Filterstrecke einbauen und Verfüllung rund um das Brunnenrohr

[moof]

Hallo zusammen,

ich möchte Euch um Unterstützung bei dem folgenden Thema bitten: meine Brunnenbohrung ist abgeschlossen.

Die Tiefe beträgt 13m. Material: Lehm – das Bohrloch ist bis auf 13m stabil und geht nicht zu. Morgen will ich die DIN115 Rohre in den Brunnen stecken. Unten habe ich eine Bodenkappe.

Wasser steht auf 4m. Wenn ich anfange zu pumpen dann sinkt der Wasserstand auf ca. 7,5 – 8m und dann kann ich pumpen wie lange ich will – es ist genug Wasser da.

Mein Plan war: unten 2m (13-12m) Vollwandrohr als Sumpfrohr, dann von 11-7m Filterrohr (0,3mm) und dann 7m, bis nach oben wieder Vollwandrohr.

Passt es Eurer Meinung nach? Die Pumpe würde dann in der Mitte der 2m Sumpfrohr hängen.

Weiterer Punkt zu dem ich Euch fragen will: welches Material kommt jetzt um das blaue Brunnenrohr auf welcher Tiefe?

Ich verstehe das so: da wo Wasser ist kommt Filterkies hin damit da Rohr stabil ist und zusätzlich das Wasser gefiltert wird.

Welchen Kies kann ich nehmen? Muss es dieser teure Filterkies sein den man in den 25kg Säcken kaufen kann oder gibt es eine günstigere Alternative? Kann jemand abschätzen wie viel ich da brauche?

Und dann die Frage aller Fragen. Was kommt dann in die Schicht über dem Wasser?

Ich wäre Euch sehr dankbar für Eure Antworten und verbleibe

mit besten Grüßen
Greg

[Thoralf]

Moin Greg,

zur Verfüllung des Ringraums kann ich Dir nur Laienhaft was sagen. Ich hoffe da meldet sich noch einer der Experten.

Hast Du tatsächlich bis zum Grund der Bohrung Lehm - und dennoch ausreichend Wasser? Erstaunlich.
Im Bereich der Filterschlitze: Kies. Wenn Du den passenden Filterkies nimmst, dann brauchst Du nicht 0,3 mm Schlitze, dann gehen m.E. auch 0,5 mm. (Innerhalb des Ringraumes verlangsamt sich die Wasserströmung). Und darüber Ton/Quellton (da bin ich kein Experte).

Wenn das Bohrloch so stabil ist, dass Du die Rohrtour einfach einstellen kannst, dann würde ich die Bodenkappe unten direkt an das Filterrohr schrauben und die Pumpe dann über die Filterstrecke hängen. Das Filter hat doch ohnehin ein paar cm ohne Schlitze, das ist dann Dein Sumpf. Wenn Du, wie Du schreibst, bei ausreichender Pumpleistung immer noch 5 m Wasser im Bohrloch hast, dann nimm unten 3 m Filterrohr, darüber dann die Pumpe und Du hast dann noch etwas Reserve.

Aber da würde ich mal noch andere Antworten abwarten.

Ich hab 's vor allem aus Pumpensicht betrachtet. Denn die Pumpe gehört normalerweise über die Filterstrecke, und zwar aus folgendem Grund:
Schau Dir mal den Aufbau einer Tiefbrunnenpumpe an: (z.B. hier: https://api.grundfos.com/literature/Gru ... 521608.pdf auf Seite 6) - unten der Motor, dann der Einlaufbereich und darüber die einzelnen Pumpenstufen mit den Laufrädern. Das Wasser strömt am Motor vorbei und dient zugleich als Kühlung. Wenn Du die Pumpe unter die Filterstrecke hängst, dann strömt kein Kühlwasser am Motor vorbei. Für den Anwendungsfall bräuchtest Du eine anders aufgebaute Pumpe. Gibt es auch, würde ich aber ohne Grund nicht einsetzen.

Ach ja, der Materialbedarf: Im wahrsten Sinn des Wortes würde ich mit Pi mal Daumen rechnen: H × Pi/4 × (D_Bohrung² - D_Rohr²). Wenn Du das alles in Dezimetern ausmisst, dann bekommst Du das Ergrebnis in dm³ = Liter. (H: Höhe des entsprechenen Abschnittes, D: Durchmesser von Bohrung und Brunnenrohr)

Nachtrag: ist das der Brunnen aus Deinem Thread von 2019 bis 2023? http://brunnen-forum.de/viewtopic.php?f=7&t=1366

LG
Thoralf

[moof]

Hallo Thoralf,

erstmal danke für alle Deine Antworten in meinen Beiträgen! Und für die Geduld (ja, Thoralf, auch in dem anderen Post)!

Ich habe mich lange nicht gemeldet weil am Brunnen erstmal eine Art Herz-OP durchgeführt werden musste. Mir sind beim bohren die zusammengesteckten Stangen in der Tiefe von 7m auseinandergegangen. Habe alles ausprobiert und war am verzweifeln. Starke Magnete, "Angeln" usw. Hat nichts gebracht. Am Ende habe ich es dann so gemacht, dass ich eine Endoskopkamera genommen hatte, dann die Stangen von obern drauf gesetzt hatte und dann begann die OP . Zeltstangen (diese Glasfiber Stangen) genommen und unten die Kamera fixiert und eine Schraube die in das Loch der Stangen sollte um diese miteinander zu verbinden... Nach mehreren Versuchen war die Schraube drin und die Rohre wieder verbunden. Danach alles sehr langsam nach oben gezogen - die Erlösung!

Alles nur weil ich auf Leute im Forum nicht gehört hatte und das Bohrloch breiter machen wollte. Selbstschuld dass ich wieder paar Abende für den Brunnenbau opfern musste. Jetzt ist es so, dass das Bohrloch insgesamt 13m hat, aber nur auf 12m ist es mit dem breiteren Bohrkopf gebohrt - ich hatte keine Kraft mehr mit dem breiten auf 13m zu gehen. Die Rohre gehen auch nur bis auf 12m rein. PASST FÜR MICH!

So! Nach fast 4 Jahren (meine Frau sagt, dass es über 5 Jahre waren ) ist das ganze Bohrzeug weg und die Rohre sind im Brunnenloch!

Ich habe es so gelöst:
- 12 Rohre, DN 115, je 1m, d.h. 12m
- Unten mit einer Kappe geschlossen
- Unten sind 2 volle Rohre
- Dann kommen 4 geschlitzte Rohre (0.3mm Schlitzweite)
- Dann 6 volle Rohre
- Pumpe hängt ca. 1m über dem mit der Kappe geschlossenen Rohrende
- an die Pumpe ist ein 40mm Schlauch angeschlossen
- oben gibt es dann einen Übergang auf das Gardena Verlegerohr mit 25mm
- der Bohrkopf war bisschen breiter

So pumpe ich jetzt jeden Tag paar Stunden. Fördermenge mit der Rohrkonstruktion (40mm-25mm) Konstruktion liegt bei 8 Sekunden für 10 Liter. Das ist ein Traumergebnis mit dem ich nicht gerechten hatte. Wenn ich es an meine Gartenbewässerung anschließe dann funktioniert es tadellos.

ABER:
Was mir Sorgen macht: das Wasser ist trüb, d.h. es hat die gleiche Farbe wie der Tons/Lehms in welchem der Brunnen gebohrt wurde - leicht gräulich. Ich habe jetzt paar Stunden gepumpt und die Trübung wird immer weniger. Ich habe die Hoffnung, dass das Wasser irgendwann glasklar ist. WAS MEINT IHR? Wie viel muss ich pumpen? Jetzt waren es vielleicht insgesamt 15-20 Stunden.

Ich habe auch noch keinen Kies ins Brunnenloch um das Rohr herum eingebracht. Bringt das auch was bzgl. der Trübung? Eher nicht, oder?

DER NÄCHSTE SCHRITT und die NÄCHSTE FRAGE:
- Was für Kies soll ich nehmen? Welche Körnung. Ich habe gelesen man sollte das doppelte der Schlitzweite nehmen. Das wäre dann bei mir sowas:
https://quarzsand-shop.de/p/filtersand?variant=
in der Körnung 0,7-1,25 (oder gröber?)

aber ich habe Angst, dass dann vielleicht zu wenig Wasser kommt und überlege das hier zu nehmen:
https://quarzsand-shop.de/p/filterkies?variant=1895

Was meint Ihr? Oder gibt es bezogen auf die Fördermenge keinen Unterschied zwischen den beiden Körnungen?

Ich wäre Euch für Eure Unterstützung weiterhin sehr dankbar und verbleibe

mit herzlichen Grüßen
GK

[moof]

Hallo,
kann mir bitte jemand helfen?
Danke und Grüße
GK

[Eriberto]

Moin,

nur so viel von mir:
Lehm/Ton/Schluff wirst du mit keinem Filter 'herausbekommen'!
Da hilft nur klarpumpen.
Plunschmeister hat irgendwo beschrieben, wie ein Brunnen 'in Betrieb zu nehmen ist'.

Stichworte: intervallartiges Pumpen, anfangs mit reduzierter Leistung, langsam ansteigend. "Brunnenentwicklung".
Gruß
Florian

[moof]

Moin,

nur so viel von mir:
Lehm/Ton/Schluff wirst du mit keinem Filter 'herausbekommen'!
Da hilft nur klarpumpen.
Plunschmeister hat irgendwo beschrieben, wie ein Brunnen 'in Betrieb zu nehmen ist'.

Stichworte: intervallartiges Pumpen, anfangs mit reduzierter Leistung, langsam ansteigend. "Brunnenentwicklung".
Gruß
Florian

Hallo Eriberto,

danke für die Antwort!
Ich suche nach der Beschreibung vom Plunschmeister.

Bzgl. Körnung des Filterkies würde es bedeuten, dass ich nicht unbedingt eine kleine Körnung nehmen muss, sondern lieber eine größere wegen der Durchlässigkeit, oder?

Grüße
GK

[Thoralf]

Moin Greg,

ergänzend zu der Antwort von Florian (meine hatte ich bereits begonnen zu schreiben, hat sich zeitlich überschnitten...) Ich kann Dir nur das schreiben, was in der Literatur steht, aber vielleicht hilft es ja...

DVGW-Arbeitsblatt W 123 Bau und Ausbau von Vertikalfilterbrunnen schreibt:

Um eine hohe Ergiebigkeit des Brunnens zu erreichen, einer beschleunigten Brunnenalterung vorzubeugen und eine möglichst intensive Brunnenentwicklung bzw. -regenerierung zuzulassen, sind günstige hydraulische Eigenschaften des Gesamtsystems Brunnen notwendig. Deshalb sollen Filterrohre eine hohe Durchlässigkeit aufweisen. Diese hängt u.a. von der Geometrie und Größe der Eintrittsöffnungen sowie der wirksamen Gesamtfläche der Filterrohre ab. Die Filtereintrittsöffnungen sind dabei auf den anstehenden Untergrund und die Filterkies-/Filtersandkörnung abzustimmen. Je nach Art und Geometrie des eingesetzten Ausbaumaterials kann ggf. eine zweifache Kiesschüttung erforderlich sein.

(Dem Zusammenhang nach verstehe ich das "zweifach" hier nicht als 2 x Schlitzgröße, sondern als innere und äußere Kiesschicht, wie auch immer das gehen soll)

5.3.2.2 Filtersande und -kiese

Folgende Anforderungen sind für Filtersande und -kiese zu nennen:

• Funktionssicherheit, d.h. Durchlässigkeit und Sicherstellung der technischen Sandfreiheit [DVGW W 119 (M)]
• Beständigkeit, auch gegenüber aggressiven und kontaminierten Wässern
• chemische und physikalische Stabilität, Alterungsbeständigkeit
• physiologische Unbedenklichkeit
• gute Einbaubarkeit, Handhabbarkeit
• Lagestabilität
• exakte Positionierbarkeit
• gute Transportierbarkeit
• gute Lagerfähigkeit
• gute Nachweisbarkeit
• keine nachteilige Beeinflussung anderer Brunnenbauteile

Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind im Bereich des mit der Filterstrecke gefassten Grundwasserleiters Sande und Kiese nach DIN 4924 und ggf. Gegenfilter zur oberen Abgrenzung der Filterstrecken einzubauen.

Bei Schüttgütern ist abgepackte Ware zu bevorzugen.

Sande und Kiese für den Brunnenbau müssen frei von Verunreinigungen sein und haben die übrigen Anforderungen der DIN 4924 zu erfüllen. Der danach zulässige Über- bzw. Unterkornanteil ist einzuhalten und vor Einbau zu überprüfen, um ein großes Porenvolumen in der Kiesschüttung zu ermöglichen und Setzungen zu minimieren. Rückstellproben werden empfohlen.

Zur Bestimmung des erforderlichen Filterkorndurchmessers wird auf das DVGW-Merkblatt W 113 verwiesen. Bei Kluftgrundwasserleitern, die nicht zum Absanden neigen, sollte der Filterkorndurchmesser möglichst groß gewählt werden.

Durch Auswertung von Bohrproben und deren Ansprache ist zu entscheiden, ob eine zweifache und/oder eine teufendifferenzierte Schüttung hinsichtlich des zusätzlichen Aufwands angemessen ist, um eine Optimierung des Brunnenausbaus zu erreichen.

Gegenfilter sind immer dort erforderlich, wo über bzw. unter einem grobkörnigen Filterkies (Filterkiese > 2,0 mm Korndurchmesser) Absperrmaterialien eingebracht werden. Der Gegenfilter wirkt als Polster, das ein Infiltrieren der Absperrmaterialien in den grobporigen Filterkies verhindern soll. Er besteht in der Regel aus einem Filtersand, dessen Korndurchmesser ca. den vierten Teil des Durchmessers des geschütteten Filterkieses haben sollte.

Ich würde davon ausgehen, dass die von Fachfirmen als Filterkies angebotenen Filterkiese die Anforderungen erfüllen. Das mit Unter-/Überkorn meint folgendes: Wenn Du gleichmäßig große Körner hast, dann bleibt immer genügend Raum dazwischen. Wenn Du eine gewisse Menge kleinerer Körner hast, dann setzten die sich dazwischen und verringern den offenen Porenraum.

Da das Wasser bei Dir offenbar aus einer stabilen Schicht kommt, würde ich da gar nicht weiter überlegen und eher die größere Korngrößenvariante wählen. Bei gleichmäßiger Körnung ist der prozentuale Anteil des freien Raumes übrigens unabhängig von der Korngröße. Im ganz idealen Fall kannst Du Dir das mit gleichgroßen Kugeln vorstellen, die Du in ein Rohr schüttest: da bleibt immer etwas frei, egal wie Du die Kugeln schichtest. Egal wie groß die Kugeln sind - sind sie alle gleichgroß bleiben 26% frei ( https://de.wikipedia.org/wiki/Porosit%C3%A4t ). Da Dein Kies immer einen Korngrößenbereich hat, also kleinere Kugeln dabei sind, füllen diese die 26% zum Teil auf, so dass die Porosität sinkt.

Der Filterkies zwischen Filterschlitzen und Rand des Bohrlochs dient nicht nur als Filter, sondern auch dazu, die Strömung des Wassers zu verringern. Es gibt einen Maximalwert, der nicht überschritten werden darf, weil sonst kleine Sandkörner mitgerissen werden. (müsste ich jetzt auch erst googeln, irgdendwas mit ein oder drei Zentimeter pro Sekunde war es wohl). Das dürfte bei Dir aber auch kein Problem sein.

Der Link den Du gepostet hattest ist ein Anbieter von Sand allgemein, es steht da was von Poolfiltern. Ob der Kies von Brunnenfiltern anders sein muss, weiß ich nicht. Du könntest auch mal bei Lotze https://lotze-wassertechnik.de/produkt- ... /2280/291/ schauen. Da Lotze Brunnenmaterial anbietet, sollte das passen. Ggf. nachfragen. Bei dem Kies von Lotze ist der Korngrößenbereich enger = gleichmäßiger (in Deinem Link 1:2, bei Lotze 1:1,6 zwischen Kleinst- und Größtkorn. D.h. die Porosität ist größer, wenn Du wieder auf das Beispiel der Kugeln schaust.

Dann gibt es noch das oben erwähnte DVGW-Arbeitsblatt W 119 Bestimmung des Schüttkorndurchmessers und hydrogeologischer Parameter aus der Korngrößenverteilung für den Bau von Brunnen

Aus der Kenntnis der Korngrößenverteilung lässt sich u. a. der erforderliche Schüttkorndurchmesser im Filterbereich eines Brunnens bestimmen. Der ermittelte Filterkies/-sand muss dabei folgendes gewährleisten:
- Optimale hydraulische Erweiterung der Filtereintrittsfläche bis zur Bohrlochwand,
- Zurückhalten des anstehenden Grobkornanteiles,
- Durchlassen des Feinstkornanteiles beim Entsanden (s. DVGW-Merkblatt W 119) und
- Bildung eines Stützkornes zwischen Filter und Bohrlochwand.

Ferner kann die Korngrößenverteilung zur näherungsweisen Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwertes (kf-Wert), zur Bestimmung des Hohlraumanteiles (Porosität) und zur Bodenansprache gemäß DIN 4022 herangezogen werden. Die Bestimmung der Korngrößenverteilung aus Lockergesteinsproben, im Folgenden als Bodenproben bezeichnet, muss deshalb sorgfältig durchgeführt werden.

Dann folgen Ausführungen zur Beurteilung des erbohrten Materials und daraus die Ableitung des Korndurchmessers. Aber da Du nur Lehm hast, bringt das nichts.

In einer Tabelle werden dort Sande / Kiese eingeteilt in
Sand, mit 0,4-0,8 mm / 0,71-1,25 mm / 1-2 mm und
Kies mit 2,0-3,15 mm / 3,15-5,6 mm / 5,6-8 mm / 8-16 mm / 16-31,5 mm

Zur Wassergewinnung werden in der Regel nur Filtersande/-kiese der Körnungen ≥ 0,71 bis ≤ 16 mm verwendet. Die Korngruppe 0,4 bis 0,8 mm nach DIN 4924 wird im Brunnenbau zur Abdeckung von nicht ausbauwürdigen Schluffschichten oder unter Abdichtungen als Gegenfilter eingesetzt. Filterkieskörnungen > 16 mm weisen keine günstigeren Durchflusseigenschaften auf als Körnungen geringeren Durchmessers.

Welche Korngröße tatsächlich die richtige ist, kann ich nicht genau sagen. Aber sowohl mit 1,0-1,6 mm als auch mit 2,0-3,15 mm dürftest Du nichts falsch machen. Deine Trübstoffe würdest Du auch mit kleinen Korngrößen nicht wegfiltern können. Im Grunde hängt es davon ab, ob Du vielleicht doch irgendwelche Kiesschichten beim Bohren des Brunnens hattest, aus denen das Wasser kommt.

Ich würde jedenfalls keine billige Alternative zum Filterkies wählen - wegen der erforderlichen Porosität des Ringraumes.

LG
Thoralf

[Plunschmeister]

Für Lehm gibt es keine Kiesschüttung.
Ist das Bohrloch bis auf die Bohrlochsohle standfest, wird nur eine Schüttung zur Stabilisierung der Bohrlochwand, gegenüber der Brunnenrohrtour ausgeführt.

Die Körnung der Schüttung kann dann hierbei recht groß sein, das hängt natürlich aber auch vom Ringraum ab.
Diese Schüttung hat dann aber keine filternde Wirkung.

[moof]

Für Lehm gibt es keine Kiesschüttung.
Ist das Bohrloch bis auf die Bohrlochsohle standfest, wird nur eine Schüttung zur Stabilisierung der Bohrlochwand, gegenüber der Brunnenrohrtour ausgeführt.

Die Körnung der Schüttung kann dann hierbei recht groß sein, das hängt natürlich aber auch vom Ringraum ab.
Diese Schüttung hat dann aber keine filternde Wirkung.

Hallo Plunschmeister und Thoralf,
danke für Eure Antworten!

Plunschmeister, verstehe ich es richtig, dass es beim Lehm/Ton egal ist wie fein oder grob der Kies ist? Weil keine Filterleistung?
D.h. ich kann gröbere Körnung nehmen wegen der besseren Durchlässigkeit, oder?

Plunschmeister, Florian hat geschrieben, dass Du eine Anleitung fürs Abpumpen geschrieben hast. Kannst Du mir mal bitte den Link zur Verfügung stellen? Ich finde das nicht...

Danke und Grüße
GK

[Plunschmeister]

https://brunnen-forum.de/viewtopic.php? ... pen#p10812

Lehm & Ton sind keine Grundwasserleiter, sondern eher Hemmer. Von daher gehe ich davon aus, das sich die Filterstrecke im Mergel befindet und das Bohrloch daher standfest ist.

...dann kann die Kiesschüttung ruhig sehr grob sein. Würde aber tatsächlich Filterkies verwenden, hier ist die Körnung abgerundet.