Abwasserpumpen Pumpen & Services rund ums Abwasser: ein attraktiver Markt

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Schätzungen zufolge liegt das Potenzial für Entsorgungspumpen im Abwasserbereich weltweit zwischen 4,8 und 5,2 Milliarden Euro – hier ist mehr Umsatz zu holen als mit Pumpen für die Wasserversorgung! Auf der IFAT werden die Abwasserpumpen-Hersteller mit der Vorstellung von Neu- und Weiterentwicklungen versuchen, ihren individuellen Anteil an diesem Kuchen zu vergrößern.

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Zwei Entwicklungen beschäftigen derzeit die Hersteller von Abwasserpumpen: Zum einen steigt die Feststoff- und Faserbelastung im Abwasser stetig an – das liegt u.a. daran, dass dem Verbraucher immer wieder nahe gelegt wird, sparsam mit Wasser umzugehen. Und weil die Abwasserkosten hoch sind, senkt die Industrie den spezifischen Wasserverbrauch in der Produktion. Zum anderen kommen (u.a. aus Gründen der Energieeinsparung) auch bei Abwasserpumpen verstärkt drehzahlregelbare Antriebe zum Einsatz. Mögliches Problem: Wird der minimale Volumenstrom unterschritten, sind Verstopfungen die Folge. Mehr denn je steht also die Verstopfungsfreiheit von Abwasserpumpen im Mittelpunkt.

Pumpendimensionierung

Wer eine Abwasserpumpe auslegt, braucht Informationen zu den Randbedingungen. Zur Pumpendimensionierung muss bekannt sein:

1. Wie hoch ist die tatsächlich zu fördernde Brauchwasser-, Schmutzwasser- oder Abwassermenge? Von zu großzügigen Abschätzungen ist dringend abzuraten, führt diese Vorgehensweise doch regelmäßig zu Überdimensionierungen und damit zu vermeidbaren Investitions- und vor allem Betriebskosten.

2. Wie setzt sich das Abwasser-, Schmutzwasser- oder Brauchwasser zusammen?

3. Wie sind die örtlichen Gegebenheiten (Standort der Pumpe)? Wichtig ist diese Information beispielsweise zur Bestimmung der Zulaufverhältnisse (NPSH-Wert).

Wegen der Bedeutung der Verstopfungsfreiheit ist die Geometrie des Laufrads einer Abwasserpumpe von zentraler Bedeutung. Im Bereich der Schmutz- und Abwasserförderung haben sich Einkanal- und Freistromräder (Vortex-Laufräder) weitgehend durchgesetzt. Das Freistromrad wird nicht direkt vom Medium durchströmt: Durch das Prinzip der hydraulischen Kupplung kreist das Medium im Gehäuse. Das Fördergut strömt am Laufrad vorbei. So können auch langfaserige oder zopfbildende Feststoffe mitgefördert werden. Häufig kommen so genannte Schneidräder zum Einsatz, die zu große Feststoffanteile zerkleinern.

Schutz vor Abrasion und Korrosion

Bei den Abwassertauchmotorpumpen der Baureihe FA für die Nass- und Trockenaufstellung setzt Wilo Emu auf eine neuartige Motortechnologie. Der Motor FKT 27.1 verfügt über ein Kühlsystem mit einer Zwei-Kammersystem-Abdichtung samt integrierten Überwachungseinrichtungen. Dies ermögliche einen größtmöglichen Schutz für den Motor und die gesamte Installation, so der Hersteller. Die Pumpen der FA-Baureihe sind modular aufgebaut und für eine maximale Förderhöhe von rund 100 m bzw. einen Volumenstrom von bis zu 2400 l/s ausgelegt.

Bei stark abrasiven Abwässern fertigt Wilo Emu Pumpengehäuse und Laufrad optional aus dem Spezialwerkstoff Abrasit. Dabei handelt es sich um ein hochlegiertes, extrem verschleißfestes Gussmaterial. Laborversuche zeigen, dass Abrasit eine 7-fach höhere Pumpenstandzeit im Vergleich zu normalen Gusswerkstoffen aufweist. Damit lassen sich die Wartungsintervalle verlängern und gleichzeitig das Ausfallrisiko reduzieren.

Muss eine Pumpe besonders säurehaltige (pH-Wert <5) oder alkalische (pH-Wert >8) Medien fördern, kann dies eine Pumpe in wenigen Tagen außer Gefecht setzen. Für solche Einsatzfälle hat die Korrosionsbeständigkeit höchste Priorität, reicht aber allein noch nicht aus. Denn nicht selten enthalten derartige Medien zudem abrasive Feststoffe. Folglich ist auch die Verschleißfestigkeit ein ausschlaggebender Faktor für die Lebensdauer der Pumpe. Hierfür hat ITT Flygt sein Produktprogramm um eine neue Edelstahl-Pumpenbaureihe für den Einsatz in säurehaltigen oder alkalischen Medien erweitert. Die neue 2700er Baureihe ist korrosionsbeständig und extrem robust – eine Alternative für besonders anspruchsvolle Einsatzfälle, wo herkömmliche Entwässerungspumpen nicht verwendet werden können.

Bei der Entwässerungspumpe IP von ABS handelt es sich um eine Edelstahlpumpe für aggressive Medien mit Freistromhydraulik. Eine Kombination aus hochwertigem Edelstahl (1.4401/AISI 316), Dichtungen aus Viton und Gleitringdichtung aus Siliziumkarbid sowie andere Merkmale machen diese Pumpe zu einer Lösung zum Fördern chemisch verunreinigter Schmutzwässer und von Industrieabwässern.

Tauchmotorpumpen: Auch trocken aufstellbar

In der Wasser- und Abwassertechnik sind Tauchmotorpumpen eine wirtschaftliche und technische Alternative zu konventionellen, trocken aufgestellten Pumpen. Insbesondere bieten sie bei Wartungs- und Montagearbeiten in vielerlei Hinsicht Handlingvorteile – das gewinnt bei der allgemein zurückgehenden Personalkapazität auf Betreiberseite zunehmend an Bedeutung.

Im Spezialfall der Tauchmotorpumpen im Rohrschacht (Amacan-Pumpen von KSB) kommen gewichtige konstruktive Vorteile hinzu. Beispielsweise sind Tauchmotorpumpen im Vergleich zu konventionellen Rohrgehäuse-Pumpen bei gleicher hydraulischer Leistung wesentlich kompakter dimensioniert (keine langen Wellenstränge, keine zusätzlichen Lagerstellen im Rohrschacht). Gebäude zur Aufnahme der Elektromotoren sind nicht erforderlich, denn der Antriebsmotor einer Tauchmotorpumpe befindet sich mit im Rohrschacht. Amacan-Pumpen fördern Rohwasser (Grundwasser, Regenwasser, Flusswasser) ebenso wie Abwasser und Belebtschlamm.

Die Schmutz- und Abwasserpumpenbaureihe DL von Lowara zeichnet sich durch ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten und hinsichtlich der Leistungsabstufungen aus. Es sei mit dieser neu konzipierten Baureihe gelungen, eine höhere Pumpenleistung bei Reduzierung des Energieverbrauchs zu entwickeln, so der Hersteller. Die neue DL-Baureihe ist in folgenden Varianten lieferbar: DLC (mit Ein- und Mehrkanalrad), DLV (mit offenem Vortex-Laufrad), DLS (mit selbstreinigendem Spiralrad), DLG (mit Schneidrad „Grinder“). Die Pumpen besitzen eine verstellbare Abdeckung zum Ausgleich des Laufradspiels und sind mit überdimensionierten Motorlagern ausgestattet – das gewährleist über lange Zeit die benötigten Förderdaten.

Freier Durchgang für Feststoffen bis zu 100 mm

Grundfos-Pumpen der Serie SE fördern häusliches, gewerbliches und industrielles Abwasser sowie Schmutzwasser. Die Pumpen (Förderleistung bis 300 m³/h) sind für den störungsfreien Betrieb unter hoher Belastung ausgelegt. Die Aggregate eignen sich für die Nass- und Trockenaufstellung ohne zusätzliche Motorkühlung. Die Einkanal- und SuperVortex-Laufräder ermöglichen den freien Durchgang von Feststoffen bis zu 100 mm Größe. Dies reduziere das Risiko von Verstopfungen und gewährleiste einen weitgehend störungsfreien Betrieb, betont der Hersteller.

Mit drei neuen Abwasser-Tauchpumpen hat Tsurumi sein Produktangebot erweitert. Die Aggregate mit den Bezeichnungen BX, CX und UX erfüllen die europäische Produktrichtlinie Atex II 2G IIB für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Insgesamt elf verschiedene Typen sind TÜV-zertifiziert lieferbar. Sie bieten maximale Förderleistungen zwischen 330 und 2000 l/min bzw. überwinden Höhenunterschiede bis 23,5 m.

Wirbel von hoher Geschwindigkeit

Mit dem Freistromlaufrad im Turbinendesign erzeugen UX-Pumpen Wirbel von hoher Geschwindigkeit, was die Fließfähigkeit des Mediums selbst mit Faseranteilen gewährleiste. Größere Festkörper im Abwasser lassen sich mit dem Kanallaufrad der BX-Serie fördern. Ein Laufrad mit Schneidewerk (Klinge aus Wolframkarbid) ist bei den CX-Pumpen Standard. Zudem ist der innere Rand der Saugplatte sägezahnartig ausgeprägt: Faser- und Feststoffe werden zerschnitten und im Förderstrom mittransportiert.

Auch die neue Amarex N S 32 von KSB verfügt über ein Schneidsystem, das die im Medium anfallenden Fasern zerkleinert – deshalb reicht für den Abtransport des Abwassers eine Leitung mit 32 mm Durchmesser aus. Das mindert die Kosten von Rohrleitungen und Armaturen. Die Wellenabdichtung am Motor und die drehrichtungsunabhängige Gleitringdichtung zum Medium schützen den Antrieb vor eindringendem Wasser. Eine mit umweltverträglichem Öl gefüllte Kammer zwischen den beiden Dichtungssystemen sorgt auch bei gashaltigen Medien für die nötige Kühlung und Schmierung der Gleitringdichtung. Lebensdauergeschmierte, stark dimensionierte Kugellager halten die Welle aus Edelstahl in Position.

Kosten sparen bei Energie und Wartung

Für den wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Betrieb von Anlagen in der Abwasser- und Klärtechnik bietet Allweiler unterschiedliche Pumpen-Bauarten zum Fördern von Abwasser, Schlämmen, Suspensionen, Flockungshilfsmitteln, Filtraten und Brauchwasser an. So sieht sich das Unternehmen gut gerüstet, Kläranlagenbetreiber kostenlos vor Ort zu beraten. Im Zentrum stehen die optimale Nutzung von Abwasserpumpen und das Erkennen möglicher Einsparpotenziale. Durch jahrzehntelange Erfahrung aus Hunderten von Klärwerken zeige sich, dass während des Betriebs bei Strom- und Ersatzteilkosten die größten Einsparpotentiale stecken. Ziel ist es, dem Betreiber praxisbewährte Hinweise zu geben, mit denen er seine Betriebskosten senken und den Einsatz der Pumpen optimieren kann. Das Unternehmen bietet auch die Bestandsaufnahme und Analyse der in den Anlagen eingesetzten Pumpen an.

Einen ähnlichen Ansatz haben die Service-Spezialisten von Grundfos: Basis des Energie-Verbrauchs-Checks ist eine umfassende Lebenszykluskosten-Analyse (Life cycle costs, LCC); auf diese Weise werden alle Kosten eines Pumpensystems über seine gesamte Lebensdauer berechnet. Den Energieverbrauch checkt der Service-Mitarbeiter mithilfe einer mobilen Messausrüstung. Anhand der Messungen ist eine aussagekräftige Amortisationsrechnung möglich (ROI, Return on Investment).

KSB nennt sein entsprechendes Service- und Beratungsangebot Total Pump Management TPM. Die umfassende Anwendung des kompletten Pakets sorge – je nach Anlagenzustand – für eine deutliche Senkung der Instandhaltungskosten bis zu 25 Prozent.

Fazit

Pecunia non olet, Geld stinkt nicht – das Marktpotenzial für Pumpen und Services rund um die Behandlung und Förderung kommunaler wie industrieller Abwässer ist mit weltweit rund fünf Milliarden Euro so attraktiv, dass sich immer mehr Anbieter auf dieses Segment fokussieren. Dabei geht es längst nicht mehr allein um die Pumpe selbst: Systeme zur Pumpenüberwachung, Wartungs- und Instandhaltungs-Dienstleistungen sowie Energieverbrauchsberatungen runden das Angebot der Hersteller ab.

Der Autor ist redaktioneller Mitarbeiter bei PROCESS.

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