Planungshinweise

Bei pneumatischen Wellenmaschinen erhält man grundsätzlich aufgrund ihres Funktionsprinzips eine sehr glatte und ruhige Wellenformation, die die Beckenabschnitte mit konstanter Wassertiefe ruhig durchläuft und erst bei Annäherung an den "Strand" (ansteigende Beckensohle) bricht und in eine Brandung übergeht. Die Form der Welle wird wesentlich bestimmt vom Verhältnis zwischen Wassertiefe und Wellenlänge. Zu unterscheiden sind hier insbesondere

Tiefwasserwellen, bei denen das Verhältnis von Wassertiefe zu Wellenlänge größer als 0,5 ist und bei denen somit die Sohle des Beckens die Ausprägung der Welle nicht beeinflußt. Diese Wellen treten in Wellenbädern aufgrund der gegebenen Beckentiefe nicht auf.

Flachwasserwellen, bei denen das Verhältnis von Wassertiefe zu Wellenlänge etwa 0,2 beträgt und bei denen die Ausprägung des Wellenbildes noch gerade eben ungestört abläuft. Diese Welle bildet sich für gewöhnlich in Wellenbäder bei Beckentiefen von ca. 2,5 m und Wellenlängen von ca. 12 m.

Schwallwasserwellen mit einem Verhältnis von Wassertiefe zu Wellenlänge von etwa 0,05; die im flachen Beckenteil kurz vor dem Brechen erreicht werden. Die Wellenhöhe bleibt hier erhalten, die Wellenlänge verkürzt sich jedoch, dadurch wird die Welle immer steiler. Bei einer angenommenen Wellenlänge von 12 m entspricht dieses Erreichen des Brechungszustandes einer Wassertiefe von ca. 60 cm. Die typischen Wellenformen sind in der Skizze 1 zu sehen.

Das Brechen der Wasserwelle entsteht bei einer gewissen Wassertiefe (siehe Punkt 3), hauptsächlich dadurch, dass die kreisförmig bewegten Wasserteilchen in der Welle am Beckenboden gebremst werden und die dort höhere Schubspannung gegenüber dem Beckenboden die Wasserteilchen in der Wellenkrone einstürzen läßt.

Die Art der Brandung hängt wesentlich vom Sohlgefälle im Brandungsbereich ab. Liegt das Gefälle der Sohle unter 8 %, so kann ein Sturzbrecher, wie er zumeist für Wellenbäder gewünscht wird, nicht sicher hervorgerufen werden, es ergibt sich dann meist ein sogenannter Schaumbrecher.

Von ca. 8 % bis 16 % Sohlneigung treten Sturzbrecher auf. Bei noch größeren Gefällen werden sogenannte Schwallbrecher erzeugt, die aber bereits erhöhte Unfallgefahren für die Badegäste, gerade für kleine Kinder, bergen. Es sollten in diesem Teil der Beckensohle unbedingt rutschsichere Fliesen verwendet werden. Die verschiedenen Wellenbrecherarten sind in der Skizze 2 dargestellt.

Ist in einem vorhandenem Becken die Sohlneigung kleiner als 8 % so kann in gewissen Grenzen durch Erhöhung der Frequenz, mit der die Wellen erzeugt werden, die Wellensteilheit erhöht werden und damit der Übergangspunkt von Schaumbrechern zu Sturzbrechern zu einem kleineren Gefälle hin verschoben werden.

Werden bei pneumatischen Wellenmaschinen alle Wellenkammern / Wellenkammerklappen gleichsinnig betrieben, so wird ein Wellenkamm parallel zur Stirnwand des Beckens erzeugt; die Welle wandert in Längsrichtung durch das Becken. Als Sonderform (wenn die Wellenmaschine in der Eigenfrequenz eines quaderförmigen Wellenbeckens betrieben wird) ergibt sich eine stehende Welle, bei der der Ort der Wellenmaxima und -minima immer derselbe ist (sogenannte Schaukelwelle). Werden die äußeren Wellenkammern zeitversetzt gegen die inneren betrieben, so ergeben sich sogenannte Diamantwellen, bei denen zwischen einem Wellenberg an der linken und der gegenüberliegenden rechten Beckenlängswand in der Beckenlängsachse ein Wellental liegt. Durch Veränderung der Klappensteuerung und der Frequenz lassen sich weitere Wellenmuster hervorrufen.