Worauf es bei Doppelanlagen in der Pumpentechnik ankommt
Abwasserpumpen und Fäkalienhebeanlagen werden in der Gebäudetechnik zum Entwässern von Sanitärbereichen, Küchen etc. eingesetzt. Sie dienen in der Regel auch dem Rückstauschutz. Für Installationen im Gebäude gilt die DIN EN 12056.
Anlagen, die außerhalb des Gebäudes eingesetzt werden, um zum Beispiel Außenflächen auf dem privaten Grundstück zu entwässern, sind ein effektiver Baustein zur Vermeidung von Überschwemmungen. Für sie gilt zusätzlich die DIN 1986-100, die sich auf das komplette private Grundstück erstreckt.
Wann sind Doppelanlagen notwendig?
Eigentlich würde ja eine Pumpe bei entsprechender Dimensionierung ausreichen, um den jeweiligen Zweck zu erfüllen. Für welche Anforderungen zwei Pumpen erforderlich sind, schreiben die anerkannten Regeln der Technik vor.
In der DIN EN 12056-4, 5.1 Allgemeines heißt es:
„Nach EN 12050-1 ist bei Anlagen, bei denen der Abwasserzufluss nicht unterbrochen werden darf, eine Doppelanlage einzubauen.“
Der Kommentar zur DIN EN 12056-4 formuliert es so: „Die Forderung nach einer Doppelanlage leitet sich aus DIN EN 12056-1 ab, in der die Sicherstellung des ordnungsgemäßen Gebrauchs einer Entwässerungsanlage ohne Gefahren und Belästigungen für das Eigentum und die Bewohner gefordert wird. (…)“
In der Praxis bedeutet das, dass Doppelanlagen zur Entwässerung in sämtlichen Fällen öffentlicher oder gewerblicher Nutzung vorgeschrieben sind, egal ob es sich um Grauwasser oder Schwarzwasser handelt. Dadurch wird die dauerhafte Entsorgung des anfallenden Wassers gewährleistet.
Mit anderen Worten heißt das, dass eine Anlage jederzeit funktionieren muss. Beispielsweise kann in der Gastronomie der Ausfall einer Hebeanlage mit nur einer Pumpe zum Schließen des Restaurants führen, wenn die Abwasserentsorgung aus den Sanitärbereichen nicht funktioniert.
Bei der regelkonformen Installation einer Doppelanlage besteht in dieser Hinsicht kein Risiko, da die zweite Pumpe den Betrieb zunächst weiter gewährleistet. Ähnlich verhält es sich bei Anlagen zur Regenentwässerung, wenn beispielsweise Tiefgaragen geschützt werden.
Regenwasser ist schwer berechenbar und da sowohl der Zeitpunkt der Entsorgung als auch die Menge nur statistisch vorherzusehen sind, bringt eine Doppelanlage die nötige Sicherheit.
Jede einzelne Pumpe muss 100 % der Gesamtleistung bringen
Wichtig ist, dass jede Pumpe für sich 100 Prozent der hydraulisch erforderlichen Leistung erbringen kann, damit das System funktioniert. Nur so kann die zweite Pumpe den Betrieb der Anlage aufrechterhalten, sollte es zu einer Störung an einem der beiden Aggregate kommen.
Die DIN EN 12050 (Teil 1 oder 2 gleichermaßen) beschreibt es so:
In Fällen, wo der Zufluss zur Hebeanlage während des Normalbetriebs nicht unterbrochen werden darf, muss die Hebeanlage mit einer zweiten Fördereinrichtung mit gleicher Leistungsfähigkeit ausgerüstet werden, die sich notfalls selbsttätig einschaltet.
Die Pumpen müssen untereinander kommunizieren
Jede der parallel eingebauten Pumpen sollte den gesamten anfallenden Volumenstrom fördern. Die wechselseitige Schaltung dient dazu, gleichmäßige Laufzeiten zu erzielen.
So schließen Sie Doppelpumpanlagen korrekt an
Das Funktionsprinzip einer Doppelanlage mit Schmutzwasserpumpen und die dabei zu beachtende richtige Schaltfolge ist in Bild 1 dargestellt.
Hier agieren drei unabhängige Kugeltauchschalter (die drei roten Schalter in der Abbildung – in Summe benannt als Tauchschalterpaket), so dass ein zugehöriges Doppelsteuergerät die Pumpen wechselseitig in Betrieb nimmt. Besonders wichtig sind die Reihenfolge der Schalter und deren Funktionen:
Unterer Schalter:
Dieser übernimmt die sogenannte Grundlastfunktion. Es wird jeweils eine Pumpe ein-/ausgeschaltet, so dass am Ende des Pumpvorgangs der Umschaltimpuls auf die jeweils andere Pumpe gesetzt wird.
Mittlerer Schalter:
Ganz entscheidend ist, dass an dieser Stelle die Alarmfunktion gesetzt wird. Der Betreiber/Eigentümer soll so auf einen Fehlzustand bei Ausfall einer Pumpe aufmerksam gemacht werden.
Der Alarm wird über das Steuergerät akustisch und auch optisch angezeigt. Optional ist über einen potenzialfreien Kontakt eine Alarmweiterleitung möglich, z. B. auf eine Hupe oder auf ein Smarthome-System.
Oberer Schalter:
Dieser Niveaugeber wird als Spitzenlastschalter bezeichnet. Er schaltet die noch intakte Pumpe zu. Er ist aber auch das „Ass im Ärmel“, sollte einmal ein außerordentlich hoher, nicht kalkulierbarer Wasserzufluss erfolgen. Dann würden auch beide Pumpen parallel laufen.
Berücksichtigt werden muss in solchen Fällen, dass bei einer Zusammenführung der Druckrohrleitungen wie in der Darstellung, auch höhere Reibungsverluste zu erwarten sind, so dass dann im Spitzenlastbetrieb nicht die doppelte Fördermenge erzielt wird.
Falsche Installationen von Doppelanlagen
Um zu gewährleisten, dass die Pumpen immer im Wechsel laufen und im Zweifelsfall auch gleichzeitig, müssen sie über eine gemeinsame Steuerung kommunizieren. Hier gibt es häufig Fehlinstallationen wie in Bild 2 dargestellt.
Da sind zwei Pumpen installiert, die nicht nur unterschiedliche Leistungen haben (Typ U3KS links/ Typ U5KS rechts), diese Pumpen sind auch mit jeweils unabhängigen Niveaugebern (Schwimmern) ausgestattet.
Zwischen den beiden Pumpen findet damit keinerlei Kommunikation statt. Es läuft immer nur die linke Pumpe, so dass die rechte Pumpe (mit dem höher liegenden Schwimmer) nicht zum Zuge kommt.
Ein weiterer typischer Fehler in der Praxis betrifft den Alarm- und den Spitzenlastschalter. Werden diese beiden versehentlich vertauscht, führt das dazu, dass die Alarmmeldung erst beim Ausfall der zweiten Pumpe erfolgt – der Sinn der Doppelanlage wäre damit verfehlt. Ein anschauliches Video im YouTube-Kanal zeigt, wie es richtig geht.
Fazit
Doppelanlagen sind nicht nur sinnvoll, sie sind in verschiedensten Anwendungsfällen auch gefordert, um eine Aufrechterhaltung der Abwasser- bzw. Regenwasserentsorgung sicherzustellen. Der Klimawandel führt immer häufiger dazu, dass die Schadensraten durch Wetterkapriolen zunehmen.
Einem Kunden gegebenenfalls den notwendigen Einbau einer Doppelanlage klarzumachen, ist daher sinnvoll. Auch die Versicherungswirtschaft reagiert entsprechend und überprüft mitunter im Schadenfall die sach- und fachgerechte Installation solcher Anlagen nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik.
Um nicht in die Haftungsfalle zu geraten, gilt es also genau zu wissen, ob und wann die Installation einer Doppelanlage zwingend erforderlich ist.
Grundsätzlich empfiehlt der Kommentar zur DIN den Abschluss eines Wartungsvertrages und schreibt vor, dass die Bewohner zu jeder Zeit im Notfall die Rufnummer des zuständigen Verwalters bzw. Fachbetriebs sehen können.
Dieser Artikel von Marco Koch ist zuerst erschienen in SBZ Monteur 8/2019. Marco Koch ist beim Abwasserspezialisten Jung Pumpen beschäftigt und verantwortet dort den Bereich Verkaufsförderung/Seminarwesen.
