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Prävention und Management Forstlicher Krisen (PuMa)

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Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Abteilung Forstökonomie

Wonnhaldestr. 4
D-79100 Freiburg

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Fax: +49 761 4018 333

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Artikel

Autor(en): J. Odenthal-Kahabka
Redaktion: FVA, Deutschland
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Nasslager - Wasserentnahme und Beregnungssysteme

Wasserbezug

Handbuch Sturm
Ratgeber "Forstliches Krisenmanagement"
  • Die VwV "Nasskonservierung von Rundholz" (Ratgeber Nasslager - Rechtliche Regelungen, siehe unten) regelt die grundsätzlichen Maßnahmen der Wasserentnahme in Baden-Württemberg.
  • Die Wasserentnahme erfolgt i.d.R. aus Fließgewässern, seltener aus stehendem oder Grundwasser.
  • Die Berechnung der nötigen Wassermenge mit der "Faustzahl" 1l/sek./1.000 Fm bewegt sich an der absoluten Untergrenze des Wasserbedarfs. Grundsätzlich, aber vor allem bei Abweichungen vom Nasslagerregelaufbau muss der Wasserbedarf höher kalkuliert werden, um eine durchgehende ausreichende Befeuchtung des Holzes zu erreichen. Sommerliche Wassertiefstände sind in die Berechnung mit aufzunehmen.Stehende 

Gewässer

Beregnetes Polter
Foto: R. Willmann

Bei der Entnahme von Wasser aus stehenden Gewässern sollte auf folgende Punkte besonders geachtet werden:

  • Der Wasserspiegel darf keinen großen Schwankungen unterlegen sein.
  • Die Wasserfassung sollte mit Hilfe eines Schachtes abgetrennt werden.
  • Die Tauchpumpe muss fest und sicher befestigt werden.

Fließende Gewässer

  • Zur Berechnung der Nasslagerkapazität muss die ganzjährig zur Verfügung stehende Wassermenge bekannt sein. Auch bei Wassertiefstand muss die benötigte Wassermenge zur Verfügung stehen. Dabei ist auf die verbleibende Restwassermenge im Gewässer zu achten.
  • Gemäß der VwV "Nasskonservierung von Rundholz" aus Baden-Württemberg liegt die Mindestwasserführung bei 60 l/sec beim mittleren niedrigsten Wasserstands- bzw. Durchflusswert (MNQ). Die Entnahmemenge darf ein Drittel der mittleren Niedrigwassermenge nicht überschreiten.
  • Bei fließenden Gewässern empfiehlt es sich, Entnahmeschächte bzw. Entnahmefassungen zu bauen, um auch bei Niedrigwasser eine ausreichende Wassermenge sicherzustellen, Saugleitung und Saugstab vor dem Abschwemmen zu schützen, sowie eine Verunreinigung des Wassers mit groben Schwebstoffen zu vermeiden. Dazu muss der Schacht ca. 1-1,5 m tiefer als die Fluss- bzw. Bachbettsohle liegen. Auf das Schachtunterteil mit Boden (Mindestdurchmesser 1,5 m) werden perforierte Schachtringe aufgesetzt und mit großkörnigem wasserdurchlässigem Material umfüttert.
  • Auch ein Ansaugkorb schützt die Pumpe vor Verunreinigungen.
  • Die Anlage eines Staubeckens im Gewässer kann geringfügige Pegelschwankungen ausgleichen und eine bessere Wasserversorgung sicherstellen.
  • Ist die Wasserführung aus dem Fließgewässer unzureichend, kann das von den Poltern abfließende Beregnungswasser durch Gräben aufgefangen und in ein unterhalb des Polterplatzes liegendes Sammelbecken geleitet werden. Von dort muss es über eine Rohrleitung wieder in das oberhalb gelegene Staubecken zurückgepumpt werden.
Wasserentnahmeschacht
 
Abgetrennter Entnahmebereich
Entnahmeschacht - mit grobem Material umfüttert. Fotos: R. Willmann

Nutzung von Grundwasser

Prinzipiell kann der Wasserbedarf auch aus hochanstehendem Grundwasser gedeckt werden. Je nach Grundwasserstand ist es ein 4-5m tiefes Loch zu graben. Die nachlaufende Wassermenge ist zu prüfen. Ein Entnahmeschacht kann dann analog der für Fließgewässer vorgeschlagenen Vorgehensweise eingesetzt werden.

Anlagen mit natürlichem Druck

Bei ausreichendem Gefälle kann eine Beregnungsanlage auch mittels Schwerkraft betrieben werden. Der für die Beregnung notwendige Wasserdruck wird aus dem Höhenunterschied zwischen dem Gewässer und dem Holzlagerplatz gewonnen. 10 m Höhenunterschied erzeugen einen Wasserdruck von 1 bar. Unter der Berücksichtung eines minimalen Enddrucks an den Regnern und Reibungsverlusten in der Druckleitung ist für den störungsfreien Betrieb eine Höhendifferenz von mind. 30 mWS (Meter Wassersäule) erforderlich. Ist der Höhenunterschied und damit der Druck höher, muss evtl. ein Ventil zur Druckregulierung (Überdruckventil) eingebaut werden

Berechnung des Wasserbedarfs

  • Für eine sichere Konservierung ist ein stündliche Beregnungsmenge von minimal 4 mm/Std. bzw. 1 l/ sec. bei 1.000 fm Rundholz notwendig. Dies ergibt einen Mindestbedarf von 3,6 m3 Wasser /1.000 fm Rundholz /Stunde (bei 4 m Polterhöhe). Besser: 4-5 m3 Wasser /1.000 fm Rundholz /Stunde.
  • Alternative Faustformeln für den Wasserbedarf: je 100 lfm Polterstrang ca. 15 m3/Std. oder pro 4000 fm ca. 15 m3/Std.
  • Auch über die technischen Werte der Anlage kann der Wasserbrauch berechnet werden. Dafür wird der Düsendurchmesser der Regner, die Regneranzahl und der Druck am letzten Regner (festgestellt durch eine Messung mit dem Manometer) benötigt. Anhand dieser drei Werte kann über die unten angegebene Tabelle der Wasserverbrauch eines Regners pro Stunde abgelesen werden. Multipliziert mit der Gesamtanzahl der Regner erhält man den Gesamtwasserverbrauch pro Stunde für die gesamte Beregnungsanlage.
Düsendurchmesser (mm) /Regnerdruck (bar) /Wasserverbrauch (pro Std.)
Düsendurchmesser/Regnerdruck 2,5 bar 3,0 bar 3,5 bar 4,0 bar
4,0 mm 0,93 m3 1,02 m3 1,11 m3 1,19 m3
4,2 mm 1,04 m3 1,14 m3 1,23 m3 1,32 m3
4,5 mm 1,20 m3 1,32 m3 1,42 m3 1,52 m3
4,8 mm 1,38 m3 1,51 m3 1,63 m3 1,75 m3
Quelle: Graf Kanitz, AFZ 5/1991, 245-247.

Zuleitung

Die Rohrleitungen können aus Metall-Schnellkupplungsrohren, PE-Schnellkupplungsrohren oder Polyethylen-Rohren bestehen. Bei allen Rohren sollte auf ausreichende Dimensionierung geachtet werden. Bei langen Leitungen sollten große Durchmesser gewählt werden, da weniger Reibungsverluste entstehen.

Metall-Schnellkupplungsrohre (6 m Länge) PE-Schnellkupplungs­rohre Polyethylen-Rohre (Ringe, 50-100 m Länge)
  • leicht zu verlegen
  • leichter und schneller Auf- und Umbau
  • leicht zu transportieren und zu lagern
  • Weiterverkauf i.d.R. problemlos möglich
  • Etwas teurer als PE-Rohre
  • etwas günstiger als Metall-Schnellkupplungsrohre
  • Geringere Druckverluste in der Leitung
  • Geringere Frostempfindlichkeit- 30% günstiger als Metallrohre
  • werden durch UV-Licht spröde
  • Weiterverkauf nach Beregnung schwierig
  • Sperrig und unhandlich im Gebrauch
Rohrdimensionen
          PE         Metall    
außen mm 50 63 75 90 110 125 50 70 89 108 133
innen mm 44 56 66 80 98 111 48 68 86 105 130
Durchflussmenge m3/h 7 14 22 36 61 86 9 23 43 72 130
Quelle: Graf Kanitz, AFZ 5/1991, 245-247.
Schema Rohrdurchmesser/Druck
Quelle: Graf Kanitz, AFZ 5/1991, 245-247.

Feinverteilung

  • Verteiler, Ventile und Kontrollinstrumente sollten an zentrale Stelle angebracht werden
  • Als Regner werden überwiegend Schwinghebel-Vollkreisregner, für die Stirnflächenberegner auch Sektorenregner mit Wendeeinrichtung eingesetzt.
  • Wenn das Holz losweise gelagert wird, muss die Beregnungsanlage sektoren- oder strangweise betrieben werden können.
  • Die Holzpolter müssen von den Regnern vollständig erfasst werden (Oberfläche, Stirnflächen, Polterflanken, Windabdrift beachten!). Eine Überdeckung der Regnerkreise (Dreiecksverband) gewährleistet eine optimale Abdeckung (zwei Reihen je Querpolter, Regnerabstand in der Reihe von 12 - 14 m).
Schema Regneraufbau bei gegenüberliegenden Poltern
Regneraufbau bei gegenüberliegenden Poltern. Quelle: Willmann, R., Forstdirektion Freiburg.
  • Die Beregnung der Stirnflächen ist zwingend notwendig!

Beregnung ohne gegenüberliegendes Polter:
Wenn kein gegenüberliegendes Polter zur Stirnflächenberegnung genutzt werden kann, muss ein separater Strang für die Stirnflächenberegnung vor dem Polter angelegt werden. Dabei kann – je nach Länge des Holzes – auch darauf verzichtet werden, auf dem Polter zwei Stränge im Dreiecksverband anzulegen (siehe Abbildung unten). Die Regner können entweder auf kurzen Stammabschnitten oder an in alten Autoreifen einbetonierten Eisenstangen montiert werden, die vor den Stirnseiten aufgestellt werden

Schema Regneraufbau ohne gegenüberliegendes Polter
Regneraufbau ohne gegenüberliegendes Polter. Quelle: Willmann, R., Forstdirektion Freiburg.

Pumpentypen

  • Zum Einsatz können Saugdruckpumpen, aber auch Unterwasserpumpen kommen, deren Reinigung allerdings bei Verstopfung aufwändiger ist. Diese bieten sich daher eher bei Grundwasserentnahme oder bei Verwendung von durch Absinkbecken geklärtem Wasser an.
  • Steht die endgültige Holzmenge noch nicht fest, sollte vorsichtshalber eine großzügige Pumpenleistung kalkuliert werden, damit später keine aufwändige Nachrüstung nötig wird. Nicht selten stellten sich in der Anfangsphase entworfene Nasslagerpläne in der Umsetzungsphase als zu theoretisch heraus. Faustzahl: 1Kw Pumpenleistung pro 1.000 Fm Lagerholz.
  • Für einen eventuellen Ausfall der Beregnung muss mit Ersatz- und Reparaturmöglichkeiten vorgesorgt werden. Als sehr hilfreich hat sich deshalb der Erwerb von Ersatzteilen auf Vorrat, insbesondere von Ersatzpumpen herausgestellt.

Steuerung der Beregnung

  • Mit Beginn der Einlagerung muss zu jeder Zeit eine ausreichende und gleichmäßige Feuchte des Holzes gewährleistet sein. Im Sommer sind bis zu 18 Stunden, im Winter 8 - 10 Stunden Beregnung nötig.
  • Der Dauerberegnung ist gegenüber der Intervallberegnung der Vorzug zu geben!
  • Auch im Winter ist auf eine ausreichende Befeuchtung des Holzes zu achten. Durch die geringere relative Luftfeuchte besteht große Austrocknungsgefahr.
  • Nach der Einlagerung des Holzes muss die Beregnung so schnell wie möglich unterbrechungsfrei einsetzen. Es ist sinnvoll, bereits während der Einlagerungsphase bzw. des Polteraufbaus mit der Beregnung zu beginnen, damit insbesondere die unteren Lagen von Anfang an ausreichend befeuchtet werden. Eine strang- bzw. sektorenweise angelegte Beregnungsanlage ermöglicht einen frühzeitigen Beginn der Beregnung.
  • In den ersten 3 - 5 Wochen sollte das eingelagerte Holz kontinuierlich beregnet werden, um eine Grundfeuchte zu garantieren. Danach kann auf einen nächtliche Beregnung i.d.R. verzichtet werden.
  • Mit einer installierten Zeitschaltung bei der Ein- bzw. Auslagerung kann verhindert werden, dass die Beregnung versehentlich ausgeschaltet bleibt.
  • Eine Abschaltung der Beregnung ist nur bei ergiebigem Landregen über mehrere Stunden Dauer zu rechtfertigen. Auf keinen Fall darf vergessen werden, die Anlage wieder anzufahren. Daher im Zweifel die Beregnungsanlage in Betrieb lassen.

Materialliste

Artikel Beschreibung
Bachfassung PE-Rohre, Ø 15 bis 20 cm
Absinkbecken Container oder alter Tank mit Abscheidungskammern, evtl. Zementringe, Sandseperator
Grobfilter Beim Einlass: 2 mm KörnungBeim Auslass: 1 mm Körnung
Sieb/ Ansaugkorb Beim Auslass vom Absinkbecken evtl. selbstreinigend
Zuleitung zur Beregnungsanlage Metall, PE oder Feuerwehrschläuche, Ø 8 bis 12 cm
Druckreduzierer Bei Höhenunterschied über 80 m zwischen Entnahmestelle und Nasslager
Verbindungen, Muffen, Verzweiger, Endstopfen Aus Messing oder Kunststoff
Wasserzählwerk Messung der Durchflussmengen in m3
Manometer Druckkontrolle in bar
Ventile Einfache Ventile genügen, Überdruckventil: 8 bar
Leitungen auf dem Holzlager PE- oder Feuerwehrschläuche, Ø 6 cm, die bewegliche sein müssen
Leitungen zu den Regnern PE- oder Gummischläuche, Ø 2,5 cm
Regner Bewegliches Stativ
Regner Wartungsfreie Kreis- oder Sektorenregner, Düse Ø (3,5) bis 5 mm
Ansaugschlauch Beweglicher, längsversteifter Schlauch
Sieb Mit Rückschlagventil, evtl. selbstreinigend (teuer!)
Pumpe ausreichend dimensionierte (Leistungsreserven einkalkulieren), wartungsfreie Pumpe mit Elektroantrieb
Elektroventile/Schaltuhr Schaltuhr mit 2 bis 3 Programmen
Materialliste in Annlehnung an das "Waldschadenshandbuch", S. 12 BUWAL, Eidg. Forstdirektion und Sektion Holz (Hrsg.), Bern, 1993, verändert.

Unterhalt, Kontrollen

  • Der Betreuungsaufwand der Nasslager ist hoch und personalkostenintensiv.
  • Für jedes Nasslager sollte von Anfang an eine Person (bei größeren Plätzen mehrere Personen) mit den Aufgaben der Nasslagerbetreuung betraut werden (Nasslagerbetreuer, Platzbetreuer).
  • Ein häufiges Wechseln der Nasslagerbetreuer sollte vermieden werden.
  • Eine umfangreiche Kontrolle der Nasslager ist unbedingt notwendig. Die Einrichtungen müssen täglich auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft und in regelmäßigen Abständen gewartet werden. Überprüft werden sollten:
    • Funktion der Sprinkler
    • Wasserdruck
    • Wasserdurchflussmenge
    • Funktion der Pumpe
    • Funktion der Ventile
    • Leitungen
    • Absperrungen
  • In jedem Fall sollten für den Beregnungsausfall folgende Dinge vorab geklärt werden:
    • Ersatzbeschaffungsmöglichkeiten einer Pumpe
    • Reparaturmöglichkeiten
    • Zuleitung von Wasser aus anderen Gewässern
    • Notberegnung mit Hilfe der Feuerwehr (nur bei Plätzen < 50.000 Fm Lagerkapazität möglich)
    • Verschleißteil/ Ersatzteillager (Ersatzregner, Schläuche, Rohre, Magnetventile)
  • Auch die Berechnung der LKW-/ Transportleistung für die Einlagerung gehört zu einer vollständigen Nasslagerplanung. Die voraussichtliche Transportkapazität ist bereits bei der Planung zu berücksichtigen.
  • Die Sorgfalt in der Betreuung eines Nasslagers steigt, wenn sich das gesamte Forstamt dafür verantwortlich zeigt, oder noch besser, wenn der Kunde bzw. der zukünftige Holzkäufer von Anfang an bei der Nasslagerkonzeption und -betreuung beteiligt ist.
Mögliches Problem Abhilfe
Die Lager- und Beregnungskapazität reicht nicht aus, da mehr Holz als geplant in das Nasslager kommt. Bereits bei der Planung ausreichend Spielraum für Kapazitätserweiterung einplanen und den Wasserbedarf großzügig kalkulieren.
Unterberechung der Beregnung bei Ein bzw. Auslagerung des Holzes. Installation einer Zeitschaltuhr, damit die Beregnung nicht versehentlich ausgeschaltet bleibt.
Ungeeignetes Holz (schlechte Qualität, ungenügende Sortierung). Unbedingte Qualitätskontrolle zu Beginn der Einlagerung, evtl. auch Holzfeuchtemessung vor Beginn der Einlagerung.
Mangelnde Stirnflächenberegnung. Aufbau zusätzlicher Regner
Verstopfungen der Pumpen, Rohre und Regner durch verschmutztes Wasser. Einbau von Entnahmeschächten mit Ansaugkorb und (Grob-) Filtereinrichtungen.
Einbau eines AbsinkbeckensTägliche Überprüfung der Anlage, ggf. Spülung mit klarem Wasser oder Druckluft.
Versumpfen des Bodens durch schlechte Entwässerung. Verminderte Tragfähigkeit der Wege. Anlegen eines Abwassersystems mit Durchlässen unter den Wegen.
Einbau von wasserdurchlässigem Material in die Wege.

Arbeitssicherheit

Die Einrichtung und der Betrieb der Nasslager ist mit Unfallgefahren verbunden.
Da nicht auszuschließen ist, dass auch Unbefugte den Nasslagerplatz betreten, sind Schilder aufzustellen, die auf die Gefahren des Nasslagerplatzes hinweisen und einen Haftungsausschluss beinhalten.
Zur Sicherstellung des reibungslosen Betriebs müssen vermooste, rutschige Holzpolter bestiegen werden. Damit die Arbeit auf beregneten Holzpoltern möglichst sicher gestaltet wird, sind folgende Punkte zu beachten:

  • Die Beschäftigten sind über die bei ihren Tätigkeiten auftretenden Gefahren sowie über die Maßnahmen zu ihrer Abwendung zu unterweisen.
  • Beregnungsanlagen sind so einzurichten, dass sie möglichst wartungsfrei betrieben werden können. Regner auf Poltern sind so anzuordnen, dass sie zur Wartung leicht erreicht und Wartungsarbeiten ohne Absturzgefahr ausgeführt werden können.
  • Zum Besteigen und Begehen von Nasspoltern ist wegen erhöhter Rutschgefahr von den Forstämtern geeignete persönliche Schutzausrüstung zur Verfügung zu stellen. Erforderlich sind festes Schuhwerk und Steigeisen sowie Regenkleidung.
  • Durch organisatorische Maßnahmen ist sicherzustellen, dass die mit der Kontrolle und Wartung von Beregnungsanlagen beschäftigten Personen eine Mitteilung über Arbeitsort, Arbeitsweg und Zeitpunkt der voraussichtlichen Rückkehr hinterlassen. Die Arbeiten sollten möglichst zu zweit durchgeführt werden.

Weitere Hilfsmittel und Ausrüstungsgegenstände zur Durchführung von sicherer Arbeit können sein:

  • Werkzeugtasche als Umhänge-/Gürteltasche für die Mitnahme des Werkzeugs und voraussichtlich erforderlicher Ersatzteile.
  • Stützstock mit Dorn zum zusätzlichen Abstützen auf den Stämmen.
  • Regenschutzkleidung, falls bei laufenden Regnern gearbeitet werden muss.
  • Leitern zum Aufstieg auf Polter in besonderen Fällen.
  • Aufgelegte Laufstege, evtl. mit Trittleisten.

Hinweis

Dieser Beitrag ist Teil des Ratgebers "Handbuch Sturm - eine Arbeitshilfe für die Sturmschadensbewältigung", in dem eine Vielzahl weiterer Themenbeiträge aufgeführt sind.