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Ausführungsfehler bei Brunnen und ihre Folgen

Wenn Brunnen schnell ihre Leistungsfähigkeit verlieren sind dafür oft Fehler bei der Planung und Ausführung des Brunnenbauwerkes verantwortlich.

Welche Fehler gemacht werden und wie sie Fehlausführungen vermeiden werden können lesen sie hier:

Ein zu kleiner Bohrdurchmesser
Ein zu klein gewählter Durchmesser bei Bohrung und oder Ausbau kann die Ursache für Sandführung im Brunnenwasser sein. So können bei der Schüttung der Filterkiese keine Einfüllrohre verwendet werden, wodurch das Bohrloch nicht fachgerecht mit Filterkies ausgebaut werden kann. Auch die technische Funktion der Kiesschüttung, nämlich der Filterung des geförderten Wassers und Zurückhaltung von Sandpartikel kann so nicht erfüllt werden. Die Folge kann die Förderung von Sand, die sogenannte Sandförderung sein. Die Sandkörner sorgen für einen enormen Verschleiß der Pumpenlaufrädern, der Steigleitung, am Brunnenausbau und für leckende Hähne, Muffen, Schwimmer usw. Zusätzlich kann der Brunnen verlanden.
Wenn sich der Wasserstand durch Veränderung der Niederschläge oder Grundwasserabsenkungsmaßnahmen in der Umgebung etwas verändert oder sich die Vakuumsaugpumpe in zu großem Abstand zum Brunnen befindet, lässt sich der Brunnen durch nicht ausreichender Wasserhöhe und-menge nicht mehr nutzen. In solchen Fällen wäre eine Unterwassermotorpumpe die günstigste Lösung. Doch in einem 80 mm oder 100 mm Brunnenrohr mit kann nachträglich oft keine ausreichend starke Unterwassermotorpumpe eingebaut werden. Mit einem größeren Bohr- und Ausbaudurchmesser ersparen Sie sich diese Enttäuschung.

Ein zu flacher Brunnen
Ein zu flacher Brunnen weist häufig eine schlechtere und stark schwankende Qualität des geförderten Wassers auf. Dadurch ist oft zusätzliche Aufbereitung/Reinigung erforderlich. Das oberflächennahe Grundwasser ist selten aerob (sauerstofffrei). Durch erhöhten Sauerstoffanteil im Grundwasser oxidieren gelöstes Eisen und Mangan bereits im Filterkies, an den Filterschlitzen, dem Pumpeneinlauf sowie in der Steigleitung, wodurch diese binnen kurzer Zeit zuwachsen und die Förderleistung bis zum Totalversagen abnimmt. Die Ablaufleitung des Brunnenwassers wird meistens unterirdisch verlegt und ist dadurch schwer zu reinigen oder nur aufwendig auszutauschen.

Ein zu flacher Brunnen weist auch durch den Einfluss von Niederschlägen häufig eine schlechtere Wasserqualität auf. So kann Ihr Brunnenwasser einen hohen Nitratgehalt aufweisen. Das kann für Ihren Betrieb, ohne dass Sie es bemerken, eine Gefahr darstellen. Auch diese Enttäuschung können Sie sich ersparen.

Tiefe Brunnen mit großzügig bemessenem Durchmesser
Deshalb entscheiden Sie sich für einen ausreichend tiefen Brunnen mit richtig bemessenem Durchmesser und an die geologischen und hydrologische Verhältnisse angepasste Tiefenlage der Filterstrecke! Auch Schlitzweite und Kiesschüttung müssen an die Sieblinie und die Durchlässigkeit des angrenzenden Gebirges angepasst sein.

Das Ziel muss sein, hochwertige Brunnen mit langer Lebensdauer herzustellen.
Dementsprechend ist eine gute Vorplanung durch einen geologisch und hydrologisch erfahrenen Fachmann unerlässlich. Dieser sollte auch die Erstellung des Brunnens als neutraler Fachmann begleiten. Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser!

Einen wasserführenden Horizont zu erbohren, ist keine große Kunst. Ein Grundwasserstockwerk mit ausreichendem Wasserdurchlässigkeitsbeiwert und Wasserandrang sowie Wasser einer ausreichenden Qualität zu erschließen, ist dagegen sehr aufwendig. Die Aufgabe des Bohrmeisters ist die kontinuierliche Beprobung des Bohrgutes um einen guten Gebirgsschichtenaufschluss zu erhalten. Die Bohrproben sollten durch Siebung analysiert werden um die Sieblinie zu ermitteln. Dies ist wichtig um den Filterkies und die Schlitzung richtig dimensionieren zu können. Bei Spülbohrung ist im Bedarfsfall die Analyse mit Bohrlochgeophysik zu ergänzen um eine gute Schichtkorrelation zu erhalten und die wasserführenden Schichten von Wasserstauern abzugrenzen.

Es gilt aber immer auch das Bauherren Risiko:
Bohrungen mit größeren Durchmessern bis in größere Tiefen sind technisch aufwendig und kompliziert. Es können die sowieso Kosten entstehen die der Auftragnehmer ggf. nicht zu vertreten hat. Für den Anbieter besteht das Risiko:

  1. nicht genügend Wasser zu finden;
  2. nicht die gewünschte Wasserqualität angetroffen wird;
  3. die Bohrausrüstung beim Einsturz eines tiefen Bohrlochs verloren gehen kann;
  4. die Bohrmaschine nicht den erforderlichen Durchmesser bis in die erforderliche Tiefe bohren kann.

Der Brunnenbohrer muss auf ausreichend dimensionierte Bohrgeräte und Zusatzausrüstung zurückgreifen können, die für das entsprechende Gelände und die Bohraufgabe geeignet sind. Wenn nötig, muss ggf. noch tiefer gebohrt werden können!

Keine Entwicklung des Brunnens

Bei vielen Brunnen wird immer wieder festgestellt, dass nach dem Bohren und Ausbauen der Brunnen nur klar gepumpt wird. Das reicht aber nicht aus um den Brunnen zu einer maximalen und dauerhaften Förderleistung zu bringen. Bei unzureichender oder fehlender Brunnenentwicklung kann es schnell zu Sandführung und rascher Brunnenalterung (Verschleiß) kommen.

Nach dem Bohren und Ausbauen des Brunnens ist die Entwicklung des Brunnens durch abschnittsweise Intensiventsandung der Filterstrecke, die wichtigste Maßnahme um einen Sand freien und langfristigen Betrieb des Brunnens zu gewährleisten. Nur dadurch wird ein natürliches Korngerüst im anstehenden Gebirge erzeugt, die Bohraureole vom Spülungsresten befreit, die Kiesschüttung konsolidiert und die nutzbaren Porenräume im Filterkies gereinigt. Die Intensiventsandung sollte mit mindestens dem fünffachen  der geplanten Fördermenge erfolgen um die Grenzgeschwindigkeit zu überschreiten und so die Schleppkräfte des Wassers zu aktivieren um alle mobilisierbaren Partikel aus den Poren abzufördern.

Verwendung einer falschen Pumpe

Wenn die eingebaute Pumpe nicht auf die Leistungsfähigkeit des Brunnen (Ergibigkeit) abgestimmt ist, kann der Wasserspiegel im Pumpbetrieb zu weit abgesenkt werden. Dies kann zur vorzeitigen Brunnenalterung bis zum Totalausfall des Brunnens führen.

Die Ergibigkeit des Brunnens muß durch einen Pumpversuch ermittelt werden. Dann kann eine geeignete Pumpe ausgewählt werden.

Auch der Durchmesser der Unterwasserpumpe sollte immer zum Brunnendurchmeserpassen, also immer eine Größennummer kleiner als der Brunnenrohr Innendurchmesser. Nur so können Verklemmungen beim Ein- und Ausbau vermieden werden. Die Überhitzung des Unterwassermotors wird dadurch unterbunden weil genung Wasser am Motor vorbeiströmen kann und so die Wärme abtransportiert. Wenn die Pumpe unterhalb der Filterstrecke montiert wird muss ein Kühlmantel verwendet werden.

2" (50mm) Brunnenrohr -> 1 1/2" Pumpe

3" (80mm) Brunnenrohr -> 2" oder 2,5" Pumpe

4" (100mm) Brunnenrohr -> 3" Pumpe

4 1/4" (115mm) Brunnenrohr -> 4" Pumpe

4 1/2" (125mm) Brunnenrohr -> 4"

5" (150mm) Brunnenrohr > 5" Pumpe

Die Pumpe solte zentriert eingebaut werden um Schäden am Brunnenausbau zu vermeiden.


Kein Absenken des Bodens am Brunnenstandort.
Mancher Brunnenbetreiber klagt über das, was nach dem Bohren am Bohrstandort vorfinden wird: Eine Spülgrube mit viel Bohrsediment ist die Hinterlassenschaft vieler Anbieter sowie ein Gelände, auf dem sich der Boden später immer wieder absenkt. Dies lässt sich nur mit sorgfältiger Bauweise sowie geeigneter Aufbereitungstechnik unterbinden.

 

Grundsätzlich muss der Qualitätsgedanke muss beim Unternehmer aber auch beim Kunden vorhanden sein. Qualität kostet Geld!

 

Dipl.-Ing. (FH) Martin Knobbe
BPK Brunnen- und Pumpen Service
Schalker Straße 44
D 45327 Essen
Telefon :        +49 201 8301132
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