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Grundwissen zu Brunnen/Trinkwasser Ausdehnungsgefäßen
Wesentlicher Bestandteil einer Eigenwasserversorgungsanlage ist ein Druckbehälter, meist in Form eines Membrandruckbehälters.
Durch diesen Behälter werden die Anlage vor Druckstößen und die Pumpe vor häufigen Startanforderungen geschützt. Betreibt man eine Anlage ohne dieses Gefäß, können größere Schäden am Rohrnetz, an Pumpen und Armaturen durch zum Teil sehr energiereiche Druckstöße entstehen.
Außerdem wird ein kostspieliges und verschleißförderndes häufiges Starten der Pumpe bei jedem kleinem Wasserverbrauch vermieden

Funktionsprinzip von Membran-Ausdehnungsgefäßen

Bei diesem Bauteil befindet sich ein elastischer Ballon in dem Druckbehälter. Der Druckbehälter ist mit Luft/Stickstoff gefüllt und presst den Ballon zusammen. Das in den Ballon einströmende Wasser komprimiert den Stickstoff, bis es zum Pumpenhöchstdruck kommt und die Pumpe abschaltet. Sollte nun an einer Zapfstelle Wasser entnommen werden, presst das komprimierte Gas das Wasser wieder aus dem Behälter in das Wasserverteilungsnetz.
Wenn alles Wasser aus dem Behälter ins Leitungsnetz gepresst ist, sollte die Pumpe von einem Druckschalter wieder eingeschaltet werden und der Vorgang sich widerholen.

Somit sollte der Vordruck der Stickstofffüllung immer gleich hoch wie der Einschaltdruck der Pumpe sein. Dadurch wird eine maximale Ausnutzung des Volumens des Druckbehälters erreicht. Beim Kauf sind viele Behälter mit bestimmtem Standardvordruck gefüllt. Je nach Anwendung muss dieser Druck dann erhöht oder vermindert werden. Dies geschieht über ein Standard Luftventil wie es auch bei einem Autoreifen verwendet wird.

Was ist bei der Auswahl eines Brunnen/Trinkwasser Ausdehnungsgefäßes zu beachten?

Prinzipiell kann ein solches Gefäß immer nur zu klein und nie zu groß sein. Gerade bei anspruchsvolleren Hauswasseranlagen verhindern große Tanks mit 200 bis 1000 Litern ein Abfallen des Wasserdruckes, wenn z.B. gleichzeitig mehrere Verbraucher Wasser entnehmen.
Die Membrane sollte aus einem Material bestehen, welches keine Schadstoffe an das Wasser abgeben kann z.B. EPDM oder BUTYL. Das Gefäß sollte mit Stickstoff (N2) und nicht mit normaler Luft gefüllt sein. Stickstoff hat größere Moleküle als Luft/Sauerstoff Gemisch. Somit kann viel weniger des Vordrucks durch die Membrane in das Wasser entweichen und der Druck braucht viel weniger häufig kontrolliert zu werden. Außerdem schützt Stickstoff die Innenwand besser gegen Korrosion.
Alle Gefäße die auf dem Europäischen Markt angeboten werden, müssen nach der Druckgeräterichtlinie geprüft sein und ein CE Zertifikat besitzen. Auf einem Typenschild müssen dies und die Daten des Gefäßes bestätigt sein.
Eine wichtige Aussage der Prüfung ist der zulässige Maximaldruck, mit dem das Gefäß betrieben werden darf. Der angegebene maximale Arbeitsdruck sollte so hoch wie möglich sein. Dies stellt sicher, dass die Wandung dick und stabil ist und viele Jahre hält, ohne durchzurosten. Desweiteren ist zu erwarten dass bei Hochdruckgefäßen auch die Membrane dicker und stärker ausgelegt ist, als bei dünnwandigen Niedrigdruck Gefäßen.

Druckgefäße aus Edelstahl bringen nur einen Vorteil,wenn das Gefäß außen dauerhaft Regen und Feuchtigkeit ausgesetzt ist.

Es gibt mehrere Grund Bauformen dieser Ausdehnungsgefäße.

Die kleineren Behälter werden häufig horizontal betrieben und haben neben den Standfüßen auch meist ein Motorfundament, auf dem z.B. eine Pumpe montiert sein kann.
Die Membrane ist austauschar und kann von den meisten Herstellern als Ersatzteil nachgeliefert werden. Die größeren Behälter sind meist vertikal angeordnet.
Für die Gartenwasserversorgung können der Anschlussflansch und das Anschlussstück für die Wasserleitung aus verzinktem Stahl bestehen.
Für die Trinkwasserversorgung und bei agressivem Wasser empfehlen sich Gefäße mit Edelstahlflansch und Anschluss.

In genehmigungspflichtigen Trinkwasserversorgungsanlagen muss das Ausdehnungsgefäß zusätzlich zwangsdurchströmt sein.
Sehr gute Ausdehnungsgefäße ab ca. 100 Liter haben ein eingebautes Manometer an dem der jeweilige Anlagendruck jeder Zeit abgelesen werden kann.

1. Wenn Zapfstellen geöffnet sind,liegt fast kein Druck nirgend wo mehr an ausser am Pumpenkopf.
2.Eine solche Pumpe sollte auf keinen Fall mit einem Presscontrol betrieben werden, da sie einen zu hohen Abschaltdruck imSystem aufbaut.

3. Wenn also mit einem mechanischen Druckschalter geregelt wird, ist ein Membrankessel unverzichtbar,da ansonsten die Pumpe taktet. Ist zwar eine ZDS, die Garantie unter jeden Umständen hat, sollte man aber trotzdemnicht mutwillig zerstören

Bei Tiefbrunnenpumpen (Rohrpumpen) kann es nach 1 bis 2 Jahren zu folgendem Problem kommen:

Der Motor dreht mit normaler Drehzahl aber die Pumpendruckstufe steht. Wenn man jetzt den Motor von der Druckstufe trennt, findet man die Zähne auf der Motorwelle völlig wegkorrodiert. Dadurch kommt keine kraftschlüssige Verbindung zur Druckstufe mehr zustande.

Was ist der Grund?

Viele Brunnen gerade auch in Rheinnähe haben elektrochemisch überdurchschnittlich aktives Wasser.

Die Elektrochemie kennt eine Abstufung aller Metalle („sehr edles Metall“, „edles Metall“, „weniger edles Metall“, „unedles Metall“, „sehr unedles Metall“) nach ihrem Bestreben, sich in Säuren oxidieren zu lassen. Die Standardpotentiale der edlen Metalle haben ein positives Vorzeichen, die der unedlen dagegen ein negatives.

Dadurch fließt ein permanenter Strom zwischem dem "unedlen" Metall, welches in der elektrolytischen Spannungsreihe weiter unten steht und den weiter oben stehenden Metallen. Da die Motorwelle nicht so hoch legiert ist mit ca. -0,3 V tiefer in der Spannungsreihe als z.B. Chrom +1,33 V und höher legierter Stahl +0,77 V und Kupfer +0,52V liegt, fließt ein permanter Strom von der Motorwelle zu den höheren Metallen, die elektrochemisch im Plusbereich liegen. Die unedlen Metalle lösen sich dabei auf, weil Säuren H+ enthalten.

Wie kann das Problem vermieden werden?

Zink liegt z.B. mit -0,7 Volt sehr tief in dieser Spannungsreihe. Wenn man jetzt ein Stück Zink als sogenannte Opferanode in die Nähe der Motorwelle montieren könnte, würde das Zink das Schicksal der Motorachse erleiden und abgetragen werden. Die Motorwelle selbst bliebe dabei unversehrt.

Wie und wo kann das Zink montiert werden?

Man nehme ein rundes Stück Zinkblech mit ca. dem Durchmesser der Pumpe. In dieses werden die 4 Löcher an der Position der Verschraubung zwischen Motor und Pumpe gebohrt und zwischen den Motor/ Druckstufenflansch verschraubt.

Wenn die Motorwelle schon verschlissen ist, hilft nur noch ein Austausch des Motors. Versuche, die korrodierte Motorachse an das innenverzahnte Gegenstück zu schweissen führen zum schnellen Tod der Druckstufe da jetzt keine axiale Bewegung der Druckstufenachse mehr möglich ist.

Quote from Rammbrunnen

Hallo
Dieses soll aber nicht für Hauswasserwerke aus dem Baumarkt gültig sein oder ?? Vordruck bei solch einer Pumpe:Höchstens 1,5 bar mehr als 3 Bar schafft so eine Pumpe selten auch wenn 4 bar drauf steht (Ansaughöhe usw.nicht vergessen)
Gruß Rammbrunnen

Die Aufgabe eines Mebrandruckgefäßes ist die Differenz zwischen Ein- und Ausschaltdruck einer Pumpe aufzunehmen und somit die Schaltspiele einer Pumpe zu minimieren.

Selbst wenn eine Pumpe nur 1 Bar Maximaldruck schafft und bei 0,5 Bar einschaltet, wie z. B. eine 12 Volt Wasserpumpe auf einem Sportboot, so muss das entsprechende Druckgefäß mit 0,5 Bar Luft befüllt werden.

Immer wieder erlebe ich, dass Kunden sich darüber beschweren, dass ihr Druckkessel schon nach wenigen Litern leer ist und die Pumpe zu häufig schaltet. Auf meine Frage nach dem Luftvordruck antworten selbst manche erfahrenen Brunnenbauer: Na ja.. "1, 5 Bar oder was halt beim Kauf drauf war...."

Deshalb hier für alle Interessierten:

Grundsätzlich wird ein Druckkessel mit dem geplanten Einschaltdruck befüllt.

Beispiel: Manueller Druckschalter Geplanter Einschaltdruck 2,5 Bar
Ausschaltdruck 5 Bar.

Der Kessel wird mit 2,5 Bar Luft oder besser Stickstoff befüllt.
In dem Moment wo die Pumpe einschaltet, ist nur Luft und kein Tropfen Wasser im Tank. Bei 5 Bar Ausschaltdruck wird die Luft im Kessel auf ca. die Hälfte ihres Volumens verdichtet und die freiwerdende Hälfte des Kessels füllt sich mit Wasser.

Wird dann wieder Wasser gezapft, entleert sich zuerst wieder der "halbe" Kessel bis ein Druck von 2,5 Bar erreicht ist. Danach schaltet die Pumpe wieder und der Vorgang widerholt sich. Somit ergibt sich ein nutzbares Kesselvolumen von ca. 50 % des Gesamtvolumens.

Zu niedriger Luftdruck im Kessel:

Dies ist der häufigste Fehler. In diesem Fall ist immer ein Teil des Kessels mit Wasser befüllt und das "Schaltvolumen" des Kessels sinkt ggf bis auf Null.

Zu hoher Luftdruck im Kessel:

In diesem Fall nimmt der Kessel erst Wasser auf, wenn der momentane Punpendruck die Vorspannung des Kessels übersteigt. Ergebnis gleich wie bei zu wenig Druck: Das Schaltspiel und somit das nutzbare Volumen des Kessels sinkt.