Technik

Technik der Feuerlöschbrunnen

Ein Feuerlöschbrunnen soll eine bestimmte Wassermenge über einen bestimmten Zeitabschnitt bringen können. Die erforderlichen Werte werden durch die zuständigen Behörden festgelegt. In der Regel sollen für eine Wohngegend 48 m³/h (800 l/min oder 13,3 l/s) über 2 h erreicht werden. In Industrieanlagen werden meist mindestens 96 m³/h (1600 l/min) gefordert. Dabei ist ebenfalls festzulegen, ob für die Wasserentnahme ein Sauganschluß vorhanden sein muß oder ob die Wassermenge auf verschiedene Brunnen aufgeteilt werden darf.
Die Entnahme von großen Wassermengen an einer Saugstelle macht die technische Ausführung nicht immer leichter als eine Aufteilung in mehrere kleinere Brunnen. Für die Bereitstellung der Wassermenge von 96 m³/h ergibt sich ein Reibungsverlust in der Saugleitung bei DN 100 und 10 m Länge von ca. 1,2 m, eine Geschwindigkeitshöhe von ca. 0,25 m. Rechnet man noch die Höhe der Pumpe über Gelände von ca. 1 m  dazu und bedenkt man, daß die Leistung der Feuerwehrpumpen bei maximal 7 mWS Gesamtsaughöhe erbracht werden, so ergibt sich ein maximaler Betriebswasserspiegel von 7-1,2-0,25-1=4,55 m. Hinzukommt die Absenkung des Wasserspiegels im Betrieb, so das der Ruhewasserspiegel für diese Varianten der Ruhewasserspiegel nicht unter 2 .. 2,50 m liegen sollte. Hier setzt die Physik schnell Grenzen.
Wählt man stattdessen zwei Brunnen á 48 m³/h, so verliert man nur 0,30 m Reibungsverlust und 0,06 m Geschwindigkeitshöhe. die ergibt bei gleichen Voraussetzungen für die Pumpe 7-0,3-,06-1=5,64 m Betriebswasserspiegel und durch die dann geringere Absenkung auch die Möglichkeit des Einsatzes bei Ruhewasserspiegellagen um 4 m unter Gelände.
Die genauen Voraussetzungen für den Einsatz der Brunnenanlage, Brunnentiefe und Ausbauart, die Ausrüstung als Tief- oder Flachspiegelbrunnen müssen zu jedem Anwendungsfall geprüft werden.
Da das Wasser aus Bertiebswasserspiegellagen unter 7 m nicht mehr durch Saugen gefördert werden kann, muß es auf andere Weise aus dem Brunnen gefördert werden. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten.

  1. Tieferlegen des Geländes im Bereich des Feuerlöschbrunnens
    Damit kommt man dem Wasser soweit entgegen, daß doch noch mit einer Pumpe gesaugt werden kann. dieses ist jedoch nur für geringe Tiefendifferenzen möglich. Außerdem muß die Zufahrt gewährleistet sein (auch im Winter), das Niederscchlagswasser muß abgeleitet werden können (NICHT IN DEN BRUNNEN) und die Geländeabsenkung muß ausreichend abgesichert werden.
  2. Einbau einer Pumpe zur Zuförderung des Wassers
    Diese Methode kann immer angewendet werden, mit Einschränkungen auch dann, wenn der Brunnen zwar einen ausreichenden Ruhewasserspiegel, aber eine zu große Absenkung unter Belastung aufweist. Dazu wird eine Pumpe eingebaut, welche das Wasser auf ein saugbares Niveau anhebt. bei Betriebs-Wasserspiegellagen bis ca.13 m unter Gelände kann dazu sogar eine Pumpe mit Lichtstrommotor verwendet werden. ( z.B. GRUNDFOS SP 46-1 mit Motor 230 V 2,2 kW; Wassermenge 48 m³/h bei 7 m WS; 13m-7m=6 m Wasserstandsniveau nach der Pumpe im Brunnen). Dieser kann mit fast jedem Notstromgerät der Feuerwehren betrieben werden. Liegt der Wasserspiegel noch tiefer, muß die Pumpenleistung erhöht werden. Dabei ist die Leistungsfähigkeit der vorhandenen Notstromaggregate zu beachten.
    Generell kann natürlich auch eine Variante mit Netzbetrieb aufgeaut werden. Dabei sollte aber beachtet werden, daß im Brandfall auch der Strom total ausfallen kann oder bei einem Unfall die Schaltsäule weggefahren wird. Bei Netzvarianten sollte deshalb zumindest eine Noteinspeisemöglichkeit vorgesehen werden.
  3. Einbau einer Pumpe zur Bereitstellung des Wassers unter Druck
    Diese Variante ist für den Einsatz die am schnellsten Verfügbare, aber auch dabei müssen verschiedene Punkte beachtet werden.
    Für die Bereitstellung des Wassers existiert insgesamt ein höherer Energiebedarf. Schon für die Bereitstellung von 48 m³/h Wasser bei 80 m Wassersäule benötigt man schon 15 kW Anschlußleistung (z.B. Grundfos SP 46-10). Dazu kommt der Leistungsbedarf für das Anheben des Wasser aus der Tiefe. Im Falle eines Netzausfalls muß ein ausreichend bemessenes Notstromgerät bereitstehen, welches auch den Anlaufstrom aufbringen kann.
    Ein weiterer Punkt, welcher zu beachten ist, ist die Regelung der Anlage. Eine Pumpe, welche 48m³/h bei 80 m WS fördert, erreicht, wenn der Schieber geschlossen wird, dann ca. 135 mWS (13,5 bar). Das findet nicht jeder Schlauch gut. Vor allem wenn im Strang noch zusätzliche Druckerhöhungpumpen betrieben werden, kann das unangenehme Folgen haben. Auch kann die Pumpe nicht ohne Abnahme laufenbleiben. Es können dann auch schnell Schäden durch unzureichende Kühlung des Pumpenmotors und der Pumpe auftreten.
  4. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz einer Bohrlochwellenpumpe. Im Gegensatz zur Unterwassermotorpumpe wird dabei der Motor über dem Bohrloch aufgestellt und die Energie über eine Welle nach unten geführt. Als Antrieb kann dabei ein Elektromotor genauso Verwendung finden wie ein Verbrennungsmotor. Je nach Gerteibeausführung sind sogar beide Antriebe in wechselbarer Zuschaltung denkbar.
    Für die Leistungsbetrachtungen gilt sinngemäß das unter 2 und 3 gesagte. Die Leistungsregelung gestaltert sich beim Verbrennungsmotor einfacher, jedoch ist dafür speziell ausgebildetes Personal erforderlich.
  5. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz von einer Strahlpumpe unter Verwendung von Treibwasser aus dem Tanklöschfahrzeug. Diese werden jedoch nicht mehr hergestellt und sollen nur der Vollständigkeit halber hier erwähnt werden.
     

Diese kurzen Ausführungen zeigen deutlich, welche vielschichtigen Überlegungen beim Einsatz von Feuerlöschbrunnen getroffen werden müssen. In den vorangegangenen Betrachtungen wurden nur die Einsatzgrundlagen der Pumpentechnik erläutert. Hydrogeologische Grundlagen wurden hierbei noch nicht in Betracht gezogen.
Die von vielen ausschreibenden Stellen gewählte Variante “1 Stück pauschal” ist meist hinterher für AG und AN gleichsam 2. Wahl. Eine genaue Leistungsbeschreibung sollte durch den ortsansässigen Brunnenbauer oder durch ein Ingenieurbüro mit Sachkenntnis geplant werden .