Pumpen-Info zum Betrieb der Rigolenversickerung

Ausgangslage (s. Abb. 2)

• Das Niederschlagswasser wird direkt in eine Zisterne bzw. einen Flachtank mit Filter geleitet
• Die Versickerung erfolgt in einer Hohlkörperrigole, deren Oberkante gem. Planung höher als der Überlauf (Rohrunterkante) der Zisterne liegt
• Das Wasser muss zur Versickerung in die Rigole hochgepumpt werden
• Eine Rücklaufschwelle verhindert, dass das Wasser bei gefüllter Rigole wieder in die Zisterne/Tank zurückläuft

Daten der Rigole (Projektbeispiel)

• Rigolenvolumen (14 Blöcke): 3,06 m³
• Versickerungsleistung: 0,02 l/s
• Höhenunterschied TankÜRuk – Riok: 12 cm
• Höhenunterschied Pumpe – Riok: 72 cm

Pumpenwahl (Empfehlung, Beispiel)

Da es auf dem Pumpenmarkt zwar mehrere Hersteller gibt, aber eine für diesen Zweck geeignete Pumpe mit rel. kleiner Fördermenge unterhalb 3-5 m³/h nicht verfügbar ist, wird auf vorhandene bewährte Modelle zurückgegriffen, die dann im automatischen Intervallbetrieb arbeiten.

Es ist eine Klarwasser-Tauchpumpe mit Schwimmer erforderlich, die auf die berechnete Höhe gehängt wird. Das Schwimmerkabel ist auf eine Schalthöhe von ca. 10 cm einzustellen (vorher testen). Der Druckschlauch wird durch das Überlaufrohr DN 110 mit Rücklaufschwelle bis in die Rigole geführt. Zum ggf. erforderlichen Ausbau der Pumpe ist eine Schnellkupplung vorzusehen.

Das Elektrokabel wird in einem freien Anschlussrohr (Technikrohr) zur Verteilung ins Haus/ Garage geführt. Hier befindet sich auch die Sensorsteuerung für die Pumpe. Ein Not-Ausschalter mit Sicherung/FI-Stecker) nur für die Pumpe ist zu empfehlen. Das Kabel sollte im Tank noch so lang sein, dass es bis an die Oberfläche reicht, wenn die Pumpe herausgehoben werden muss.

Die vom Hersteller empfohlene Außerbetriebnahme der Pumpe bei Frost kann hier nicht vorgenommen werden, da die Pump- und Versickerungsfunktion immer gewährleistet sein muss. Das Rückschlagventil ist auszubauen, damit auch der Druckschlauch im Winter entleert ist.

GARDENA Tauchpumpe 9000 (9030/61) o.gw.

• Pumpenleistung: max. 9000 L/h
• Förderleistung bei 1 m Förderhöhe: 8110 L/h (ca. 2,25 L/s)
• Leistungsaufnahme: 300 Watt
• Anschlusskabel: 15 m mit Schukostecker
• max. Förderhöhe: 6 m (0,6 bar)
• min. Eintauchtiefe: 10 cm (und min. 30 cm über Grund)
• max. Eintauchtiefe: 6 m
• Aufhängung: Öse für Befestigungsseil
• Anschluss: 25 mm (1″) oder 19 mm (3/4″) (dünnerer Schlauch für geringere Fördermenge empfohlen)
• Rückflussstopp: Rückschlagventil integriert (für Winterbetrieb ausbauen)
• automatische Entlüftung
• Trockenlaufsicherung
• Filter: integriert (Wartungskontrolle erf.)
• stufenlos einstellbare Höhe des Schwimmers (min. 10 cm Kabellänge)

Abb. 1: GARDENA Klarwasser-Tauchpumpe 9000

Abb. 2: Detailschnitt Rigolenversickerung mit Pumpe

Intervallbetrieb bei Starkregen

Die Beispiele gelten für die oben angegebenen Daten aus einer Rigolendimensionierung mit geschätzten Werten für die Pumpleistung.

Die tatsächliche Versickerungsleistung kann erheblich um einen Faktor >2 abweichen (geschätzt: bessere Bodendurchlässigkeit, ggf. durch einen Rigolentest zu ermitteln).

Für abweichende Bemessungsflächen und Versickerungsleistungen sind entsprechende Änderungen im Pumpverlauf zu erwarten.

Die tatsächliche Pumpen-Förderleistung ist im Zusammenhang mit dem Intervallbetrieb in der Praxis rel. unerheblich, da die Pumpe automatisch ein und ausschaltet.

Es folgen 2 Beispiele für rel. kurze Regenereignisse, wobei das 2. schon einem extremen Unwetter entspricht.

Beispiel für ein 5-minütiges Regenereignis

Ausgangsdaten

• Regenereignis: r_(5;0,2) = 343,3 l/sha (= 10,3 mm/m²)
• Bemessungsfläche AC: 75 m²
• Niederschlagsmenge: 772,5 Liter
• Niederschlagszulauf: 2,57 l/s (= 154 l/min.)
• Pumpleistung: ca. 8000 l/h = ca. 2,22 l/s (133 l/min.)
• Versickerungsleistung: ca. 0,02 l/s
• wassererf. Rigolenvolumen: 132 l/min.
• Volumen bei Intervall h = 5 cm: 250 Liter

Verlauf: Abpumpen und Versickerung

• Wasservolumen über eingestelltem WSP im Tank:
• Tank-Zulauf in 1,62 Minuten: 250 Liter Pumpe beginnt zu pumpen
• nach 1 weiteren Minute: 404 l – 133 l = 271 l
• nach 2. Minute pumpen: 425 l – 133 l = 292 l
• nach 3. Minute pumpen: 446 l – 133 l = 313 l
• nach 4. Minute pumpen: 371 l – 133 l = 238 l (Zulauf nur noch 58 l)
• nach 5. Minute pumpen: 238 l – 133 l = 105 l
• nach 5,8 Minuten pumpen: 105 l – 105 l = 0 l (Tankniveau WSP: Schwimmer aus)
• Pumpdauer gesamt: 772,5/2,22 = 348 s (= 5,8 min.)

Die Pumpe läuft nach Ende des Regenereignisses noch ca. 2,4 Minuten nach. Die Rigole wurde zu 25 % gefüllt. Die Versickerung dauert insgesamt ca. 10,7 Stunden.

Beispiel für ein Starkregenereignis vom 50 mm/h

Für dieses Beispiel gilt die Unwetterwarnung des DWD der Stufe 3 (extremes Unwetter mit N > 40 l/m² in 1 h). Per Definition sind 50 Liter pro m² in einer Stunde als Jahrhundertereignis einzustufen.

Ausgangsdaten

• Regenereignis: 50 mm/m²
• Bemessungsfläche AC: 75 m²
• Niederschlagsmenge: 3750 Liter (Rigole = 3060 l)
• Niederschlagszulauf: 1,04 l/s (= 62,5 l/min.)
• Pumpleistung: ca. 8000 l/h = ca. 2,22 l/s (133 l/min.)
• Versickerungsleistung: ca. 0,02 l/s
• wassererf. Rigolenvolumen: 132 l/min.
• Volumen bei Intervall h = 5 cm: 250 Liter

Verlauf: Abpumpen und Versickerung

• Wasservolumen über eingestelltem WSP im Tank:
• 1.-4. Min. Tank-Zulauf in 4 Minuten: 250 Liter Pumpe beginnt zu Pumpen
• 5. Min. nach 1 weiteren Minute: 313 l – 133 l = 180 l
• 6. Min. nach 1 weiteren Minute: 243 l – 133 l = 110 l
• 7. Min. nach 1 weiteren Minute: 173 l – 133 l = 40 l
• 8. Min. nach <1 weiteren Minute: 103 l – 133 l = 0 l (Pumpe schaltet aus)
• 9. Min. nach 1 weiteren Minute: 63 l
• 10. Min. nach 1 weiteren Minute: 125 l
• 11. Min. nach 1 weiteren Minute: 188 l
• 12. Min. nach 1 weiteren Minute: 250 l Pumpe schaltet wieder ein
• 13. Min.: Intervallpumpen ca. 4 Min. an, 4 Min. aus, Wiederholung bis die Rigole gefüllt ist (rechnerisch nach 49 Minuten = 3063 Liter)
• 49. Min.: die Pumpe wird über den Sensor ausgeschaltet
• 50. Min.: Wasserstand im Tank steigt an
• 60. Min.: Ende des Regens, Tankinhalt = +688 Liter, die Pumpe bleibt noch aus
• 70. Nach geschätzt über einer Stunde Versickerung = 84 Liter könnte der Sensor die Pumpe einschalten, Intervallbetrieb der Pumpe mit Sensorsteuerung, Pumpdauer <1 min. ca. 8 mal
• 9. Stunde: Der Tank ist auf Normalniveau geleert, die Rigole voll
• 10. Stunde: Der Sensor gibt den Pumpenstrom frei
• 52. Stunde: Versickerung ist beendet

Nach Wiedereinschaltung pumpt die Pumpe im Schaltintervall des Sensors. Bei einer angenommenen Schalthöhe von 10 mm würden ca. 85 l versickern. Das dauert dann ca. 1,1 Stunden, bis die Pumpe wieder freigeschaltet wird. Dieses Intervallpumpen wiederholt sich, bis die Mindestmenge im Tank wieder hergestellt ist.

Die gesamte Versickerung der vollen Rigole dauert ca. 42,5 Stunden. Bis das Tankniveau mit 688 l abgepumptem Wasser erreicht ist, dauert es ca. 8 Stunden mit Intervallpumpen. Diese Intervall-Pumpdauer bis dahin ist mit ca. 5 Minuten rel. kurz.

Ein entsprechend noch höheres Starkregenereignis würde in ähnlicher Weise im Intervallbetrieb ablaufen, bis auch der Tank gefüllt ist. Dann würde es zum Überstau und zum Austritt des Wassers an den niedrigsten offenen Punkten kommen (Einlaufrinnen, Entlüftung der Rigole).