Richtlinien für die Bauwerksgestaltung von Pumpstationen – Informationen und Hinweise

Form folgt Funktion

Pumpstationen finden sich überall dort, wo Wasser nutzbar gemacht, bewirtschaftet und aufbereitet wird – von der Meerwasserentnahme bis zu Anlagen für die Aufbereitung von Regenwasser und Abwasser. Doch worauf kommt es bei der Gestaltung einer gut funktionierenden Pumpstation an? Die Bauwerksgestaltung wird größtenteils vom Einsatzzweck bestimmt, unabhängig davon, ob es sich um die Speicherung von Meerwasser, den Hochwasserschutz oder die Abwasseraufbereitung handelt. Neben den rein baulichen und mechanischen Erwägungen gilt es aber auch hydraulische Aspekte, wie die Strömungsdynamik, bei der Planung und Ausführung von Pumpstationen zu berücksichtigen.

Für die Informationen zu den Pumpen selbst empfehlen wir, direkt an die Quelle zu gehen: Angaben der OEMs, wie z. B. die Geometrie der Einlaufkammer, sind für die Planer von wesentlicher Bedeutung. Und wenn es darum geht, die Hauptabmessungen Ihrer Pumpstation festzulegen, sind die genauen Maße der Pumpe natürlich unerlässlich.

Die frühzeitige Kenntnis der Pumpendaten hilft ihnen darüber hinaus, einen Schritt weiter zu gehen: Denn nur, wenn die hydraulischen und mechanischen Vorgaben des Pumpenherstellers bereits in einer frühen Projektphase in die Bauwerksgestaltung einbezogen werden, können die erforderlichen Leistungen erreicht und Betriebsstörungen vermieden werden.

Häufige Fehler bei der Gestaltung von Pumpstationen mit Rohrschachtpumpen

Zum Verständnis einer guten Gestaltung von Pumpstationen gehört es natürlich, Fehler soweit wie möglich zu vermeiden. Dank jahrzehntelanger Erfahrungen verfügt die Industrie glücklicherweise über einen umfangreichen Katalog von Beurteilungskriterien für unzureichende Gestaltungen von Pumpstationen. Hier sind einige der häufigsten Fehler, die auf jeden Fall vermieden werden sollten. Sie sind in geometrische Fehler und Hydraulikprobleme unterteilt. Nutzen Sie diese als Negativ-Checkliste, um eine gute Bauwerksgestaltung von Pumpstationen sicherzustellen.

Geometrische Gestaltungsfehler, die die Leistung des Pumpensumpfes beeinflussen:

• Zu klein ausgelegte Schütze oder Steuerventile
• Abrupte Richtungswechsel der Strömung (z. B. scharfe Ecken)
• Getauchte Strömungsbereiche mit hohen Geschwindigkeiten (z. B. Diffusoren mit zu großem Öffnungswinkel)
• Stufen oder Absätze im Bereich des Bodens
• Wehre ohne Anlagen, die die Nutzung der kinetischen Energie des Wassers erlauben
• Falsche Gestaltung des Baukörpers oder eine Betriebsweise, die zu asymmetrischer Strömungsverteilung im Sumpf führen
• Zulauf oberhalb des Wasserspiegels im Sumpf

Alle oben genannten Punkte sind problematisch – ob sie nun einzeln oder in Kombination auftreten. Hieraus können sich Wirbel am Pumpeneinlauf, luftziehende Oberflächenwirbel, getauchte Wirbel und instationäre Strömungszustände im Sumpf ergeben – alles unerwünschte Bedingungen, die besser zu vermeiden sind.

Bei der Gestaltung von Pumpstationen zu vermeidende hydraulische Bedingungen:

• Jets, also Zuflüsse mit hoher Strömungsgeschwindigkeit, die auf stehende oder langsam fließende Fördermedien treffen (da diese beim Auftreffen große instationäre Wirbelgebiete im Nach- bzw. Ablauf bilden)
• Gebiete mit Strömungsablösung und instationäre Strömungen
• Strömungen mit hohen Geschwindigkeiten (v > 2 m/s)
• Große Oberflächenwellen
• Frei abstürzende Zuläufe

Nachdem wir die zu vermeidenden Fehler besprochen haben, kommen wir nun zu den Punkten, die erfüllt sein müssen – und unseren umfassenden Ressourcen, die Ihnen den Einstieg erleichtern.

Funktionelle Gestaltungen von Pumpstationen – Best Practices by KSB

Die Vermeidung der oben beschriebenen Gegebenheiten und der häufigen Fehler tragen bereits viel zu einem einwandfreien Betrieb der Pumpen bei. Zusätzlich bieten wir noch weitere umfassende Unterstützung bei der Planung – zum Beispiel mit unseren Know-how-Broschüren für Planer und Betreiber. Sie erhalten darin fundierte Planungsparameter, Konfigurations- und Installationshinweise, Pläne, Anleitungen und vieles mehr.

Sie sind sich nicht sicher, welche Pumpe für Ihr Projekt ab besten geeignet ist? Nutzen Sie unser interaktives Tool KSB HELPS PumpSelection. Das hilft Ihnen, die beste Pumpe für Ihre Bedürfnisse und Anwendungen zu finden. Darüber hinaus bieten Ihnen unsere Baureihenhefte und CAD-Dateien eine solide Basis für die Planung und Auslegung von Pumpstationen.

Der KSB-Bonus: kundenspezifische Lösungen für Pumpstationen

Sollte Ihre Situation keine standardmäßigen Einlaufbauwerke zulassen oder die Gegebenheiten in Ihrer Pumpstation nicht mit den oben erwähnten Plänen übereinstimmen, bieten wir Ihnen an, sich für weitere Unterstützung an unsere Spezialisten zu wenden. Nutzen Sie das Fachwissen der KSB-Experten für rechnergestützte Strömungssimulationen (CFD) und für Modelltests, um eine optimale Lösung zu finden. Eine gezielte Baffle-Dimensionierung und speziell dimensionierte Einlaufkammern sind nur zwei Möglichkeiten zur Optimierung der Pumpenanströmung. Wir verfügen über eine Vielzahl von bewährten Auslegungen in diesem Bereich.

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