Abwasserhebeanlagen für zahlreiche EinbausituationenNormative Anforderungen – Berechnungsbeispiel – Produktvorstellung

Bei der Planung und Ausführung sind die Normen DIN EN 12050 (Abwasserhebeanlagen für die Gebäude- und Grundstücksentwässerung) sowie DIN EN 12056 (Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden) zu berücksichtigen. Hier wird klar geregelt:
• Fallen Abwässer oberhalb der Rückstau­ebene an und können über ein natürliches Gefälle der Kanalisation zugeführt werden, ist für diesen Teil des Objekts keine Hebeanlage erforderlich.
• Hebanlagen werden in „Schmutzwasserhebeanlagen“, „Abwasserhebeanlagen“ und „Abwasserhebeanlagen zur begrenzten Verwendung“ unterteilt. Bei letzteren dürfen nur Entwässerungsgegenstände angeschlossen werden, die sich im gleichen Raum befinden. Das umfasst lediglich ein direkt angeschlossenes WC sowie Handwaschbecken, Bidet oder Dusche. Badewannen sind hier aufgrund ihres Volumens nicht zugelassen.
• Hebeanlagen sind zu entlüften. Bei Hebeanlagen gemäß DIN EN 12050-1 sind Entlüftungsleitungen über Dach zu führen, nur bei Hebeanlagen zur begrenzten Verwendung (DIN EN 12050-3) reichen entsprechend dimensionierte Aktivkohlefilter aus.
• Abwasserhebeanlagen sind regelmäßig zu warten. Die Wartungsintervalle sind vom Gebäudetyp bzw. der Gebäudenutzung abhängig und auch per Norm geregelt.

Besonders in vertikalen Druckleitungen ist aufgrund der Schwebepartikel generell eine Fließgeschwindigkeit von mindestens 1 m/s zu empfehlen.

Ablaufstellen unterhalb der Rückstauebene
Als Rückstauebene gilt das höchste Niveau, bis zu dem aus der Kanalisation zurücklaufendes Wasser in einer Installation ansteigen kann. Seine Höhe ist in den jeweiligen Ortssatzungen festgelegt, üblicherweise ist es die Straßenoberkante. Alle unterhalb der Rückstauebene liegenden Ablaufstellen sind gegen zurückdrückendes Wasser zu schützen. Dies tritt beispielsweise nach starken Regenfällen auf, wenn die kommunale Kanalisation die Wassermassen nicht schnell genug ableiten kann. Dringt aufgrund mangelnder Schutzvorkehrungen Wasser in ein Objekt ein, sind die daraus resultierenden Schäden nicht generell durch eine Versicherung abgedeckt.

Abwasserhebeanlagen sind nach DIN EN 12056-4 turnusmäßig durch fachkundiges Personal zu warten

Dementsprechend erfüllt eine Hebeanlage zwei wesentliche Funktionen: Zum einen gewährleistet sie den sicheren Abtransport von Abwässern, die unterhalb der Rückstauebene anfallen. Zum anderen bietet sie einen wirksamen Schutz vor Überschwemmungen – und das auch bei Installationen unterhalb der Rückstauebene, die über ein natürliches Gefälle an die Kanalisation angeschlossen ist. Voraussetzung ist, dass die Abwasserhebeanlage fachgerecht installiert und die Installation mit einer Rückstauschleife, d. h. einer künstlichen Erhöhung der Rohrführung über die Rückstau­ebene, ausgestattet ist. In Ausnahmefällen reichen Rückstauverschlüsse aus. Sie sind allerdings nur bei der Entwässerung von Räumen untergeordneter Bedeutung (reine Technikräume o. ä.) zulässig und garantieren keinen 100%igen Schutz.

Als Höhe der Rückstauebene wird im Allgemeinen die Straßenoberkante angenommen. Alle Entwässerungsgegenstände eines Objekts, die sich oberhalb dieser Ebene befinden, müssen nicht an eine Abwasserhebeanlage angeschlossen werden.

Auch bei Ablaufstellen, die unter der Rückstauebene liegen und über ein natürliches Gefälle mit der Kanalisation verbunden sind, ist eine Abwasserhebeanlage erforderlich, da nur so die Räumlichkeiten vor Wasser, das aus der Kanalisation eindringt, ausreichend geschützt werden können.

Aufbauprinzip einer Abwasserhebeanlage mit unter der Rückstauebene liegenden Ablaufstellen, die nicht über ein natürliches Gefälle mit der Kanalisation verbunden sind. Wichtig ist die grün gekennzeichnete Rückstauschleife, die oberhalb der Rückstauebene liegen muss. Damit wird verhindert, dass Wasser aus der Kanalisation in die Hebeanlage gelangen kann.

Auslegung der Hebeanlage
Zur Auslegung der Hebeanlage wird der Betriebspunkt bestimmt, der sich aus Förderstrom und Förderhöhe ergibt. Dabei ist die Schmutzwassermenge relevant, die sich aus der Summe aller Entwässerungsgegenstände unter Berücksichtigung der Gleichzeitigkeit zusammensetzt. Die Förderhöhe wird anhand des Höhenunterschiedes zwischen dem niedrigsten Sammelbehälter-Niveau und der Sohle der Rückstauschleife sowie den Gesamt-Reibungsverlusten der Rohrleitungen und Armaturen berechnet. Darüber hinaus muss die Leistung der Hebeanlage so ausgelegt werden, dass bei den vorgeschriebenen Nennwerten der Druckleitung eine Mindest-Fließgeschwindigkeit von 0,7 m/s gewährleistet ist. Gemäß Norm sind Fließgeschwindigkeiten von bis zu 2,3 m/s zugelassen. Aus einer höheren Fließgeschwindigkeit resultiert allerdings auch eine höhere Geräuschemission, die aus Komfortgründen zu vermeiden ist. Besonders in vertikalen Druckleitungen ist aufgrund der Schwebepartikel generell eine Fließgeschwindigkeit von mindestens 1 m/s zu empfehlen.

Erleichterte Auswahl
Mit der „Wilo-DrainLift M1/8“ und der „Wilo-DrainLift M2/8“ erleichtert Wilo dem Fachhandwerker die bedarfsgerechte Auswahl für einen Großteil der Einsatzfälle. Beide Systeme sind vollwertige und anschlussfertige Fäkalienhebeanlagen nach DIN EN 12050-1 und 12056.
Die Einzelpumpen-Anlage „Wilo-DrainLift M1/8“ dient der Abwasserentsorgung in Einfamilienhäusern. Sie ist nicht nur für den Neubau, sondern auch für den nachträglichen Einbau im Zuge von Modernisierungsmaßnahmen geeignet. Dazu tragen nicht nur ihre kompakten Abmessungen bei, durch die der Einbau in Schächte ab einem Durchmesser von 800 mm möglich wird, sondern vielmehr auch die Möglichkeit, die Zuläufe flexibel aufgrund der örtlichen Gegebenheiten frei zu wählen. Neben einem Stand- oder Wand-WC können gleichzeitig auch Badewannen, Duschen und Waschmaschinen entwässert werden – selbst wenn sie sich in benachbarten Räumen befinden.
Bei der „Wilo-DrainLift M2/8“ handelt es sich um eine automatische Doppelpumpen-Anlage zur Abwasserentsorgung in Mehrfamilienhäusern sowie öffentlichen und gewerblichen Gebäuden. Sie ist für Wechsel-, Reserve- und Spitzenlastbetrieb geeignet. Darüber hinaus erfüllt sie die Forderungen der DIN EN 12050-1 A1 und DIN EN 12056-4, nach denen in Gebäuden, deren Art der Nutzung keine Unterbrechung der Abwasserentsorgung zulässt, Doppelpumpenanlagen vorzusehen sind. In diesem Fall kommen die beiden Pumpen der Anlage wechselseitig als Grundlastpumpe zum Einsatz. Der Wechsel zwischen beiden Pumpen erfolgt nach jedem Pumpvorgang automatisch. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Belastung beider Pumpen. Ist eine der Pumpen außer Betrieb, erfolgt automatisch die Umschaltung auf die zweite betriebsbereite Pumpe, die dann die Funktion als Grundlastpumpe übernimmt.

Bei der Auslegung ist zu berücksichtigen, dass der von der Pumpe zu leistende Volumenstrom größer sein muss als der Volumenstrom des zulaufenden Abwassers.

Unterschiedliche Wartungsintervalle
Im Vergleich zum Vorgängermodell ist die „Wilo-DrainLift M2/8“ mit einer neuen Wartungsintervallanzeige ausgestattet. Der Hintergrund: Abwasserhebeanlagen sind nach DIN EN 12056-4 turnusmäßig durch fachkundiges Personal zu warten. Diese Intervalle gelten für Ein- und Mehrpumpenanlagen. In gewerblichen Objekten muss eine Wartung im vierteljährlichen Abstand, in Mehrfamilienhäusern im halbjährlichen Abstand und in Einfamilienhäusern im jährlichen Abstand erfolgen. Mit der neuen Wartungsintervallanzeige wird dem Betreiber die Einhaltung dieser Wartungsintervalle erheblich erleichtert, indem dies am Schaltgerät angezeigt wird. Die Einstellung des Gebäudetyps erfolgt bei der Inbetriebnahme am Schaltgerät.

Alarmfunktionen für hohe Betriebssicherheit
Die beiden vorgestellten Abwasserhebeanlagen kennzeichnen sich zudem durch eine hohe Betriebssicherheit. Diese wird durch ein großes Behältervolumen und einen im Pumpenmotor integrierten thermischen Motorschutz erzielt. Außerdem verfügen die Schaltgeräte der Hebeanlagen über verschiedene Varianten der Alarmierung. Bei einer Störung wird standardmäßig ein netzabhängiger integrierter Alarm ausgelöst. Dieser kann zusätzlich über einen im Gerät integrierten potenzialfreien Kontakt ausgegeben werden. Optional kann das Schaltgerät auch mit einem netzunabhängigen Alarm ausgerüstet werden. Hierzu ist auf der Platine ein Steckplatz vorgesehen, in den bei Bedarf ein 9-Volt-Blockakku eingesteckt wird. Damit ist selbst bei einem Stromausfall die Alarmfunktion der Hebeanlage gesichert.

Rationelle Montage
Mit den Wilo-Abwasserhebeanlagen reduziert sich der Montageaufwand vor Ort erheblich, da sie komplett anschlussfertig inklusive Schaltgerät, mit integriertem Stabschwimmerschalter und bei Bedarf mit Rückschlagklappe geliefert werden. Die „Wilo-DrainLift M2/8“ ist mit einer Doppelrückschlagklappe ausgestattet. Außerdem umfasst der Lieferumfang alle für die Installation benötigten Zubehörteile wie Schalldämmmaterial, Flanschstutzen, eine Zulaufdichtung und eine Lochkreissäge zum Erstellen der Zuläufe am Behälter.
Durch die bei Wilo-Hebeanlagen bewährte Möglichkeit der frei wählbaren Zuläufe kann die Anlage an die jeweilige Einbausituation angepasst werden. Hierzu sind auf dem Behälter Bereiche markiert, in denen die Zuläufe variabel positioniert werden können. Auf der Behälterrückseite können Zuläufe bis DN 150 platziert werden, auf einer Längsseite und der Behälter­oberseite sind Dimensionen bis DN 100 möglich.

Die Abwasserhebeanlage wird anschlussfertig und mit allen benötigten Zubehörteilen geliefert, wodurch sich der Montageaufwand auf der Baustelle erheblich reduziert.

Da die Pumpen vor allem für den Einsatz in Wohngebäuden konzipiert sind, stand bei der Entwicklung nicht zuletzt ein möglichst geräuscharmer Betrieb im Mittelpunkt. Dieser wird durch ein großes Schaltvolumen von mehr als 24  l bei der „Wilo-DrainLift M1/8“ bzw. 45  l bei der „Wilo-DrainLift M2/8“ sowie durch einen steilen Kennlinienverlauf der Pumpen erzielt, der eine optimale Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten erlaubt. Zusätzlich ist jede Pumpe mit einer massiven Gusskreiselkammerkonstruktion ausgestattet, die durch ihre Dämmwirkung die Vibrations- und Geräuschentwicklung erheblich reduziert. Ergänzend wird durch Schalldämmmaterial aus Kautschuk die Körperschallübertragung vermindert. Auch das Schaltgerät leistet einen erheblichen Beitrag zur Geräuschreduzierung. Über ein eingebautes Potentiometer kann hier die Nachlaufzeit der Pumpe auf einen Wert zwischen einer und 30 s eingestellt werden. Dadurch werden Schläge der Rückschlagklappe, die bei einem plötzlichen Volumenstromabriss entstehen können, auf ein Minimum reduziert.
Bei anderen Rahmenbedingungen sind aus der Baureihe auch kleinere bzw. größere Anlagen verfügbar. Während bei der kleinen „Wilo-DrainLift S“ die Kompaktheit im Vordergrund steht, bieten die größeren Geschwister „Wilo-DrainLift L“ bis „Wilo-DrainLift XXL“ weitere Behältergrößen oder auch Förderleistungen bis zu 140 m³/h auch im Dauerbetrieb.

Tipp: Eine ausführliche Beispielrechnung zur Auslegung einer Abwasserhebeanlage finden Sie am Ende dieses Artikels als pft-Datei.

Schritt für Schritt zur Abwasserhebeanlage
• Die Abwasserhebeanlage muss so ausgelegt sein, dass eine Fließgeschwindigkeit ≥ 0,7  m/s gewährleistet ist.
• Der Aufstellungsraum muss ausreichend belüftet und beleuchtet sein.
• Über und neben allen Bedienelementen und zu wartenden Teilen ist ein Arbeitsraum von mindestens 600 mm vorzusehen.
• Die Hebeanlage muss auftriebsicher befestigt werden (notwendige Kleinteile sind im Lieferumfang enthalten).
• Schaltkästen und Signalanlagen sind an trockener und leicht zugänglicher Stelle zu ins­tallieren. Signalanlagen sollten an Stellen angebracht werden, an denen sie im Alarmfall gut wahrgenommen werden können.
• Bei Abwasserhebeanlagen für fäkalienhaltiges Abwasser ohne Zerkleinerungseinrichtung ist für die Druckleitung ein Mindest-Durchmesser von DN 80 vorgeschrieben.
• Die Druckleitung muss mit einem Rückflussverhinderer ausgestattet sein und mittels Rückstauschleife über die Rückstauebene geführt werden.
• Hebeanlagen sind zu entlüften. Die Entlüftungsleitung muss mit einer Mindest-Rohrnennweite von DN 50 bis über Dach geführt werden. Bei größeren Volumenströmen ist DN 70 sinnvoll.
• Zulaufseitig muss ein Absperrschieber lt. Norm vorgesehen werden. Auf der Druckseite ist dieser zu empfehlen.
• Zulaufleitungen sind mit einem ausreichenden Gefälle von mindestens 1 : 50 (2 cm  / m) zu verlegen.
• Durch Mauerwerk sollten alle Rohrleitungen elastisch geführt werden.
Gestattet die Abwasserableitung keine Unterbrechung, ist eine Doppelpumpenanlage mit Haupt- und Reservepumpe notwendig. Dies gilt bei Mehrfamilienhäusern, eventuell sogar schon bei Einfamilienhäusern mit vemieteter Einliegerwohnung. Hebeanlagen müssen regelmäßig gewartet werden.

Autor: Holger Stark, Leiter Produktmanagement Schmutz- und Abwasser bei Wilo

Bilder: Wilo SE, Dortmund

www.wilo.de