Da der Verbrauch von Hygiene- und Einmalputztüchern seit einigen Jahren deutlich zunimmt und diese reißfesten Feststoffe häufig unsachgemäß über die Toilette entsorgt werden, sammeln sie sich in immer größeren Mengen in den Abwasserkanälen. Bei Regen gelangen sie in die Pumpstationen, wo sie sich in herkömmlichen Pumpenmodellen festsetzen und zu Verstopfungen führen können. Um diesem Problem zu begegnen, hat die Homa Pumpenfabrik verschiedene kombinierbare Lösungsansätze entwickelt, die auf der diesjährigen Ifat in München präsentiert werden.

Pumpen der EffTec-Baureihe bspw. sind mit einer neu konzipierten, permanent gekühlten Motorengeneration sowie einer hocheffizienten Hydraulik ausgestattet, die ein Zusetzen des Kühlmantels mit Feststoffen verhindern sowie Verzopfungen auf ein Minimum reduzieren. Für Betriebssicherheit bei extremsten Belastungen sorgt die Schneidwerkpumpe Barracuda GRP, die Feststoffe im Fördermedium zuverlässig zerkleinert und sogar eine Abwasserentsorgung mit Druckrohren ab DN 32 ermöglicht. Das Schneidsystem ASC ist dagegen besonders für die Zerteilung von Feststoffen bei hohen Volumenströmen geeignet.
Durch den sparsamen Umgang der Bürger geht der Trinkwasserverbrauch seit einigen Jahren immer weiter zurück. Gleichzeitig ist der Verbrauch an Hygiene- und Einmalputztüchern deutlich gestiegen. Für Abwassersysteme wird dies zunehmend zum Problem, da die reißfesten Feststoffe trotz vielfältiger Hinweise auf den Verpackungen und Bürgerinformationen meist unsachgemäß über die Toilette entsorgt werden: „Dadurch wird die Kanalisation mit einer enormen Schmutzfracht aus sich nicht zersetzenden Kunststoffen belastet, die sie aufgrund der stark gesunkenen Wassermenge nicht mehr bewältigen kann“, erläutert Michael Geistert, Vertriebsleiter Nord für Abwasser- und Industrietechnik bei Homa.

Lösungen gegen Verzopfungen, chemisch aggressive sowie abrasive Stoffe
Im Abwasserkanal sammeln sich die Feststoffe im Trockenwetterabfluss und gelangen dann bei einsetzendem Regen schwallweise in die Pumpstation. In der Folge kommt es zu vermehrten und massiven Verstopfungen der Abwasserpumpen. „Die sich nicht zersetzenden Kunststoffe aus den Hygieneartikeln neigen dazu, sich in den Spalten hinter den Laufrädern und im Ansaugbereich zwischen Laufrad und Pumpenkammer festzusetzen. In den Hydrauliken bilden sie außerdem Ballen, die dann die Strömungsquerschnitte verkleinern beziehungsweise verschließen“, so Geistert. Viele auf dem Markt erhältliche Abwasserpumpen begünstigen dies unter anderem durch große Spaltmaße und wenig optimierte Fließwege. Zusätzlich verstärkt wird der Effekt noch durch chemisch aggressive Stoffe wie Waschmittelreste und abrasive Stoffe wie Sand, die durch den Rückgang des Wasseranteils proportional gestiegen sind.
Der Tauchmotorpumpenspezialist aus der Nähe von Köln begegnet diesen veränderten Fördermedien mit unterschiedlichen, auch kombinierbaren Ansätzen, die es erlauben, situationsbezogen eine optimale Lösung zu finden: „Um die gestiegenen Anforderungen durch den erhöhten Feststoffgehalt des Abwassers zu erfüllen, wurde als grundlegender Schritt die Hydraulik der Aggregate verbessert“, erklärt Geistert. So wurden strömungsoptimierte Laufräder und Pumpenhydrauliken, die über möglichst kleine Spalten hinter den Laufrädern und im Ansaugbereich zwischen Laufrad und Pumpenhydraulik verfügen, entwickelt. Bei hohen Anteilen von chemischen Stoffen werden Edelstahlhydrauliken und -laufräder sowie Dichtungen mit Elastomeren aus Viton eingesetzt, die eine besonders hohe Beständigkeit erreichen. Bei vielen abrasiven Bestandteilen im Abwasser schafft das Ausrüsten der Pumpen mit gehärteten Laufrädern und gummierten Hydrauliken oder das Aufbringen einer keramischen Schutzschicht auf diesen Bauteilen Abhilfe.

Spezielle Baureihen für besonders hohe Feststoffbelastungen
Mit den EffTec-Pumpen wurde eine ganze Baureihe auf größtmögliche Widerstandsfähigkeit gegenüber schwierigen, feststoffbelasteten Medien ausgelegt: „Sie ist mit der neuen, permanent gekühlten Motorengeneration ausgestattet, deren spezielles Design dafür sorgt, dass sich der Kühlmantel nicht mit Feststoffen zusetzen kann“, so Geistert. Dadurch wird die Betriebssicherheit deutlich erhöht, was durch eine mechanisch sehr robuste Konstruktion sowie eine geringe Wicklungstemperatur noch unterstützt wird. Durch den deutlich verbesserten Wirkungsgrad der Motoren erreichen die EffTec-Pumpen optional auch die Klasse Premium Efficiency IE 3. Auch die Hydrauliken wurden angepasst: Die neuen Einkanalräder besitzen große Kugeldurchgänge, dass heißt große freie Durchgängen für Feststoffe. Mit Hilfe von umfangreichen Strömungssimulationen wurde die neue Einkanalrad-Generation entwickelt, die nahezu ideale Strömungsbedingungen ohne Todzonen und störende Verwirbelungen generiert. Dadurch werden Faserstoffe optimal durch die Pumpenhydraulik geleitet und die Gefahr der Verzopfung auf ein Minimum reduziert. Dabei erreichen die neuen Hydrauliken Wirkungsgrade von über 80 %.
Ein anderer Ansatz wird mit der Baureihe Barracuda GRP verfolgt: Sie verfügt über ein vorgeschaltetes, 55 HRC hartes Edelstahl-Schneidwerk, das vom Fördermedium mittransportierte Feststoffe zuverlässig zerkleinert. Es besteht aus einem Schneidring mit zwei Scher- beziehungsweise Schneidkanten und einem dazwischen liegenden Schneidkopf, der mit 2.900 Umdrehungen am Schneidring vorbeigeführt wird. Durch eine besonders lange Schneidphase werden auch schwierigste Stoffe sicher zerteilt. Auf diese Weise ermöglicht die Baureihe nicht nur eine Abwasserentsorgung mit Druckrohren ab DN 32, sondern eignet sich auch für die Druckentwässerung in topographisch schwierigen Gebieten oder wenn große Förderhöhen bei relativ geringen Fördermengen erreicht werden müssen.

Vorschaltbares Schneidsystem
Für Pumpstationen mit großen Fördermengen wurde außerdem das ASC-System mit einem freien Durchgang von bis zu 100 mm entwickelt, das in seiner einstellbaren Schneideinrichtung zwei rotierende und ein feststehendes Hartmetall-Messer miteinander verbindet und so gleich doppelt vor einem Blockieren der Pumpe schützt. Es kann Abwasserpumpen der Baureihe MX mit Einkanal-Laufrädern sowie den Druckabgängen DN 80 und DN 100 vorgeschaltet werden.
„Aufgrund der zunehmenden Problematik mit den veränderten Fördermedien wird Homa auf der diesjährigen Ifat umfassend auf das Thema eingehen und die verschiedenen Lösungsansätze ausführlich präsentieren“, erläutert Geistert. „Mit den unterschiedlichen Baureihen und optionalen Ausführungen kann nach einer genauen Analyse des Einsatzfalles mit allen Betriebsparametern punktgenau auf die Anforderungen des jeweiligen Abwassers reagiert werden.“