Tauchpumpen sind praktische Helfer, die in vielen verschiedenen Situationen eingesetzt werden, um Wasser zu bewegen. Sei es beim Entwässern von Kellern bei Überschwemmungen, der Bewässerung von Gärten oder beim Abpumpen von Wasser auf Baustellen – die richtige Wahl der Tauchpumpe ist entscheidend. Ein wichtiger Parameter bei der Auswahl ist die Förderhöhe. Doch was genau versteht man unter diesem Begriff und warum ist er so wichtig?
In Kürze:
- Die Förderhöhe gibt den Druck an, mit der die Tauchpumpe arbeitet um Wasser über eine gewisse Distanz zu befördern. Sie wird in Metern angegeben.
- Die Fördermenge (oder Förderleistung) gibt die Menge an Flüssigkeit an, die transportiert werden soll. Sie wird in Litern pro Stunde gemessen.
- Beim Kauf ist auf das Einsatzgebiet zu achten und die Pumpe ist dementsprechend zu wählen: für längere Distanzen oder große Höhenunterschiede raten wir zu kraftvollen Tauchdruckpumpen mit hohen Förderhöhen (siehe Empfehlungen unten).
Was ist die Förderhöhe?
Und jetzt nochmal im Detail: Die Förderhöhe beschreibt die maximale Höhe, auf die eine Tauchpumpe Wasser transportieren kann. Sie wird in Metern Wassersäule (mWS) angegeben. Dieser Wert gibt an, wie hoch deine Pumpe das Wasser mit ihrem erzeugten Druck heben kann.
Ein Bar entspricht dabei einer Förderhöhe von etwa 10 Metern Wassersäule (mWS). Das bedeutet: Je höher die Förderhöhe einer Pumpe, desto mehr Druck muss sie erzeugen, um das Wasser in die gewünschte Höhe zu fördern.
Wie funktioniert der Zusammenhang zwischen Druck und Förderhöhe?
Der Zusammenhang zwischen Druck und Förderhöhe lässt sich mit physikalischen Prinzipien erklären. Einfach gesagt: Je mehr Druck eine Pumpe erzeugen kann, desto größer ist die mögliche Förderhöhe. Dies ist eine direkte Umrechnung von Druck in eine Höhenangabe. Zum Beispiel, wenn der Druck der Pumpe 1 Bar beträgt, kann sie das Wasser auf etwa 10 Meter Höhe fördern. Einfach, oder?
Die Formel zur Berechnung der Förderhöhe lautet:
H = p / (ρ × g)
Dabei ist:
- H die Förderhöhe in Metern
- p der Druck der Pumpe in Pascal (Pa)
- ρ die Dichte des Fördermediums (bei Wasser ca. 1000 kg/m³)
- g die Erdbeschleunigung (9,81 m/s²)
Das bedeutet praktisch: Wenn der Druck steigt, kann die Pumpe mehr Wasser auf eine höhere Ebene befördern. Allerdings sinkt gleichzeitig die Fördermenge, weil die Pumpe mehr Energie aufwenden muss, um das Wasser in höhere Höhen zu transportieren.
Einfluss der Förderhöhe auf die Lebensdauer der Tauchpumpe
Je höher die Förderhöhe, desto mehr Energie muss deine Pumpe aufwenden, um das Wasser zu bewegen. Dies belastet die Pumpe stärker und kann ihren Verschleiß beschleunigen. Denn: hoher Druck und lange Förderhöhen erhöhen die Beanspruchung von Bauteilen wie Dichtungen und Lagern. In extremen Anwendungen, wie beispielsweise in der Industrie, kann dies die Lebensdauer der Pumpe erheblich verkürzen. Eine sorgfältige Wahl der Pumpe und regelmäßige Wartung sind entscheidend, um die Lebensdauer der Tauchpumpe zu verlängern.
Förderhöhe vs. Förderleistung: Wo liegt der Unterschied?
| Förderhöhe | Förderleistung | |
|---|---|---|
| Definition | Maximale Höhe, auf die Wasser gefördert werden kann | Wassermenge, die in einer bestimmten Zeit bewegt wird |
| Einheit | Meter Wassersäule (mWS) | Liter pro Stunde (L/h) oder Kubikmeter pro Stunde (m³/h) |
| Einflussfaktoren | Pumpleistung, Schlauchdurchmesser, Systemwiderstände | Förderhöhe, Rohrdurchmesser, Pumpentyp |
| Zusammenhang | Höhere Förderhöhe reduziert die Förderleistung | Sinkt mit steigender Förderhöhe |
| Typische Anwendungen | Pumpen aus tiefen Schächten, Baugruben | Überschwemmungen, Entwässerung großer Flächen |
Im Folgenden nochmal ein anschauliches Beispiel anhand einer 16.000 Liter Tauchpumpe, wie sich die Förderhöhe auf die Förderleistung (auch Fördermenge genannt) auswirkt. Mit jedem Meter, die das Wasser weiter oder höher transportiert wird (Förderhöhe), sinkt die Menge an Wasser, die pro Stunde transportiert werden kann (Förderleistung).
Faktoren, die die Förderhöhe einer Tauchpumpe beeinflussen
Die Förderhöhe deiner Tauchpumpe wird durch mehrere technische und physikalische Faktoren beeinflusst. Wer eine Tauchpumpe auswählt, sollte sich dieser Faktoren bewusst sein, um eine optimale Leistung zu erzielen.
Wichtige Einflussfaktoren
- Pumpenleistung: Je mehr Leistung eine Pumpe hat, desto mehr Druck kann sie erzeugen, was die Förderhöhe erhöht.
- Schlauchdurchmesser: Ein kleinerer Schlauchdurchmesser erhöht die Reibungsverluste und verringert die Förderhöhe. Ein größerer Schlauchdurchmesser erleichtert den Druckaufbau, weil weniger Reibung zwischen Wasser und Schlauchwand entsteht.
- Schlauchlänge, Knicke und Neigungswinkel: Längere Schläuche oder steilere Winkel erhöhen den Widerstand und verringern die Förderhöhe. Auch Knicke im Schlauch können den Durchfluss stark beeinträchtigen und zu zusätzlichen Druckverlusten führen.
- Reibungsverluste: Diese entstehen durch die Interaktion des Wassers mit den Innenwänden des Schlauchs. Faktoren wie Material und Rohrlänge beeinflussen diese Verluste erheblich.
- Drehzahl der Pumpe: Die Förderhöhe ist proportional zur zweiten Potenz der Drehzahl. Eine geringere Drehzahl reduziert die Förderhöhe.
- Dichte des Fördermediums: Schwerere Flüssigkeiten, wie etwa Glycerin oder Salzlösungen, erfordern mehr Energie, um sie auf die gleiche Höhe zu fördern wie Wasser.
Weitere externe Einflussfaktoren
- Gegendruck: Ein hoher Gegendruck am Auslass, etwa durch Ventile, kann die Förderhöhe verringern oder erhöhen, je nach den Einstellungen.
- Höhe des Wasserstands: Der Höhenunterschied zwischen dem Ansaugpunkt und dem Auslass hat einen direkten Einfluss auf die Förderhöhe.
- Kennlinien der Pumpe: Jede Pumpe hat spezifische Kennlinien, die den Zusammenhang zwischen Förderhöhe und Fördermenge darstellen. Mit steigender Förderhöhe sinkt die Fördermenge.
Berechnung der benötigten Förderhöhe: Ein Beispiel
Um die richtige Förderhöhe für eine Tauchpumpe zu berechnen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:
Geodätische Höhe (H_s) – Der Höhenunterschied, den das Wasser überwinden muss:
Stell dir vor, du möchtest Wasser aus einem tiefen Brunnen nach oben pumpen. Wenn der Brunnen 20 Meter tief ist und du das Wasser dann noch 10 Meter weiter nach oben transportieren musst (z. B. zu einer Bewässerungsanlage), beträgt die geodätische Höhe insgesamt 30 Meter. Diese Höhe muss die Pumpe überwinden, um das Wasser an sein Ziel zu bringen.
Reibungsverluste (H_f) – Widerstand durch lange Schläuche:
Wasser fließt nicht völlig reibungslos durch Rohre oder Schläuche – es reibt sich an den Innenwänden und verliert dabei an Druck. Je länger der Schlauch oder das Rohr, desto mehr Widerstand gibt es. In diesem Beispiel beträgt der Druckverlust 0,4 Meter für jeweils 10 Meter Rohrlänge.
Das bedeutet: Wenn dein Rohr 50 Meter lang ist, verlierst du 0,4 m × 5 = 2 m an Förderhöhe, weil das Wasser durch die Reibung an Druck verliert.
Druckhöhe (H_p) – Der benötigte Wasserdruck am Ziel:
Manche Anwendungen, wie eine Bewässerungsanlage, brauchen zusätzlich zum Transport eine bestimmte Menge Wasserdruck. In unserem Beispiel benötigt die Bewässerung einen Druck von 2 Bar.
1 Bar entspricht einer Wassersäule von 10 Metern, also bedeutet 2 Bar eine Druckhöhe von 20 Metern.
Saughöhe (H_e) – Sinkender Wasserspiegel im Brunnen:
Wenn eine Pumpe läuft, kann es sein, dass der Wasserspiegel im Brunnen leicht absinkt. Falls der Spiegel während des Betriebs um 3 Meter fällt, muss die Pumpe zusätzlich diese 3 Meter überwinden.
Gesamtförderhöhe berechnen
Alle diese Werte addieren sich zur Gesamtförderhöhe, die die Pumpe leisten muss:
H=Hs+Hf+Hp+He
Einsetzen der Werte:
H=30+2+20+3=55
Das bedeutet, die Pumpe muss eine Gesamtförderhöhe von 55 Metern schaffen, um das Wasser zuverlässig ans Ziel zu transportieren.
Tauchdruckpumpen mit großer Förderhöhe
Generell verfügen besonders Tauchdruckpumpen über überdurchschnittlich hohe Förderhöhen. Sie werden bevorzugt dort eingesetzt, wo Wasser über große Strecken transportiert werden muss – zB. in tiefen Brunnenschächten oder bei großflächigen Bewässerungsanlagen.
Gardena Tauch-Druckpumpe 6000/5- Leistungsstarke Tauchdruckpumpe mit 45 Metern Förderhöhe. Dank schmaler Bauweise, langem Stromkabel und Befestigungsseil ideal für enge Brunnenschächte und tiefe Zisternen.
- 1050W Leistung
- 6.000 Liter pro Stunde
- 45m Förderhöhe
- 12m Eintauchtiefe
- 8kg Gewicht
Einhell Tauchdruckpumpe GC-DW 900 N- Tauchdruckpumpe mit durchdachtem Bedienkonzept. Mit 25 Millimetern Partikelgröße ideal für Schmutzwasser in Sickergruben und überschwemmten Kellern.
- 900W Leistung
- 6.000 Liter pro Stunde
- 32m Förderhöhe
- 8m Eintauchtiefe
- 8,9kg Gewicht
Fazit: Die richtige Förderhöhe wählen
Die Wahl der richtigen Förderhöhe ist entscheidend, um die Effizienz und Langlebigkeit einer Tauchpumpe zu gewährleisten. Mit einer präzisen Berechnung können Sie sicherstellen, dass die Pumpe für Ihre Bedürfnisse optimiert ist und Ihre Anforderungen erfüllt.
