Ausbaumaterialien Brunnen

 Brunnenausbaumaterialien

An das Ausbaumaterial von Brunnen werden heute vielfältige Anforderungen gestellt, die nicht von einem Werkstoff bzw. einer Ausführung erfüllt werden können. So hat sich auch das Herstellungs- und Lieferprogramm von STÜWA ständig erweitert und den Anforderungen des Marktes angepasst. Neu- und Weiterentwicklungen stellten oft innovative Lösungsmöglichkeiten für die Probleme des Brunnenausbaus dar.      
An moderne Ausbaumaterialien werden heute folgende Anforderungen gestellt:

  • hohe Innen- und Außendruckfestigkeit
  • hohe Zugfestigkeit
  • möglichst große Filtereintrittsfläche (geringer Filtereintrittswiderstand)
  • gute Korrosionsbeständigkeit
  • leichte und sichere Handhabung
  • Wirtschaftlichkeit

Innen- und Außendruckfestigkeiten werden vom Ausbaumaterial besonders bei der Fassung tief liegender Wasserspiegel verlangt. Insbesondere während der Ausbauarbeiten kommt es zu erhöhten Außendrücken im Ringraumbereich hinter den Vollwand- und Filterrohren. Diese Druckdifferenzen können v.a. bei Vollwandrohren beachtlich sein. Filterrohre sind eher durch nach fallende Kiesbrücken gefährdet. Hier weisen die gängigen Ausbau-materialien durchaus Unterschiede auf. Zum Vergleich, die zulässigen max. Außendruckfestigkeiten für eine Ausbauverrohrung DN 200:

Tab.5.1Außendruckfestigkeit der gängigen Brunnenausbaumaterialien in bar bei DN 200

 

normalwandig

starkwandig

 

Vollrohr

Filter

Vollrohr

Filter

PVC

7,2

~ 5

16,6

11,6

PE

6

-

10

-

Wickeldrahtfilter

8,4

5

´/,

12,8

Stahlschlitz-brückenfilter

S = 3 mm
12,3


-

s = 4 mm
24,1
s = 5 mm
61,4


-

 

Die Außendruckfestigkeit von Filtern ist abhängig von der Schlitzweite.

Bei einer Hochleistungsschlitzung ist bei tiefen Brunnen Vorsicht geboten. Bei Wickeldrahtfiltern kann die Außendruckfestigkeit durch den Einschub eines starkwandigen gelochten Trägerrohres (Doppelmantel-Filterrohr) noch gesteigert werden. Für normale Einbaubedingungen sind die angebotenen Außendruckfestigkeiten ausreichend. Im Zweifelsfall fragen Sie bitte den STÜWA-Fachmann.

Die Zugfestigkeit ist für die beim Einbau auftretenden dynamischen Kräfte (z.B. Abbremsen des Einbaustranges, Aufhängen und plötzliches Lösen usw.) von Belang. Die sich aus der angegebenen Zugfestigkeit errechneten max. Einbaulängen sind in der Regel viel größer, als dies in der Praxis erforderlich wäre (z.B. beträgt die zulässige Rohrlänge einer Stahlrohrgewindeverbindung DN 200 ca. 400 m!)

Die Schwachstelle eines Rohrstranges stellt in den meisten Fällen die Verbindung dar.   Darum ist ein Vergleich der max. Zugkräfte der verschiedenen Verbindungen der Ausbauwerkstoffe wichtig.

Tab.5.2 Max. Zugkraft für Brunnenausbauverrohrungen DN 200

Material

Verbindung

Zugkraft in kN

 

 

Vollrohr

Filterrohr

PVC–normalwandig

gemufftes Trapezgewinde

94,3

29,7

PVC–normalwandig

nicht auftragendes C-Gewinde

47,2

28,3

PVC-starkwandig

gemufftes Trapezgewinde

135,8

43,3

PVC-starkwandig

C-Gewinde

70,9

41,3

Edelstahl

Rundgewinde je nach Ausführung

ca. 150

 

Edelstahl

ZSM je nach Ausführung

ca. 100

 

 

Hierbei sind insbesondere die Zugkräfte der Vollrohre interessant, da die schwächste Stelle eines Ausbaustranges die obere Aufsatzrohrverbindung ist. Selbst das normalwandige C-Gewinde in PVC-Rohren trägt noch:

                                   47,2 KN = 47.200 N ^ 4720 kg = 4,7 t

Die Filtereintrittsfläche wird prozentual zur gesamten Mantelfläche eines Filterrohres angegeben. Sie ist abhängig von der Filterlochungsart und der Schlitzweite. Da aus einem Brunnen nicht mehr Wasser gefördert werden kann, als ihm aus dem Porenraum des GW-Leiters zufließt, reichen erfahrungsgemäß 10 % an offener Fläche eines Brunnenfilters aus. Dieser Wert wird von den gängigen Lochungsarten überschritten, wodurch der früher viel beachtete Filtereintrittswiderstand heute nur noch bei gealterten Brunnen gegeben ist. Der Filtereintrittswiderstand ist die Differenz zwischen dem Wsp. im Peilfilter des Ringraumes und dem Wsp. im Brunnen. Bedeutung kommt einer möglichst hohen Filtereintrittsfläche durch die verstärkte Forderung nach einer möglichst intensiven Brunnenentwicklung (s. Kap. 6.8) zu. Je stärker der Brunnenbauer durch eine Vielzahl von Filteröffnungen aus dem Brunnen heraus den Ringraum bearbeiten kann, desto größer wird später die Ergiebigkeit des Brunnens sein. Ideal sind hier natürlich Wickeldraht- oder VEE SHAPE SCREENS® Filter, die aufgrund ihrer großen Eintrittsflächen verbunden mit den sich konisch aufweitenden Schlitzöffnungen ein Höchstmaß an Entsandungserfolg ermöglichen.

Tab.5.3 Filtereintrittsfläche eines Filterrohres DN 300 mit 1,5 mm Schlitzweite

Material

Lochungsart

Filtereintrittsfläche ca. in %

PVC/PE-HD

Normalschlitzung

Hochleistungsschlitzung

8,1

9,9

PE (Aqua 23)

 

23,0

Stahl

Wickeldraht Profil 250
Hochleistungs-Schlitzbrücke S=3mm
Schlitzbrücke S=3mm

Schlitzlochung

37,5
25,4


14,1

13,0

VEE SHAPE SCREEN®

 

23,1

 

Eine gute Materialauswahl sollte nach den Kriterien der Korrosionsbeständigkeit, einer leichten und sicheren Handhabung und der Wirtschaftlichkeit erfolgen.

 

Bei der Verwendung von Ausbaumaterialien aus PVC-U oder PEHD spielt ein zusätzlicher Korrosionsschutz keine Rolle, da diese Werkstoffe korrosionsfrei sind. Bei Verwendung von Stahlausbauprodukten ist dagegen ein zusätzlicher Korrosionsschutz erforderlich. Mögliche Maßnahmen sind der Einsatz von beschichtetem oder veredeltem Stahl. Beschichtete Stahlrohre sind allerdings sehr anfällig gegen etwaige Beschädigungen beim Transport, der Lagerung auf der Baustelle und beim Einbau und führen daher häufig zu Reklamationen. Eine Verwendung von Edelstahlausbauprodukten ist dagegen unkompliziert.

Für alle Stahlprodukte gilt eine richtige Auswahl der Werkstoffpaarungen um Kontaktkorrosion zu vermeiden.

 

Die richtige Bestimmung des Ausbaumaterials ist eine wichtige Voraussetzung für eine leichte und sichere Handhabung auf der Baustelle. Auch eine sorgfältige Kontrolle des Materials bereits bei der Anlieferung bzw. vor dem Einbau sorgt für einen reibungslosen Ablauf auf der Baustelle.

 

Die Wirtschaftlichkeit wird ebenfalls von einer guten Material- und Lieferantenauswahl bestimmt. Bei einem Anteil des Ausbaumaterials von nur 5 – 10% der gesamten Baukosten eines Brunnens sind oftmals Faktoren wie schnelle und sichere Verbindungstechniken, optimal abgestimmte Baulängen, passende Einbauwerkzeuge und auch insbesondere die hohe Qualität und Zuverlässigkeit des Lieferanten höher zu bewerten als der Materialpreis des Ausbaus.

 

STÜWA verfügt neben einer langjährigen Erfahrung in der Herstellung aller Arten von Kunststoff- und Stahlausbauprodukten auch über ein hoch qualifiziertes Fachpersonal sowohl in der Beratung als auch in  der Auftragsabwicklung und kann dadurch eine optimale Betreuung Ihrer Bauprojekte gewährleisten. Neben dem umfangreichen Standardprogramm ist auch eine individuelle Sonderlösung jederzeit schnell umsetzbar.