Skimmer oder Überlaufrinne?

Ein preiswertes Skimmersystem oder doch lieber eine Überlaufrinne?

Heute definiert sich die moderne Beckenwasseraufbereitung sowohl in öffentlichen als auch in privaten Schwimmbädern primär durch die drei folgenden Parameter: Mechanische Beckenwasserfilterung, chemische Wasserbehandlung und hydraulische Wasserdurchströmung im Schwimmbecken selbst.

Funktioniert ein Glied in der vorstehenden Beckenwasser-Aufbereitungskette nicht optimal, geht das zwangsläufig auf Kosten der Wasserqualität. Und da wir gerade bei den Kosten sind, sei der Hinweis erlaubt, dass es keine Qualität zum Nulltarif gibt, soll heißen, alles hat seinen Preis.

Wichtig ist die richtige Planung

Wer an den Investitionskosten spart, muss wissen, dass er in der Regel bei den Betriebskosten wieder postwendend draufzahlt, sofern er ein bestimmtes Qualitätsniveau wünscht.

Diese Einstellung sollte man daher in den Überlegungen grundsätzlich mit berücksichtigen, denn wie wir alle wissen, ist Sicherheit – und um die geht es im Schwimmbad ja letztendlich auch – nicht teilbar.

Wählt man statt eines fachgerechten Schwimmbadfilters mit entsprechender Filterschichthöhe einen Minifilter als sogenanntes Überraschungsei, ist der Betreiber gezwungen, diesen gravierenden Mangel in der physikalischen Wasseraufbereitung durch eine drastische Erhöhung der Chemikalienzugabe, Stichwort „chemische Keule“, zu kompensieren.

Das gleiche gilt sinngemäß auch für eine mangelhafte Beckenwasserdurchströmung, bedingt durch zu wenige Ein- und Ausläufe, falsche Anordnung der Düsen oder zu geringes Umwälzvolumen.

Durch solche Sparmaßnahmen lassen sich einerseits die momentanen Investitionskosten zwar minimieren, andererseits erhöhen sich wiederum die laufenden Unterhaltungskosten. Bei der Beckenwasserdurchströmung kommt noch erschwerend hinzu, dass sich Fehler bei der Planung und Ausführung in der Regel nicht mehr nachträglich korrigieren lassen, das heißt, sie sind ganz einfach irreparabel.

Das Wechselspiel zwischen mechanischer Wasserfilterung, chemischer Beckenwasserpflege und hydraulischer Beckendurchströmung ist ein Faktum, an dem weder ein seriöser Schwimmbadbauer noch ein anspruchsvoller Schwimmbadbetreiber vorbeikommt.

Selbstverständlich ist eine optimale Beckenwasserqualität nicht nur eine Kostenfrage, sondern auch des gewusstwie, das heißt, die Kosten-Nutzenrelation muss mit den Wünschen oder Vorstellungen des Auftraggebers weitgehend übereinstimmen.

Die Grundforderungen an die Beckenwasserqualität sind – ob im privaten oder öffentlichen Bäderbereich – weitgehend identisch. Das Wasser soll hygienisch unbedenklich sein, optisch kristallklar wirken und entsprechend temperiert zum Baden einladen und möglichst wenig Belastungs- oder Nebenreaktionsstoffe enthalten.

Alles zusammen soll dann obendrein auch noch ohne störende Geruchsbelästigungen vonstatten gehen. Wo setzt nun bei diesem Wasserqualitäts-Anforderungsprofil die Beckenhydraulik an oder wo wird sie qualitätsoptimierend aktiv?

Wesentliche Kriterien, die die Beckenwasserdurchströmung bestimmen:

 

  • Beckengröße oder Beckengeometrie
  • Beckennutzung
  • Umwälzvolumen
  • Durchströmungssystem
  • Kostenaspekte

Der öffentliche Schwimmbadbereich, zu dem auch privat betriebene Gemeinschafts-Schwimmbadeinrichtungen mit unterschiedlichem Personenzugang gehören, unterliegt dem Hygienegesetz. Die Schwimmbadnorm DIN 19643 Teil 1 für öffentliche Schwimm- und Badebecken enthält, bis auf den oben genannten Kostenpunkt, hierfür zweifelsfrei definierte Planungsforderungen.

Dass diese Planungsansprüche wesentlich höher als im Privatschwimmbadbereich sind, versteht sich eigentlich von selbst. Dieser Tatbestand wird auch nochmals dadurch eindeutig dokumentiert, dass die Bädernorm den Hinweis enthält, dass ihre Forderungen nicht für Privatschwimmbäder, also für Bäder mit einer privathäuslichen Nutzung im engsten Familienkreis gelten.

Trotzdem versuchen immer wieder Sachverständige, selbst in gerichtlichen Gutachten bei Privatschwimmbädern die öffentliche Schwimmbad-DIN 19643 anzuwenden. Das ist natürlich totaler Quatsch und zeugt eigentlich von fachtechnischer Überforderung im Schwimmbadbereich.

Eine parallele Funktionsannäherung herzustellen, ist alleine von der Kostenseite absurd. Denn die Investitions-, Platz- und Unterhaltungskosten eines öffentlichen Schwimmbades stehen in keiner Relation zu der technischen Ausstattung eines normalen Privatschwimmbeckens.

Dieses muss es auch nicht, weder hinsichtlich der Belastungsanforderungen durch Schwimmbadbenutzer noch was den chemotechnisch notwendigen Anlagenaufwand betrifft.

Für den Privatschwimmbadbereich gibt es also keine offiziellen Vorschriften etc. mit strafrechtlichem Charakter. Deswegen bewegt sich der Privatbereich jedoch nicht automatisch im baurechtsfreien Raum. Es gibt nämlich auch für Privatschwimmbäder allgemein anerkannte Regeln der Technik und auf diesen Kriterien beruhen die folgenden Praxishinweise.

Um eine effiziente Beckenwasserdurchströmung zu erreichen, ist ein entsprechendes Filterumwälzvolumen notwendig. In der Praxis hat sich gezeigt, dass bei der üblichen Beckenwasserbelastung eine Umwälzung des Beckenwasservolumens innerhalb von rund 5 Stunden ausreicht.

Voraussetzung ist allerdings eine vernünftige Hochschichtfilterung mit einer Filtergeschwindigkeit nicht über 50 cbm/h und eine dazu passende, fachgerecht geplante Beckenhydraulik. Auf den Sinn oder Unsinn von Filterstillstandszeiten in Verbindung mit den unterschiedlichsten Filterkonstruktionen wird in der bereits angekündigten Beitragsfolge zwei näher eingegangen.

Da es im Beitrag hauptsächlich um Privatschwimmbäder geht, wird lediglich mit Querhinweisen auf mögliche, die öffentliche Bädernorm tangierende Punkte verwiesen.

Im Privatschwimmbecken gibt es die folgenden zwei Hydrauliksysteme:

 

  • Skimmertechnik
  • Überlaufrinnentechnik

Mit beiden Systemen lassen sich einwandfreie Wasserverhältnisse erzielen, obwohl die zwei Techniken vom Kostenaufwand und von den baulichen und technischen Notwendigkeiten her sehr unterschiedlich sind. Die Skimmertechnik ist, nicht zuletzt aufgrund der geringen Investitionskosten, im Privatbereich zweifelsohne dominierend.

Im öffentlichen Bäderbereich ist sie seit eh und je nicht erlaubt und trotzdem findet man dieses Oberflächenreinigungssystem nicht nur sehr verbreitet im Ausland, sondern nach wie vor vereinzelt auch bei uns in Deutschland bei älteren Bädern.

Bei den üblichen Beckengrößen mit rechteckiger Kubatur befindet sich der Skimmer respektive Oberflächenreiniger mit Bodenablauf auf der einen Schwimmbeckenschmalseite und gegenüber sind die Beckeneinläufe angeordnet.

Die Skimmer-Installation

Im Freibad wird der Skimmer möglichst in Windrichtung installiert. Da die Skimmerleistung rund 10 cbm/h beträgt, reicht bis zu einer Beckenbreite von rund 4 m in der Regel ein Oberflächenreiniger.

Je nach Filterleistung rechnet man pro Skimmer mit mindestens 2 bis maximal 4 Einlaufdüsen, wobei der Düsendurchmesser zur Verringerung des hydraulischen Druckverlustes oder Einzelwiderstandes rund 25 mm betragen sollte.

Damit die Einlaufdüsen gleichmäßig vom Filtervolumenstrom beaufschlagt werden, verwendet man das sogenannte Hirschgeweih, was nichts anderes bedeutet, als dass die Einlaufdüsen die gleichen Rohrlängen haben und folglich dadurch auch dieselben Volumenströme aufweisen.

Die Filterpumpe sollte möglichst unter der Wasserfläche angeordnet sein, andernfalls besteht die latente Gefahr, dass die Pumpe nach einem Stillstand trockenläuft und dadurch die Gleitringdichtung zerstört wird.

Mit einer Beckenwasserdurchströmung mittels Skimmertechnik lässt sich in Verbindung mit einer fachgerechten Dimensionierung einer effizienten Filtertechnik und entsprechender Beckenwasserpflege durchaus eine vernünftige Schwimmbadwasserqualität erzielen.

Dadurch, dass sich die Wasserfläche rund 20 cm unterhalb des Beckenumgangs befindet, ergeben sich einige Nachteile gegenüber einer Überlaufrinnenhydraulik.

Das sind beispielsweise die Wellenreflexion beim Schwimmen, sich evtl. bildende Randstreifen aufgrund von Ablagerungen, die Bildung einer sogenannten Dunstglocke und die etwas eingeschränkte Optik beim Schwimmen mit dem zwangsläufigen Blickkontakt auf die bereits erwähnte rund 20 cm hohe, umlaufende Beckenkante.

Der Vorteil der tiefer liegenden Wasserfläche ist der bauphysikalisch völlig unproblematische Beckenkopfbereich. Dass die Beckenhydraulik bei einem Skimmerbecken nicht so optimal sein kann wie bei einer umlaufenden Überlaufrinne, ergibt sich zwangsläufig aus der Relation Skimmerbreite und Überlaufrinnenlänge.

Beim Skimmer konzentriert sich das von der Wasseroberfläche abfließende Wasservolumen auf eine Breite von rund 25 cm bis maximal 40 cm und bei der Überlaufrinne erfolgt im Idealfall eine gleichmäßige Wasserdurchströmung mit permanentem Wasserüberlauf in die Rinne.

Da die meisten Beckenwasserbelastungsstoffe im oberflächennahen Bereich sind, nämlich dort, wo sich der Schwimmer befindet, sollten mindestens zwei Drittel des Filterumwälzvolumens kontinuierlich über die Skimmer der mechanischen Wasseraufbereitung zugeführt werden.

Im öffentlichen Bäderbereich wird für Schwimm- und Badebecken zwingend eine umlaufende Überlaufrinne vorgeschrieben, über die dann kontinuierlich 100 Prozent des Umwälzvolumens fließt.

Entscheidend für einen gleichmäßigen, umlaufenden Wasserübertritt in die Überlaufrinne ist die waagerechte Anordnung der Überlaufkante als sogenanntes Streichwehr. Diese Überlaufkante darf laut Bädernorm DIN 19643 maximal nur Abweichungen von nicht mehr als +/- 2 mm aufweisen.

Im Privatschwimmbadbereich wird die Resonanz hinsichtlich der Überlaufrinnentechnik immer größer, nicht zuletzt auch aus ästhetischen Gründen. Ein Wasserspiegel in Beckenumgangshöhe oder gar als St. Moritz-Rinne mit erhöhter Schwimmposition bietet dem Badenden zweifelsohne eine optisch hervorragende Blickbeziehung.

Des Weiteren lässt sich mit einer umlaufenden Überlaufrinne in Verbindung mit einer fachgerechten Beckeneinströmung eine gleichmäßige, weitgehend totraumfreie Beckenwasserhydraulik erreichen.

Dieses beruht zweifelsohne auch darauf, dass das sogenannte abgebadete Badewasser innerhalb kürzester Zeit von der gesamten Wasseroberfläche über die Überlaufrinne der Beckenwasseraufbereitung zugeführt wird.

Hierzu kann die Beckeneinströmung sowohl horizontal gegenläufig erfolgen als auch vertikal über den Beckenboden.

Bei der horizontalen Beckenhydraulik werden die Reinwassereinläufe versetzt zueinander in den Beckenlängswänden, rund 50 cm über dem Beckenboden positioniert. Bei Standardbeckengrößen von 4,00 m x 8,00 m reichen 5 Einläufe und bei Abmessungen von 5,00 m x 10,00 m 6 Einläufe.

Vergleichsweise erlaubt die Schwimmbad DIN 19643 einen maximal Abstand zwischen den beidseitig versetzt angeordneten Einströmöffnungen von einem Drittel der Beckenbreite.

Der erforderliche Mindestdruck an dem Beckeneinlauf errechnet sich laut Bädernorm nach der folgenden Formel:


P = 0,02 · b

P = Düsen-Mindestdruck in bar
b = Beckenbreite in m

Bei der horizontalen Beckenhydraulik befinden sich die Beckeneinläufe mit quadratischer Flächenaufteilung im Beckenboden, wobei die Verrohrung aus Sicherheitsgründen bei wasserundurchlässigen Stahlbetonbecken gemäß DIN 1045 mit in die Sole einbetoniert werden sollte.

Man rechnet in der Regel pro 6 qm Bodenfläche jeweils einen Einlauf DN 50.

Zum Vergleich: Die DIN 19643 geht bis zu einer Beckenwassertiefe von 1,35 m ebenfalls von 6 qm pro Einlauf aus und ab einer Beckentiefe von 1,35 m von 8 qm je Bodeneinlauf respektive 2,8 m quadratischer Seitenlänge oder 3,2 m Kreisflächen-Durchmesser. Die Verrohrung sollte so erfolgen, dass die Einläufe möglichst gleichmäßig mit Reinwasser belastet sind.

Bei der vertikalen Beckenhydraulik ist kein separater Bodenablauf notwendig, weil man die Bodeneinläufe gleichzeitig auch als Abläufe nutzen kann. Dieses ist bei der horizontalen Beckendurchströmung nicht möglich, folglich ist es sinnvoll, dort eine separate Beckenentleerung vorzusehen.

Verschiedene Rinnesysteme

Bei den Überlaufrinnen gibt es die unterschiedlichsten Rinnensysteme. Als keramischer Rinnenstein dominiert die Wiesbadener Rinne mit einer sogenannten senkrechten Beckenbegrenzung in den zwei Abmessungsgrößen von 225 mm und 300 mm.

Die Finnische Rinne hat eine eingetauchte Beckenbegrenzung und besteht aufgrund ihrer individuellen Abmessungen aus handelsüblichen Keramik-Formteilen. Die im öffentlichen Bäderbereich geforderte, farblich abgesetzte Handfasse im Beckenkopfbereich ist auch im Privatschwimmbecken sinnvoll.

Die dritte Überlaufvariante, die St. Moritz-Rinne ist die derzeit wohl attraktivste. Bei ihr fließt das Beckenwasser zunächst über eine Beckenrundung und anschließend an der Beckenaußenwand in eine Überlaufrinne. Um einer evtl. Geräuschentwicklung entgegenzuwirken, verlangen die Richtlinien für den Bäderbau bei tiefen Überlaufrinnen generell eine Ablaufschrägung von mindestens 12 Grad.

Die Anzahl der Abläufe richtet sich nach der Rinnengröße beziehungsweise dem Rinnenquerschnitt. Bei einer Beckengröße zwischen 4,00 m x 8,00 m und 5,00 m x 10,00 m rechnet man bei einer Wiesbadener Überlaufrinne mit mind. 6 Stück Abläufen DN 50 und bei einer tiefen Formteilrinne mit rund 20 x 20 cm beispielsweise mit 4 Rinnenabläufen DN 100.

Aus hydraulischen Gründen ist es sinnvoll, die Überlaufrinnen-Sammelleitung um das gesamte Schwimmbecken herum zu führen und am entferntesten Punkt beispielsweise mit DN 70 zusätzlich zu entlüften.

Als Überlaufrinnen-Sammelleitung reicht in der Regel ein PVC-Abflussrohr mit Steckmuffenverbindung in der Dimension DN 100. An den Zusammenführungspunkten der beiden Rinnen-Sammelleitungen sollte man DN 125 wählen und vor dem 2-4 cbm Schwallbehälter eine zusätzliche Rinnenreinigungsumschaltung vorsehen.

Wie der Bericht eindrucksvoll verdeutlicht hat, gibt es unterschiedlichste Beckenwasser-Durchströmungssysteme, die alle durchaus ihre Berechtigung haben, da man mit ihnen in Privatschwimmbädern eine hygienisch akzeptable Wasserqualität erreichen kann.

Welches Hydrauliksystem tatsächlich zum Einbau kommt, sollte der Schwimmbadbauer gemeinsam mit dem Bauherrn in einem kompetenten Fachgespräch klären, wobei selbstverständlich auch die Filtertechnik und Beckenwasserpflege in die Überlegung als in sich stimmige Kompletteinheit mit einbezogen werden sollten.

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