Abwasserpumpen

Als Abwasserpumpe bezeichnet man Pumpen, die, im Gegensatz zu Reinwasserpumpen, auch grob verunreinigtes Wasser mit einem hohen Anteil an Feststoffen fördern können. Man spricht deshalb auch von Schmutzwasserpumpen. Die in der Regel einstufig ausgelegten Pumpen arbeiten meist nicht selbstansaugend, sondern werden als Tauchpumpe komplett in das Fördermedium eingetaucht. Die Pumpen können je nach Anwendung sowohl nass als auch trocken als Horizontal- oder Vertikalpumpen aufgestellt werden.

Funktionsweise einer Abwasserpumpe

Die meisten Abwasserpumpen arbeiten nach dem Prinzip der Kreiselpumpe. Im Inneren des Pumpengehäuses sitzt ein Laufrad, das über eine Antriebswelle vom Motor in schnelle Drehung versetzt wird. Durch diese Rotation entsteht eine Zentrifugalkraft, die das Fördermedium von der Mitte des Laufrads nach außen drückt und beschleunigt. Auf diese Weise wird das verschmutzte Wasser angesaugt, im Gehäuse umgelenkt und mit dem nötigen Druck zur Druckleitung hin gefördert. Anders als bei Pumpen für klare Medien muss diese Bewegung jedoch auch dann zuverlässig funktionieren, wenn das Schmutzwasser grobe Feststoffe, Fasern oder Schlamm enthält.

Die entscheidende Besonderheit liegt deshalb im freien Durchgang, also dem maximalen Durchmesser eines Feststoffs, der das Laufrad passieren kann. Je nach Bauart und Baugröße reicht dieser Wert von wenigen Millimetern bei kleinen Hebeanlagen bis hin zu deutlich über 100 mm bei groben kommunalen Anwendungen, wobei die konkreten Werte vom jeweiligen Pumpentyp und Hersteller abhängen. Damit Feststoffe die Pumpe passieren können, ohne sie zu verstopfen, kommen je nach Fördermedium unterschiedliche Laufradformen zum Einsatz. Auf diese Weise lässt sich das Risiko einer Verzopfung, also dem Verfangen langer Fasern am Laufrad, deutlich reduzieren. Bei fest installierten Schmutzwasserpumpen kann alternativ auch ein Zerkleinerer vorgeschaltet werden.
Eine Sonderform stellt die Schneidradpumpe dar, die faserige Feststoffe nicht passieren lässt, sondern aktiv zerkleinert und so Verstopfungen von vornherein vermeidet.

Da Abwasserpumpen in der Regel nicht selbstansaugend sind, werden sie meist vollständig in das Fördermedium eingetaucht. Bei dieser Nassaufstellung als Tauchmotorpumpe kühlt das umgebende Wasser gleichzeitig den Motor. Alternativ ist eine Trockenaufstellung außerhalb des Mediums möglich. In beiden Fällen schützt eine verschleißfeste Gleitringdichtung die Welle dort, wo sie aus dem nassen Pumpenraum in den trockenen Motorbereich übergeht, und verhindert das Eindringen von Flüssigkeit.

Bauvarianten einer Abwasserpumpe

Abwasserpumpen lassen sich nach mehreren Kriterien unterscheiden, wobei die Art der Aufstellung und die Form des Laufrads die wichtigsten Merkmale sind.

Nach der Art der Aufstellung unterscheidet man zwei Grundvarianten:

• Nassaufstellung (Tauchpumpe): Bei der Nassaufstellung wird die Pumpe vollständig in das Fördermedium eingetaucht und arbeitet als Tauchmotorpumpe. Hier ist kein separater Pumpenraum nötig, was Platz spart. Das umgebende Medium kühlt zugleich den Motor.
  Eine weitere Ausführung ist die teilgetauchte Installation – auch als Tauch- oder Semi-Tauch-Installation bezeichnet –, bei der lediglich die Pumpenhydraulik (die Laufradeinheit) vom Fördermedium umgeben ist und über eine Antriebswelle mit dem außerhalb trocken aufgestellten Motor verbunden ist.
• Trockenaufstellung: Bei der Trockenaufstellung steht die Pumpe dagegen außerhalb des Mediums in einem eigenen Raum, etwa in Pumpwerken oder Kläranlagen. Diese Variante bietet eine bessere Zugänglichkeit für Wartung und Kontrolle.

Die Pumpe selbst kann dabei sowohl horizontal als auch vertikal montiert werden, je nach baulichen Gegebenheiten und Platzverhältnissen vor Ort. Diese verfügt über die Eigenschaft das Schmutzwasser selbstständig ansaugen zu können und ist hierfür über eine Saugleitung ausgestattet, welche in das Fördermedium ausreichend tief eingetaucht ist.

Nach der Form des Laufrads kommen je nach Fördermedium folgende Typen zum Einsatz:

• Kanalrad (Ein-, Zwei- oder Dreikanalrad): geeignet für faser- und feststoffhaltiges Abwasser bei gutem Wirkungsgrad
• Freistromrad: schafft einen besonders großen freien Durchgang und ist dadurch sehr unempfindlich gegen Verzopfung
• Offenes Einkanalrad: für Medien mit geringerem Feststoffanteil und spezifische Anforderungen
• Diagonalrad (Halbaxialrad): eine eigene Bauform für hohe Förderströme bei moderater Förderhöhe
• Schneidrad (Schneidradpumpe): zerkleinert faserige Feststoffe vor der Förderung und eignet sich dadurch besonders für die Druckentwässerung über lange Leitungen mit kleinem Querschnitt

Darüber hinaus orientiert sich die Bauform stark am Einsatzgebiet. Kommunale Abwasserpumpen sind auf Fördermedien wie Rohabwasser, Fäkalien, Klärschlamm und Regenwasser ausgelegt und in der öffentlichen Wasserwirtschaft im Dauereinsatz. Da gerade industrielles Abwasser aufgrund seiner Bestandteile sehr aggressiv sein kann, müssen Pumpen in diesem Einsatzbereich mit verschleißfesten Werkstoffen ausgestattet sein. Darüber hinaus verfügen ihre Gehäuse oft über besonders verschleißfeste Innenwände und Spaltringe, die einfach auszutauschen sind. Welche Bauvariante am Ende die richtige ist, hängt damit immer vom konkreten Fördermedium, dem Feststoffanteil und den baulichen Rahmenbedingungen ab.

Vorteile einer Abwasserpumpe

Der größte Vorteil einer Abwasserpumpe liegt in ihrer Fähigkeit, stark verschmutztes Wasser mit hohem Feststoffanteil zuverlässig zu fördern. Während herkömmliche Pumpen bei Fasern, Schlamm oder groben Bestandteilen schnell verstopfen würden, sorgt der große freie Durchgang der Spezial-Laufräder dafür, dass Feststoffe die Pumpe ungehindert passieren. Das minimiert Betriebsunterbrechungen und senkt den Wartungsaufwand spürbar.

Hinzu kommt eine hohe Flexibilität in der Anwendung. Durch die unterschiedlichen Bauformen, Laufradtypen und Aufstellungsarten lässt sich für nahezu jedes Einsatzgebiet die passende Lösung finden, von der kommunalen Kläranlage über die Gebäudeentwässerung bis hin zu anspruchsvollen industriellen Prozessen. So eignet sich eine Schmutzwasserpumpe mit Freistromrad für grob verschmutztes Wasser, während eine Schneidradpumpe faserige Bestandteile zerkleinert und damit auch bei langen Druckleitungen einen störungsfreien Betrieb ermöglicht.

Auch in puncto Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit überzeugen Abwasserpumpen. Verschleißfeste Gleitringdichtungen und beständige Werkstoffe ermöglichen selbst bei aggressiven oder abrasiven Medien einen sicheren Betrieb, und austauschbare Verschleißteile verlängern die Lebensdauer zusätzlich. In Summe ergibt sich ein robuster, wartungsarmer und effizienter Dauerbetrieb, der die Abwasserpumpe zu einer wirtschaftlichen Investition für kommunale wie industrielle Anwendungen macht.

Anwendungsfälle einer Abwasserpumpe

Abwasserpumpen kommen überall dort zum Einsatz, wo verschmutztes Wasser zuverlässig abtransportiert werden muss, und decken dabei unter anderem folgende Einsatzgebiete ab:

• Kommunale Wasserwirtschaft
• Gebäudetechnik
• Baustellen
• Bau-, Papier- und Zuckerindustrie
• Metallverarbeitung
• Bergbau

Den wohl größten Bereich bildet die kommunale Wasserwirtschaft. Hier fördern Abwasserpumpen Rohabwasser, Fäkalien und Klärschlamm in Pumpwerken, Kläranlagen und Hebeanlagen und sorgen dafür, dass das Abwasser auch über Höhenunterschiede hinweg sicher zur nächsten Reinigungsstufe gelangt. Ebenso übernehmen sie eine wichtige Rolle beim Regenwasser- und Hochwasserschutz, etwa wenn anfallendes Niederschlagswasser aus tief gelegenen Bereichen abgepumpt werden muss.

In der Gebäudetechnik sind Abwasserpumpen unverzichtbar, wenn Abwasser nicht im freien Gefälle in die Kanalisation abfließen kann. Das betrifft beispielsweise Kellergeschosse, Tiefgaragen oder Sanitäranlagen unterhalb der Rückstauebene, in denen Hebeanlagen das Schmutzwasser auf das erforderliche Niveau anheben. Für solche Abwasserhebeanlagen gibt die Norm DIN EN 12050 die maßgeblichen Anforderungen vor. Auch auf Baustellen leisten Abwasserpumpen wertvolle Dienste, indem sie verschmutztes Wasser, Schlamm oder Sickerwasser aus Baugruben und Schächten zuverlässig entfernen.

Besonders anspruchsvoll sind industrielle Anwendungen, in denen die geförderten Medien häufig aggressiv oder abrasiv sind. Typische Beispiele sind fetthaltiges Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie oder Medien mit hohem Schwebstoffanteil.

Weitere Einsatzbereiche finden sich in der Bau-, Papier- und Zuckerindustrie, in der Metallverarbeitung sowie im Bergbau. In all diesen Fällen entscheidet die passende Kombination aus Bauform, Laufrad und beständigen Werkstoffen darüber, dass die Pumpe auch unter schwierigen Bedingungen zuverlässig und wirtschaftlich arbeitet.

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