Hauptkategorie: ROOT Kategorie: Informationen Drucken

Wenn Brunnen Pumpen altern, erhöhen sich die Betriebskosten

Mit zunehmendem Alter einer Unterwassser-Pumpe reduziert sich die Förderleistung. Der Wirkungsgrad sinkt und damit steigen die Energiekosten. Dieser Alterungsprozess ist nicht aufzuhalten. Die Alterung der Pumpe, also der mechanische Verschleiß, wird von vielen Brunnenbetreibern weder bemerkt noch berücksichtigt.

Wenn die aktuelle Fördermenge dem Bedarf entspricht, ist der Brunnenbesitzer der Meinung, alles ist in Ordnung, es kommt genug Wasser, mit dem Brunnen ist alles OK. Also wo liegt dann das Problem?

Leider ist das ein Trugschluss, nur weil der Brunnen aktuell genug Wasser liefert, wird der reale, tatsächliche Verscheiß an dem Bauwerk Brunnen vom Betreiber oft nicht rechtzeitig erkannt.

Die die in der Regel langsam verlaufenden Verschleißprozesse an der Fördermaschine, also der Unterwasser-Pumpe und/oder dem Wasserfassungsbauwerk, also dem Schacht/Bohrloch mit seinem Brunnenausbau, werden von Laien aus Unwissenheit oft nicht rechtzeitig bemerkt.

Leider wird bei vielen Brunnen an der regelmäßigen Wartung gespart und der Brunnen bis zu einem drastischen Leistungsverlust oder sogar bis zum Totalausfall benutzt.

Deshalb sollte sich der Brunnenbetreiber rechtzeitig folgende Gedanken zu seinem Brunnen machen:

  • Brauchen Sie Ihr Wasser?
  • Als Trink-, Heiz-, Kühl-, Brauch- oder Produktionswasser?
  • Können Sie einen Tag, eine Woche oder einen Monat auf Ihr Brunnenwasser verzichten?
  • Haben Sie einen Reservebrunnen?
  • Haben Sie einen Pufferspeicher, also eine Zisterne oder Wassertank?
  • Wenn ein Pufferspeicher vorhanden ist, wie lange wird der Wasservorrat reichen?
  • Haben Sie eine Reservepumpe?
  • Wo liegt Ihr Brunnen?
  • Ist der Brunnen auch zugänglich?
  • Ist der Brunnen mit einem LKW Anfahrbar?
  • Haben Sie eventuell einen Stadtwasser Anschluss um den Ausfall des Brunnen zu kompensieren?
  • Reicht der Stadtwasser Anschluss aus um die benötigte Wassermenge zu liefern?
  • Welche Kosten fallen bei der Verwendung von Stadtwasser an?
  • Wie viel Tage können Sie Stadtwasser verwenden bis die Kosten dafür hoher sind als die Wartung, Instandhaltung, Reinigung & Regenerierung Ihres Brunnen?
  • Was wissen Sie überhaupt über Ihren Brunnen?
  • Wann haben Sie sich das letzte Mal um den Brunnen gekümmert?
  • Habe Sie eine Brunnenakte mit relevanten Daten zum Ihren Bauwerk Brunnen?
  • Haben Sie eine Wasserecht für Ihren Brunnen und wie lang ist es noch gültig?
  • Halten Sie die genehmigte, jährliche Fördermenge ein oder überschreiten Sie diese? (Eine nicht genehmigte Überschreitung der Fördermenge kann zu erheblichen Kosten durch Strafzahlungsforderungen durch die untere Wasserbehörde führen!)
  • Haben Sie eine aktuelle Wasseranalyse bei Verwendung des Brunnens zur Trinkwasser Förderung?
  • Haben Sie einen Wartungsvertrag mit einem Brunnen Service Partner? Wenn nein, warum nicht?

Die relevanten Daten Ihres Brunnenbauwerkes sind:

  • Geologie an Brunnenstandort und Schichtenverzeichnis.
  • Wasserchemie
  • Wasserbiologie
  • Ausbauzeichnung des Brunnen mit alle relevanten Daten wie: Bohrdurchmesser, Bohrteufe, Ausbaumaterial, Lage der Filterstrecken und Schlitzweite, Lage Kiesschüttung sowie Körnungsgröße und Lage von Tonsperren,
    Ruhewasserspiel bei der Erstellung des Brunnen.
  • Unterlagen über die Brunnenentwicklung, Entsandungsprotokoll.
  • Absenkspiel mit Fördermenge bei Erstellung des Brunnen, Daten vom Pumpversuch.
  • Stromaufnahme mit Fördermenge bei Erstellung des Brunnen.
  • Verwendeter Pumpentyp bei Ursprung Pumpversuch.
  • Unterlagen über Brunnenüberwachung (Monitoring) wie regelmäßig erfasste Daten wie:
    - Ruhewasserspiel
    - Betriebswasserspiegel
    - Wasserchemie wie pH-Wert, Leitfähigkeit, Redox, O², Trübung, Wassertemperatur
    - Wasserbiologie
    - Fördermenge
    - Sandförderung
    - Stromaufnahme der Pumpe
    - Temperatur des Unterwassermotors
    - Betriebsregime des Brunnens, also kontinuierliche Förderung oder Ein- Ausbetrieb
    - Schaltzeiten bei Ein- Ausbetrieb
    - Pumpenwechsel
    - Durchgeführte Brunnenregenerierungen und Methode

Warum sind die Überlegungen zur Relevanz, also Bedeutung des Brunnen für den Brunnenbetreiber und der Verfügbarkeit von Wasser so wichtig?

In der Regel wird das Wasser aus dem Brunnen dringend benötig und es kann nicht darauf verzichtet werden. Bei Minderförderung oder Totalausfall drohen Mehrkosten durch erhöhten Stromverbrauch, Kosten des örtlichen Wasserversorgens für Ersatzwasser, Kosten durch Produktionsausfall, Kosten durch Ersatzheizung oder Kühlung, Kosten durch Ernteausfall, Kosten durch Ersatzbeschaffung.

Dazu kommt die rechtzeitige Verfügbarkeit von Brunnen Service Partnern, Brunnenbauern, Ingenieurbüros und Reparaturmaterial und Ausrüstungsteilen wie zum Beispiel Brunnenpumpen. Gute Service Fachfirmen haben normaler Weise gutgefüllte Auftragsbücher und nur wenig Ressourcen für Notfall Einsätze. Brunnenbauer, also Bohrfirmen sind in der Regel über Wochen und Monate voll ausgelastet und können kurzfristige Notfall Einsätze kaum bedienen. Dazu kommt, dass Behörden nicht gern zur Eile angetrieben werden wollen. Vor allem nicht wenn die Grundregeln der Betriebsführung der ordnungsgemäßen Wartung und Instandhaltung nicht beachtet oder ignoriert werden.
Auch die zuständige Überwachungsbehörde sollte als Servicepartner verstanden werden.

Ein Ersatzbrunnen ist bei Totalversagen eines Bestandsbrunnen, welcher erneuert werden muss, in der Regel erst in mehreren Wochen, wenn nicht sogar Monaten verfügbar. Dabei ist noch keine Zeit für die benötigten Genehmigungen der zuständigen Behörden mit eingerechnet. Gegebenenfalls sind sogar die alten Wasserrechte, mit oft hohen Fördermengen bedroht.

Die Lieferzeit für neue Brunnenpumpen kann bei größeren Fördermengen schnell ein oder zwei Wochen dauern. Pumpen mit kleinen Fördermengen sind bei den Herstellen und Großhändlern in der Regel Lagerware, aber Murfy’s Gesetzt gilt immer: Shit happens! Soll heißen: Die benötigte Pumpe ist gerade nicht verfügbar. Kabel wird auch benötigt. Und hoffentlich ist nicht gerade Wochenende, Feiertag, Streik oder Betriebsferien. Im Winter kann durch tiefe Temperaturen oder massiven Schneefall und Glätte ein Service Einsatz unmöglich werden.

Notwendige Regeneriermaßnahmen an einem Brunnen bedeuten mindestens einen Tag Produktionsausfall und können bis zu eine Woche dauern. Sollte dann noch die bakteriologische Unbedenklichkeit nachgewiesen werden müssen bevor der Brunnen in Betrieb geht, sind noch einmal mindestens drei Tage vergangen.

All diese Gedanken, Überlegungen und Hinweisen bedeuten nur eins, Kosten durch Betriebsausfall. Diese sind in der Regel von schlecht aufgestellten Brunnenbetreibern nicht eingeplant.


Die Alterung der Fördermaschine Brunnen Pumpe

In Wirklichkeit sind die Kostenvorteile einer Regelmäßigen Wartung und Instandsetzung ganz klar – aber nur dann, wenn der Brunnenbetreiber die richtigen Daten vor Augen hat.

Und es reicht nicht, das Typenschild der Pumpe zu überprüfen oder davon auszugehen, dass die Pumpenkennlinien der alternden Pumpe noch gültig sind.

Die Alterung von Brunnen kann durch Vergleich der aktuellen Ergiebigkeit des Brunnen, also Q/H- und Wirkungsgradkennlinien mit der Pumpenkennlinie verglichen werden, die bei der Herstellung des Brunnen und er Verwendetet Pumpe erstellt wurde.

Falls Sie nicht auf die erforderlichen Messwerte zugreifen können, hilft Ihnen Ihr Brunnen Service Partner gern weiter.

Schritt 1:

Notieren Sie die Pumpeninformationen und generieren Sie die ursprüngliche Pumpenkennlinie durch Datenblätter des Herstellers der Unterwasserpumpe.

Schritt 2:

Messen Sie Förderstrom (Q), Enddruck (H), Wasserstand und Leistung (P1) bei maximaler Pumpendrehzahl (wenn Sie einen Frequenzumrichter verwenden) wie folgt:

  1. Messen Sie bei geschlossenem Ventil (Ruhepegel). Bitte beachten Sie, dass die Pumpe nicht länger als 30 Sekunden mit Null-Förderstrom laufen darf. Messen Sie den Wasserstand bei Null-Förderstrom, wenn die Pumpe ausgeschaltet ist.
  2. Messen Sie bei verschiedenen Förderströmen, um weitere Kennlinienpunkte zu erhalten. (Benutzen Sie das Ventil, um den Förderstrom zu verändern.) Warten Sie zwischen den Messungen eine gewisse Zeit, damit sich der Absenkpegel verändern kann. Je mehr Punkte eingetragen werden, desto höher ist die Genauigkeit.
  3. Messen Sie bei vollständig geöffnetem Ventil (Absenkpegel).

Schritt 3:

Aus den Daten wird eine zweite Kennlinie zum Vergleich mit der ursprünglichen Pumpenkennlinie generiert. So lässt sich der Effizienzverlust der Brunnenpumpe, also der mechanische Verschleiß und Einsparpotenziale ermitteln.

  • Bei Pumpen, die fünf bis zehn Jahre oder noch älter sind, werden die Kosteneinsparungen so groß sein, dass es sich lohnt, die Pumpe zu demontieren und zu prüfen, warum sich der Wirkungsgrad verringert hat.
  • Wenn die Ursache eine Verstopfung oder ein Druckverlust durch eine Leckage oder mechanisches Versagen ist, kann eine einfache Reparatur oder Reinigung den Wirkungsgrad wieder auf ein optimales Niveau bringen.
  • Wenn das Alter der Pumpe und das Abfallen des Betriebspunkts zusätzliche Kosten unvermeidbar machen, sind Investitionen in eine neue Austauschpumpe erforderlich. Die Amortisationszeit ist oft überraschend kurz.

Dipl.-Ing. (FH) Martin Knobbe
BPK Brunnen- und Pumpen Service
Schalker Straße 44
D 45327 Essen
Telefon :        +49 201 8301132
Mobil :            +49 179 2929975
Fax :              +49 201 8308978
E-Mail :           postcoolBrunnen-Dienst.de
Internet :       www.Brunnen-Dienst.de