Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

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Thoralf
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Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von Thoralf » Do 6. Aug 2020, 22:31

Vorbemerkung: Ich habe überlegt, ob ich das hier unter Brunnenbau-Stories oder unter Schachtbrunnen reinstelle. Ist wohl eher eine Story - einen wichtigen Aspekt würde ich aber gern im Schachtbrunnen-Forum diskutieren. Den des möglichen Nachrutschens von Sand/Kies. Aber dazu später mehr. Und weil es nun eine Story wird, kann ich auch lang und breit berichten und brauche mich nicht kurz fassen. 8-)

Teil 1 - Juli 2019
Ich habe einen halben Meter neben meinem Haus Bj. 1907 einen Brunnen, der wahrscheinlich ebenso alt ist. Geschachtet und mit Brunnen-Ziegeln ausgemauert. Durchmesser 1 m. Tiefe 3,65 m (gerechnet ab OK Brunnenrand, der zwei Steine hoch gemauert ist). Gelegen auf einem ehemaligen Werder zwischen zwei Armen der Elbe, nahe Magdeburg. Also mitten im Urstromtal, mit Wasser ohne Ende. Das Wasser schwankt im Verlauf eines Jahres (Sommer/Winter) meist um irgendwas zwischen 30...50 cm – und in einer längeren Periode, so etwa 10 Jahre, um 2 Meter. Der höchste Wasserstand war mal bei 1,42 unter OK Brunnen und der niedrigste 2019 bei 3,52 unter OK Brunnen. Beim Pumpen fällt der Wasserspiegel um etwa 12...13 cm. D.h. der Brunnen war letztes Jahr praktisch leer. Also doch Ende mit Wasser. :(

Der Brunnen steht direkt im Kies des Urstromtals. Über dem Kies ist eine Schicht aus Lehm und lehmigen Mutterboden, etwa 2 m stark. Also im Untergrund ist schon Wasser ohne Ende, nur eben unterschiedlich hoch im Brunnen. Letztes Jahr bin ich dann noch runter und habe einen alten Eimer in den Grund des Bodens eingelassen, um dort den Saugschlauch/das Fußventil reinzuhängen, um auch die letzten Zentimeter Wasser zu nutzen. Und habe ein paar cm Kies bis zum unteren Rand entfernt.
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Der Schlauch links im Foto gehört zu einer Schmutzwasserpumpe, mit der ich den Brunnen leer pumpte. Die Gartenpumpe selbst steht im Keller, von dort geht ein KG-Rohr unter der Kellerwand hindurch in den Brunnen hinein, durch das KG-Rohr ist der 1¼-Saugschlauch in den Brunnen hinein gelegt. (ich hoffe mal diese Verwendung von KG ist an der Stelle noch akzeptiert ;) - ist ja schließlich KellerGeschoss) Das Stahlrohr rechts gehört zur Schwengelpumpe, die auf der Abdeckplatte des Brunnens steht.

Was ich dabei aus dem Brunnen rausholte: etwas Kies, abgeplatzte (vermutlich wegen Frost) Stücke der Ziegel der Brunnenwand. Und irgendwelches rostiges Zeug. Und ein paar Glasscherben. Zum Glück nur leicht verletzt. (man merkt es kaum, wenn die Hände kalt und nass sind und man sich dann schneidet...)
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Zeug sortieren und aufräumen. Einiges ist fast noch gut, vor allem nach dem Entrosten.
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Und eine Tabakspfeife. Was muss der Vorfahre damals geschimpft haben. ;) Oder er hat erst geflucht, dass ihm seine Zange reingefallen ist. Und dabei ist ihm die Pfeife aus dem Mund gefallen :lol:
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Oberflächlich gesäubert hatte ich den Brunnengrund bereits Jahre zuvor. Die Abdeckplatten lagen davor nicht ganz dicht auf und es gab immer irgendwelche Schnecken oder Frösche, die den Weg hinein, aber nicht mehr hinaus fanden und die dann ... (ich will's gar nicht wissen). Jedenfalls war am Grund eine dunkle Schicht abgelagert, die irgendwann in Millionen Jahren zu Erdöl geworden wäre. :D Das geförderte Wasser selbst war klar. Hatte eine Schmutzwasserpumpe runter gelassen und das Wasser stundenlang abgepumpt und dabei immer wieder mit einer Schaufel den Brunnen "umgerührt", den Schmutz aufgewirbelt, solange bis das Wasser im Brunnen völlig klar war. Auf den neu aufgemauerten Rand kam ein Dichtstreifen (einfach so ein Schaumstoffstreifen, der sonst am Rand von Estrich gelegt wird) und darauf neu gefertigte Abdeckplatten aus Stahl). Nun fällt nichts mehr rein.

... wird fortgesetzt

LG
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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von Thoralf » Fr 7. Aug 2020, 00:14

Teil 2 - April 2020

Das mit dem Eimer im Brunnen war Unsinn, außerdem war den Winter über das Grundwasser weniger gestiegen als es im Sommer zuvor gesunken war. Deshalb musste was grundlegenderes her.
Mein Nachbar hatte schon im Jahr 2019 seinen Schachtbrunnen (ähnlichen Alters, gleicher Bauart) vertieft. Hatte Brunnenrohre DN 125 in den Brunnen gestellt und eingeplunscht. So was wollte ich jetzt auch haben. Konnte mich seiner Technik bedienen, deshalb fiel auch meine Entscheidung auf DN 125. Was bei ihm funktioniert hatte, nahm ich auch: 0,5 m Sumpf, 2 m Filterrohr 0,5 mm, dann Vollrohr. 108 mm Plunscher, Holzzange, Dreibein, Rolle und Seil bekam ich vom Nachbarn.

Der Vorteil, den Brunnen im Brunnen zu bohren: man ist schon durch die ersten dreieinhalb Meter durch, beginnt in der Grundwasser-/Kiesschicht. Die Rohre wurden aber von der Länge her so bestellt als ob man vom Erdboden aus arbeitet. Unten im Brunnen zu arbeiten wäre viel zu umständlich gewesen. Sowohl die Befestigung der Holzklammer + Auflast als auch Wiedereinfädeln des Plunschers wären unten im Brunnen schwierig gewesen. Zu viel Aufwand um drei Meter Rohr weniger kaufen zu müssen. Ziel war, den Brunnen um dreieinhalb Meter auf 7 Meter zu vertiefen, also Sumpf, 2 m Filter und 1 m Vollrohr unter der Brunnensohle.

Hier noch ein Blick in den Brunnen mit besserer Ausleuchtung als im Beitrag zuvor. Das Brunnenrohr steht schon drin, bisher aber nur das Sumpfrohr eingeplunscht. Außerdem noch eine Tauchpumpe, weil ich es für gut hielt den Brunnen leer zu haben (wäre aber nicht nötig). Den Rest des Sumpfrohres hatte ich provisorisch dorthin gesetzt wo vorher der Eimer war (ich wollte ja falls ich nicht fertig werde, weiter Wasser pumpen können). Links vor dem Pumpen, das Wasser ist etwas trübe durch den aufgewühlten Grund, rechts nachdem der Brunnen nahezu leer ist.
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Man sieht auch, dass der Brunnen innen schwarz ist. Bis auf Höhe des (vermutlichen) Mittelwasserstandes, ca. 1,2 m hoch, ist die Brunnenwand mit einer schwarzen, weichen Schicht bedeckt. Ob das Rückstände von Inhaltsstoffen des Wassers sind oder irgendwas organisches (was in Millionen Jahren zu Erdöl wird), weiß ich nicht. Es stinkt jedenfalls nicht und stört auch nicht weiter. Ich sah keinen Grund, das wegzuschrubben.

Den Kies unten an der Brunnensohle hatte ich soweit entfernt, dass man schon den Holzkranz sieht, auf den der Brunnen gemauert ist. Darunter ist nur noch Kies.
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Tiefer als bis dort wollte ich nicht gehen, als ich den Brunnen letztes Jahr am Grund sauber machte und tiefer hätte ich auch nicht gedurft. Vielleicht war auch das schon zu weit ausgehoben. Ist auch egal, denn nach Abschluss der Arbeiten schüttete ich wieder etwas Kies rein in den Brunnen, aber dazu später.
Normalerweise war das Holz dort immer unter Wasser (und ist es auch noch), auch wenn ich so weit pumpe, bis die Brunnenpumpe Luft zieht. Denn Luft darf an das Holz nicht längere Zeit rankommen, dann verfault es. Dauerhaft nass kann es sehr lange halten. So tief hing das Fußventil nicht, dass es da gefährlich für den Brunnen wurde.

Welcher Art das Holz ist, weiß ich nicht. Vielleicht könnte es meine Dendrologin herausfinden, aber dann müsste ich ja eine Probe rausschneiden. Nein, so neugierig bin ich dann doch nicht.

Wenn die Schmutzwassertauchpumpe den Brunnen leer pumpte, dann konnte man sehen, dass das Wasser unten am Rand des Brunnens hervorkam. An einigen Stellen sah man den Sand hoch sprudeln. Aus der Brunnenwandung kam eher kein Wasser. Ich vermute, der Brunnen steht in der Grundwasserführenden Schicht, das Grundwasser steht aber so tief, dass es eben nicht von der Seite kommen kann. Da das schon 100 Jahre so funktionert, wird sich da auch nichts zusetzen. Wenn das Wasser (hoffentlich) mal wieder höher steht, dann kommt es vielleicht auch wieder von der Seite. Aber jetzt eben nur von unten - wir haben derzeit den tiefsten GW-Stand seit Beginn der Aufzeichnungen.

So richtig gut ging es beim Plunschen nicht vorwärts, obwohl der Untergrund kiesig und locker ist. Vielleicht war ich einfach zu dumm zum plunschen. Egal mit welcher Technik ich den Plunscher auf und ab bewegte: es war kaum was im Rohr, wenn ich es mal hoch zog. Ein paar mal war der Plunscher auch sehr schwergängig, irgendwas schien zu klemmen, nur mit Mühe ging es wieder nach oben. Und dann war ganz Schluss, nichts ging mehr. Nicht vor nicht zurück. Ich musste den Plunscher mitsamt dem Rohr wieder nach oben ziehen. ZUm Glück war bis dahin noch nicht viel geschafft.

Die Ursache: Kiesel hatten sich ringsum im Ringspalt zwischen 108 mm Plunscher und 125 mm Rohr verklemmt. Hier ein Blick von unten in das Brunnenrohr und auf die Unterseite des Plunschers - was natürlich erst nach Ziehen des Rohres möglich ist:
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Nachdem es sich beim nächsten Versuch noch einige Mal so nach dem selben klemmenden Gefühl anfühlte, gab ich auf, obwohl der Plunscher nicht noch einmal völlig festklemmte. Ich bestellte dann eine Kiespumpe 108 mm bei einem hier nicht gelisteten Erdbohrer-Verkäufer. Bis dahin hieß es erst mal warten. Die obersten Rohre wurden wieder abgeschraubt, Brunnendeckel zu.

... wird fortgesetzt.

LG
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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von Thoralf » Fr 7. Aug 2020, 17:04

Nachtrag zu meinerm Plunscher-Problem:
Thoralf hat geschrieben:
Fr 7. Aug 2020, 00:14
Ein paar mal war der Plunscher auch sehr schwergängig, irgendwas schien zu klemmen, nur mit Mühe ging es wieder nach oben. Und dann war ganz Schluss, nichts ging mehr. Nicht vor nicht zurück. Ich musste den Plunscher mitsamt dem Rohr wieder nach oben ziehen. Zum Glück war bis dahin noch nicht viel geschafft.

Die Ursache: Kiesel hatten sich ringsum im Ringspalt zwischen 108 mm Plunscher und 125 mm Rohr verklemmt. Hier ein Blick von unten in das Brunnenrohr und auf die Unterseite des Plunschers - was natürlich erst nach Ziehen des Rohres möglich ist:
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Dieses hatte ich im Forum bereits hier: viewtopic.php?f=12&t=1777 zur Diskussion gestellt. Ursache war wohl dass beim Plunschen wohl einige Kiesel nach oben rausgespült wurden und irgendwann haben die sich eben so ringsum verklemmt, dass nichts mehr ging...

Die Lösung bestand dann tatsächlich in einer Kiespumpe.

... wird fortgesetzt.
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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von Thoralf » Fr 7. Aug 2020, 18:55

Teil 3 - Mai 2020

Drei Wochen später war die Kiespumpe geliefert. Die lange Wartezeit war mir bereits bei der Bestellung bekannt, war ordnungsgemäß neben der Beschreibung der Pumpe angegeben (dem Hersteller fehlten einige Schweißteile, also war alles i.O. mit der Bestellung, aber es war dennoch eine lange Zeit wenn man kurz vor dem Ziel ist 8-) ). Nun konnte es aber endlich weiter gehen.

Deckel auf, das oberste Rohr wieder rauf geschraubt und los gehts. Hier nochmal der Brunnen:
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Im dritten Foto sieht man das KG-Rohr zwischen Keller und Brunnen, durch das die Saugleitung verläuft. Innen ist das KG-Rohr durch einen KG-Deckel verschlossen, mit einem Loch im Durchmesser des Spiralschlauches. Nichts hermetisch dichtes - vielleicht besorge ich mir aber noch eine passende Kabelverschraubung...

Und dann konnte die Kiespumpe ihre Arbeit aufnehmen.
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Eigentlich wollte ich es ruhig angehen, aber das Rohr rutschte bei jedem Zug an der Kiespumpe nur so rein. So als würde jemand von unten ziehen. Und das bei nur 50 kg (2 x 25 kg) Auflast. Hatte erst nach Feierabend begonnen und war am Abend fast fertig. Hätte auch fertig werden können, aber das letzte Rohr versenkte ich dann doch erst am nächsten Tag, denn es wurde allmählich dämmrig und ich wollte nicht in der Dämmerung über einem 3½ Meter tiefen Schacht arbeiten. :)

Das Rohr steht über drei bis vier Meter frei, hat anders als im Boden keine Führung. Durch Gurte bzw. Leinen zu den Beinen des Dreibeins habe ich es an der richtigen Position gehalten. Musst nur ab und zu die Leinen lockern, weil die mit nach unten rutschen.

Wegen der schlechten Erfahrungen mit der Kiesbüchse war ich etwas vorsichtig beim Kiespumpen. Wollte nicht noch mal was verklemmen. Dadurch dass die Pumpbewegung relativ langsam durch den Kolben erfolgt und nicht durch das schnelle Auf und Ab der Kiesbüchse konnte aber wohl auch nichts nach oben gespült werden. Die Kiespumpe erlaubte es zwar, den Kolben auch über die Entnahmeöffnung nach oben zu ziehen - aber an dieser Stelle wäre der Sog des Kolbens auch sofort zu Ende gewesen und hätte kein Bohrgut über den Rand der Pumpe hinaus saugen können. Also meine Empfehlung aus Laiensicht und nach der Erfahrung eines einzigen Brunnens: spart nicht an der Kiespumpe!

Fertig. Das sind jetzt 7 m Brunnenrohr im Brunnen:
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Es wäre wohl leicht noch einen oder zwei Meter tiefer gegangen. Kein Wunder bei dem Untergrund.

Meine wichtigsten Erfahrungen beim Arbeiten:
  • Eine Kiespumpe voll Sand + Wasser ist recht schwer. Ich habe allein gearbeitet. Das war eine mächtige Plackerei die Pumpe hochzuziehen, diese dann zu greifen, vom Rohr wegzuziehen und zugleich das Seil wieder nachzulassen, um die Pumpe in die Schubkarre entleeren zu können. Zu zweit wäre es besser gegangen (wollte aber meine Frau nicht mit der schweren Arbeit belasten).
  • Am Dreibein war eine Klampe zum Anschlagen des Seils aufgeschweißt. Das war sehr praktisch, um das Seil zu fixieren, wenn man die Pumpe mal hängen lassen wollte.
  • Ich hatte ein geflochtenes Seil, das ohne eingebaute Dehnung gefertigt war. Das vermittelte ein sehr genaues Arbeitsgefühl.
  • Karabinerhaken mit schraubbarer Sicherungshülse. Eine Sicherung muss unbedingt sein. Federklemme am Haken reicht nicht. Ein paar mal kam die Pumpe mit schräg gestelltem Karabinerhaken nach oben. Ohne Sicherung hätte sich der auch aushaken können.
  • Ein paar mal hatte ich von zu weit außen (außerhalb des Dreibeins) am Seil gezogen. Da begann das Dreibein zu kippen. Konnte es jedesmal gerade so abfangen.
  • Das Dreibein schien ers sehr groß, musste es aber auch sein. Rohr 1 m + Kiespumpe 1 m + ausgezogener Kolben 1 m = 3 m. Es reichte dann gerade so, um unter der Rolle zu bleiben.
  • Ich habe mit Bühnentape am Seil zwei Markierungen angebracht (und diese bei jedem Aufsetzen eines neuen Meterstücks um einen Meter weiter verschoben: die Länge bis zum Ende des Brunnenrohres mit ausgezogenem und mit eingeschobenen Kolben. Damit konnte ich gut beurteilen, wie tief die Pumpe drin ist oder ob der Kolben richtig runtergerutscht ist.
Das Bohrgut:
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Der Kies sah in der oberen Schicht, in der Sohle des bisherige Brunnens, ein kleines bisschen rostig aus. Wahrscheinlich durch die reingefallenen Eisenteile und durch den Rost, der von den vorherigen Abdeckplatten herunter rieselte. Auf das Wasser hatte sich das auch bei der bisherigen Entnahme aus der obersten Grundwasserschicht nicht nachteilig ausgewirkt. Das Wasser im Schachtbrunnen ist klar, wird auch beim längeren Stehenlassen nicht braun.

Weiter unten wurde der Sand und Kies heller (oben auf dem Sandhaufen). Auch das Wasser aus der tieferen Schicht (gleicher Grundwasserhorizont - es wurde keine Lehmschicht durchbohrt) ist demzufolge ebenfalls klar und einwandfrei. Was mich wunderte - oder besser: erfreute - dass die Kiespumpe problemlos auch Steine bis 6 cm einsaugte. Es war eine gute Entscheidung, das Geld dafür auszugeben.

Ich hätte gern mal eine Sieblinie vom Bohrgut. Bei einer früheren, lange zurückliegenden Arbeitsstelle hätte ich sogar Siebe + Rüttelmaschine + Feinwaage zur Verfügung gehabt. Jetzt konnte ich nur exemplarisch den Messschieber auf 0,5 mm einstellen - und feststellen, dass auch Korngrößen unter 0,5 mm dabei sind (die durch diesen Spalt des Messschiebers rutschten. Der Brunnen scheint aber auch noch nach inzwischen 3 Monaten so zu funktionieren wie gleich nach seiner Vertiefung.

... wird fortgesetzt.
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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von Thoralf » Fr 7. Aug 2020, 23:05

Teil 4 – Juli 2020

Beim Arbeiten war das Wasser im Brunnen aufgewühlt und trübe. Kein Problem, ich wusste ja, dass es abwärts geht, mehr interessierte mich nicht. Dann waren die sieben Meter Rohr eingebracht. Fast fertig, denn Nachmessen ergab, das noch ein halber Meter Sand oder Kies im Rohr steckte. Also noch mal die Kiespumpe ran und den letzten Rest Kies raus. Als ich dann aber schon (inkl. Rohr einbringen) die zweite Schubkarre voll Kies hatte, wurde ich misstrauisch und rechnete überschläglich. 1,25 Dezimeter Rohrdurchmesser zum Quadrat sind irgendwas um 1,5 Quadratdezimeter, mal Pi viertel also irgendwas um 1,2 Quadratdezimeter. Das heisst, in einem Meter Rohr (10 Dezimeter) stecken irgendwas um 12 Liter Kies. Das mal dreieinhalb Meter Tiefe macht rund 40 Liter. Ich hatte aber schon mindestens 100 rausgeholt... Habe ich etwa Kies von unten angesaugt? Und ist der dann von oben nachgerutscht? An diesem Punkt machte ich erst mal Schluss und schaute einen Tag später, als sich alles abgesetzt hatte, noch mal hin.

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Tatsächlich hatte sich ein Trichter im Kies um das blaue Brunnenrohr herum gebildet. Örks. Etwa 20 bis 25 cm tief (nicht genau gemessen). Das war so etwa der worst case, das schlimmste was passieren kann. Denn auf der Seite des Brunnens, auf der das Rohr eingebracht wurde, war bereits ein Teil der Brunnenwand bzw. des Holzkranzes unterhöhlt (im Foto: oben rechts). Bin vorsichtig runtergestiegen. Es sah aber alles noch fest aus. Puh. Schweiß von der Stirn wisch! Sofort habe ich den größten Teil des rausgeholten Kieses wieder in den Brunnen gekippt, auf Stiefeln runter und den Kies Richtung Brunnenwand verdichtet. Habe auch so viel Kies genommen, dass der Holzkranz nicht mehr zu sehen war, damit noch etwas Druck auf den Untergrund ausgeübt wird.

Danach den Brunnen noch ein paar mal mit der großen Schmutzwasserpumpe leergepumpt, um die aufgewühlten Trübstoffe rauszubekommen. Bis dann nur noch klares Wasser nachlief. So klar blieb der (Schacht)Brunnen bis heute. Es ist auch nichts nachgerutscht. Keine Zeichen von lockeren Steinen etc. Schwein gehabt.

... wird fortgesetzt

Und nun die Frage – die ich aber auch im Schachtbrunnenforum platzieren kann, wenn sie dort besser hin passt:

Ist so etwas normal, etwas womit man rechnen muss, wenn man einen Schachtbrunnen auf diese Weise vertieft? Und hat man eine Chance, diesen halben Meter Sand aus dem Rohr herauszubekommen? Oder ist das ein Gleichgewicht, das sich zwischen Druck des Kieses im Rohr und Gegendruck von unten einstellt? Dann würde – egal wie viel Kies ich raus fördere – immer wieder so viel von unten wieder reindrücken (und außen ums Rohr herum von oben nachrutschen). Aktuell ist ziemlich genau nur das Sumpfrohr voll Kies. Damit kann ich leben. Und in den inzwischen drei Monaten Pumpbetrieb hat sich an der verbleibenden Tiefe im Brunnenrohr nichts geändert. Ich lasse es erst mal so und messe vielleicht Ende der Saison noch mal, ob die Höhe des Sandbereiches so geblieben ist.

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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von Thoralf » Sa 8. Aug 2020, 11:03

Teil 5 und Schluss - Förderleistung und Filterauswahl

Der Brunnen liefert gut Wasser. Es hat sich bestätigt: weiter unten im Kies des Urstromtals ist immer noch Wasser ohne Ende. Der Wasserspiegel im Brunnen sinkt bei Entnahme von 1,5 m³/h nur um ca. 3 cm. Vorher, bei Entnahme aus der Oberfläche des Grundwassers im Schachtbrunnen, waren es 12 bis 15 cm. Ist auch nachvollziehbar: bei Entnahme aus tieferer Schicht ist der Entnahmetrichter nun größer und dadurch flacher als vorher.

Nochmal zum Feinkornanteil. Das Bohrgut hatte ja einige Bestandteile < 0,5 mm. Also kleiner als meine Schlitzweite von 0,5 mm.
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Ich vermute (oder hoffe), dass durch eine breite Korngrößenverteilung der Feinsandanteil überwiegend in den Lücken zwischen den größeren Körnern bleibt und nicht die Schlitze zusetzt. Es ist eben kein reiner Feinsand. Zudem nehme ich meist nicht mehr als 1,6 m³/h aus dem Brunnen. Mehr (ca. 2,5 m³/h) nur kurzzeitig, wenn ich mal bei offener Leitung die Gießkanne fülle oder mit dem offenen Schlauch einen Baum wässere. Ich hoffe, dass sich mit dieser relativ geringen Entnahme im Lauf der Zeit auch die Kornverteilung rund um das Filterrohr eingestellt hat und die Strömungsgeschwindigkeit gering genug ist.

Mal ein Versuch der Berechnung, für zwei Fälle.

1. Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Schlitze
Das Filterrohr hat über den Umfang verteilt 5 Reihen Schlitze, jeweils 129 Schlitze übereinander, jeder Schlitz ca. 6 cm lang und 0,5 mm breit.

Gesamtquerschnitt der Schlitze:
5 * 129 Schlitze * 60 mm Länge * 0,5 mm Breite = 19.350 mm² = 193,5 cm².
Für 2 Rohre: 387 cm².

Zum Vergleich: der offene Boden des Rohres hat Pi/4 * D² = 122 cm²

Berechnung der Durchtrittsgeschwindigkeit, im Folgenden nur für die Schlitze betrachtet

Wassermenge = 2,5 m³/h = 2.500 Liter / 3.600 s
= 2,5 Liter / 3,6 s
= 0,69 l/s
= 690 cm³/s

Durchtrittsgeschwindigkeit (unmittelbarer an den Schlitzen):
Geschwindigkeit = Volumen/Zeit / Fläche
= 690 cm³/s / 387 cm²
= 1,78 cm/s

2. Strömungsgeschwindigkeit ca. 1 cm vom Rohr entfernt
Dort dürfte die Strömung schon einigermaßen gleichmäßig verteilt sein, Entfernung ist dort bereits etwa doppelt so groß wie der Schlitzabstand. Deshalb kommt jetzt nicht die Schlitzbreite zum Ansatz, sondern die komplette Fläche um den Filterbereich herum, ein Zylinder mit 1 cm Abstand vom Filterrohr.

16 cm Durchmesser (14 cm Außendurchmesser + 2 cm)
16 cm * Pi = 50 cm Umfang
140 cm Filterstrecke ( 2 Rohre mal geschätzt 70 cm Schlitzbereich)
140 cm Länge * 50 cm Umfang = 7.000 cm² durchströmte Fläche

Geschwindigkeit = Volumen / Zeit / Fläche
= 690 cm³/s / 7.000 cm²
= 0,098 cm/s (rund 0,1 cm/s = 1 mm/s)

Googeln führte mich auf http://www.grundwasser.net/brunnenbau/b ... usbau.html
Dort las ich etwas von einer kritischen Geschwindigkeit (ab der Sandkörner mitgerissen werden können) von vkrit = 0,03 m/s. Das sind 3 cm/s. Dieser Wert würde also selbst direkt am Filterschlitz nicht erreicht sein. Und wenn ich davon ausgehe, dass sich ein Weilchen nach dem Anpumpen konstante Korngrößenverhältnisse um den frisch gebohrten Brunnen eingestellt haben, dann würden vielleicht einzelne feine Körner in den Brunnen gespült worden sein, dannach kommt aber aus einem Bereich eines Zentimeters um das Filterrohr (und auch darüber hinaus) nichts mehr nach. Die kritische Geschwindigkeit dürfte auch von der Korngröße abhängen, aber das lasse ich mangels eigenen Wissens erst mal außen vor.

Hat sich jemand in der Runde schon mal damit beschäftigt und kann solche Aussagen zum Filter und zu den Korngrößen bestätigen?

Ich weiß auch nicht, ob die zweite Berechnung so richtig ist oder ob ich da nur den freien Porenraum, vielleicht 10% (?) zugrunde legen darf. Dann wären es etwa 1 cm/s Strömungsgeschwindigkeit.

LG
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marius1988
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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von marius1988 » Do 20. Aug 2020, 05:46

Sehr schöne Zusammenfassung :). Ich denke so werde ich es bei mir auch probieren. Ich habe einen Betonringbrunnen, aktuell ca. 4,5m tief, Wasserstand etwa 4,1m unter der Oberkante, also 40cm vom Boden des Brunnens aus. Der Brunnen ist bei mir also nach knapp 10 Minuten soweit leer gepumpt das nur noch Luft angesogen wird, danach braucht er gut 45 Minuten um wieder für ein paar Minuten Wasser liefern zu können. Ich denke deine Lösung mit dem Brunnenrohr könnte bei mir auch funktionieren :).

MfG
Marius
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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von Thoralf » Do 20. Aug 2020, 21:59

marius1988 hat geschrieben:
Do 20. Aug 2020, 05:46
Sehr schöne Zusammenfassung :). Ich denke so werde ich es bei mir auch probieren. Ich habe einen Betonringbrunnen, aktuell ca. 4,5m tief, Wasserstand etwa 4,1m unter der Oberkante, also 40cm vom Boden des Brunnens aus. Der Brunnen ist bei mir also nach knapp 10 Minuten soweit leer gepumpt das nur noch Luft angesogen wird, danach braucht er gut 45 Minuten um wieder für ein paar Minuten Wasser liefern zu können. Ich denke deine Lösung mit dem Brunnenrohr könnte bei mir auch funktionieren :).
Hallo Marius,

willkommen im Forum.

Bei mir ist unter dem Schachtbrunnen eine sehr mächtige wasserführende Kiesschicht. Das kann man nicht verallgemeinern. Vielleicht hörst Du Dich erst mal bei Nachbarn um. Ansonsten beachte bitte auch die Hinweise von Plunschmeister zu einem bei mir aufgetretenen Problem, das ich separat im Schachtbrunnen-Bereich beschrieben habe: viewtopic.php?f=9&t=2078 Unter anderem müsstest Du klären, was unter den Brunnenringen ist, ob da eine Brunnenbüchse ist o.ä. Vorsichtig(!) mit einem Eisenstab im Kies stochern kann vielleicht Aufklärung bringen. Du musst unbedingt vermeiden, dass etwas nachrutschen kann.

Bei weiteren Fragen mach bitte Deinen eigenen Tread auf, das macht das Lesen übersichtlicher. Vielleicht stellst Du Dein Projekt erst mal in der Vorstellungsrunde vor (gern auch mit einem Bild vom Brunnen - bitte Bilder nur bei picr.de hochladen, wie unter "Bilderupload" beschrieben), spezielle Fragen können auch in den Schachtbrunnenbereich passen.

LG
Thoralf
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rspecht
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Re: Meinen Schachtbrunnen tiefer bohren

Beitrag von rspecht » Mo 10. Mai 2021, 09:52

Hey Thoralf,

du hast ja schon meinen Thread gesehen - deinen kenne ich auch und habe ihn grade nochmal gelesen.
Das mit dem Karabiner kommt mir bekannt vor - ich konnte die Pumpe zum glück angeln ^^
Bei mir ist ja Lehm - nachdem ich deine Story so lese vllt. nicht das schlechteste wenn es nur eine 1m dicke Ton/Lehmlinse ist.
Ich hoffe ich kann bald die gleiche Erfolgsgeschichte schreiben - deine liest sich toll und wenn man mal selbst angefangen hat zu bohren kann man richtig mitleiden.

Grüße
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