Fakten statt haltloser Werbeversprechen

Eine Umwälzpumpe ist in jeder Badewasseraufbereitungsanlage unerlässlich. Sie ist ein wesentlicher Garant für Hygiene und sparsamen Wassergebrauch im Pool. Der deutsche Mittelstand stellt einerseits Pumpen her, die den aktuellen Anforderungen an Sicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit entsprechen. Andererseits beteiligt er sich auch an Initiativen wie der europäischen Umweltnorm DIN EN 17645 für private Schwimmbäder, um das Energiesparen im Swimmingpool weiter zu stärken und Verbraucher für dieses Thema zu sensibilisieren. Während die mittelständischen Unternehmen in der Schwimmbadbranche Transparenz und Seriosität großschreiben, nachvollziehbare Berechnungen und Fakten bereitstellen, „schwirren“ zunehmend Werbeversprechen durch den Markt, die angeblich neue Pumpentechnologien mit zigfacher Energieeinsparung propagieren.
Was steckt dahinter? Wir klären auf.  

Welche Funktion hat die Pumpe im Pool?

Die Schwimmbadpumpe wird oft als Herzstück des Pools bezeichnet. Ebenso wie das menschliche Herz Blut durch den Körper pumpt und die Durchblutung aller Organe sicherstellt, ist auch die Schwimmbadpumpe ein zentrales Element von wesentlicher Bedeutung: Sie setzt den Umwälz- und Reinigungskreislauf in Gang, sorgt für eine gleichmäßige Durchströmung des Pools und schafft so die Grundlage für gute Wasserqualität. Denn im Gegensatz zum Spül- und Badewannenwasser, das man nach Gebrauch einfach ablässt, bleibt das Schwimmbadbeckenwasser als Kreislaufwasser im Pool. 

Pumpe stellt Wasserkreislauf her – Voraussetzung für einen sparsamen Wassergebrauch

Einen Wasserkreislauf herzustellen, Wasser wieder aufzubereiten und es eben nicht einfach der Kanalisation zuzuführen – das sind Kernbausteine eines sparsamen Wassergebrauchs – wie ihn führende Wasserforscher immer wieder fordern. Und genau so läuft es in einem fachgerecht realisierten Swimmingpool. Und hierfür ist die Pumpe Voraussetzung. Sie saugt verschmutztes Wasser über den Skimmer oder aus einem Wasserspeicher an und transportiert es zum Filter, der die Schmutzpartikel entfernt. Sauberes Wasser wird dann durch die Einström­düsen wieder zurück ins Becken gepumpt. Eine weitere Funktion der Pumpe: Sie sorgt für eine regelmäßige Bewegung des Wassers, sodass sich das Wasserpflegemittel – oft Chlor – besser verteilen kann. 

Bei der Pumpenauswahl individuelle Gegebenheiten berücksichtigen

Es gilt: jede Pumpe muss zum jeweiligen Becken passen. Denn bei zu klein dimensionierten Pumpen leidet die Wasserqualität, frisch aufbereitetes Wasser wird nicht schnell genug im Becken verteilt, abgebadetes Wasser nicht schnell genug oder nicht ausreichend aus dem Becken abgeführt. Zu groß ausgelegte Pumpen verschwenden dagegen unnötig Energie. Welche Dauer die Pumpenlaufzeit haben muss, um optimale Ergebnisse im Hinblick auf Energieeffizienz und Wasserqualität zu liefern, hängt in erster Linie neben Lage, Größe und Ausstattung des Beckens von der Nutzungsintensität ab. Zudem muss berücksichtigt werden, welcher Volumenstrom, das heißt, welche Wassermenge pro Stunde, umgewälzt werden muss, um eine ausreichende Filtration und Filterspülung zu gewährleisten. Grundsätzlich ist zu beachten: Je weniger Winkel, T-Stücke und Widerstände im Rohr sind und je kürzer die Rohrleitung ist, desto geringer der Energieaufwand.

Pumpen lassen sich dem Bedarf anpassen – per Frequenzumrichter

Pumpen, die 24 Stunden am Tag betrieben werden, können durch den Einsatz einer Pumpenregelung energieeffizienter werden. Denn sie ermöglicht, dass sich die Pumpe der Notwendigkeit anpasst. Soll heißen: der Leistungsbedarf der Pumpe kann so außerhalb der Badezeit automatisch abgesenkt werden und dennoch die Voraussetzungen für die erforderliche Hygiene schaffen. Hierzu kommt ein Frequenzumrichter infrage, das ist State-of-the-Art. Dabei wird nicht die Anlagenkennlinie (gibt die charakteristischen Werte der Anlage für das Verhältnis von Volumenstrom und Druckverlust an), sondern die Pumpenkennlinie (stellt Förderleistung und Energieverbrauch an verschiedenen Betriebspunkten dar) verändert. Der Betriebspunkt (zeigt an, wie viel Volumenstrom bei welcher Förderhöhe in der Anlage erreicht wird, Schnittpunkt von Pumpenkennlinie und Anlagenkennlinie) verlagert sich bei Verminderung nach links entlang der Anlagenkennlinie. Da sich sowohl Volumenstrom als auch Förderhöhe reduzieren, ergibt sich die größtmögliche Energieersparnis. Denn die aufzubringende Leistung nimmt signifikant ab. Anschaulich ist das im folgenden Diagramm beschrieben. 

Inverter-Technologie: Innovatives Highlight oder haltloses Werbeversprechen?

Damit leisten Pumpen mit Frequenzumrichtern wichtige Dienste, um Energie zu sparen. Zurzeit wird allerdings verstärkt Werbung für die sogenannte Inverter-Technologie gemacht, die angeblich das Nonplusultra bei der Energieeffizienz von Schwimmbadpumpen sein soll. Grund genug, sich diese Technologie einmal genauer anzuschauen. 

Die Inverter-Technologie

Genaugenommen ist die Inverter-Technologie bereits seit vielen Jahren in der Technik etabliert. Hierbei handelt es sich um Wechselrichter, die die  Umsetzung von Gleichspannung in Wechselspannung bereitstellen. Und dies stellt eine Teilkomponente dar, die auch in Frequenzumrichtern zu finden sind. (Eine Wechselspannung wird gleichgerichtet und in eine Wechselspannung anderer Frequenz zurückgeführt.) Insofern ist die grundlegende Technik oder Hauptabsicht – nämlich die Motorendrehzahl stufenlos zu regeln – nicht völlig neu.

Allenfalls liegen Unterschiede vor, dass – auch abhängig von der Motorart – mit Wechselrichtern die Regelung in Bezug auf die Drehzahl weiter reduziert werden kann.

Während Geräte ohne Inverter/Frequenzumrichter nur mit „An“ und „Aus“ auf wechselnde Leistungsbedarfe reagieren, und dadurch der Verschleiß hoch ist, können Inverter-Geräte die Leistung stufenlos regulieren (Drehzahlregulierung). Zum Beispiel bei Wärmepumpen (zur Beheizung des Wohnraums) kann sich die Inverter-Technologie also als ausgesprochen sinnvoll darstellen, da der Energiebedarf in Abhängigkeit zur Tageszeit, dem Wetter und der persönlichen Wohlfühltemperatur häufig wechselt.

Was im Gebäude gut funktioniert, ist nicht 1:1 auf den Pool übertragbar

Gilt dasselbe für die Schwimmbadpumpe? In der Werbung kann man lesen, dass die Inverter-Poolpumpe eine bis zu 20-fache Energieeinsparung ermöglicht und dabei bis zu 30-mal leiser arbeiten kann. Das käme einer Revolution gleich. Doch bei genauerer Betrachtung sieht man, dass diese Zahlen sich nicht auf einen Vergleich zwischen einer Pumpe mit Inverter-/Frequenzumrichterbetrieb beziehen, sondern hier werden diese stufenlos regelbaren Inverter-Pumpen mit nicht drehzahlgeregelten Pumpen (im Ein/Aus-Zyklus) in Relation gesetzt. 

Anzumerken ist, dass allerdings die regelbare Pumpe heutzutage als „Standard“ bezeichnet werden kann und nicht regelbare Varianten an Bedeutung verloren haben – zumindest, wenn man einen Pool von einem Fachbetrieb unter Berücksichtigung energetischer Effizienzkriterien realisieren lässt. Das empfiehlt der Branchenverband bsw. Bei der Vergleichsrechnung zwischen Inverter- und nicht regelbarer Pumpe wird zudem nicht berücksichtigt, dass es sich bei der „Ein“-Phase nur um eine Momentaufnahme handelt und im „Aus“-Zustand gar keine Energie verbraucht wird und kein Schall erzeugt wird.

Milchmädchenrechnung?

Rein physikalisch muss, um ein bestimmtes Wasservolumen auf eine bestimmte Höhe zu befördern, dieselbe Arbeit verrichtet werden. Die Pumpenleistung sagt lediglich aus, wie schnell die Arbeit verrichtet wird. Eine „Ein/Aus“-Pumpe bringt diese Leistung in kürzerer Zeit auf als eine, die kontinuierlich, aber auf geringerem Level, pumpt. Das Ergebnis ist dasselbe. So ergibt beispielsweise sowohl 0,1 kW * 24 h als auch 2,0 kW * 1,2 h = 2,4 kWh. Es drängt sich der Verdacht einer „Milchmädchenrechnung“ auf, bei der der absolute „Worst-Case“ einer nicht drehzahlgeregelten Pumpe in der „Ein“-Phase herangezogen wird.  

Praktische Anwendung

Kommen wir zur Schwimmbadpumpe in der Praxis: In der Regel wird das Wasser aus hygienischen Gründen kontinuierlich umgewälzt. Ein/Aus-Zyklen sind eher die Ausnahme und kommen nicht bei der Umwälzpumpe, sondern zum Beispiel bei Pumpen von Wasserattraktionen zum Einsatz. Gängig sind drei Betriebszustände: Filtration (circa 80 Prozent der Leistung), Filterspülung (circa 100 Prozent der Leistung) und gegebenenfalls Eco-Modus (circa 50 Prozent der Leistung). Betriebszustände von nur 5 Prozent Leistung, gemäß Werbung der Inverter-Poolpumpen, sind im Schwimmbad weder realistisch noch erstrebenswert. Denn das würde sich negativ auf die Wasseraufbereitung und damit auf die Hygiene auswirken.

Für die Drehzahlregelung von Schwimmbadpumpen gibt es, wie oben beschrieben, insbesondere mit Blick auf ein gutes Aufbereitungsergebnis, gewisse Grenzen, die zwischen 50 und 100 Prozent Leistung liegen. Dafür kommen üblicherweise die klassischen Frequenzumrichter (angebaut an der Pumpe oder gar integriert oder extern montiert) zum Einsatz. Das ist nichts Neues, sondern langjährige Praxis der Schwimmbadbranche, die in Deutschland insbesondere vom Mittelstand getragen wird. Auch wenn argumentiert wird, dass mit der Inverter-Technik ein größeres Regelspektrum nach unten gegeben sei – ist dies für das Schwimmbad gar nicht relevant. Im Gegenteil: es wäre kontraproduktiv, weil eine weitere Herunterregulierung eine unzulängliche Wasserqualität mit Hygienedefiziten zur Folge hätte.  

Bleibt festzuhalten: Als Inverter-Poolpumpen bezeichnete Pumpen bieten gegenüber den gängig eingesetzten Pumpen mit Frequenzumrichter keinen Mehrwert, zumal bei genauer Betrachtung die Invertertechnik Bestandteil der Frequenzumrichtung und damit Drehzahlregelung ist.

VERBRAUCHERTIPP 

Die korrekte Pumpenauswahl gehört in die Hände eines Fachbetriebs. So wird gewährleistet, dass energetische und hygienische Erfordernisse im Einklang sind. Die obigen Ausführungen zeigen, dass man sich nicht von oberflächlichen Werbeversprechen leiten lassen soll. Vielmehr lohnt ein Blick hinter die Kulissen – auch, wenn man unterschiedliche Pumpenmodelle vergleicht. 
So verbraucht eine Pumpe mit einer Nennleistung von 15 kW nicht automatisch mehr Energie als eine mit einer Nennleistung von 11 kW. Denn je nach Hersteller kann die Nennleistung zum Beispiel die maximale Leistung oder aber die Leistung in einem ganz bestimmten, meist willkürlich festgelegten, Betriebspunkt bedeuten. Oft wird auch einfach nur die Leistung angegeben, die in einem typischen Betriebspunkt der allgemein anerkannten Nomenklatur für die Angabe von Pumpenleistungen (0,75 kW, 1,5 kW, 2,2 kW, 3 kW) am nächsten kommt. Hinzu kommt, dass mittels Drehzahlregelung die Leistungsbereiche auch angepasst werden können. Daher lassen sich Pumpenleistungen über die reine Nennleistung selten bis gar nicht miteinander vergleichen.