Siebrechen für Kläranlagen: Bauarten und Auswahl

Die Rechenanlage ist auf nahezu jeder Kläranlage die erste Reinigungsstufe – und sie entscheidet darüber, wie zuverlässig alle nachfolgenden Stufen arbeiten. Lappen, Feuchttücher, Fasern und Haare, die den Zulauf passieren, wickeln sich um Pumpenlaufräder, verstopfen Belüfter und setzen Membranen zu. Dieser Leitfaden erklärt die wichtigsten Bauarten von Siebrechen und Feinrechen für Kläranlagen, den Einfluss von Spaltweite und Lochung auf den Abscheidegrad, die Anforderungen an Gerinne und Rechengutbehandlung sowie die Daten, die Sie für die richtige Auswahl benötigen.

Die Aufgabe des Rechens in der mechanischen Vorreinigung

Ein Abwasserrechen entfernt grobe und faserige Feststoffe im Zulauf, noch vor Sandfang und biologischer Reinigung. Die EN 12255-3, die Norm für die Vorreinigung, ordnet Rechen gemeinsam mit Sand- und Fettfang der mechanischen Stufe zu. Ein gut ausgelegter Rechen schützt Pumpen, Rührwerke und Belüfter, reduziert Ablagerungen in den Becken und hält den Belebtschlamm frei von Verzopfungen. Üblich ist eine gestufte Anordnung:

• Grobrechen mit Stababständen von typischerweise 10 mm und mehr, vor allem zum Schutz der Zulaufpumpen vor großen Gegenständen.
• Feinrechen mit Öffnungen von etwa 1–6 mm, die den Großteil von Lappen, Fasern und Hygieneartikeln zurückhalten und den Standardschutz für die Biologie bilden.
• Mikrosiebung unter 1 mm, vor empfindlichen Verfahren oder – mit Gewebe-Trommelfiltern – zur Nachbehandlung des gereinigten Abwassers.

Auf den Feinrechen folgt in der Regel ein kombinierter Sand- und Fettfang, der mehr als 95 % der Sandpartikel über 0,2 mm sowie 50–80 % der Öle und Fette abscheidet. Eine gute Rechenanlage hält diese Stufe frei von Störstoffen.

Bauarten von Feinrechen für Kläranlagen

Für die Feinrechenstufe haben sich vier Bauarten etabliert. Welche am besten passt, hängt von Durchfluss, Gerinnegeometrie, Feststofffracht und gewünschter Öffnung ab.

Rotierender Trommel­siebrechen

Ein rotierender Siebkorb aus Lochblech oder Spaltsieb hält die Feststoffe zurück, hebt sie durch die Drehung aus und wird mit Sprühdüsen oder Bürsten gereinigt. Trommelsiebrechen erreichen feine Öffnungen in einer kompakten Einheit und werden oft mit einer integrierten Schnecke kombiniert, die das Rechengut fördert, wäscht und verdichtet.

Stufenrechen

Abwechselnd feste und bewegliche Lamellen, treppenartig angeordnet, heben das zurückgehaltene Material Stufe für Stufe aus dem Gerinne. Das Rechengut bildet einen Filterteppich, der die Abscheidung feiner Stoffe verbessert. Stufenrechen bewältigen hohe Feststofffrachten und breite Gerinne und sind auf mittleren und großen kommunalen Kläranlagen verbreitet.

Bandrechen und Lochblechsieb

Ein umlaufendes Band aus gelochten Siebelementen bewegt sich durch das Gerinne und transportiert die Feststoffe zur Abwurfstelle. Runde Löcher halten Fasern und Haare wirksamer zurück als Spalte gleicher Weite, weil längliche Partikel nicht der Länge nach hindurchrutschen können. Deshalb werden gelochte Bandrechen vor Membranbelebungsanlagen bevorzugt.

Spiral­siebrechen mit integrierter Presse

Siebtrog und Förderschnecke sind in einer schräg eingebauten Einheit kombiniert. Die Schnecke räumt das Sieb, fördert das Rechengut nach oben und entwässert es in einer Presszone. Spiralsiebrechen sind kompakt und wirtschaftlich für kleine Kläranlagen, Pumpwerke und industrielle Anwendungen mit moderaten Durchflüssen und schmalen Gerinnen.

Unsere mechanischen Feinrechen sind als rotierende Trommelsiebrechen, Stufenrechen und Bandrechen mit Spalt- oder Lochöffnungen von 0,5 bis 6 mm erhältlich, für Durchflüsse von 5 bis 2.000 l/s und Gerinnebreiten von 200 mm bis 3.000 mm.

Spaltweite, Lochung und Abscheidegrad

Die Öffnung – angegeben als Spaltweite oder Lochdurchmesser – ist der wichtigste Auslegungsparameter. Sie bestimmt, wie viel Material zurückgehalten wird, wie hoch der Druckverlust ausfällt und wie viel Rechengut anfällt.

• 6 mm ist bei konventioneller biologischer Reinigung üblich, wenn ein robuster Schutz ausreicht.
• 3 mm bringt einen deutlich höheren Rückhalt von Fasern und Hygieneartikeln und verringert Verzopfungen in den Becken.
• 1–2 mm Lochblech ist vor Membranverfahren üblich; die Vorgaben des Membranherstellers sind maßgeblich.

Der Abscheidegrad beschreibt den Anteil der rechengängigen Stoffe, den der Rechen zurückhält; unsere Feinrechen erreichen mehr als 98 % bei Nennöffnung. Für empfindliche Verfahren wie MBR-Kompaktanlagen werden feinere Lochungen gewählt, weil schon geringe Mengen Haare an den Membranmodulen verzopfen können.

Die Mikrosiebung ist eine andere Aufgabe. Trommelfilter mit Edelstahlgewebe von 10–100 µm reinigen den Kläranlagenablauf nach und entfernen 70–90 % der zulaufenden abfiltrierbaren Stoffe vor UV-Desinfektion, Membranfiltration oder Wasserwiederverwendung. Einen Feinrechen im Zulauf ersetzen sie nicht.

Druckverlust und Gerinne­auslegung

Jeder Rechen erzeugt einen Druckverlust, der mit zunehmender Belegung der Siebfläche steigt. Die hydraulische Auslegung sollte daher einen teilweise belegten Rechen bei Spitzenzufluss berücksichtigen. Wichtige Punkte:

• Anströmgeschwindigkeit hoch genug, damit sich vor dem Rechen kein Sand ablagert, typischerweise etwa 0,4 m/s oder mehr.
• Durchtrittsgeschwindigkeit begrenzt, typischerweise auf etwa 1,0–1,2 m/s bei Spitzenzufluss, damit Feststoffe nicht durchgedrückt werden.
• Freibord ausreichend für den Aufstau, ohne dass der Zulauf überflutet.
• Niveaudifferenzsteuerung, die die Abreinigung startet, sobald die Differenz zwischen Ober- und Unterwasser einen Sollwert erreicht.
• Umgehung über eine Notüberlaufschwelle oder eine zweite Rechenstraße für Regenereignisse und Wartung.

Rechengut­wäsche, Verdichtung und Transport

Rohes Rechengut enthält viel Wasser und organische Substanz, verursacht Gerüche und erhöht das Entsorgungsgewicht. Die Wäsche führt den organischen Anteil ins Abwasser zurück, wo er als Kohlenstoffquelle für die Biologie dient; die Verdichtung entfernt Wasser. Eine integrierte Rechengutwaschpresse reduziert das Rechengutvolumen um bis zu 60 % und ermöglicht eine hygienische Entsorgung.

Wenn mehrere Rechen einen Container beschicken oder dieser weiter entfernt steht, transportieren Schneckenförderer und Verdichter aus Edelstahl das Material in geschlossenen Trögen über 1–30 m bei Neigungen bis 45°. Der Verdichter reduziert das Rechengutvolumen vor der Entsorgung um das 4- bis 6-Fache, was weniger Containerwechsel bedeutet.

Werkstoffe, Betrieb und Wartung

Der Zulaufbereich ist aggressiv: Schwefelwasserstoff, Säuren und abrasiver Sand greifen die Ausrüstung ständig an. Feinrechen werden daher aus Edelstahl 304 oder 316L gefertigt, wobei 316L für aggressivere Bedingungen empfohlen wird. Die Motoren sind in IP55 oder IP65 ausgeführt, ATEX-Ausführungen für Zone 1/21 sind erhältlich, und die Antriebsleistung ist mit 0,37–3,0 kW gering. Für einen zuverlässigen Betrieb:

1. Siebfläche, Bürsten, Sprühdüsen und Dichtungen regelmäßig kontrollieren.
2. Abreinigungszyklen überwachen; häufige Zyklen bei normalem Zufluss deuten auf Verblockung oder verschlissene Reinigungselemente hin.
3. Spritzwasserdruck und Düsen in gutem Zustand halten, besonders bei fetthaltigem Industrieabwasser.
4. Gute Zugänglichkeit, Anschlagpunkte und Platz zum Ausheben des Rechens vorsehen.

Industrie und Kommune: Einsatz und typische Fehler

Kommunale Kläranlagen haben mit schwankenden Zuflüssen, Regenspitzen und vielen Feuchttüchern zu tun. Industrieabwasser, etwa aus der Lebensmittel-, Textil- oder Papierindustrie, enthält oft spezifische Feststoffe wie Fasern, Schalen, Fette oder Kunststoffpartikel, teils bei hohen Temperaturen. Öffnung, Werkstoff und Reinigungsart müssen zu den tatsächlichen Feststoffen passen. Typische Fehler sind:

• Auslegung nur auf den mittleren Zufluss ohne Berücksichtigung der Spitzen.
• Spalte statt Lochung, wo Lochung erforderlich ist, etwa vor Membranen.
• Keine Umgehung und keine Redundanz.
• Verzicht auf Rechengutwäsche und Verdichtung.
• Zu geringe Anströmgeschwindigkeit mit Sandablagerungen vor dem Rechen.

Für die Auslegung benötigen wir mittleren und maximalen Zufluss, Gerinnebreite, Gerinnetiefe und Wasserstand, die Abwasserart, die gewünschte Öffnung, Anforderungen an Wäsche und Verdichtung, Innen- oder Außenaufstellung sowie gegebenenfalls die ATEX-Zone.

Häufige Fragen

Was unterscheidet einen Grobrechen von einem Feinrechen?

Grobrechen haben Stababstände von typischerweise 10 mm oder mehr und schützen Pumpen vor großen Gegenständen. Feinrechen mit 1–6 mm Öffnung halten den Großteil von Lappen, Fasern und Hygieneartikeln zurück und schützen Belüftung und Biologie.

Welche Öffnung benötige ich vor einer MBR-Anlage?

Membranverfahren brauchen mehr Schutz als konventionelle Belebungsanlagen. Üblich sind Lochungen von 1–2 mm oder feiner; prüfen Sie stets die Vorgaben des Membranherstellers.

Ist ein Trommel­siebrechen oder ein Stufenrechen besser?

Pauschal ist keine Bauart besser. Trommelsiebrechen sind kompakt und eignen sich für kleinere Gerinne mit integrierter Verdichtung, Stufenrechen für breite Gerinne und hohe Feststofffrachten. Entscheidend sind Durchfluss, Gerinnegeometrie und Öffnung.

Wie stark lässt sich das Rechengut­volumen reduzieren?

Eine integrierte Rechengutwaschpresse reduziert das Volumen um bis zu 60 % und entfernt einen Großteil der organischen Stoffe, was Gerüche deutlich mindert.

Sie planen einen neuen Zulauf oder möchten einen bestehenden Rechen ersetzen? Senden Sie uns Ihre Zuflussdaten, Gerinneabmessungen und die Abwasserart über unsere Kontaktseite – wir erstellen Ihnen innerhalb von 48 Stunden ein Angebot.