So finden Sie die richtige Oberflächenpumpe

Eine Oberflächenpumpe saugt Wasser an einem Punkt A an, um es an einen Punkt B zu befördern. Der Punkt A kann ein Brunnen, ein Fluss, ein Pool, ein Gartenteich, eine Wasserentnahmestelle und der Punkt B ein Garten, ein Gartenschlauch, ein Abwasserkanal, ein Graben usw. sein. Die Oberflächenpumpe kann auch Haushaltsgeräte, wie eine Waschmaschine, Spülmaschine oder Toilette, mit Wasser versorgen. Sie saugt hauptsächlich klares Wasser an. Einige Modelle eignen sich jedoch auch für belastetes Wasser, viskose Flüssigkeiten oder sogar Flüssigkeiten mit sehr hohen Temperaturen.

Brunnenpumpen

Oberflächenpumpen werden oft verwendet, um Wasser aus einem Brunnen zu pumpen und den Garten zu bewässern. Die maximale Ansaughöhe entspricht jedoch 8 Metern (darüber ist eine Tauchpumpe zu bevorzugen). Die Förderhöhe und der Ausgangsdruck müssen genau ermittelt werden, um den optimalen Betrieb der Bewässerungssysteme zu gewährleisten.

Oberflächenpumpen für klares Wasser mit Schwebeteilchen unter 5 mm.

Pumpen für Teiche und Wasserwege

Das Abpumpen von Wasserwegen unterliegt bestimmten Vorschriften, die vor dem Kauf in Erfahrung gebracht werden müssen. Genau wie bei der Förderung von Brunnenwasser müssen Förderhöhe und Ausgangsdruck genau ermittelt werden. Beim Einsatz einer Pumpe muss darauf geachtet werden, dass der Saugkopf nicht den Boden berührt. Das Pumpen von hauptsächlich klarem Wasser (mit maximal 5 mm großen Schwebeteilchen).

Pumpen für Regenwasser-Sammelbehälter

Bei der einfachen Bewässerung des Gemüsegartens mit einem Gartenschlauch oder einer automatischen Sprinkleranlage, wird der Ansaugschlauch der Oberflächenpumpe in die Zisterne eingetaucht, unabhängig davon, ob sich diese über oder unter der Erde befindet. Auch für diese beide Anwendungen müssen Ausgangsdruck und Förderhöhe ermittelt werden.

Bei klarem Wasser ist eine Hydrophoranlage zu empfehlen, wenn die Oberflächenpumpe eine automatische Sprinkleranlage versorgen soll (für optimalen Druck und konstanten Durchsatz).

Pumpen für den Haushalt

Die Pumpe wird meistens mit einem großen unterirdischen Regenwasser-Sammelbehälter verwendet, wobei eine Hydrophoranlage zu bevorzugen ist, um die an die Pumpe angeschlossenen Elemente mit ausreichend Druck und Durchsatz zu versorgen. Für klares Wasser mit Schwebeteilchen unter 5 mm ist die Förderhöhe mit dem Ausgangsdruck zu ermitteln.

Pumpen für das Leeren von Kellern

Für das Leeren von Kellern ist eine Tauchpumpe zu empfehlen, die größere Partikel fördern kann und gleichzeitig einen hohen Durchsatz bietet. Eine Mehrzweckpumpe ist eine bessere Wahl, wenn die Pumpe hauptsächlich für die Bewässerung mit Brunnenwasser verwendet wird.

Obwohl der Saugkopf die Pumpe vor größeren Fremdkörpern schützt, muss die Qualität des beförderten Wassers vorab ermittelt werden. Förderhöhe und Ausgangsdruck sind auch hierbei wichtige Kriterien, die vorab festgestellt werden müssen.

Ermittlung der grundlegenden Eigenschaften einer Oberflächenpumpe

• Die Förderhöhe entspricht der Höhe in Metern zwischen der Pumpe und der Wasserentnahmestelle.
• Die Länge des Förderschlauchs entspricht dem Abstand zwischen Pumpe und Wasserentnahmestelle.
• Durchsatz und Druck müssen den Ansprüchen der Installation entsprechen.

Die Eigenschaften einer Oberflächenpumpe drücken Hersteller oft in Form der gesamten manometrischen Saughöhe aus. Die gesamte manometrische Saughöhe errechnet sich aus Förderhöhe (in Metern), Druck (1 bar = 10 Meter) und Länge des Förderschlauches (in Metern). Das Ergebnis wird in Metern Wassersäule (mWS) ausgedrückt.

Ist der nötige Durchsatz unbekannt, kann ein durchschnittlicher Wert von 1 m³ je Wasserentnahmestelle verwendet werden.

Tipp: Die Ansaugtiefe einer Oberflächenpumpe entspricht maximal 8 Metern, über dieser Höhe ist eine Tauchpumpe zu verwenden.

Die Größe der im Wasser enthaltenen Partikel muss festgelegt werden:

• 5 mm für klares Wasser;
• 5 bis 20 mm für belastetes Wasser;
• + 20 mm für Abwasser.

Die Oberflächenpumpe ist ebenfalls in den folgenden Ausführungen erhältlich:

• mit mehreren Stufen für mehr Leistung;
• aus Edelstahl für mehr Widerständigkeit;
• selbstansaugend für den einfacheren Gebrauch;
• mit Wassermangelsicherung.

Definition und Funktionsprinzip einer Oberflächenpumpe

Eine Pumpe ermöglicht das Fördern von Wasser. Genauer gesagt wird dieses an einem Punkt angesaugt, um an einen anderen gepumpt zu werden.

Das Funktionsprinzip einer Pumpe basiert darauf, dass die Oberflächenpumpe einen Sog erzeugt, indem eine oder mehrere Turbinen, auch Schaufelräder genannt, über einen elektrischen Motor angetrieben werden. Oberflächenpumpen mit einer Turbine werden einstufige Pumpen genannt, Oberflächenpumpen mit mehreren Turbinen werden somit ebenfalls als mehrstufige Pumpen bzw. Mehrstufenpumpen bezeichnet. Letztere haben die besondere Eigenschaft, einen höheren Durchsatz zu bieten.

Oberflächenpumpen befinden sich, wie der Name schon sagt, an der Oberfläche im Gegensatz zu Tauchpumpen. Oberflächenpumpen kommen weiterhin in Druckerhöhungsanlagen zum Einsatz, die auch Hydrophoranlagen bzw. Druckverstärkerpumpen genannt werden. Hydrophoranlagen bestehen somit aus einer Oberflächenpumpe, einem Druckverstärker und einem Ausdehnungsgefäß. Diese sind in der Lage unter anderem mithilfe des Speichergefäßes und dem Druckregler einen konstanten Wasserdruck aufzubauen.

Oberflächenpumpen wurden für das Ansaugen von Wasser aus weniger als 8 Metern Tiefe entwickelt. Über dieser Grenze eignen sich die Tauchpumpen am besten. Die hauptsächlichen Eigenschaften sind somit Durchsatz, Druck, Förderhöhe sowie die Art der verwendeten Materialien und besonders des Pumpenkörpers. Sollte am Installationsort kein Strom verfügbar sein, kann ein Aggregat verwendet werden. Eine Motorpumpe (Oberflächenpumpe mit einem Verbrennungsmotor für den eigenständigen Betrieb) wäre jedoch eine bessere Wahl.

Detaillierte Ansicht einer einstufigen Oberflächenpumpe

Detaillierte Ansicht einer mehrstufigen Oberflächenpumpe

Detaillierte Ansicht einer Hydrophoranlage oder Druckerhöhungsanlage

Die Wasserqualität wird je nach Größe der vorhandenen Schwebeteilchen (in mm) gemessen. An dieser Stelle sollte erwähnt werden, dass der Wert hierbei aussagekräftiger ist als der Name, da die angegebenen Werte und Bezeichnungen von Hersteller zu Hersteller nicht übereinstimmen (nicht genormte Bezeichnung).

Klares Wasser

Klares Wasser bezieht sich hauptsächlich auf gesammeltes Regen- oder Brunnenwasser.

Die Größe der Schwebeteilchen ist sehr klein und entspricht < 5 mm.

Belastetes Wasser

Belastetes Wasser ist Flusswasser, Regenwasser bzw. Brunnenwasser oder sogar Abwasser.

Die hier zulässige Korngröße liegt unter 20 mm.

Stark belastetes Wasser

Belastetes Wasser kann Überschwemmungswasser oder Abwasser sein, also Wasser, das selten mit einer Oberflächenpumpe angesaugt wird, da bei diesen Anwendungen eine Tauchpumpe zu empfehlen ist.

Die zulässige Größe der Schwebeteilchen liegt über 20 mm.

Bei der Auswahl der Oberflächenpumpe, auch Pumpstation genannt, sind folgende Elemente festzulegen:

• Die Saugtiefe, denn sollte diese mehr als 8 Meter betragen, ist eine Oberflächenpumpe nicht ausreichend und stattdessen eine Tauchpumpe zu verwenden.
• Der Installationsort, da die Position der Pumpe die Förderhöhe und die hiermit verbundenen Druckverluste festlegt, die auf die Länge des Förderschlauches zurückzuführen sind.
• Der nötige Durchsatz und Druck an der Wasserentnahmestelle, da diese beiden Werte grundlegend sind, um die angeschlossene Anlage optimal mit Wasser zu versorgen.

Der Druck

Der Druck wirdin Bar (b) gemessen und ist je nach Anforderungen der Anlage unterschiedlich. Bei der Berechnung der gesamten manometrischen Saughöhe entspricht 1 Bar 10 mWS (Meter Wassersäule).

Der Durchsatz

Der Durchsatz wird inKubikmetern/Stunde (m3/h) oder in Litern/Minute (l/min) gemessen und ist je nach Anforderungen der Anlage unterschiedlich.

Die Förderhöhe

Die Förderhöhe entspricht dem Höhenunterschied zwischen Oberflächenpumpe und Wasserentnahmestelle und wird in Metern (m) gemessen.

Die Druckverluste

Die Druckverluste können genaustens berechnet werden, indem die Anzahl der Anschlüsse, der Querschnitt der Schläuche usw. berücksichtigt werden. Der Einfachheit halber kann für die Bestimmung der Größe der Oberflächenpumpe davon ausgegangen werden, dass die Länge des Förderschlauchs in Metern (m) umgerechnet auf 10 Meter 1 Bar entspricht.

Dieser Wert ist besonders hilfreich, wenn die gesamte manometrische Saughöhe ermittelt werden soll.

Die gesamte manometrische Saughöhe

Die gesamte manometrische Saughöhe ist ein Wert, der die Leistung einer Oberflächenpumpe festlegt und in Metern Wassersäule (mWS) gemessen wird. Diese Höhe wird wie folgt berechnet:

• Förderhöhe (FH) + Druckverlust (DV) + Arbeitsdruck (AD)

Beispiel

• Förderhöhe: 5 m
• Länge des Förderschlauchs: 15 m
• Arbeitsdruck an der Wasserentnahmestelle: 4 b, gleich 40 mWS

Berechnung der gesamten manometrischen Saughöhe: 5 + 15 + 40 = 60 mWS

Ergebnis: Die Oberflächenpumpe muss mindestens eine gesamte manometrische Saughöhe von 60 mWS aufweisen.

Tipp: Der Durchsatz ist ein unabhängiger Wert, der je nach Bedarf angepasst werden muss. Es können, für mehr Benutzerkomfort, weitere 2 Bar den Berechnungen und Schätzungen hinzugefügt werden, um die durch beispielsweise die Anschlüsse verursachten Druckverluste auszugleichen. Oberflächenpumpen werden mit einer Leistungskurve geliefert, da Durchsatz und Druck von der Förderhöhe abhängig sind.

Durchsatz und Wasserbedarf

Was den Wasserbedarf angeht, sind die folgenden Werte hilfreich:

• Wenn die Oberflächenpumpe verwendet werden soll, um das Zuhause mit Wasser zu versorgen, sind mindestens 2 m3/h für fünf Personen und weitere 0,250 m3/h für jede zusätzliche Person nötig.
• Wenn die Oberflächenpumpe für die Bewässerung des Gartens verwendet werden soll, ist 1 m3 je Einleitungsstelle zu berücksichtigen.

Einstufige und mehrstufige Pumpen im Vergleich: eine Frage der Leistung

Einstufige Pumpe

Einstufige Pumpen verfügen über nur eine Turbine, die das Wasser ansaugt und den Druck aufbaut. Hierbei handelt es sich im Allgemeinen um günstigere Oberflächenpumpen, die für einfache Arbeiten im Haus, wie das Leeren eines Pools oder die Bewässerung des Gemüsegartens mit beispielsweise einer Sprühlanze, entwickelt wurden.

Einstufige Pumpen sind nur für klares Wasser geeignet, das keine Schwebeteilchen über 5 mm enthält. Die Verwendung eines Saugkopfes ist unerlässlich. Die lautstarken, einstufigen Oberflächenpumpen geben bis zu 80 Dezibel ab und müssen meistens manuell gestartet werden.

Mehrstufige Pumpen

Mehrstufige Pumpen verfügen über mehrere Turbinen, die nacheinander geschaltet sind, um die Ansaugkraft zu erhöhen und den Druckaufbau zu verbessern.

Mehrstufige Pumpen sind leistungsstärker, sparsamer, robuster und leiser. Der Pumpenkörper ist ebenfalls meistens aus Aluminiumguss, weshalb sich diese Pumpen ideal für den Gemüseanbau oder hohen Wasserdurchsatz eignen. Sie saugen das Wasser meist eigenständig an.

Die mechanischen Eigenschaften: Die Werkstoffe unter der Lupe

Oberflächenpumpen können ein- oder dreiphasig betrieben werden, da Netzteil und Leistung je nach benötigtem Durchsatz unterschiedlich sind. Die Motoren dieser beiden Arten an Oberflächenpumpen werden durch das gepumpte Wasser gekühlt. Die Pumpenkörper verfügen jedoch über Kühlrippen, um die Funktionstemperatur besser kontrollieren zu können. Die Pumpenkörper sind aus Aluminiumguss und die Schutzelemente aus Edelstahl. Pumpen, die vollständig aus Edelstahl bestehen, sind für den intensiven Gebrauch zu empfehlen (Motorachse und Turbinen). Nur die günstigeren Pumpenmodelle mit niedrigeren Leistungen verfügen über Schutzelemente aus Kunststoff.

Start und Wassermangelsicherheit für mehr Benutzerkomfort

Der automatische Anlauf der Pumpe bietet noch mehr Benutzerkomfort im Vergleich zum manuellen Anlauf, bei dem die Pumpe zuvor mit Wasser gefüllt werden muss.

Die Wassermangelsicherung unterbricht automatisch den Betrieb der Oberflächenpumpe, wenn kein Wasser mehr vorhanden ist. Dies verhindert Schäden am Motor, sollte dieser nicht mehr mit Wasser gefüllt sein.

Lärmbelästigung

Die Dezibelzahl ist, je nach Installationsort der Oberflächenpumpe, ein wichtiger Faktor, da ab 85 dB gesundheitliche Schäden aufkommen können.

Sicherheitselemente

In Bezug auf die Spannungsversorgung ist sicherzustellen, dass das verbundene Stromnetzwerk über eine Wärmeschutzschaltung verfügt. Ist eine solche nicht vorhanden, besteht das Risiko, dass der Motor durchbrennt, wenn sich die Turbine bzw. die Pumpe blockiert.

Um den ungewollten Start einer beliebigen Oberflächenpumpe zu vermeiden, sollte diese stets mit einem Rückschlagventil ausgestattet werden.

Die Hydrophoranlage eignet sich am besten für alle Installationen, die einen konstanten und regelmäßigen Durchsatz und Druck voraussetzen.

Das Ausdehnungsgefäß verfügt über eine Gummiblase, weshalb es auch manchmal so genannt wird. Die Gummiblase ist ein Verschleißteil und eignet sich für die Wasserversorgung des Hauses. Es sollte jedoch nicht vergessen werden, dass sich diese zu einem Drittel mit Wasser füllt, wobei die verbleibenden zwei Drittel mit Druckluft gefüllt sind.

Die Ausdehnungsgefäße müssen, genau wie die Pumpen, vor dem ersten Frost entleert werden, um nicht beschädigt zu werden.

Illustrierte Installation einer Druckverstärkerpumpe