die zweite Pumpe, dass bei Spitzenzuläufen die anfallende hohe Schutzwassermenge sicher abgeleitet wird.

In diesem Zusammenhang weist Jung Pumpen auf die oft falsche Annahme hin, dass bei Zuschaltung der zweiten Pumpe und dem Betrieb über eine gemeinsame Druckrohrleitung keinesfalls die doppelte Fördermenge entsorgt wird. Da mit steigender Menge auch die Reibungsverluste im Rohrleitungssystem steigen, wird hier abhängig von der Anlage nur eine geringere Fördermenge als die doppelte erreicht. 

Fakt ist, die Installation von Hebeanlagen in Kombination mit Fettabscheidern oder in Hochhäusern oder in Tiefgaragen sollte generell mit einer Doppelpumpenanlage erfolgen. Die Folgen eines Ausfalls könnten sonst erhebliche Ausmaße haben. So müsste ein Restaurant, dessen Hebeanlage oftmals Küchen und Toiletten abwassertechnisch entsorgt, seinen Betrieb einstellen, solange ein Pumpenausfall 
nicht behoben ist. Erhebliche hygienische Probleme oder sogar die Gefährdung wirtschaftlicher Wertgegenstände könnten die Folge eines solchen Ereignisses sein.

Für problematische Inhaltsstoffe im Abwasser hat Wilo das Feststoff-Trennsystem „EMUport Core“ entwickelt: Es teilt das Abwasser in Feststoffe und vorgereinigtes Abwasser. Größere Feststoffe müssen mit dieser Lösung nicht durch die Pumpenhydraulik transportiert werden: Während die gröberen Partikel in Feststoff-Trennbehältern gesammelt werden, fließt das vorgereinigte Abwasser rückwärts durch die Pumpe in einen Sammeltank. Ist dieser gefüllt, startet niveauabhängig eine von zwei Pumpen, die das vorgereinigte Abwasser aus dem Sammeltank und durch den Feststoff-Trennbehälter pumpt. Die Pumpen sind aus 
Hygienegründen trocken aufgestellt, erfüllen dennoch die Schutzart IP 68 (dauerhaft tauchbar) – weil erfahrungsgemäß Pumpstationen trotz Vorkehrungen nicht dauerhaft vor einer Überflutung sicher sein können.

Über die Montage: 
Das sollte der Installateur beachten

Als Druckleitungen für Hebeanlagen können alle Materialien/Rohrleitungen nach DIN 1986 Teil 4 [1] eingesetzt werden, 
sofern die Rohrleitungen und deren Verbindungen mindestens dem Druck der Pumpe standhalten; die Verbindungen müssen zugfest ausgelegt sein. Alle Rohrleitungen sind so zu verlegen, dass diese von selbst leer laufen; eine Verengung in Fließrichtung ist nicht zulässig.

Die DIN EN 12056-4 [2] beschreibt recht detailliert, wie und wo Hebeanlagen aufzustellen und zu montieren sind. Demnach ist die Hebeanlage innerhalb eines Gebäudes in einem ausreichend beleuchteten und belüfteten Raum zu installieren. Der Aufstellort der Anlage darf zwar überflutungsgefährdet sein (z. B. in einem Schacht), die Steuerung dagegen muss an einem gut belüfteten überflutungssicheren Ort angebracht werden. 

Wichtig: Die Entlüftung der Hebeanlage muss über Dach geführt werden.

Eine bautechnisch herausfordernde Aufgabe erwartet den Installateur, wenn die Abwasserhebeanlage eine Grube, einen Schacht oder einen Pumpensumpf braucht, der die Bodenplatte des Kellers quasi durchbricht: Es entsteht eine potenziell undichte Stelle zum Erdreich 
und eine Unterbrechung der wasser- und druckbeständigen Dämmung bei einer weißen Wanne (wasserundurchlässiger Stahlbeton) oder schwarzen Wanne (Abdichtung mit Bitumendickbeschichtung, Bitumen- oder Kunststoffbah
nen).

Was empfiehlt Homa hinsichtlich Installation und Inbetriebnahme? Naheliegend dieser Rat: Die Anlage muss so installiert werden, dass die Bedienungs- und zu wartenden Elemente leicht zugänglich sind. Insbesondere achte man darauf, dass genügend Freiraum (ca. 50 cm) zwischen dem seitlichen Zulauf und vorhandenen Wänden besteht. 

Auch dieser praktische Rat hat Gewicht: In die Zulauf- und Druckleitung integrierte Absperrschieber erleichtern bei einer Wartung oder eventuellen Demontage der Anlage die Arbeit. Die Physik fordert dies: Zur Vermeidung von Ablagerungen in der horizontalen Druckleitung muss die Leitung und die Anlage für eine minimale Strömungsgeschwindigkeit von 0,7 m/s ausgelegt sein, bei vertikalen Leitungen mindestens 1,0 m/s. Auch sollte die Druckleitung nicht in engen Bögen verlegt werden. Vorsicht ist besser als Nachsicht: Empfehlenswert ist der Einbau einer Handmembranpumpe, um bei eventuellem Strom- oder Pumpenausfall den Sammelbehälter entleeren zu können. 

Die Abwasser-Hebeanlagen vom Typ „Sanimaster“ von Homa sind in verschiedenen Werkstoffausführungen und Standard-Behältergrößen von 180 bis 1000 l lieferbar. Die Bauart ermöglicht laut Anbieter eine platzsparende Aufstellung und einen einfachen, auch nachträglichen, Einbau. Die horizontale Installation der Pumpen sorge für einen umlenkungsfreien Durchgang des Fördergutes ohne unnötige Rohrbögen. Zwischen Behälter und Pumpe kann ein Absperrschieber eingebaut werden. Er erlaubt das Demontieren der Pumpe ohne Behälterentleerung, sodass die Doppelanlage auch mit einer Pumpe ohne Unterbrechung voll funk
tionsfähig bleibt.

Smart ab Werk

Die Installationsfreundlichkeit betont auch Spechtenhauser bei seinen Abwasser- und Fäkalienhebeanlagen der Baureihe „Hebestar 600 – 620 Duplex“ und „Hebestar 700 – 720 Duplex“. Mit Zuläufen nach Maß kennzeichnen sich die Behälter durch eine passgenaue Montage 
vor Ort aus; hinzu kommt eine große Revisionsöffnung für gute Zugänglichkeit und einfache Wartung. Glatte Wände minimieren Ablagerungen im Behälter. Eine schmutzunempfindliche Erfassung des Schaltniveaus dient einem zuverlässigen Anlagenbetrieb. Das Einkanallaufrad aus Aluminiumbronze mit 80 mm Korndurchgang ist auch auf langfaserige Bestandteile, z. B. Hygieneartikel, ausgelegt. Die Anlagen lassen sich über definierte Schnittstellen in die Gebäudeleittechnik integrieren. Somit ist sowohl der Versand einer SMS-Nachricht über GSM-Modul als auch eine Verwaltung via App möglich.

Zu den Besonderheiten der anschlussfertig vormontierten Hebeanlage „Multilift“ zählt Grundfos den Drehflansch mit stufenlos verstellbarer Zulaufhöhe, was den Anschluss flexibel mache. Innovativ sei auch die Niveauerfassung mit einem piezoresistiven Drucksensor, der innerhalb des Behälters ohne bewegte Teile auskommt. Eine spezielle Bodengeometrie verringert die Gefahr von Sedimentation und Verstopfungen und trägt damit zur Betriebssicherheit der Anlage bei. 

„Multilift“-Hebeanlagen werden mit Pumpen ausgeliefert, die entweder über ein Vortex-Laufrad, ein Kanallaufrad oder ein Schneidwerk verfügen. Die Hochleistungsmodelle „Multilift MD1“ und „Multilift MDV“ bewältigen selbst im intermittierenden Aussetzbetrieb ein Volumen von bis zu 140 000 l/h.

Medium entscheidet 
über das Laufrad

Das Laufrad mit dem zugehörigen Spiralgehäuse ist ein entscheidendes Bauteil jeder Abwasserhebeanlage. Die einfachste Bauart ist das Freistromrad. Dieser Laufrad-Typ wird nicht direkt vom Medium durchströmt. Hydraulisch gekoppelt kreist das Medium im Gehäuse und 
strömt am Laufrad vorbei. So können auch langfaserige oder zopfbildende Feststoffe gefördert werden. Da Freistrompumpen keinen Drosselspalt zwischen Laufrad und Pumpengehäuse haben, sind Ausführungen mit dieser Bestückung an Standorten mit sehr langen Stillstandzeiten besonders betriebssicher: Ein Festrosten des Laufrads und eine dadurch hervorgerufene Blockade der Pumpe ist fast ausgeschlos
sen.

Kanalräder eignen sich zur Förde
rung von Abwässern mit festen und kurzen faserförmigen Fest- und Dickstoffen, Schlamm, organischen Materia
lien und Fäkalien. Sie haben in der Regel einen hohen Wirkungsgrad und ermöglichen leises, laufruhiges Pumpen – auch in Verbindung mit einem langsam laufenden Motor mit geringeren Drehzahlen 
(1450 U/min), was wiederum der Lang
lebigkeit der Pumpe(n) zu Gute 
kommt.

Fazit

Es ist dringend zu empfehlen, Abwasserhebeanlagen nicht zu knapp zu bemessen. Eine gut ausgelegte und optimierte Anlage sorgt für Betriebssicherheit sowie eine lange Lebensdauer. Dauerhafte Sicherheit ist gerade in der Abwasserentsorgung untrennbar mit einer regelmäßigen Wartung verbunden. Daher fordert die 
DIN EN 12056-4 [2], dass bei Fäkalienhebeanlagen in Einfamilienhäusern einmal jährlich, in Mehrfamilienhäusern zweimal jährlich und in gewerblichen Gebäuden viermal jährlich eine Wartung durch einen Fachkundigen vorgenommen werden muss. Jeder Installateur sollte seine Kunden dringend auf den Abschluss eines Wartungsvertrages hinweisen. Schließlich ist nichts so unangenehm wie der Ausfall einer Abwasseranlage.

Literatur:

[1] 
DIN 1986-4: Entwässerungsanlagen 
für Gebäude und Grundstücke - Teil 4: 
Verwendungsbereiche von Abwasserrohren und -formstücken verschiedener Werkstoffe.


[DIN EN 12056-4] Schwerkraftent­wässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden - Teil 4: Abwasserhebeanlagen; Planung 
und Bemessung.

Autor: Hans-Jürgen Bittermann, freier Journalist mit Pressebüro, Lambsheim