Wie man eine Handpumpe baut
Inhaltsverzeichnis
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Übersicht
Die meisten Typen von Grundwasserpumpen haben einen Kolben, der in einem Zweiventil-Zylinder hin und her bewegt wird (ein Ventil lässt Wasser nur in eine Richtung durch – hier nach oben):
Saugpumpen haben den Zylinder oberirdisch oder nahe der Oberfläche angeordnet. Deshalb eignen sie sich nur für flache Brunnen. Sie heißen Saugpumpen, weil das Hochziehen des Kolbens einen Unterdruck („Saugwirkung“) im Zylinder erzeugt. Dadurch drückt der Atmosphärendruck von außen das Wasser hoch zur Oberfläche. Da der Atmosphärendruck relativ niedrig ist, reicht die Druckdifferenz nur für eine maximale Tiefe von etwa 7 Metern.
Abbildung 1: Funktionsweise der meisten Pumpenzylinder
Wichtig: Bei zu intensiver Nutzung eines Flachbrunnens kann der Grundwasserspiegel sinken, weil das unterirdische Reservoir abnimmt. Fällt der Spiegel unter 7 Meter, funktioniert die Pumpe nicht mehr.
Vier Typen von Flachbrunnenpumpen werden unten vorgestellt: Ruderpumpe, Kolbenpumpe, Membranpumpe und Halbdrehpumpe (semi-rotary – im Original erwähnt, aber nicht detailliert beschrieben; falls du mehr dazu hast, ergänzen wir).
Ruderpumpe
Die Ruderpumpe ist eine einfachere und günstigere Variante der traditionellen Kolbenpumpe (siehe unten). Ihr schlichtes Design erlaubt eine einfache Herstellung und Wartung mit lokal verfügbaren Fähigkeiten und Materialien. Diese Pumpe muss oft „vorgefüllt“ (primed) werden: Wasser in den Zylinder gießen, damit die Dichtung um den Kolben luftdicht wird. Sehr wichtig: Sauberes Wasser verwenden, um Verunreinigung der Pumpe und die Ausbreitung wasserbürtiger Krankheiten zu vermeiden.
Abbildung 2: Ruderpumpe
Kolbenpumpe
Kolbenpumpen (basierend auf dem Design aus Abbildung 1) sind am weitesten verbreitet. Auch hier besteht das Risiko einer Verunreinigung durch schmutziges Vorfüllwasser. Wenn das Wasser unter Druck gefördert werden soll (z. B. in ein Dorf-Wassernetz) oder höher als der Zylinder (z. B. in einen Speichertank), braucht man eine „Druckpumpe“ (force pump). Der Betrieb ist gleich, aber das Design ist angepasst: Der obere Teil ist luftdicht durch ein Ventil am Auslass plus „Fallenrohr“ (trap tube) und Luftkammer, die den Druck (und damit den Fluss) beim Hochhub aufrechterhalten.
Abbildung 3: Flachbrunnen-Kolbenpumpe
Membranpumpe
Dieses Prinzip wird oft bei Kraftstoffpumpen in Autos verwendet. Die Vergnet-Pumpe ist eine Anpassung für Tiefbrunnen: Sie funktioniert auch in krummen Brunnen (wo stangenbetriebene Pumpen Probleme hätten) und ist relativ einfach zu warten.
Abbildung 4: Membranpumpe
Literatur und weiterführende Quellen
Dieser Howtopedia-Artikel basiert auf dem Practical Action Technical Brief „Human-Powered Water-Lifters“ (menschlich betriebene Wasserheber).
Zum Originaldokument: http://www.practicalaction.org/?id=technical_briefs_water
