Pumpen
Kreiselpumpe: Funktion, Bauarten und wann sie passt
Wie funktioniert eine Kreiselpumpe, welche Bauarten gibt es und wann passt sie? Über Laufräder, selbstansaugend oder nicht, und die Kennlinie.
Die Kreiselpumpe ist das Arbeitspferd fast jeder Wasseranlage. Bewässerungspumpen, Hauswasserwerke und Druckerhöhungspumpen sind nahezu alle Kreiselpumpen, nur anders ausgeführt. Wenn Sie verstehen, wie sie funktioniert, verstehen Sie auch, warum die eine Pumpe viel Wasser liefert und die andere viel Druck.
Funktion einer Kreiselpumpe: wie arbeitet sie?
Eine Kreiselpumpe arbeitet mit einem Laufrad, das sich schnell auf der Motorwelle dreht. Das Laufrad schleudert das Wasser nach außen, sodass in der Mitte ein Unterdruck entsteht und neues Wasser nachgesaugt wird. Am Rand des Pumpengehäuses wird die Geschwindigkeit des Wassers in Druck umgewandelt. Das ist das ganze Prinzip: Geschwindigkeit erzeugen und diese Geschwindigkeit gegen Druck eintauschen.
Die Funktion einer Kreiselpumpe in vier Schritten
- Zulauf: Das Wasser tritt über den Sauganschluss in der Mitte des Laufrads ein.
- Beschleunigen: Die rotierenden Schaufeln schleudern das Wasser an den äußeren Rand des Laufrads.
- Unterdruck: Weil das Wasser nach außen geschleudert wird, entsteht in der Mitte ein Unterdruck, und neues Wasser strömt nach.
- Druck aufbauen: Im Pumpengehäuse, das sich zum Druckanschluss hin immer weiter öffnet, nimmt die Geschwindigkeit ab und der Druck steigt.
Daraus folgt direkt die wichtigste Eigenschaft. Eine Kreiselpumpe liefert keine feste Fördermenge, sondern eine Kombination aus Fördermenge und Druck, die vom Gegendruck in Ihrer Anlage abhängt. Öffnen Sie den Hahn weiter, fließt mehr Wasser und der Druck sinkt. Drosseln Sie ihn, steigt der Druck und es fließt weniger Wasser.
Bauarten von Kreiselpumpen
Alle Kreiselpumpen arbeiten nach demselben Prinzip, unterscheiden sich aber im Aufbau und im Einsatzzweck. Das sind die Bauarten von Kreiselpumpen, denen Sie am häufigsten begegnen.
- Einstufig oder mehrstufig: Ein Laufrad liefert viel Wasser bei mäßigem Druck, mehrere Laufräder hintereinander liefern einen hohen Druck. Eine Pumpe mit mehreren Laufrädern heißt auch mehrstufige Pumpe. Weiter unten lesen Sie, wann Sie welche brauchen.
- Selbstansaugend oder nicht selbstansaugend: Eine selbstansaugende Pumpe befördert die Luft selbst aus der Saugleitung und kann deshalb oberhalb eines Brunnens, Grabens oder Teichs stehen. Eine nicht selbstansaugende Pumpe muss immer gefüllt sein. Siehe die selbstansaugenden Pumpen, weiter unten steht, wann Sie welche wählen.
- Jetpumpe: eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit eingebautem Ejektor, wodurch sie selbst ansaugt und Luft in der Saugleitung gut verträgt. Häufig für Garten und Haus verwendet, siehe DAB Jet Pumpe: Jet, Jetinox oder Gardenjet.
- Brunnenpumpe: eine schlanke mehrstufige Pumpe, die im Brunnen hängt und das Wasser nach oben drückt. Die Lösung, sobald das Wasser tiefer steht, als eine Pumpe am Ufer ansaugen kann. Siehe die Brunnenpumpen.
- Hauswasserwerk und Druckerhöhungspumpe: eine Kreiselpumpe mit Druckbehälter, Druckschalter oder Steuerung, die sie automatisch ein- und ausschaltet, damit Sie konstanten Druck am Hahn haben. Siehe die Hauswasserwerke und die Druckerhöhungspumpen.
- Horizontale oder vertikale mehrstufige Pumpe: dasselbe Prinzip mit mehreren Laufrädern, aber anders aufgestellt. Eine vertikale mehrstufige Pumpe steht aufrecht und benötigt dadurch deutlich weniger Stellfläche, praktisch in einem kleinen Pumpenkeller oder Technikraum.
- Peripheralradpumpe: eine verwandte Pumpe, die auf Druck statt auf Volumen ausgelegt ist. Sie erzielt aus einer kleinen Fördermenge eine hohe Förderhöhe, zum Beispiel für einen einzelnen Wasserhahn oder eine kleine Druckerhöhung.
- Normpumpe: eine Kreiselpumpe nach EN 733. Diese Norm legt die Baumaße und Anschlusspositionen fest, sodass die Pumpe mit anderen Normpumpen austauschbar ist. Das sind die großen Volumenpumpen für Betrieb und Landwirtschaft.
- Umwälzpumpe: ebenfalls eine Kreiselpumpe, aber mit geringer Förderhöhe, gebaut, um Wasser in einem geschlossenen System wie Heizung oder Warmwasser umzuwälzen. Siehe die DAB Umwälzpumpen.
Einstufig oder mehrstufig: woher der Druck kommt
Möchten Sie mehr Druck, setzen Sie mehrere Laufräder hintereinander. Jedes Laufrad erhöht den Druck weiter, während die Fördermenge ungefähr gleich bleibt. Das ist der Unterschied zwischen den zwei Familien, denen Sie im Sortiment begegnen. Diese Ausführungen finden Sie bei uns unter mehrstufige Pumpen.
- Einstufig: viel Wasser bei mäßigem Druck. Geeignet zum Umpumpen, für die Bewässerung mit einer kurzen Leitung und für Regner, die nicht viel Druck benötigen.
- Mehrstufig: hoher Druck bei mäßiger Fördermenge. Notwendig, sobald Sie eine lange Leitung haben, einen Höhenunterschied überwinden müssen oder Regner versorgen, die mit 3 bis 4 bar arbeiten sollen. Sehen Sie sich die mehrstufigen Pumpen an.
Zwei Pumpen mit derselben Leistung können also völlig unterschiedlich ausfallen. Die Leistung in Kilowatt sagt wenig aus; die Kombination aus Förderhöhe und Fördermenge sagt alles.
Selbstansaugend oder nicht selbstansaugend
Eine gewöhnliche Kreiselpumpe kann keine Luft fördern. Befindet sich Luft im Pumpengehäuse, dreht sich das Laufrad, ohne etwas zu bewirken. Eine solche Pumpe muss also immer gefüllt sein, und das bedeutet in der Praxis, dass sie unterhalb des Wasserspiegels steht oder dass Sie sie von Hand füllen. Schauen Sie bei den nicht selbstansaugenden Pumpen, wenn das zu Ihrer Situation passt.
Eine selbstansaugende Ausführung hat einen zusätzlichen Raum im Pumpengehäuse, in dem Wasser zurückbleibt. Damit kann sie die Luft aus der Saugleitung befördern und von selbst anlaufen. Das ist es, was Sie oberhalb eines Brunnens oder Teichs brauchen. In selbstansaugende Pumpe für die Bewässerung wählen steht, wann das die bessere Wahl ist.
Nicht selbstansaugende Kreiselpumpen: wann wählen Sie diese?
Eine nicht selbstansaugende Kreiselpumpe wählen Sie, wenn das Wasser von selbst zur Pumpe fließt: Die Pumpe steht dann tiefer als der Wasserspiegel, zum Beispiel neben einem Tank, einem Becken oder unterhalb eines Teichs. Auch als Druckerhöhung an einer Leitung, die bereits unter Druck steht, braucht sie kein Ansaugvermögen.
- Vorteil: In dieser Gruppe finden Sie sowohl die einfachen Pumpen für Haus und Garten als auch die großen Volumenpumpen, bis hin zu den Normpumpen für Betrieb und Landwirtschaft.
- Voraussetzung: Saugleitung und Pumpengehäuse müssen immer mit Wasser gefüllt sein. Bei einer Aufstellung oberhalb des Wassers gehört ein Fußventil in die Saugleitung, sonst läuft die Pumpe nach jedem Stopp leer. Siehe Fußventil für die Bewässerungspumpe.
- Nicht geeignet: wenn die Pumpe oberhalb eines Brunnens oder Grabens stehen und von selbst anlaufen muss. Nehmen Sie dann eine selbstansaugende Ausführung.
Was die Pumpenkennlinie Ihnen verrät und die Verpackung nicht
Auf der Verpackung stehen eine maximale Förderhöhe und eine maximale Fördermenge. Beide gehören zu entgegengesetzten Extremen: Die Förderhöhe gilt bei null Durchfluss, die Fördermenge bei null Gegendruck. Keiner der beiden Werte ist der Punkt, an dem Ihre Anlage arbeitet.
In der Pumpenkennlinie sehen Sie die gesamte Linie dazwischen. Suchen Sie darin den Punkt, der zu Ihrer Anlage gehört: die Höhe, die Sie überwinden müssen, plus den Widerstand der Leitung, plus den Arbeitsdruck, den Sie am Ende brauchen. Rechnen Sie ein bar am Ende als ungefähr 10 Meter Förderhöhe. Wählen Sie die Pumpe, die an diesem Punkt genug Wasser liefert, nicht die Pumpe mit dem schönsten Maximalwert. Diesen Punkt müssen Sie nicht selbst aus dem Diagramm ablesen: Die Rechenhilfe Bewässerungspumpe berechnet Ihren Betriebspunkt und sucht die Pumpen, die ihn erreichen.
Möchten Sie wissen, wie viele Regner dazu passen, nutzen Sie die Hilfe zu Regnern und Pumpenleistung.
Was ist die beste Kreiselpumpe?
Die beste Kreiselpumpe gibt es nicht allgemein: Die beste ist die Pumpe, die an Ihrem Betriebspunkt genug Wasser liefert, im richtigen Material und mit der richtigen Aufstellung. Mit diesen Faustregeln kommen Sie schnell zur passenden Gruppe:
- Garten oder Hof, Pumpe oberhalb eines Brunnens oder Grabens: eine selbstansaugende Jetpumpe oder selbstansaugende mehrstufige Pumpe, zu finden bei den Bewässerungspumpen (Kreiselpumpen).
- Konstanter Druck am Hahn in Haus oder Stall: ein Hauswasserwerk oder eine Druckerhöhungspumpe.
- Viel Druck, wenig Wasser: eine mehrstufige Pumpe oder, bei sehr kleiner Fördermenge, eine Peripheralradpumpe.
- Viel Wasser, wenig Druck: eine einstufige Pumpe, oft nicht selbstansaugend.
- Salziges, brackiges oder aggressives Wasser: eine Ausführung aus Edelstahl.
Schwanken Sie zwischen zwei Pumpen, vergleichen Sie sie am Betriebspunkt in der Pumpenkennlinie und nicht anhand der Leistung oder der maximalen Förderhöhe.
Wann eine Kreiselpumpe nicht die richtige Wahl ist
- Schmutzwasser mit Feststoffen. Das Laufrad ist nicht dafür gemacht. Nehmen Sie dann eine Schmutzwasserpumpe.
- Wasser, das tiefer als 8 Meter steht. Das Ansaugen gelingt dann nicht mehr, unabhängig von der Pumpenleistung. Eine Brunnenpumpe löst das.
- Kleine Mengen mit vielen Starts. Ohne Membranbehälter und Druckschalter schaltet die Pumpe viel zu oft ein.
Material und Anschluss
Für Bewässerung und Gartenwasser ist ein Pumpengehäuse aus Gusseisen üblich, oft mit einem Laufrad aus Edelstahl. Für Wasser mit aggressivem Charakter, zum Beispiel brackiges, salziges oder eisenhaltiges Wasser, ist eine Ausführung aus Edelstahl die bessere Wahl, weil sie besser gegen Korrosion beständig ist. Es gibt auch Edelstahlpumpen mit einer Kunststoffummantelung; diese dämpft das Geräusch, was angenehm ist, wenn die Pumpe im oder neben dem Wohnhaus steht.
Achten Sie außerdem auf die Anschlussgröße. Eine Pumpe mit einem 1¼-Zoll-Anschluss an einer Leitung von 25 mm lässt ihre Leistung in der Leitung liegen. Der Anschluss der Pumpe darf nie größer sein als das, was Sie dahinter verlegen.
Drei Fehler, die Leistung kosten
- Trockenlauf. Eine Kreiselpumpe läuft ohne Vorwarnung trocken und beschädigt dabei die Wellendichtung.
- Eine zu dünne oder zu lange Saugleitung. Auf der Saugseite ist jeder Meter und jeder Bogen teuer. Halten Sie sie kurz und großzügig bemessen.
- Luft in der Saugleitung. Eine einzige schlecht abgedichtete Kupplung genügt, damit die Pumpe nicht ansaugt. Siehe Pumpe saugt nicht an.
Häufige Fragen zu Kreiselpumpen
Was ist der Unterschied zwischen einer Kreiselpumpe und einem Hauswasserwerk?
Ein Hauswasserwerk ist in der Regel ebenfalls eine Kreiselpumpe, oft eine selbstansaugende Jetpumpe oder eine mehrstufige Pumpe. Der Unterschied liegt im Zubehör: ein Druckbehälter und ein Druckschalter, die die Pumpe automatisch ein- und ausschalten, sobald Sie einen Hahn öffnen oder schließen. Eine einzelne Kreiselpumpe schalten Sie selbst ein und aus. Mehr dazu in Hauswasserwerk wählen.
Wie tief kann eine Kreiselpumpe Wasser ansaugen?
Eine selbstansaugende Pumpe am Ufer holt in der Praxis Wasser bis etwa 7 bis 8 Meter unterhalb der Pumpe. Tiefer geht es nicht, egal wie stark der Motor ist, weil der Luftdruck das Wasser nicht weiter nach oben drückt. Steht das Wasser tiefer, hängen Sie eine Brunnenpumpe in den Brunnen.
Welche Kreiselpumpe ist die beste für die Bewässerung?
Die beste Pumpe ist die Pumpe, die an Ihrem Betriebspunkt genug Wasser liefert: die Höhe, die Sie überwinden müssen, plus der Widerstand der Leitung, plus der Druck, den Ihre Regner benötigen. Für Regner mit 3 bis 4 bar und längere Leitungen landen Sie fast immer bei einer mehrstufigen Pumpe, und oberhalb eines Brunnens oder Grabens bei einer selbstansaugenden Ausführung. Die Rechenhilfe Bewässerungspumpe berechnet Ihren Betriebspunkt, und in Was ist die beste Bewässerungspumpe für meinen Garten wird die Wahl Schritt für Schritt erklärt.
Darf eine Kreiselpumpe trocken laufen?
Nein. Ohne Wasser wird die Wellendichtung weder gekühlt noch geschmiert und ist dann in kurzer Zeit beschädigt. Füllen Sie das Pumpengehäuse vor dem ersten Start, auch bei einer selbstansaugenden Pumpe, und verwenden Sie einen Trockenlaufschutz, wenn die Pumpe aus einem Brunnen oder Tank pumpt, der leerlaufen kann.
Sehen Sie sich das gesamte Angebot an Kreiselpumpen an, oder gehen Sie direkt zu den Bewässerungspumpen, wenn es um Garten oder Grundstück geht.