Elektromotoren für Pumpen und Rührwerke in Kläranlagen

In einer Kläranlage sind die Motoren nicht in einer einzigen Maschine konzentriert: Von dem Moment, in dem das Wasser die Anlage erreicht, bis der Schlamm auf den Lkw geladen wird, übernehmen sie an jeder Station eine andere Aufgabe. Manche schalten mehrmals pro Stunde ein und aus, andere laufen monatelang ohne Unterbrechung. Diese Seite behandelt die oberflächenmontierten Drehstrommotoren, die an diesen Stationen Pumpen, Rührwerke und Gebläse antreiben. Weitere Pumpenanwendungen sind auf der Seite Elektromotoren für Pumpen zusammengefasst.

Zulaufpumpwerk: Pumpenmotoren im Trockenraum

Das Abwasser aus der Kanalisation wird in den meisten Anlagen zunächst in einem Pumpwerk gesammelt und von dort gehoben. Wo die Pumpen in einem trockenen Raum und die Motoren darüber oder daneben angeordnet sind, kommen Standard-Drehstrom-Asynchronmotoren zum Einsatz. Bei horizontalen Pumpen wird der Motor über eine Kupplung angeschlossen; bei vertikalen Pumpen sitzt er mit nach unten gerichteter Welle auf dem Pumpengehäuse.

Die Zulaufpumpe arbeitet mit einem Förderstrom, der sich je nach Tageszeit ändert. Nachts ist der Zufluss schwach, an Regentagen gehen mehrere Pumpen gleichzeitig in Betrieb. Deshalb sind Anordnungen verbreitet, in denen die Pumpen nacheinander zugeschaltet werden und eine in Reserve steht. Für eine Zulaufpumpe der 22-kW-Klasse ist zum Beispiel das Modell 22 kW 1500 U/min Grauguss 180L-4 mit einer Nenndrehzahl von 1470 U/min eine passende Option für solche Trockenraumanwendungen.

Die Motoren von Tauchpumpen und Tauchrührwerken im Nassschacht bilden mit der Pumpe eine Einheit und sind nicht Gegenstand dieser Seite; hier geht es nur um Motoren, die über dem Becken oder Schacht stehen.

Antriebe für Rechen, Sandfang und Siebe

Nach dem Pumpwerk passiert das Wasser die Rechen. Der Kamm der mechanischen Rechenreinigung befördert die zurückgehaltenen Feststoffe nach oben und übergibt sie an eine Förderschnecke oder eine Waschpresse. Diese Antriebe haben eine geringe Leistung, drehen über ein Getriebe langsam und arbeiten je nach Pegeldifferenz intermittierend.

Ähnlich arbeiten der Sandklassierer, der den abgesetzten Sand aus dem Sandfang austrägt, und die Sandpumpe. Das Hauptrisiko ist hier das Blockieren: Ein im Rechen verfangenes Tuch oder Sand, der sich in der Schnecke ansammelt, kann den Motor innerhalb weniger Sekunden festsetzen. Ein schnell auslösendes Schutzrelais und ein Drehmomentbegrenzer am Getriebe schützen den Motor in solchen Situationen.

Belebungsbecken und Gebläsemotoren

Das Herzstück der biologischen Reinigung ist die Belüftung, die den Bakterien Sauerstoff liefert. Die Luft wird mit Drehkolbengebläsen (Roots-Bauart), Seitenkanalverdichtern oder Radialgebläsen zu den Diffusoren am Beckenboden gefördert. Auf diesen Bereich entfällt meist der größte Anteil am Stromverbrauch der Anlage.

Das Drehkolbengebläse ist eine Verdrängermaschine: Die geförderte Luftmenge ist proportional zur Drehzahl, das erforderliche Drehmoment wird dagegen von der Wassertiefe über den Diffusoren bestimmt. Der Motor muss daher auch bei niedriger Drehzahl nahezu dasselbe Drehmoment liefern. Bei großen Gebläsen mit Riemenantrieb sind 2-polige Motoren häufig; so hat etwa das Modell 55 kW 3000 U/min Grauguss 250M-2 eine Nenndrehzahl von 2970 U/min.

Für die allgemeine Motorauswahl bei Ventilatormaschinen siehe die Seite Motoren für Ventilatoren und Absauganlagen, für Gebäude und geschlossene Räume die Seite Elektromotoren für Lüftungstechnik.

Rührwerke und Räumer in Absetzbecken

In anoxischen Becken, Koagulations- und Flockungsbecken sowie Schlammausgleichsbehältern taucht der Rührflügel über eine Welle in das Becken ein; der Motor steht vertikal auf dem Getriebe auf der Brücke über dem Behälter. Der Flügel dreht langsam, daher ist der Antrieb fast immer ein Getriebeantrieb. Flansch und Welle des Motors werden passend zum Getriebe gewählt; Einzelheiten auf der Seite Elektromotoren für Getriebe.

Rund- oder Längsräumerbrücken in Absetzbecken schieben den Schlamm zur Beckenmitte. Die Brücke bewegt sich sehr langsam, die Motorleistung ist gering, doch der Motor ist im Freien Sonne, Regen und Frost ausgesetzt. Für einen kleinen Brückenantrieb kann ein Modell wie 1,5 kW 1500 U/min Grauguss 90L-4 als Beispiel dienen. Wird bei vertikaler Montage ein Regenschutzdach benötigt, geben Sie dies bei der Bestellung an.

Pumpen und Entwässerungstechnik in der Schlammlinie

Der abgesetzte Schlamm wird mit Exzenterschneckenpumpen oder Schlamm-Kreiselpumpen zum Eindicker und von dort zur Entwässerung gefördert. Die Exzenterschneckenpumpe benötigt ein konstantes Drehmoment und hat beim Anlauf einen hohen Widerstand; der Förderstrom wird meist per Frequenzumrichter eingestellt. Für eine Pumpe dieser Klasse kann das Modell 7,5 kW 1500 U/min Grauguss 132M-4 als Beispiel dienen.

Zur Entwässerung gehören Bandfilterpresse, Schneckenpresse und Dekanterzentrifuge. Bandpresse und Schneckenpresse drehen langsam und nutzen Getriebeantriebe. Die Trommel des Dekanters hat dagegen ein hohes Trägheitsmoment; der Anlauf dauert lange, und das Anlaufverfahren (Sanftanlasser oder Frequenzumrichter) wird nach Empfehlung des Maschinenherstellers festgelegt. Auch in Polymeransetz- und Dosierstationen finden sich Rührwerks- und Pumpenmotoren kleiner Leistung.

Die Aufgabe des Elektromotors nach Anlagenbereich

Die Modelle in Tabelle und Text sind nur Beispiele; die endgültige Entscheidung richtet sich nach der tatsächlichen Last von Pumpe oder Gebläse, der gewünschten Drehzahl, der Bauform und den Umgebungsbedingungen des jeweiligen Bereichs.

Schutz des Elektromotors bei Feuchtigkeit, H2S und Dauerbetrieb

In geschlossenen Bereichen einer Kläranlage ist die Luft feucht und mit Schwefelwasserstoff (H2S) belastet. Dieses Gas greift mit der Zeit Kupferverbindungen, Klemmschrauben und unlackierte Metalloberflächen an. Die Baureihen von HEM Motor haben Schutzart IP55 und werden mit elektrostatischer Pulverbeschichtung in RAL 7012 oder RAL 7024 geliefert. Ein IP55-Motor ist nicht für den Betrieb unter Wasser oder für die Reinigung mit Druckwasser ausgelegt; bei einer Aufstellung mit starker Gasbelastung oder Überflutungsgefahr legt die Planung die Schutzmaßnahmen fest – geben Sie besondere Bedingungen bei der Bestellung an.

Wenn Reservepumpenmotoren abkühlen, bildet sich in ihnen Kondenswasser. Eine Stillstandsheizung dagegen sowie PTC- oder PT100-Fühler in der Wicklung für rund um die Uhr laufende Gebläse- und Pumpenmotoren können Sie bei der Bestellung anfordern.

Unsere Drehstrombaureihen sind mit Frequenzumrichtern kompatibel, wie sie zur Drehzahlregelung von Gebläsen und Schlammpumpen eingesetzt werden. Läuft der Motor stundenlang mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment, reicht der Eigenlüfter möglicherweise nicht aus, und ein separat gespeister Fremdlüfter wird ergänzt; bei langen Kabeln zwischen Umrichter und Motor ist ein dU/dt- oder Sinusfilter zu prüfen. Geben Sie beides bei der Bestellung an. Einzelheiten auf der Seite umrichtertaugliche Elektromotoren. Eine technische Betrachtung der Anlage nach Bereichen bietet unser Beitrag Elektromotoren in Kläranlagen und Biogasanlagen.

Welche Angaben sollten Sie für ein Angebot senden?

Damit wir Ihnen schnell den passenden Motor vorschlagen können, nennen Sie uns Maschinentyp (Zulaufpumpe, Gebläse, Rührwerk, Räumer, Schlammpumpe), Motorleistung (kW), Drehzahl (U/min), Netzspannung, Bauform und Stückzahl. Ergänzen Sie, ob der Motor am Umrichter betrieben wird und ob er in einem geschlossenen, feuchten Bereich steht.

Soll ein alter Motor ersetzt werden, senden Sie uns ein Foto des Typenschilds, und wir bestimmen gemeinsam einen gleichwertigen Ersatz. Modelle und Preise finden Sie im Shop Elektromotor kaufen, bei Fragen erreichen Sie uns über die Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Warum erwärmt sich der Gebläsemotor in der Kläranlage ständig?

Das Gebläse läuft Tag und Nacht, und bei Drehkolbenbauarten sinkt das Drehmoment auch bei niedriger Drehzahl nicht. Wird der Motor per Umrichter lange mit niedriger Drehzahl betrieben, kühlt der Eigenlüfter möglicherweise nicht ausreichend; Fremdlüfter und Wicklungsfühler sollten geprüft werden. Auch Riemenscheibenverhältnis und Filterverschmutzung sind zu kontrollieren.

Warum kann ein Reservepumpenmotor beim ersten Einschalten ausfallen?

Ein lange stillstehender Motor kühlt in feuchter Luft ab, und in der Wicklung sammelt sich Kondenswasser. Die Stillstandsheizung ist als Bestelloption erhältlich; außerdem empfiehlt es sich, Reservepumpen in regelmäßigen Abständen kurz laufen zu lassen.

Welcher Motor wird für den Räumer eines Absetzbeckens gewählt?

Die Räumerbrücke dreht über ein Getriebe sehr langsam, daher genügt ein Motor geringer Leistung. Entscheidend sind Flansch- und Wellenmaß des Getriebes; Typenschild des vorhandenen Motors und Getriebedaten sollten bei der Bestellung mitgeteilt werden.

Kann im H2S-belasteten Rechengebäude ein Standardmotor verwendet werden?

Ein Standard-IP55-Motor kann in einem belüfteten Rechengebäude eingesetzt werden; ein geschlossener Raum mit starker Gasansammlung ist für diesen Motor jedoch nicht ausgelegt. Die Belüftung des Bereichs und der erforderliche Sonderschutz sind von der Planung festzulegen und bei der Bestellung anzugeben.

Ist bei der Schlammpumpe ein Frequenzumrichter erforderlich?

Bei Exzenterschneckenpumpen ist der Umrichter verbreitet, weil sich der Förderstrom über die Drehzahl einfach ändern lässt. Da die Pumpe ein konstantes Drehmoment benötigt, sollten die Kühlsituation bei niedriger Drehzahl und die Kabellänge bei der Bestellung angegeben werden.