Wasserdruck in der Wasserversorgung eines Privathauses: Besonderheiten autonomer Systeme + Möglichkeiten zur Drucknormalisierung

Die Einrichtung einer autonomen Wasserquelle auf dem Grundstück eines Privathauses oder im Garten bedeutet noch nicht, dass dieses Wasser bequem genutzt werden kann und alle Hydraulikgeräte und Sanitäranlagen stabil und zuverlässig funktionieren.

Es ist außerdem erforderlich, dass der Wasserdruck in der Wasserversorgung eines Privathauses innerhalb optimaler Werte liegt, mit dem für den Haushalts- und Wirtschaftsbedarf erforderlichen Druck. Wie dies erreicht werden kann, wird im Folgenden erläutert.

Charakteristische Besonderheiten autonomer Wasserleitungen

Eine der wichtigsten Eigenschaften einer Wasserversorgungsanlage ist der Wasserdruck. Davon hängt nicht nur der Druck am Wasserhahn ab, der eine problemlose Durchführung der üblichen Hygienemaßnahmen ermöglicht, sondern auch die Funktionsfähigkeit aller wasserverbrauchenden Geräte und Anlagen.

Es ist zu beachten, dass sich die Funktionsweise einer autonomen Wasserversorgungsanlage von der zentralen Wasserversorgung in Mehrfamilienhäusern unterscheidet.

Zunächst einmal ist eine unabhängige Wasserleitung ein Komplex spezifischer Maßnahmen, ohne deren Umsetzung auch nur eine das System gar nicht oder nicht wie gewünscht funktionieren kann.

Es gibt auch einige Besonderheiten bei der Aufrechterhaltung eines stabil optimalen Drucks des Wassers, das aus einer autonomen Quelle.

Zum System der unabhängigen Nutzung von Wasserversorgungsquellen eines Landhauses gehören miteinander verbundene Elemente:

1. Rohrleitungen, Fittings, Manometer.
2. Tauch- oder Oberflächenpumpe zur Förderung von Wasser aus der Quelle.
3. Druckerhöhungspumpen, von denen es mehrere geben kann, oder eine Pumpstation mit einem Druckausgleichsbehälter zur Speicherung eines Wasservorrats für eine unterbrechungsfreie Entnahme.
4. Ein Relais, das die Pumpe bei Bedarf ein- und ausschaltet.

Im Gegensatz zu Bewohnern von Mehrfamilienhäusern müssen Sie als Eigentümer eines Privathauses die Fragen, die mit dem richtigen und effizienten Zusammenspiel all dieser Elemente zusammenhängen, selbst lösen.

Besonderheit #1 – Wasserförderung aus dem Brunnen

Sie entnehmen das Wasser direkt aus der Wasserversorgungsquelle und transportieren es.

Hier gibt es mehrere Möglichkeiten. Welche Sie bevorzugen, hängt hauptsächlich vom Schwierigkeitsgrad und den Kosten der Arbeiten zum Heben des Wassers an die Oberfläche ab. Die teuersten sind ein artesischer Brunnen und ein Schachtbrunnen.

Für die Wasserversorgung Ihres Eigenheims oder Ferienhauses wählen Sie in der Regel relativ zugängliche Quellen – einen Wasserbrunnen oder einen normalen Schachtbrunnen.

Die erste Option erfordert Tiefbohrungen mit Spezialgeräten, die zweite hingegen Handarbeit.

Der Nadelbrunnen, auch abessinischer Brunnen genannt, ist die einfachste mit der Hand zu errichtende und am wenigsten kostenintensive Wasserquelle.

Jede dieser Optionen hat ihre Vor- und Nachteile, und die Wahl hängt nicht nur vom Preis und der Komplexität der Arbeiten ab, sondern auch von den spezifischen geologischen Gegebenheiten vor Ort.

Besonderheit #2 – Ergiebigkeit der Wasserentnahmestelle

Die Leistungsfähigkeit des Wasserversorgungssystems und der Einsatz von Pumpen hängen von der Ergiebigkeit der Wasserquelle ab.

Eine korrekte Berechnung der Ergiebigkeit ermöglicht es Ihnen, diese Quelle rational zu nutzen und die Frage sachgemäß anzugehen. Auswahl der Pumpe.

Je größer das Verhältnis der maximal möglichen Wassermenge aus dem Brunnen zur Zeiteinheit, in der die Quelle erschöpft ist, desto höher gilt die Entnahmeleistung und desto leistungsstärker muss die Pumpe sein.

Zur Bestimmung der Ergiebigkeit der Quelle werden zwei Wasserstandswerte verwendet:

1. Statischer Wasserstand – die Länge des Abschnitts von der Erdoberfläche bis zum Wasser in der Quelle im Ruhezustand.
2. Dynamischer Wasserstand – der Abstand von der Oberfläche bis zur stabilen Wasserspiegelmarke bei eingeschalteter Pumpe.

Wenn die aus der Quelle geförderte Wassermenge stabil auf dem Niveau ihrer Wiederauffüllung liegt, kann man sagen, dass die Entnahmeleistung der Pumpenleistung entspricht. Bei einer guten Ergiebigkeit der Quelle sollte der Unterschied zwischen diesen beiden Wasserständen 1 Meter nicht überschreiten.

Die Ergiebigkeit der Quelle wird als Verhältnis der Pumpenleistung V (l) zur Differenz zwischen dynamischem und statischem Wasserstand multipliziert mit der Höhe der Strecke L – vom Filter bis zum Wasserstand in Ruhe der Quelle definiert.

Die Förderleistung der Pumpe sollte nicht höher sein als die Ergiebigkeit der Quelle. Andernfalls kann es vorkommen, dass die normale Pumpe nach dem Abpumpen des gesamten Wassers im Trockenlauf weiterarbeitet. Dies kann zu einer Beschädigung der Pumpe führen.

Die Pumpe sollte möglichst weit vom Filter entfernt installiert werden, jedoch so, dass über ihr stets ein Wasserstand von mindestens 1 m verbleibt.

Besonderheit #3 – Wassertransport zu den Verbrauchern

Die Nutzung einer autonomen Quelle erfordert die Installation von Pumpenausrüstung nicht nur zum Heben des Wassers aus der wasserführenden Schicht, sondern auch zur Erzeugung eines ausreichenden Drucks, um das Wasser durch die Rohrleitungen zu pumpen und anschließend in verschiedenen Ebenen im Haus zu verteilen.

Man sollte die Bewässerungs- und Feuerlöschsysteme nicht vergessen, deren Betrieb mit dem entsprechenden Druck sichergestellt werden muss.

Bei der Auswahl von Pumpenaggregaten muss der den Druck verringernde hydraulische Widerstand der Rohre berücksichtigt werden, der die Fließgeschwindigkeit des Wassers direkt beeinflusst. Und je länger die Kommunikationsstrecke von der Quelle zum Haus und zum Endverbraucher ist, desto größer wird dieser Widerstand.

Zusätzliche Hindernisse für das Wasser, die den Druck im System verringern, sind Rohrbögen, Formteile des Rohrleitungssystems, Filter und Absperrarmaturen.

Daher müssen für eine autonome Wasserleitung nicht nur der Betriebsdruck, d. h. der unter Standardbedingungen gemessene Druck im Hauswasserversorgungssystem, sondern auch der berechnete – maximal zulässige Überdruck – berücksichtigt werden.

Anhand der Werte des berechneten Drucks werden Wasserrohre mit entsprechenden Durchmessern und Wandstärken ausgewählt. All dies beeinflusst die Zuverlässigkeit, Effizienz und Langlebigkeit des dezentralen Wasserversorgungssystems.

Grundlegende Standards für den Wasserdruck

Die Druckwerte in der Wasserleitung, sowohl für kaltes als auch für warmes Wasser, werden durch eine spezielle Sammlung von Vorschriften und SNiP geregelt. Es gibt keine gesonderten, nur für Privathäuser geltenden Standards für den Wasserdruck am Hauseingang oder an den Entnahmestellen.

Nach den allgemeinen Regeln sollte die untere Druckgrenze auf Höhe des Erdgeschosses 1 Atmosphäre oder 1 Bar betragen. Dieser Wert entspricht einem Druck, der eine 10 Meter hohe Wassersäule erzeugen kann.

Wenn das Haus mehrere Stockwerke hat, werden für die Berechnung des Eingangsdrucks pro Etage 4 m Wassersäule oder 0,4 atm hinzugefügt.

So beträgt beispielsweise für ein 2-stöckiges Einfamilienhaus der Mindestdruck am Hauseingang 10 m + 4 m für das 2. Stockwerk = 14 m oder 1,4 atm

Es ist wichtig zu wissen, dass wasserführende Geräte, Apparate und Sanitärausrüstung individuelle Standards haben, die die Mindestwerte des Wasserdrucks festlegen, bei dem der einwandfreie Betrieb dieser Geräte gewährleistet ist.

Sanitäre Einrichtungen:

• 0,2 atm – Waschbecken, Toilette;
• 0,3 atm — Badewanne, Duschkabine, Bidet;
• 0,4 atm — Whirlpool und Hydromassagegeräte.

Haushaltsgeräte:

• 1,5 atm — Geschirrspülmaschine;
• 2 atm — Waschmaschine.

Sonstige Wasserverbraucher:

• 1,5 atm — Feuerlöschanlage
• 2 atm — Heizkessel, unter Berücksichtigung der Parameter der Heizungsanlage;
• 3,5 atm — Bewässerungssystem.

Damit die Geräte nicht an der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit arbeiten und normal funktionieren, müssen zu den Nennwerten laut Datenblatt noch 0,5 atm hinzugefügt werden.

Den Druck im Wasserversorgungssystem kann man mit Manometern bestimmen. Diese Geräte können am Hauseingang installiert werden, und auch Pumpstationen werden damit ausgestattet, auf die weiter unten eingegangen wird.

Die Überwachung des Wasserdrucks im eigenen Haus erfolgt anhand der Messwerte der Manometer, mit denen die Wasserversorgungsanlage zwingend ausgestattet sein muss.

Methoden zur Druckerhöhung

Der Bau einer Wasserleitung beginnt, wie jeder andere Bau, mit einem Projekt. Daher sollte die Ausstattung der Anlage mit den erforderlichen Pumpen und anderen Geräten zur Aufrechterhaltung des optimalen Druckes vorzugsweise bereits in der Planungsphase ausgearbeitet und berechnet werden.

Wenn jedoch der Druckabfall in der Wasserleitung während des Betriebs auftritt, müssen zunächst die möglichen Ursachen der Störung ermittelt werden.

Dazu wird eine Überprüfung des Kreislaufs und der Hauptelemente des Wasserversorgungssystems durchgeführt, um Fehler oder Mängel zu erkennen.

Dazu können gehören:

• falsche Auswahl der Pumpenleistung;
• Konstruktionsfehler bei der Installation der Anlage;
• Undichtigkeiten und Risse in den Rohrleitungen oder an deren Verbindungsstellen;
• Verengung des Rohrquerschnitts aufgrund von Ablagerungen, die durch langjährigen Betrieb entstanden sind;
• Verschmutzung der Filterelemente;
• Defekte an Absperrarmaturen.

Zur zwangsweisen Erhöhung des Wasserdrucks in einer privaten Wasserleitung, sei es neu gebaut oder bereits vorhanden, gibt es mehrere Methoden.

Methode #1 – Verwendung einer Umwälzpumpe

Diese Methode erzielt den gewünschten Effekt, wenn der Druck in der Wasserleitung um 1-2 atm erhöht werden muss. Zur Umsetzung muss zusätzlich eine Umwälzpumpe angeschafft werden.

Das Funktionsprinzip eines solchen Geräts besteht darin, durch die Zentrifugalkraft in der Pumpenkammer Druckunterschiede zu erzeugen, wodurch das Wasser durch die Auslassöffnung der Pumpe bereits mit erhöhtem Druck in das System gelangt. Der Prozess erfolgt in sich ständig wiederholenden Zyklen.

Hierfür werden gewöhnliche Umwälzpumpen verwendet. Sie können sowohl am Hauseingang oder am gemeinsamen Wassersteigrohr als auch direkt vor den Wasserentnahmestellen montiert werden.

Die wichtigsten Merkmale, auf die Sie bei der Auswahl eines solchen Geräts achten sollten, sind:

• der erzeugte Wasserdruck am Ausgang;
• die Möglichkeit des Betriebs im manuellen und automatischen Modus;
• der Geräuschpegel;
• der Rotortyp.

Nach dem Funktionsprinzip der Rotoren werden die Geräte in Nassläufer- und Trockenläuferpumpen unterteilt.

Im ersten Fall wird die Wasserbewegung im System durch die rotierenden Schaufeln des Laufrads bewirkt, das auf der Rotorwelle montiert ist. Die Kühlung und Schmierung der Arbeitselemente der Pumpe erfolgt auf natürliche Weise durch den Wasserfluss.

Diese Eigenschaft verleiht dem Gerät große Vorteile gegenüber Pumpen anderer Bauarten.

Der leise Betrieb der Durchflusspumpe mit Nassläufer ermöglicht es, das Gerät in Badezimmern und Küchen zu installieren, ohne dabei durch ständige Betriebsgeräusche gestört zu werden.

Der Wirkungsgrad eines Geräts mit Nassläufer ist nicht sehr hoch – 45 %, aber für den Hausgebrauch ist dieses Gerät eine durchaus akzeptable Option.

In der zweiten Variante wird an der gemeinsamen Hauptleitung eine leistungsstärkere Trockenläuferpumpe installiert.

Der Pumpenmotor wird außerhalb des Rohrs montiert und hat keinen Kontakt mit der Flüssigkeit. Er wird durch Luft gekühlt. Solche Aggregate können sich in der Art der Verbindung mit dem Motor und dem Installationsort unterscheiden.

Der Wirkungsgrad einer Pumpe dieses Typs ist deutlich höher – etwa 70 %, was ihren Einsatz sinnvoll macht, wenn ein höherer Druck im System erforderlich ist und die Leistung der Durchflusspumpe nicht ausreicht.

Wenn Sie sich für ein Gerät mit Trockenläufer entscheiden, sollten Sie bedenken, dass es nicht nur größer ist, sondern auch einen höheren Geräuschpegel während des Betriebs aufweist. Daher empfiehlt es sich, für die Installation solcher Pumpen einen separaten, von den Wohnräumen isolierten Raum vorzusehen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es zur leichten Erhöhung des Wasserdrucks, auch bei der Zuleitung zu einem einzelnen Haushaltsgerät oder Sanitärobjekt, sinnvoll ist, eine weniger leistungsstarke Durchflussanlage zu verwenden.

Die Installation von Umwälzpumpen im Wasserversorgungssystem ist nicht besonders schwierig. Wichtig ist, dass die Montage unter Beachtung der auf dem Gerät angegebenen Laufrichtung des Laufrads – in Fließrichtung des Wassers – erfolgt.

Auf dem modernen Markt sind Pumpen der Marken Wilo, Grundfos, Oasis, Dschileks gefragt. Eine große Auswahl ermöglicht es, zu einem akzeptablen Preis ein Gerät mit den gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Druck, Leistung, Abmessungen, Geräuschpegel und anderen Parametern auszuwählen.

Die Anschlüsse aller Geräte sind für die Montage an russischen Wasserversorgungsnetzen vereinheitlicht.

Methode #2 – Ausstattung einer Wasserdruckerhöhungsanlage

Die Ausrüstung einer Hauspumpstation ist teurer, aber modern und wird das Problem der Wasserversorgung eines Privat- oder Landhauses mit optimalem Druck definitiv lösen.

Eine solche Station kann Wasser aus einer autonomen Quelle fördern und es ununterbrochen zu allen Wasserentnahmestellen liefern sowie den Druck im System auf optimale Werte erhöhen.

Eine Druckerhöhungsanlage umfasst fünf Hauptelemente:

1. Ein Elektromotor.
2. Selbstansaugende Pumpe.
3. Speicherbehälter.
4. Druckschalter.
5. Rückschlagventil.

Zur Schaffung eines Wasservorrats kann ein gewöhnlicher Speichertank oder ein werkseitig hergestellter Hydroakkumulator mit Membran in das System integriert werden.

Pumpstation mit Tank – Diese Variante ist etwas veraltet und nicht ganz praktisch, da die Station einen zu großen Behälter umfassen muss. Zudem hängt der Wasserdruck, der durch Schwerkraft entnommen wird, von der Höhe des Tanks ab.

Dies bringt das Problem der Standortwahl mit sich: Der Wassertank muss auf dem Dachboden oder in einer höheren Etage als die Wasserentnahmestellen aufgestellt werden. Neben den Installationsschwierigkeiten erhöht sich auch das Risiko einer Überflutung der darunter liegenden Räume im Falle einer Störung.

Trotz dieser Nachteile wird dieses System zur Druckerhöhung in der Wasserversorgung seit langem in Privathäusern eingesetzt und findet auch bei der Installation neuer Wasserleitungen breite Anwendung.

Der Aufbau einer Station mit einem herkömmlichen Tank ist einfach. Der auf der größtmöglichen Höhe installierte Behälter wird über eine Pumpe an die Wasserleitung angeschlossen.

Die Befüllung des Behälters bei Wasserentnahme wird von einem Schalter überwacht, der die Pumpe automatisch einschaltet, wenn der Wasserstand sinkt und der Wasserdruck im Tank auf einen bestimmten Wert fällt. Nach dem Auffüllen des Wasservorrats steigt der Druck im Behälter und die Pumpe schaltet ab, sobald der vorgegebene Grenzwert erreicht ist. Der Zyklus wiederholt sich.

Hausstation mit Membrandruckbehälter. Dies ist eine fortschrittlichere und modernere Ausrüstung für die autonome Wasserversorgung. Zur Station gehört zwingend ein Membrandruckbehälter, auch als Ausdehnungsgefäß mit Membran bezeichnet.

Aufbau des Membrantanks. Das dichte Gehäuse besteht aus zwei Kammern, die durch eine elastische Membran aus strapazierfähigem Gummi – Butyl – getrennt sind. In einem Teil des Tanks befindet sich Druckluft, im anderen, der Membranseite, wird Wasser aus der Wasserversorgung gespeichert.

Das Membranmaterial ist hygienisch unbedenklich und gemäß den Hygienestandards für die Speicherung von Trinkwasser geeignet. Das Funktionsprinzip des Membrandruckbehälters basiert auf der Möglichkeit, das Volumen der Membran durch den von der Pumpe geförderten Wasserdruck zu vergrößern und dadurch den Luftdruck in der zweiten Kammer zu erhöhen.

Bei Erreichen des Schwellenwerts schaltet der Schalter die Pumpe aus. Ein Druckabfall in der Kammer bei der Wasserentnahme veranlasst den Schalter, die Pumpe erneut einzuschalten.

Der Membran-Druckbehälter verfügt über ein Luftventil, dessen Druck 1,5–2 Atmosphären betragen sollte. Das Ventil ist wie ein normales Autoreifenventil aufgebaut, sodass der Druck im Luftraum manuell reguliert werden kann.

Vorteile einer Pumpenstation mit Hydrospeicher:

• Möglichkeit der Installation in jeder Etage eines Einfamilienhauses;
• Erhöhung der Lebensdauer der Pumpe;
• Erzeugung eines relativ gleichmäßigen Drucks in der Wasserversorgung;
• Speicherung eines Flüssigkeitsvorrats für den Fall eines Stromausfalls.

Bei der Installation der Pumpenstation sollte der Hydrospeicher so platziert werden, dass er leicht zugänglich ist, um Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchführen zu können, ohne das Wasser aus dem System ablassen zu müssen.

Weitere Informationen zur Auswahl einer Hauswasserstation für ein Einfamilienhaus finden Sie hier.

Stabilisierung des Drucks in der Wasserleitung

Für den Betrieb der Wasserversorgungsanlage eines Landhauses in einem stabil gleichmäßigen Druckmodus reicht die alleinige Verwendung eines Membrantanks oft nicht aus, und die Wahrscheinlichkeit von Druckstößen bleibt hoch.

Ein Wasserschlag führt sehr häufig zu Schäden an Rohrleitungen, Pumpen, Rückschlagventilen und anderen teuren Komponenten.

Ein weiterer Grund, der die Notwendigkeit einer erzwungenen Druckstabilisierung des Wassers rechtfertigt, ist die Möglichkeit eines Druckanstiegs an verschiedenen Wasserentnahmestellen des Systems bei gleichzeitigem Betrieb. Zu diesem Zweck kann ein Frequenzumrichter eingesetzt werden.

Wenn beispielsweise kein druckausgleichendes Gerät vorhanden ist und eine Person duscht, während eine andere den Garten gießt, teilt sich der Wasserdruck auf.

Vorteile eines Frequenzumrichters:

• Der Wasserdruck bleibt während der gesamten Wasserentnahme stabil;
• Die Pumpe arbeitet mit sanften Start- und Stoppmodi, was ihre Lebensdauer um das 1,5-fache erhöht;
• Schutz der Pumpe vor Trockenlauf;
• Der Standby-Modus spart erheblich Strom;
• Möglichkeit der Reduzierung des Membranbehältervolumens um fast das 10-fache.

Neben der Platzersparnis vermeidet ein kleiner Behälter unangenehme Gerüche, die durch Wasserstagnation entstehen. Moderne Pumpen und Stationen sind bereits mit einem integrierten Frequenzumrichter erhältlich.

Ein modernes Gerät – der Frequenzumrichter – löst das Problem des instabilen Wasserdrucks, schützt Rohre und Geräte vor Wasserschlägen und verhindert plötzliche Spannungsspitzen beim Ein- und Ausschalten der Pumpe, wodurch die Wasserversorgung intelligent wird.

Aber auch ein separat erworbener Frequenzumrichter lässt sich recht einfach in das Wasserversorgungssystem integrieren. Wichtig ist bei der Auswahl, die Kompatibilität mit den Eigenschaften der vorhandenen Geräte wie Leistung, Versorgungsspannung und Stromstärke zu berücksichtigen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Ein Video, dessen Autor einen Tipp zur Erhöhung des Wasserdrucks in einem Privathaus mithilfe einer selbst gebauten Pumpstation mit Druckspeicher gibt:

Ein Video über die Feinheiten des Anschlusses eines Hydroakkumulators an das Wasserversorgungssystem eines Privathauses und die Einstellung des Luftdrucks darin:

Ein Video, das die Vorteile eines Frequenzumrichters im Wasserversorgungssystem mit einer Bedienungsanleitung und einer Beschreibung seiner Betriebsarten erläutert:

Der normale Wasserdruck in einem autonomen System ist eine wesentliche Voraussetzung für einen komfortablen und zuverlässigen Betrieb der Wasserleitung. Das Wohnen im eigenen Haus oder im Ferienhaus erfordert, dass ein ganz normaler Mensch in vielen Fragen Fachmann sein muss.

Die Kenntnis der einfachen theoretischen Grundlagen des Wasserdrucks in einem unabhängigen Wasserversorgungssystem und die Befolgung der gegebenen Ratschläge, um diesen stabil zu halten, werden nur positive Ergebnisse bringen. Dies ermöglicht es, mögliche Fehler in der Planungsphase und bei der Durchführung von Arbeiten zur Einrichtung einer autonomen Wasserleitung zu vermeiden, und hilft, die richtige Entscheidung bei der Anschaffung der erforderlichen Ausrüstung zu treffen.

Wenn Sie eine Frage zum Thema des Artikels haben oder über wertvolle Kenntnisse verfügen, die zur Normalisierung des Wasserdrucks im System beitragen können, hinterlassen Sie bitte Ihre Kommentare in dem unten stehenden Block.