Ausbaumaterialien hinsichtlich Statik, Hydraulik und Wirtschaftlichkeit

Transkript

1 Bewässerungstag 2014 Landratsamt Karlsruhe, Ausbaumaterialien hinsichtlich Statik, Hydraulik und Wirtschaftlichkeit Stefan Michel, Brunnenbauermeister STÜWA Konrad Stükerjürgen GmbH 1

2 Das Brunnenfilterrohr Herzstück des Brunnens Wichtigstes Organ Empfindlichstes Organ Keine Funktion des Aufbereitens Filterkies bzw. -sand zurückhalten Stützkörperfunktion Brunnenfassungsrohr Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 2

3 Anforderungen an das Fassungsrohr Geringer Filterwiderstand Hohe mechanische Festigkeit Widerstand gegen Alterung Gute Regenerierbarkeit Gute Sanierbarkeit Einfacher Rückbau Sichere Abdichtung Hohe Wirtschaftlichkeit Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 3

4 Ein Rückblick Holz Kunstharzpressstoff Gewebefilter Kupfer und Bronze Keramik / Steinzeug Kunststoff Stahl mit Kunststoffüberzug Nichtrostende Stähle Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 4

5 Aktuell gängige Ausbauvarianten Kunststoff Fassungsrohre Stahl Fassungsrohre PVC-U PE-HD Scheibenfilter Wickeldraht Edelstahl Schlitzbrücke verzinkt Schlitzbrücke kunststoffbeschichtet Schlitzbrücke Edelstahl Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 5

6 PVC-U nach DIN 4925 Ausreichende Festigkeit bis ca. 200 m EBT Sehr gute Korrosionsfestigkeit Niedriges spezifisches Gewicht Einfache Handhabung und Bearbeitung Recyclebar, daher umweltfreundlich Sehr preiswert Lange Lebensdauer Grenzen hinsichtlich Außendruckfestigkeit bzw. Durchmesser Offene Fläche (ca %) Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 6

7 PE-HD Korrosionsfest Gute Beständigkeit gegenüber korrosiven Medien Hohe Elastizität Thermische Schweißbarkeit Geringe Außendruckfestigkeit Schlechte Maßhaltigkeit (Schlitzweiten) Temperaturempfindlich Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 7

8 VEE SHAPE SCREEN Scheibenfilter Große offene Fläche von ca % (DN 300 DN 400) Möglichkeit geringer Schlitzweiten Möglichkeit abgestufter Schlitzweiten Transparentes Material Verschiedene Materialvarianten Hohe Außendruckfestigkeit (Einbau bis ca. 200 m möglich) Sehr gute Regenerierfähigkeit Einfacher Rückbau Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 8

9 VEE SHAPE SCREEN Scheibenfilter Einsatz VEE SHAPE SCREEN im Tagebau Einsatz VEE SHAPE SCREEN bei Trinkwasserbrunnen Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 9

10 VEE SHAPE SCREEN Scheibenfilter Doppelte Kiesschüttung eines Wasserwerksbrunnens (Ansicht der inneren Schüttung) Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 10

11 Schlitzbrückenfilter nach DIN 4922 Je nach Materialwahl sehr gute Korrosionsbeständigkeit in Abhängigkeit von der Wasseranalyse Sehr hohe Außendruckfestigkeit Große offene Fläche von bis zu 30 % (Hochleistungs- SB bis 35 %) Preiswert Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 11

12 Wickeldraht Sehr große offene Fläche von bis zu 50 % möglich Hohe Außendruckfestigkeit Sehr gute Regenerierbarkeit Hohe Investitionskosten Je nach Materialwahl sehr gute Korrosionsbeständigkeit in Abhängigkeit von der Wasseranalyse Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 12

13 Hydraulische Relevanzen Offene Filterfläche in % Filterkapazität Größe, Formgebung der Schlitze Möglichst Kies abweisende Anordnung der Eintrittsöffnungen Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 13

14 Mechanische Relevanzen Festigkeit gegenüber Außendruck Festigkeit gegenüber Biegung und Knickung Zugfestigkeit Unempfindlichkeit gegen Abrieb-, Stoß- und Schlagbeanspruchung Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 14

15 Parameter zu statischen Berechnung am Beispiel Wickeldraht Teufenlage und Gesamtlänge des Filterrohres Durchmesser Schlitzweite Gesamtmasse Einbausituation Wahl des Profildrahtes, d.h.: Kopfbreite und Profilhöhe Wahl der Art und Anzahl der Stützstäbe Ggf. Konstruktion der Rohrverbindung Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 15

16 Faktoren hinsichtlich Gesamtwirtschaftlichkeit Materialkosten Fertigungskosten Einbaukosten Betriebskosten Lebensdauer Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 16

17 Vergleich von Brunnenfiltervarianten Einsatzmöglichkeiten / Auswahlkriterien / Fassungsrohre Offene Fläche/ Filterkapazität Visuelle Kontrollmöglichkeit Außendruckfestigkeit Zugbelastbarkeit Korrosions- Beständigkeit Regenerierbarkeit Rückbaufähigkeit Invest-Kosten Annahme Teufe: 100 m / DN 300 Wickeldraht DIN Edelstahl o Schlitzbrücke DIN Edelstahl + o o + ס Stahl Hochleistungs- Schlitzbrücke Edelstahl ++ o ס Schlitzbrücke DIN beschichtet + o Schlitzbrücke verzinkt + o o Kunststoff PVC DIN ס - - o PVC DIN Kiesbelag ס o o HDPE VEE SHAPE transparent o o VEE SHAPE GF o o VEE SHAPE PE o sehr gut + gut o mittel - schlecht -- sehr schlecht Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 17

18 Risiken für die Dimensionierung Exakte Angabe über die jeweilige Einbausituation Teufenlage des Filters bzw. der Aufsatzrohre Geometrische Eigenschaften des Bohrlochs Kiesschüttungstechnik Einbringung von Abdichtungen Sonst unmittelbare Gefahr von: Oberflächliche Beschädigung Knickung Beulung Kollaps Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 18

19 Fazit Grundsätzlich besteht Daseinsberechtigung für alle gängigen Filterarten Hydraulische Eigenschaften der Brunnenrohre auch von Bedeutung, hier allerdings nur untergeordnete Rolle im Vergleich zu Brunnenabsenkung und Sickerstrecke Ausreichend große Dimensionierung hinsichtlich Statik nötig, da hier der Schaden am Brunnen von existenzieller Bedeutung ist Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 19

20 Vielen Dank für Ihr Interesse Stefan Michel Technische Beratung und Verkauf STÜWA K. Stükerjürgen GmbH Bewässerungstag 2014, Karlsruhe Stefan Michel, STÜWA K. Stükerjürgen GmbH 20