Für ungefähr den gleichen Preis wie eine halbe Tankfüllung in einem kleinen Pickup können Sie ein Nivelliergerät bauen, das genauso genau und vielseitig ist wie die teuerste rotierende Laserwasserwaage oder der optische Transit auf dem Markt. Dieses preisgünstige Nivelliergerät kann sogar einige Tricks, die keines dieser Spitzengeräte zu irgendeinem Preis beherrscht – zum Beispiel „durchsehen“ oder um Hindernisse herum nivellieren. Außerdem ist sie schnell aufgebaut, kann aus Teilen aus jedem Baumarkt hergestellt werden, erfordert keine Kalibrierung, ist nahezu unzerstörbar und ist so einfach zu bedienen, dass Sie jedem unerfahrenen Zimmermann in Ihrer Mannschaft in etwa 10 Minuten beibringen können, wie man sie bedient.
Ich spreche natürlich von der Wasserwaage – einem uralten Werkzeug, das auf dem Prinzip beruht, dass Wasser immer seinen eigenen Pegelstand sucht. Füllen Sie ein langes, biegsames Rohr mit Flüssigkeit, und die Flüssigkeit an beiden Enden wird sich auf dem gleichen Niveau befinden, egal ob Sie sie zusammenhalten oder sie hundert Fuß auseinander halten (Abbildung 1). Wenn Sie erst einmal gelernt haben, dieser Idee zu vertrauen und einige grundlegende Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen, um die Genauigkeit Ihres Wasserstands zu erhalten, werden Sie erstaunt sein, was Sie mit einem so einfachen Werkzeug alles erreichen können. Alles, was Sie tun müssen, ist, ein Ende des Rohrs an der Ausgangshöhe und das andere Ende des Rohrs an dem Punkt zu halten oder festzuklemmen, an den Sie diese Höhe übertragen möchten.
Abbildung 1. Solange sich die Regeln der Physik nicht ändern, funktionieren die Wasserstände. Dabei spielt es keine Rolle, ob die beiden Enden der Rohre direkt nebeneinander oder hundert Meter voneinander entfernt liegen. Wasser, das sein eigenes Niveau sucht, bietet dem Terrassenbauer bequeme Richtwerte.
Bau einer Wasserwaage
Um eine einfache Wasserwaage zu bauen, brauchst du nur vier Dinge: ein Stück durchsichtiges, flexibles Rohr, ein paar Federklammern, Wasser oder eine andere Flüssigkeit und ein paar Ein-Gallonen-Plastikkrüge (um das Befüllen und Nachfüllen zu erleichtern).
Schlauch. Dies kann fast jede Länge sein, die Sie wollen; ich finde, 100 bis 150 Fuß ist eine überschaubare Länge, die die meisten Anwendungen dienen wird. Eine Vielzahl von Durchmessern wird auch funktionieren, aber ich habe auf 5/16-Zoll oder 3/8-Zoll-Innendurchmesser für Längen bis zu 150 Fuß entschieden. (Die in diesem Artikel gezeigte Ebene besteht aus 125 Fuß 5/16-Zoll-Vinylrohr.) Die meisten „Big Box“-Versorgungsläden führen klare Vinylrohre in großen Rollen und schneiden Ihnen, was Sie wollen. Ich habe für meine Rohre etwa 15 Cent pro Meter bezahlt (insgesamt weniger als 20 Dollar mit Mehrwertsteuer).
Je länger die Rohre sind, desto größer sollte der Durchmesser sein (um die Probleme zu vermeiden, die im Abschnitt „Fallstricke und Probleme“ auf Seite 84 erwähnt werden), aber machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie nicht genau das finden, was Sie wollen. Ich habe alles von 1/4-Zoll-Eisbereiterschlauch bis 5/8-Zoll oder größer (Gartenschlauchgröße) mit guten Ergebnissen verwendet.
Klemmen. Erinnern Sie sich daran, dass der Daumen am Ende eines Strohhalms die Flüssigkeit zurückhält, auch wenn das andere Ende offen ist? Das Gleiche gilt für eine Wasserwaage – solange Sie ein Ende vollständig verschließen können, können Sie den Schlauch von einem Ort zum anderen bewegen, ohne dass Flüssigkeit verloren geht. Ich verwende gerne Federklammern, die ich groß genug kaufe, um sie an ein Stück 2-by-Material zu klemmen. Auf diese Weise können sie als zweites Paar Hände dienen, wenn man allein arbeitet. Kaufen Sie ein Paar, um Ihre Rohre zu verschließen, und ein paar weitere, um die Wasserwaage während der Arbeit aufzuhängen.
Flüssigkeit. Einfaches altes Wasser funktioniert zur Not auch, aber ich bevorzuge Frostschutzmittel für Scheibenwaschanlagen. Es ist leichter zu sehen und neigt weniger dazu, Luftblasen anzunehmen; es wird in einem eigenen praktischen Gallonenkrug zum Einfüllen geliefert; und – falls Sie das Pech haben, im Winter nördlich der Mason-Dixon-Linie draußen arbeiten zu müssen – friert es nicht über Nacht in Ihrem Lkw ein.
Fill ‚Er Up
Bevor Sie Ihre Wasserwaage zum ersten Mal benutzen können, müssen Sie sie mit Flüssigkeit füllen. Ich mache das mit einem Siphon. Ich stelle einen vollen Krug mit Frostschutzmittel für die Scheibenwaschanlage auf das Dach meines Lastwagens und befestige den Schlauch mit einer der Federklammern an dem Gallonekrug, damit er nicht herausfallen kann (Abbildung 2). Der Rest des Schlauchs liegt zunächst als Spule auf dem Boden.
Abbildung 2. Wenn Sie die Flüssigkeitsquelle hoch oben platzieren, brauchen Sie nur den Siphon zu starten. Die Schwerkraft übernimmt die Aufgabe und füllt in kurzer Zeit 150 Fuß Schlauch. Scheibenwaschflüssigkeit eignet sich besser als Wasser, da sie durch ihre Farbe leichter zu erkennen ist und nicht gefriert.
Ein kurzer Zug am unteren Ende des Schlauchs setzt den Füllvorgang in Gang. Man braucht nur so viel Flüssigkeit aus dem Krug zu saugen, dass sich das Rohr bis knapp unter das obere Ende füllt, um den Fluss zu starten. Danach übernimmt die Schwerkraft die Führung. Warten Sie nie, bis Sie den Mund voll haben – das Frostschutzmittel in der Scheibenwaschflüssigkeit ist giftig.
Wenn sich der Schlauch zu füllen beginnt, befestigen Sie das andere Ende in Ihrem leeren Gallonenkrug auf dem Boden. Sobald der Schlauch voll ist – und ein voller Strom in den zweiten Krug fließt – klemmen Sie das obere Ende des Schlauchs ab, um den Durchfluss zu stoppen.
Um den Füllstand wieder aufzufüllen (um Luftblasen zu beseitigen oder mehr Flüssigkeit hinzuzufügen), können Sie die gleiche Siphontechnik verwenden, aber Sie müssen nicht riskieren, den Mund voll Frostschutzmittel zu bekommen. Ich benutze das Dach meines Lastwagens wie zuvor, aber dieses Mal beginne ich mit allem auf dem Dach – anstatt den Rest der Schläuche auf dem Boden zu haben. Dann entferne ich beide Klemmen und werfe die mit Flüssigkeit gefüllte Rohrschlange vom Dach auf den Boden. Die Schwerkraft sorgt dafür, dass die neue Flüssigkeit fließt.
Mit ein wenig Übung können Sie Ihren Wasserstand jedes Mal, wenn Sie ihn aus dem Lkw rollen, in ein paar Minuten auffüllen. Sobald die Flüssigkeit fließt, stecken Sie das untere Ende des Schlauchs in den leeren Überlaufkrug und lassen Sie die neue Flüssigkeit die Flüssigkeit im Schlauch vollständig ersetzen, wobei alle Luftblasen auf dem Weg verdrängt werden.
Verwendung der Wasserwaage
Für die meisten Wasserwaagenarbeiten ist der Aufbau derselbe: Füllen Sie zunächst Ihre Wasserwaage, so dass an beiden Enden ein Freiraum von einigen Zentimetern bis zu einem halben Meter verbleibt. Diesen Platz brauchen Sie zum Einstellen der Wasserwaage.
Als Nächstes müssen Sie eine Möglichkeit finden, beide Enden des Rohrs so zu stützen, dass sie senkrecht hängen, aber nach oben und unten gleiten können. (Hier sind zusätzliche Federklammern und ein wenig Kreativität sehr hilfreich). Ein paar Nägel, die auf beiden Seiten der Rohre angebracht werden – gerade so viel, dass sie festsitzen, aber nicht so fest, dass sie die Rohre einklemmen -, erfüllen diesen Zweck. Sie können die Rohre auch hinter einem J-Kanal mit Vinylverkleidung verstecken oder sie mit ein paar Federklammern an einem Pfahl oder einer Betonform befestigen (Abbildung 3).
Abbildung 3. Es gibt bestimmt 50 Möglichkeiten, die Wasserwaage zu halten, aber Nägel und Klammern reichen völlig aus. Der Schlüssel ist, das Ende so zu halten, dass es für die Feinabstimmung bewegt werden kann, aber das Rohr nicht verschließt.
Wenn beide Enden in etwa auf der richtigen Höhe gehalten werden, lösen Sie beide Klemmen und lassen Sie die Flüssigkeit ihr eigenes Niveau finden. Von hier aus können Sie von einer Referenzmarke aus nach oben oder unten messen und diese Messung auf das andere Ende des zu nivellierenden Objekts übertragen. Ich ziehe es jedoch vor, den Schlauch nach oben oder unten zu schieben, bis sich der Meniskus mit dem zu nivellierenden Objekt deckt, dann gehe ich zum anderen Ende und mache meine Markierung (Abbildung 4). Letztere Methode ist narrensicher und schließt Messfehler aus: Mein Lieblingsfehler ist, dass ich mein Maßband an der Ein-Zoll-Markierung an einem Ende festhalte, aber vergesse, dies am anderen Ende zu tun.
Abbildung 4. Die genaueste Methode zur Verwendung einer Wasserwaage ist die Markierung direkt am Flüssigkeitsstand. Sie können aber auch das erste Ende in einer geeigneten Höhe einspannen und bis zum Zielniveau hoch- oder runtermessen. Dann messen Sie an dem Ende, dessen Pegel Sie einstellen, einfach den gleichen Abstand und markieren ihn.
Fallen und Tücken
Die Verwendung einer Wasserwaage ist sehr einfach, aber die Genauigkeit erfordert eine ununterbrochene Flüssigkeitssäule, die mehr oder weniger die gleiche Temperatur hat – keine Knicke oder flache Stellen im Schlauch und keine Luftblasen. Im Folgenden sind einige häufige Probleme aufgeführt, die auftreten können.
Ungleichmäßige Ausdehnung. Sowohl Wasser als auch Frostschutzmittel auf Alkoholbasis dehnen sich bei Erwärmung stark aus. Wenn Sie also die Hälfte der Schläuche im Schatten liegen lassen und die andere Hälfte in der prallen Sommersonne braten, kann es zu Abweichungen von bis zu 3/8 Zoll zwischen den Messwerten kommen. Je kleiner der Durchmesser der verwendeten Schläuche ist, desto schlimmer ist der Effekt. In diesem Fall ist es am besten, den Füllstand aus der Gallone nachzufüllen, um die Temperatur der Flüssigkeit auszugleichen.
Knicke. Die Flüssigkeit muss während des Gebrauchs frei in den Schläuchen fließen können. Knicke (oder Anfänger, die auf die Schläuche treten oder knien) verfälschen die Ergebnisse völlig. Ein wenig Aufklärung kann hier sehr viel bewirken.
Luftblasen. Wenn Sie nur grob nivellieren wollen, machen ein paar kleine Luftblasen keinen großen Unterschied (Abbildung 5). Wenn Sie jedoch Pfeiler nivellieren oder eine Treppe anlegen wollen, brauchen Sie Genauigkeit, und jede Luftblase in Ihrer Wasserwaage ist eine Variable, die Ihre Ergebnisse verfälscht. Egal, wie vorsichtig ich bin, wenn ich mit meinem Lastwagen herumfahre, scheinen immer Luftblasen in die Wasserwaage zu gelangen. Aus diesem Grund fülle ich meine Wasserwaage jedes Mal nach, wenn ich sie benutze. Durch das Auffüllen mit neuer Flüssigkeit werden die Luftblasen entfernt.
Abbildung 5. Blasen in der Flüssigkeit verderben die Genauigkeit eines Niveaus. Um sie loszuwerden, füllt man einfach das Rohr neu auf. Auch Knicke sind schlecht, also treten Sie nicht auf den Schlauch. Schließlich kann ein Temperaturunterschied die Genauigkeit beeinträchtigen. Vermeiden Sie es also, eine Wasserwaage halb in der Sonne und halb im Schatten zu benutzen.
Wenn Sie sich erst einmal an die Einfachheit und Sparsamkeit einer Wasserwaage gewöhnt haben, werden Sie sich fragen, warum jemand mehr Geld für Werkzeuge ausgeben sollte, die nicht einfacher zu benutzen und im Einsatz viel empfindlicher sind. Und denken Sie daran: Wenn jemand in Ihren Lkw einbricht, ist die 400-Dollar-Laserwasserwaage ein ideales Ziel. Ein Dieb würde direkt über eine Spule Vinylschlauch steigen, um sie sich zu schnappen.
Joe Stoddard ist Berater für Technologie und Prozessverbesserung in der Bauindustrie. Sie finden ihn online als Moderator des Computer Solutions Expertenforums des Journal of Light Construction unter www.jlconline.com.
