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Schwimmbad- und Wellness-Magazin.
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Pumpentechnik im Überblick

Pumpe ist nicht gleich Pumpe, denn jedes Gerät wird für ein spezielles Einsatzgebiet gefertigt. Ein Überblick.

Pumpe ist nicht gleich Pumpe, denn jedes Gerät wird für ein spezielles Einsatzgebiet gefertigt.

Nach Art ihrer Konstruktion unterscheidet man: Kolbenpumpen, Kreiselpumpen, Ventilatoren usw.

Für Wasser als gepumptem Medium sind die bekanntesten Ausführungen die Tauchpumpe, die Heizungspumpe und für die Schwimmbadtechnik die Filterpumpe.

Schwimmbadanlage Die Filterpume ist das Herz jeder funktionierenden Schwimmbadanlage.

Alle Pumpen, egal welcher Ausführung, haben eins gemeinsam: sie erzeugen auf der Saugseite einen Unterdruck, der theoretisch nur so hoch sein kann, wie der atmosphärische Druck auf die Erde von rund 10,33 Meter Wassersäule (m WS). Diese Bezeichnung wurde nach und nach über at-atü, bar bis nunmehr hektopascal umbenannt.

Welchen Unterdruck eine Pumpe erzeugen kann, ist konstruktionsabhängig und je präziser die Pumpe gefertigt ist, umso näher erreicht sie den theoretischen Wert. In der Praxis liegt dieser bei etwa 8 bis 8,5 m WS.

Eine Filterpumpe sollte nie trocken angefahren werden, weder als Neuanlage noch bei der Wiederinbetriebnahme im Frühjahr.

Druck statt Unterdruck hingegen zu erzeugen ist kein Problem. Beispiel: ein Hochdruckreiniger für den privaten und gewerblichen Bereich erreicht mühelos 100 bar, was im Vergleich 1.000 m WS entspricht.

Der „Personalausweis“ jeder Pumpe ist ihre Kennlinie, aus der sich ihre Leistung beim entsprechenden Betriebsdruck ablesen lässt. Absolut falsch ist daher, einer Pumpe nur eine Fördermenge zuzuschreiben, wie beispielsweise 10 cbm/h, jedoch nicht anzugeben bei welchem Gegendruck.

Je mehr Druck die Pumpe überwinden muss, umso geringer wird natürlich ihre Fördermenge.

Leicht zu demonstrieren ist dies bei einem verschmutzten Sandfilter oder noch einfacher durch Zudrehen eines Schiebers in der Druckleitung. Der Druck am Manometer würde ansteigen, die Fördermenge absinken (s. Abbildung 1).

Kennlinien

Was Pumpen leisten


Kennlinien hängen immer „in der Luft“, sie berühren nicht die Koordinaten. Es gibt keine Leistung 0 bei größter Förderhöhe, und eine Förderhöhe 0 bei größter Fördermenge gibt es ebenfalls nicht. Bei Betriebspunkten, die näher an den Koordinaten liegen, handelt es sich um den instabilen Bereich, der zur Beschädigung der Pumpe führt.

Wird beispielsweise ein Absperrorgan in der Leitung geschlossen und die Fördermengen dadurch 0, dann muß die Pumpe gegen den geschlossenen Schieber drücken, also höchsteFörderhöhe bringen, was nicht geht. Durch die Stromaufnahme des Motors und keine Leistungsabgabe erwärmt sich dieser bis zum Wicklungsschaden.

Flache Kurven sidn vorzuziehen, da sie ein gleichmäßigeres Betriebsverhalten ergeben. Ändert sich bei Kurve I der Druck, verändert sich sofort erheblich die Fördermenge, anders als bei Kurve II.

Unterschieden wird bei den Schwimmbadpumpen zwischen normalsaugenden und selbstansaugenden.

Die normalsaugenden Pumpen müssen unter Wasserspiegeloberkante stehen oder „ausgepumpt“ bzw. angesaugt werden, weil sie sich nicht selbst das Wasser „holen“ können, wie dies mühelos die selbstansaugenden Pumpen tun.

Diese können auch höher stehen als der Wasserspiegel, haben dann natürlich Leistungsverlust durch das Ansaugen und den „Verlust“ der Höhendifferenz und werden auch etwas lauter.

Konstruktionsbedingt haben die selbstansaugenden Pumpen immer ein schützendes Vorsieb vor dem Laufrad, was sich durch Öffnen des Vorsieb-Deckel jederzeit leicht reinigen lässt.

Bei normalsaugenden Pumpen wird hierauf leider oft aus Kostengründen verzichtet, die Folge sind Verstopfungen und Schäden der Laufräder bzw. des Motors.

Ein externes Vorsieb kann jedoch zusätzlich montiert werden. Auch verändert sich die Fördermenge durch lange oder schwierige Ansaugstrecken. Wobei nicht vergessen bleiben darf, die bereits obengenannte begrenzte Ansaughöhe hinsichtlich des möglichen erreichbaren Unterdrucks.

Größere Rohrdimensionen sind vorteilhafter, weil der Rohrwiderstand geringer wird, um die bereits genannte physikalisch begrenzte Ansaughöhe weitgehend auszunutzen.

Unsinnig ist auch die gut gemeinte, aber falsch angeordnete Montage von Rückschlagventilen in die Saugseite, damit eine höherstehende Filterpumpe immer die notwendige Wassersäule zur Verfügung hat und nicht erst mühsam heranschaffen muss.

Rückschlagventile können klemmen, halten sowieso kaum längere Zeit dicht und sind für die Pumpe umso schwerer zu öffnen, je besser sie funktionieren (vielleicht sogar noch mit Federdruck oder großem Gewicht).

Rückschlagvorrichtungen gehören hinter die Pumpe in die Druckleitung, damit sie mühelos aufgedrückt werden können. Sie erfüllen dort den gleichen Zweck, wenn Anschlüsse und Vorsiebdeckel der Pumpe einwandfrei dicht sind, wovon im Normalfall auszugehen ist.
Vor der Pumpe ist selbstverständlich ein dicht schließendes Absperrorgan notwendig für Wartungs- und Montagearbeiten.

Trotz der Langlebigkeit heutiger Pumpen ist eine regelmäßige Überprüfung ratsam und einige Spielregeln beim Einsatz sind zu beachten. So sollte das Vorsieb regelmäßig gereinigt werden und nicht eine Zweckentfremdung als Bauwasserpumpe stattfinden.

Grund: Sand, besonders in größeren Mengen und andere feste Verunreinigungen mag die Filterpumpe überhaupt nicht.

Konsequenz: Sie wehrt sich nicht lange, sie verabschiedet sich einfach. Eine Filterpumpe sollte nie trocken angefahren werden, weder als Neuanlage noch bei der Wiederinbetriebnahme im Frühjahr. Auch ein neuer Automotor wäre ohne Motoröl nach wenigen Umdrehungen im Jenseits.

Hilfreich ist auch das Andrehen der („stromlosen Pumpe“) vor jeder Inbetriebnahme am Lüfterrand des Motors. Hier kann man mit einem kleinen Schraubenzieher das Lüfterrad etwas bewegen, um bei wassergefüllter Pumpe die Gleitringdichtung (GLRD) kurz vor Inbetriebnahme zu deblockieren. Seit dies von unseren Monteuren generell so gehandhabt wird, haben wir weniger undichte Gleitringdichtungen.

Die Schwimmbadpumpe mag übrigens auch keinen Frost. Der Entleerungsstopfen am Vorsiebgehäuse sollte im Winter herausgedreht und der Deckel geöffnet werden zur Belüftung, damit auch wirklich kein Wasser zurückbleibt.

Druckleitung

Tips für den Einbau

  • lange Wege vermeiden (Saugleitung)
  • Rohrbögen statt Winkel einbauen
  • Pumpe am besten unter Wasserspiegel-Niveau anordnen
  • keine unnötigen Einbauten in Saugleitung (Rückschläge usw.)

Wichtig ist auch die gelegentliche Kontrolle – Anfang und Ende des Jahres – der Gleitringdichtung. Diese sorgt dafür, dass aus dem wassergefüllten Laufradgehäuse kein Wasser über die Welle in den Motor gelangen kann.

Die GLRD ist ein Verschleißteil und muss hin und wieder ausgewechselt werden. Leider wird auf ihre allmählich beginnende Leckage viel zu wenig geachtet, so dass dann nach längerer Undichtigkeit zusätzliche Schäden an Pumpengehäuse sowie auch an Motorflansch und Motorwelle auftreten.

Dann wird die eigentliche Reparatur der undichten GLRD doch erheblich umfangreicher. Sogar der vollständige Ersatz der Pumpe ist dann aus Kostengründen nicht ausgeschlossen.

Kleine Pumpengeschichte

Die ersten Filterpumpen in den 60er und 70er Jahren wurden aus Grauguss gefertigt, die bekannten Ausblühungen störten nicht so sehr, da der nachfolgende Sandfilter eventuelle Rostpartikel aufhielt.

Die anschließende Generation der Kunststoffpumpen brachten viele Probleme: Bei längerem Ansaugen verzogen sich durch die Erwärmung die Gehäuse. Ferner verzogen sich die Vorfilterdeckel, die Pumpen saugten teilweise Luft oder kaum noch an, beim Abschalten gab es den „Rückstauschluck“ zwischen Gehäuse und Gehäusedeckel des Vorfilters, wenn die Pumpen im Wasserspiegelbereich standen.

Durch dieses „Spucken“ half die Pumpe praktisch selbst bei der Fehlersuche mit. Durch einen neuen Deckel war der Schaden schnell behoben, bis auch dieser sich wieder verzog.

Diese Zeiten sind endgültig vorbei, und die heute lieferbaren Pumpen haben neben geringerer Stromaufnahme bei gleicher Leistung eine recht hohe Lebensdauer und erträgliche bis geringe Betriebsgeräusche. Auch lassen sich inzwischen bei fast allen Fabrikaten die Vorfilterdeckel zur Reinigung leicht ohne Werkzeug und besondderen Kraftaufwand vom Kunden öffnen und wieder dicht schließen.

Fällt Ihre Schwimmbadpumpe mal (besonders beim Freibad) aus, so ist das überhaupt nicht dramatisch für einige Tage, wie man immer wieder aufgeregten Kunden nur schwer klarmachen kann.

In der Hochsaison kann ein Schwimmbadbau-Fachbetrieb nicht so schnell an vielen Einsatzorten sein, so dass auch der Kunde mithelfen kann, die pumpenlose Zeit problemlos zu überbrücken.

Eine stärkere Chlorung (wenn vorhanden, Einsatz des automatischen Bodensaugers zur besseren Verwirbelung und auf jeden Fall auch die Benutzung durch die Badenden sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der Wasserpflege.

Die hereinfallenden Schwebstoffe sind bald nach Reparatur oder Erneuerung der Pumpe wieder beseitigt. Im übrigen verfügen die meisten Fachbetriebe über eine begrenzte Zahl an Leihpumpen, die sie bei längerem Ausfall übergangsweise anschließen.

Die Laufzeit in der Badesaison sollte für eine Schwimmbadpumpe nicht zu kurz sein, acht Stunden am Tag sind Minimum. Mehr ist besser, noch besser ist der Dauerbetrieb während der Badesaison.

Ein Schwimmbadbesitzer, der seine Filterpumpe nur eine Stunde insgesamt am Tag laufen lässt, braucht sich nicht über schlechte Wasserqualität und grünes Beckenwasser zu beklagen. Er hat dies selbst verursacht, meistens aus falschem Spargefühl heraus.

Denn auch wenn nicht gebadet wird, fällt Schmutz ins Becken, auch nachts, besonders wenn es windig ist. Dieser Schmutz wird dann nicht sofort von der Oberfläche über Skimmer oder Rinne angesaugt, sondern sättigt sich allmählich bis zum nächsten Einschalten der Filteranlage, geht in einen unappetitlichen Schwebezustand über und kann erst wieder mit dem Bodensauggerät entfernt werden, wenn er dort angekommen ist.

Wird die Laufzeit einer Filterpumpe mit der Leistung eines Autos verglichen, entsprechen acht Stunden Pumpenlaufzeit bei einem Auto mit Tempo 100 km/h rund 800 km am Tag.

Nach fünf Monaten (Badesaison im Freibad) sind es bereits 120.000 km äquivalente Fahrleistung. Bei längerer Badesaison (Überdachung oder Hallenbad) liegt die Leistung dann bei mehr als dem doppelten.

Hält man sich dies vor Augen und betrachtet dann eine anstandslose Laufzeit der Filterpumpe von mindestens fünf Jahren, bekommt man doch ein bisschen Hochachtung vor der erbrachten störungsfreien Arbeit.

Doch nach und nach kommt auch die Filterpumpe in die Jahre, was sie durch allmähliches Abnehmen ihrer Leistung ankündigt. Ließ sich anfangs das neue Schwimmbecken mit der höherstehenden Filterpumpe noch total entleeren, so bleiben irgendwann 10 cm Restmenge im Becken, die sie einfach nicht mehr schaffen will. Einige Jahre später wird die Pumpe dann womöglich nur noch die Hälfte des Beckens entleeren.

Grund: Durch die ständige Rotation wird das Laufrad durch Verschleiß kleiner, das Pumpengehäuse auch durch Schmutzanteile größer, so dass die einst stramme Passung immer mehr Schlupf bekommt.

Dies kennen wir alle aus unseren Anfangszeiten als Autofahrer während der Lehrlings- und Studienzeit, wo bei dem ersten fahrbaren Untersatz – uralt und kostengünstig erstanden – hoher Ölverbrauch durch ständiges Nachfüllen kompensiert werden musste.

Auch hier hat der Kolben im Laufe der Jahre Untermaß bekommen, der Zylinder des Motors ist größer geworden und in Bastelstunden wurde dies durch größere Ölabstreifer versucht zu minimieren.

Fazit:

Auch die Filterpumpe einer Schwimmbadanlage ist ein ganz gewöhnliches technisches Gerät, genau wie andere dem natürlichen Verschleiß unterworfen, nicht ganz geräuschlos, damit sie an ihr Dasein erinnern kann, und trotzdem hält sie jedem Pool-Besitzer lange die Treue und wird auch im Chor von allen Schwimmbadbenutzern beklagt, wenn sie eines Tages ihren Geist aufgibt.

Dieser Artikel ist in Ausgabe 35 des pool Magazins erschienen.

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Kommentare (8)

  1. Der Artikel war für mich sehr hilfreich, insbesondere der Hínweis auf die richtige Platzierung des Rückschlagventils.

  2. Wie kann man die Gleitringdichtung kontrollieren, was hier ja empfohlen wird?
    Danke!

  3. Da ich „Anfänger“ bin,war das sehr lehrreich, – danke und weiter so ….

  4. Sehr hilfreicher und gut beschriebener Artikel, hab viel Neues erfahren und werde das nächste Rückschlagventil dann auch korrekt anordnen.
    Vielen Dank!!

  5. Hallo Herr Fraatz,
    Ich habe Ihren Artikel in der Ihrer Zeitschrift Pool gelesen, in dem es unter anderem um die Anordnung des Rückschlagventils bei höher liegenden Pumpe, also über dem Wasserspiegel des Pools ging.

    Meistens wird der Einbau des Rückschlagventils in der Saugleitung empfohlen. Sie jedoch empfehlen den Einbau in der Druckleitung.
    Können Sie mir da bitte noch weitere Informationen geben, warum dies die richtige Anordnung für das Rückschlagventil ist? Oder ist es sogar denkbar, zwei Rückschlagventile einzubauen, eins in die Druckleitung und ein weiteres in die Saugleitung? Muss das Rückschlagventil zugänglich montiert sein, also nicht unterirdisch direkt am Pool?

    Für eine Rückmeldung wäre ich Ihnen sehr dankbar und bedanke mich im Voraus für ihre Bemühungen.

    • Vielen Dank für Ihre Anfrage, weil meine richtige Anordnung eines Rückschlagventils immer wieder mindestens ungläubiges Staunen hervorruft. Dabei ist es eigentlich verständlich, die Physik muß man hier beachten. Ich sage immer: Wir können sie ignorieren, aber sie ist da und wir können sie nicht verändern!!
      Genau genommen wird nicht gesaugt, sondern nur ein Unterdruck erzeugt. Man kann nur soviel Unterdruck erzeugen (theoretisch), wie der Druck der Erdatmophäre ist, nämlich auf Höhe des Meeresspiegels 10,33….. m. Konstruktiv gute Pumpen (z.B. Brunnenpumpen) schaffen 7,5 bis ca. 8,0 m „Saughöhe“. Das liegt daran, daß das Laufrad sich noch drehen können muß, also „Spiel“ haben muß. Je höher man im Gebirge steigt, umso geringer wird der Druck mit den oben geschilderten Folgen. Da Wasser dann auch schon
      unter 100°C kocht, benötigt man Druckkochtöpfe, damit das Essen gar wird. Wenn also (unnötige) Einbauten in der sogen. Saugleitung erfolgen, ergeben sich strömungs-technische Widerstände, die die „Saugleistung“ jeder Pumpe mindern!
      Druck kann bekannterweise beliebig erzeugt werden, z.B. bei Hochdruckreinigern mit z.B. 100 bar. Deshalb: Bei Schwimmbadpumpen mit ihrer sowieso geringeren Saugleistung immer das Rückschlagventil hinter die Pumpe in die Druckleitung!! Vor die Pumpe setzt man ein Absperrorgan (Ventil, Kugelhahn u.a.), damit man ohne Abreißen der aufgebauten Wassersäule das Vorsieb reinigen kann usw.
      Kein zweites Rückschlagventil! Zugänglich wie auch andere Technik sollte das Ventil schon sein, zur Reinigung oder Funktionskontrolle (ausbauen und z.B. durchblasem o. ä.)

      Ich hoffe, daß ich mich verständlich ausgedrückt und Ihnen geholfen
      habe.

      Mit freundlichen Grüßen
      Dipl.-Ing. Joachim Fraatz
      (als langjähriger BFST Vorsitzender )

      Nachträgliche Präzisierung:
      Vernachlässigt wurde bei dieser Betrachtung der Temperatur-Einfluß, weil es immer auf Schwimmbadwasser bezogen ist und bei z.B.26 – 30°C keinen so großen Einfluß hat. ( Bei viel höheren Teperaturen erreicht man aber u.U. die Verdampfungsgrenze, d.h. außer der Höhe über n.N. beeinflußt die Wassertemperatur zusätzlich die „Saughöhe“)

  6. Vielen dank für diese Informationen. Sehr lehrreich für mich als Neuling . Nun weis ich wo ich das Rückschlagventil einbauen muss. Nochmals vielen dank. Mfg. Horst Welsch, Bad Vilbel

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