Eine Pumpe läuft — aber ob sie gut läuft, zeigt erst die Kennlinie. Wer die vier Kurven im Kennlinienfeld einer Kreiselpumpe lesen kann, erkennt auf einen Blick, ob die Pumpe energieeffizient betrieben wird, ob Kavitationsgefahr besteht und ob die Regelungsart sinnvoll gewählt ist. In der Praxis werden Pumpen erstaunlich oft falsch ausgelegt oder mit der falschen Regelstrategie betrieben — mit direkten Folgen für Energieverbrauch, Standzeit und Zuverlässigkeit.
Dieser Artikel erklärt das Kennlinienfeld systematisch: Sie lernen, alle vier Kurven zu lesen, den Betriebspunkt mit der Anlagenkennlinie zu bestimmen, den NPSH-Wert zu berechnen und Regelungsarten energetisch zu bewerten. Am Ende können Sie eine Pumpenkennlinie selbstständig analysieren und typische Auslegungsfehler vermeiden.
Die Grundlagen gelten für alle Kreiselpumpen — von der kleinen Heizungsumwälzpumpe bis zur großen Prozesswasserpumpe in der Industrie. Für vertiefte Grundlagen zum Aufbau und zur Funktionsweise von Kreiselpumpen empfehle ich den Artikel Kreiselpumpen: Aufbau, Kennlinie & Betriebspunkt.
📌 TL;DR — Das Wichtigste in Kürze
- Kennlinienfeld: H(Q), η(Q), P(Q) und NPSH(Q) — vier Kurven, die Förderhöhe, Wirkungsgrad, Leistung und Kavitationsgrenze zeigen
- BEP: Der Best Efficiency Point ist der Betriebspunkt mit dem höchsten Wirkungsgrad — Betriebsbereich: 0,7–1,3 × QBEP
- Betriebspunkt: Schnittpunkt der Pumpenkennlinie H(Q) mit der Anlagenkennlinie HA(Q)
- NPSH-Bedingung: NPSHA ≥ NPSHR + 0,5 m — sonst Kavitation
- Drosselregelung: Einfach, aber energetisch ineffizient — die gedrosselte Energie wird als Wärme vernichtet
- Drehzahlregelung: Leistung sinkt mit der dritten Potenz — bei 80 % Drehzahl nur noch 51 % der ursprünglichen Leistung
Das Kennlinienfeld — vier Kurven, die alles sagen
Das Kennlinienfeld einer Kreiselpumpe zeigt, wie sich vier wichtige Größen in Abhängigkeit vom Förderstrom Q verhalten. Die horizontale Achse ist immer der Förderstrom Q in m³/h oder l/s. Was auf der vertikalen Achse steht, hängt davon ab, welche Kurve betrachtet wird.
Ein vollständiges Kennlinienfeld enthält diese vier Kurven:
- H(Q): Förderhöhe in Metern — die zentrale Kennlinie
- η(Q): Wirkungsgrad in Prozent — zeigt den energetischen Optimalpunkt
- P(Q): Leistungsaufnahme in kW — entscheidend für die Motorauslegung
- NPSH(Q): Net Positive Suction Head in Metern — Kavitationsgrenze
Abb. 1: Vollständiges Kennlinienfeld einer Kreiselpumpe — H(Q), NPSH(Q), η(Q) und P(Q) mit eingezeichnetem BEP
Die H-Q-Kennlinie
Die H-Q-Kennlinie ist die wichtigste Kurve im Kennlinienfeld. Sie zeigt, welche Förderhöhe H eine Pumpe bei einem bestimmten Förderstrom Q liefert. Charakteristisch für Kreiselpumpen ist der fallende Verlauf: Je höher der Förderstrom, desto geringer die Förderhöhe.
Eine steile Kennlinie liefert auch bei großen Förderstromänderungen eine nahezu konstante Förderhöhe. Eine flache Kennlinie reagiert mit starken Druckänderungen auf Förderstromschwankungen. Für Rohrsysteme mit stark variablem Widerstand eignet sich die steilere Kennlinie besser — für parallelbetriebene Pumpen die flachere.
Leistungs- und Wirkungsgradkurve
Die P-Kurve (Leistungsaufnahme) steigt bei Kreiselpumpen typischerweise mit dem Förderstrom an. Das ist für die Motorauslegung entscheidend: Der Motor muss für den maximalen Betriebsförderstrom ausgelegt sein, nicht nur für den Auslegungspunkt. Sonst droht Motorüberlastung bei ungewolltem Betrieb mit vollständig geöffnetem Schieber.
Die η-Kurve hat die Form einer Glocke. Das Maximum dieser Glocke ist der BEP — der Punkt des höchsten Wirkungsgrads. Der Wirkungsgrad einer Kreiselpumpe lässt sich nach folgender Formel berechnen:
η [%] = (Q [m³/h] × H [m]) / (367 × P [kW]) × 100
Dabei ist Q der Förderstrom, H die Förderhöhe und P die elektrische Leistungsaufnahme. Der Faktor 367 enthält die Dichte von Wasser (1.000 kg/m³) und die Umrechnungskonstanten für die verwendeten Einheiten.
Die NPSH-Kurve
Die NPSH-Kurve zeigt den von der Pumpe benötigten Mindest-NPSH-Wert (NPSHR) in Abhängigkeit vom Förderstrom. Wichtig: Diese Kurve steigt mit zunehmendem Q an. Das bedeutet: Je größer der Förderstrom, desto höher ist der benötigte Zulaufdruck — und desto höher ist das Kavitationsrisiko. Mehr dazu im Kapitel NPSH weiter unten.
Der BEP — warum der Betriebspunkt entscheidend ist
Der BEP (Best Efficiency Point) ist der Betriebspunkt einer Kreiselpumpe, bei dem der hydraulische Wirkungsgrad sein Maximum erreicht. Eine Pumpe, die dauerhaft am BEP betrieben wird, verbraucht minimal Energie, erzeugt minimale Radialkräfte auf die Welle und hat die geringste Kavitationsneigung.
In der Praxis ist exakter BEP-Betrieb selten möglich. Der empfohlene Betriebsbereich liegt bei 70–130 % des BEP-Förderstroms (QBEP). Innerhalb dieses Bereichs sind Wirkungsgrad, Radialkräfte und NPSH-Bedarf noch akzeptabel.
Was passiert außerhalb des empfohlenen Bereichs:
- Q < 0,7 × QBEP (Links vom BEP): Erhöhte Radialkräfte auf die Welle, Rezirkulationsströmungen im Laufrad, erhöhte Kavitationsneigung, Lagerverschleiß, Schwingungen
- Q > 1,3 × QBEP (Rechts vom BEP): Motorüberlastung, erhöhter NPSHR, Kavitation, Druckstöße in der Rohrleitung
Viele Pumpen werden überdimensioniert ausgelegt — nach dem Motto „lieber zu groß als zu klein“. Das Ergebnis: Die Pumpe läuft permanent bei nur 40–50 % des BEP-Förderstroms. Symptome: ungewöhnliche Schwingungen, häufige Dichtungsschäden, Lagerausfälle nach kurzer Laufzeit.
✅ Lösung: Pumpe für den tatsächlich häufigsten Betriebspunkt auslegen, nicht für den theoretischen Maximalfall. Wenn der Betrieb stark variiert: Drehzahlregelung vorsehen.
Betriebspunkt bestimmen — Pumpen- und Anlagenkennlinie
Der Betriebspunkt einer Kreiselpumpenanlage ergibt sich aus dem Schnittpunkt der Pumpenkennlinie H(Q) und der Anlagenkennlinie HA(Q). Diese einfache Methode ist die Grundlage jeder Pumpenauslegung.
Die Anlagenkennlinie setzt sich aus zwei Anteilen zusammen:
HA(Q) = Hstat + R · Q²
- Hstat: Statische Förderhöhe — geodätische Höhendifferenz zwischen Saug- und Druckseitenoberfläche plus statischer Druckunterschied. Dieser Anteil ist förderstromunabhängig und konstant.
- R · Q²: Dynamischer Anteil — Druckverluste durch Rohrreibung, Ventile, Bögen und Einbauten. Dieser Anteil steigt quadratisch mit dem Förderstrom.
Abb. 2: Der Betriebspunkt (BP) ergibt sich aus dem Schnittpunkt der Pumpenkennlinie H(Q) und der Anlagenkennlinie HA(Q). Hstat ist der förderstromunabhängige Offset der Anlagenkennlinie.
💡 Berechnungsbeispiel: Betriebspunkt einer Kühlwasseranlage
Gegeben:
Geodätische Höhe: z = 8 m
Druckverluste bei Q = 50 m³/h: ΔHR = 12 m
Pumpenkennlinie: H(Q) = 45 − 0,012 · Q² [m, Q in m³/h]
Anlagenkennlinie:
HA(Q) = Hstat + R · Q²
R = ΔHR / Q² = 12 / 50² = 0,0048 m/(m³/h)²
HA(Q) = 8 + 0,0048 · Q²
Betriebspunkt (Schnittpunkt):
45 − 0,012 · Q² = 8 + 0,0048 · Q²
37 = 0,0168 · Q²
QBP = √(37 / 0,0168) ≈ 46,9 m³/h
HBP = 45 − 0,012 · 46,9² ≈ 18,6 m
Bewertung: Die Pumpe fördert 46,9 m³/h bei 18,6 m Förderhöhe. Falls QBEP = 50 m³/h, liegt der Betriebspunkt bei 94 % des BEP — gut im zulässigen Bereich.
NPSH — Kavitation verstehen und sicher vermeiden
NPSH steht für „Net Positive Suction Head“ — auf Deutsch „Haltedruckhöhe“ (nach DIN EN ISO 17769-1:2012). Es geht um die Frage, ob am Saugstutzen der Pumpe genug Druck vorhanden ist, um das Medium flüssig zu halten und Kavitation zu verhindern.
Zwei NPSH-Werte sind stets zu vergleichen:
- NPSHR (Required): Der von der Pumpe benötigte Mindestwert. Dieser steht im Pumpendatenblatt und steigt mit zunehmendem Förderstrom (aus der NPSH-Kurve ablesbar).
- NPSHA (Available): Der von der Anlage vorhandene Wert. Dieser hängt von Druckverhältnissen, Ansaughöhe und Mediumstemperatur ab.
Die Bedingung für kavitationsfreien Betrieb lautet:
NPSHA ≥ NPSHR + 0,5 m
Der Sicherheitszuschlag von 0,5 m ist ein in der Praxis verbreiteter Richtwert. Er berücksichtigt Messunsicherheiten und Betriebsschwankungen. Bei heißen oder siedenden Medien, kavitationsempfindlichen Pumpen oder häufig wechselnden Betriebspunkten sollte die Marge größer gewählt werden.
NPSHA berechnen
Der vorhandene NPSH-Wert der Anlage berechnet sich nach:
NPSHA = (pabs − pDampf) / (ρ · g) + v²/(2g) − zs
- pabs: Absoluter Druck auf der Saugseite (z. B. Atmosphärendruck bei offenem Behälter: 1,013 bar)
- pDampf: Dampfdruck des Mediums bei der Betriebstemperatur — steigt stark mit der Temperatur
- ρ · g: Schweredruck des Mediums (bei Wasser: 9.810 N/m³)
- v²/(2g): Geschwindigkeitshöhe am Saugstutzen
- zs: Ansaughöhe (positiv bei Saugbetrieb, negativ bei Zulaufbetrieb)
- Ansaughöhe reduzieren — Pumpe tiefer aufstellen oder Behälter höher
- Ansaugdruckverluste minimieren — größere Saugleitung, weniger Bögen, kein Absperrorgan in der Saugleitung
- Mediumstemperatur senken — Dampfdruck sinkt
- Systemdruck erhöhen — z. B. durch Druckbeaufschlagung des Saugbehälters
Kavitation erkennen — Symptome und Ursachen
Kavitation entsteht, wenn der Druck im Laufrad lokal unter den Dampfdruck des Mediums fällt. Dampfblasen entstehen und kollabieren explosionsartig — das verursacht Erosion am Laufrad und charakteristische Symptome:
- Geräusche: Knacken oder Rauschen, ähnlich wie Kies in der Pumpe
- Vibrationen: Ungewöhnliche Schwingungen, die mit dem Förderstrom zunehmen
- Leistungsabfall: Förderhöhe und Förderstrom sinken trotz gleicher Drehzahl
- Erosionsschäden: Narben und Vertiefungen auf Laufradschaufeln, oft nach wenigen Stunden bei starker Kavitation
Bei vielen kleineren Industriepumpen wird kein NPSH-Nachweis geführt — weil die Pumpe auf den ersten Blick „passt“. Nach der Inbetriebnahme folgen Vibrationen, Lärm und Laufradschäden binnen weniger Wochen.
✅ Lösung: NPSH-Nachweis ist Pflicht bei jeder Pumpenauslegung. Prüfen Sie NPSHA für alle Betriebspunkte — besonders für den maximalen Förderstrom, da NPSHR dort am höchsten ist. Temperaturschwankungen des Mediums einbeziehen.
Weitere Grundlagen zu Rohrleitungssystemen und Druckverlusten finden Sie im Artikel Strömungstechnik & Pumpen: Auswahl, Auslegung, Betrieb.
Regelungsarten im Vergleich — Drosseln, Drehzahl, Bypass
Der Betriebspunkt einer Kreiselpumpe lässt sich auf drei grundsätzliche Weisen verschieben. Die Wahl der richtigen Regelungsmethode hat erheblichen Einfluss auf Energieverbrauch und Betriebskosten.
Drosselregelung
Bei der Drosselregelung wird ein Drosselventil in der Druckleitung teilweise geschlossen. Das erhöht den Strömungswiderstand der Anlage — die Anlagenkennlinie wird steiler. Der Schnittpunkt mit der Pumpenkennlinie verschiebt sich nach links zu einem kleineren Förderstrom.
Das Problem: Die Energie, die die Pumpe aufwendet, um den erhöhten Widerstand zu überwinden, wird als Wärme am Drosselventil vernichtet. Die Pumpe arbeitet außerhalb des BEP mit schlechterem Wirkungsgrad — bei gleichzeitig höherer Leistungsaufnahme.
Sinnvoll ist die Drosselregelung nur bei seltener und kurzzeitiger Teillastbetrieb sowie in kleinen Anlagen, wo Investitionskosten für einen Frequenzumrichter nicht gerechtfertigt sind.
Drehzahlregelung per Frequenzumrichter
Bei der Drehzahlregelung wird die Pumpendrehzahl durch einen Frequenzumrichter (FU) angepasst. Die gesamte Pumpenkennlinie verschiebt sich nach unten — die Pumpe fördert weniger, braucht aber auch deutlich weniger Leistung. Grundlage sind die Ähnlichkeitsgesetze (affine Gesetze):
| Größe | Beziehung | Beispiel: n₂ = 0,8 × n₁ |
|---|---|---|
| Förderstrom Q | Q₂ / Q₁ = n₂ / n₁ | Q₂ = 0,80 × Q₁ |
| Förderhöhe H | H₂ / H₁ = (n₂ / n₁)² | H₂ = 0,64 × H₁ |
| Leistung P | P₂ / P₁ = (n₂ / n₁)³ | P₂ = 0,51 × P₁ |
Abb. 3: Die Drosselregelung verändert die Anlagenkennlinie (steiler), die Drehzahlregelung verschiebt die Pumpenkennlinie nach unten. Für den gleichen reduzierten Förderstrom benötigt die Drehzahlregelung deutlich weniger Energie.
💡 Berechnungsbeispiel: Energieeinsparung durch Drehzahlregelung
Ausgangssituation:
Pumpe läuft 4.000 h/Jahr bei 90 % der Zeit auf 80 % Nennförderstrom.
Nennleistung: P₁ = 15 kW, Stromkosten: 0,18 €/kWh
Leistung bei 80 % Drehzahl (Ähnlichkeitsgesetz):
P₂ = P₁ × (n₂/n₁)³ = 15 × (0,8)³ = 15 × 0,512 = 7,68 kW
Jährliche Energieeinsparung:
ΔP = 15 − 7,68 = 7,32 kW
ΔE = 7,32 kW × 4.000 h × 0,9 = 26.352 kWh/Jahr
Einsparung = 26.352 × 0,18 = 4.743 €/Jahr
Amortisation: FU-Kosten für 15-kW-Pumpe: ca. 2.000–3.500 € → Amortisation in 6–9 Monaten
Bypass-Regelung
Bei der Bypass-Regelung wird ein Teil des Förderstroms über eine Rückführleitung in den Saugbehälter zurückgeleitet. Die Pumpe selbst arbeitet weiterhin am BEP, der tatsächlich genutzte Förderstrom wird jedoch reduziert. Diese Methode ist energetisch sehr ineffizient, da die gesamte rückgeführte Leistung als Verlust anfällt.
Sinnvoll ist ein Bypass ausschließlich als Mindestförderstromsicherung: Um Kavitation und Überhitzung bei extrem kleinen Förderströmen zu verhindern, stellt ein kleiner Bypass sicher, dass die Pumpe nie bei Q = 0 betrieben wird.
Eine Drehzahlregelung amortisiert sich, wenn die Pumpe mehr als 2.000 Betriebsstunden pro Jahr im Teillastbetrieb läuft und der Teillastbetrieb unter 80 % des Nennförderstroms liegt. Bei Pumpen über 7,5 kW ist die Amortisationszeit meist unter 12 Monate.
Typische Fehler bei der Pumpenauslegung und im Betrieb
In der Praxis treten bei der Auslegung und dem Betrieb von Kreiselpumpen immer wieder dieselben Fehler auf. Diese vier sind am häufigsten:
1. Überdimensionierung
Ursache: Übertriebene Sicherheitszuschläge bei jedem Einzelposten der Anlagenkennlinie. Resultat: Pumpe läuft dauerhaft links vom BEP, erhöhter Verschleiß, schlechter Wirkungsgrad.
Lösung: Realistische Anlagenkennlinie ohne gestapelte Sicherheiten.
2. Fehlender NPSH-Nachweis
Ursache: NPSH-Berechnung wird „vergessen“ oder für irrelevant gehalten. Resultat: Kavitation nach Inbetriebnahme, Laufradschäden, Pumpenausfall.
Lösung: NPSH-Nachweis als Pflichtschritt bei jeder Auslegung, für alle Betriebspunkte.
3. Falsche Regelungsmethode
Ursache: Kosten für FU scheuen, Drosselventil als „günstige Alternative“ wählen. Resultat: Höhere Betriebskosten, die den FU-Preis in wenigen Monaten übersteigen.
Lösung: Energiekostenrechnung vor der Entscheidung (Beispiel siehe oben).
4. Parallelschaltung ohne Kennlinienanalyse
Ursache: Zweite Pumpe einfach parallel geschaltet, ohne Kennlinien zu prüfen. Resultat: Pumpen arbeiten unterschiedlich, eine Pumpe schiebt gegen die andere, Rückströmung möglich.
Lösung: Kennlinien beider Pumpen vor der Parallelschaltung vergleichen — nur identische oder ähnliche Pumpen sinnvoll parallelschalten.
Für die Auswahl der richtigen Pumpe für spezifische Anforderungen bietet der Artikel Hydraulik-Grundlagen: Druck, Volumenstrom & Leistung weitere wichtige Grundlagen zu Druckverhältnissen und Systemauslegung.
Fazit — Drei Erkenntnisse für die Praxis
Wer Pumpenkennlinien lesen kann, hat ein mächtiges Werkzeug für die tägliche Arbeit. Drei Erkenntnisse sollten dabei im Gedächtnis bleiben:
Erstens: Das Kennlinienfeld zeigt alles auf einen Blick — Förderhöhe, Wirkungsgrad, Leistungsbedarf und Kavitationsgrenze. Wer den BEP kennt und die Pumpe möglichst nah daran betreibt, minimiert Energieverbrauch, Verschleiß und Ausfälle.
Zweitens: Der NPSH-Nachweis ist keine Formsache, sondern Pflicht. Ein einziger kavitierender Betriebspunkt kann das Laufrad binnen weniger Stunden zerstören. NPSHA stets für alle Betriebspunkte und Temperaturbereiche nachweisen.
Drittens: Die Wahl der Regelungsmethode ist eine Investitionsentscheidung. Wer die Energiekostenrechnung macht, entscheidet sich fast immer für den Frequenzumrichter — der kubische Zusammenhang zwischen Drehzahl und Leistung macht die Amortisation bei Teillastbetrieb sehr schnell.
Der nächste Schritt: Überprüfen Sie Ihre bestehenden Pumpenanlagen. Gibt es NPSH-Nachweise für alle Betriebspunkte? Läuft die Pumpe tatsächlich im empfohlenen Bereich um den BEP? Und: Wäre ein Frequenzumrichter wirtschaftlich sinnvoll?
FAQ — Häufig gestellte Fragen
Was zeigt eine Pumpenkennlinie und welche Größen sind enthalten?
Das vollständige Kennlinienfeld einer Kreiselpumpe enthält vier Kurven, alle in Abhängigkeit vom Förderstrom Q: die H-Q-Kennlinie (Förderhöhe), die η-Kurve (Wirkungsgrad), die P-Kurve (Leistungsaufnahme) und die NPSH-Kurve (Kavitationsgrenze). Aus diesen vier Kurven lassen sich der optimale Betriebspunkt, die Motorauslegung und die Kavitationssicherheit direkt ablesen.
Was ist der Betriebspunkt und wie findet man ihn?
Der Betriebspunkt ist der tatsächliche Arbeitspunkt der Pumpe in der Anlage. Er ergibt sich geometrisch aus dem Schnittpunkt der Pumpenkennlinie H(Q) und der Anlagenkennlinie HA(Q) = Hstat + R·Q². Rechnerisch löst man die Gleichung, bei der beide Kurven denselben H-Wert bei gleichem Q liefern. Praktisch liest man den Punkt aus einem Diagramm ab, in dem beide Kurven überlagert sind.
Was bedeutet NPSH und wie berechne ich den NPSHA-Wert?
NPSH (Net Positive Suction Head) ist die verfügbare Druckreserve am Pumpensaugstutzen gegenüber dem Dampfdruck des Mediums. Der vorhandene Wert NPSHA berechnet sich nach: NPSHA = (pabs − pDampf) / (ρ·g) + v²/(2g) − zs. Dabei ist pabs der absolute Druck auf der Saugseite, pDampf der Dampfdruck des Mediums bei Betriebstemperatur, und zs die Ansaughöhe. NPSHA muss mindestens 0,5 m größer sein als der von der Pumpe benötigte NPSHR.
Ab wann tritt Kavitation auf und wie erkenne ich sie?
Kavitation tritt auf, wenn der Druck im Laufrad lokal unter den Dampfdruck des Mediums fällt — also wenn NPSHA < NPSHR. Erkennungsmerkmale: Ein knackendes oder rauhendes Geräusch (wie Kies in der Pumpe), ungewöhnliche Vibrationen, Abfall von Förderstrom und Förderhöhe trotz gleicher Drehzahl. Sichtbar wird Kavitation durch Erosionsnarben auf den Laufradschaufeln. Sofortmaßnahme: Ansaugverhältnisse verbessern oder Förderstrom reduzieren.
Was ist der Unterschied zwischen Drosselregelung und Drehzahlregelung?
Bei der Drosselregelung wird ein Ventil in der Druckleitung teilweise geschlossen — die Anlagenkennlinie wird steiler, der Betriebspunkt verschiebt sich entlang der Pumpenkennlinie. Die gedrosselte Energie wird als Wärme vernichtet. Bei der Drehzahlregelung verschiebt sich die Pumpenkennlinie selbst nach unten — die Pumpe arbeitet bei geringerer Drehzahl und damit deutlich geringerer Leistungsaufnahme (P ~ n³). Bei mehr als 2.000 Teillastbetriebsstunden pro Jahr und Pumpenleistungen über 7,5 kW ist die Drehzahlregelung nahezu immer die wirtschaftlichere Wahl.
Was ist der BEP und warum sollte ich die Pumpe dort betreiben?
Der BEP (Best Efficiency Point) ist der Betriebspunkt mit dem höchsten Wirkungsgrad auf der Kennlinie — erkennbar am Maximum der η-Kurve. Am BEP ist die Pumpe hydraulisch optimal belastet: minimale Radialkräfte auf die Welle, geringste Kavitationsneigung, bester Energienutzungsgrad und längste Lebensdauer. Der empfohlene Betriebsbereich liegt zwischen 70 % und 130 % des BEP-Förderstroms. Dauerhafter Betrieb außerhalb dieses Bereichs führt zu erhöhtem Verschleiß, Schwingungen und vorzeitigen Ausfällen.
Wie viel Energie spare ich durch Drehzahlregelung?
Die Energieeinsparung ergibt sich aus dem kubischen Ähnlichkeitsgesetz: P₂ = P₁ × (n₂/n₁)³. Bei einer Drehzahlreduzierung auf 80 % sinkt die Leistung auf 51 % des ursprünglichen Werts — fast die Hälfte. Bei 70 % Drehzahl sind es noch 34 %. Konkret: Eine 15-kW-Pumpe, die 4.000 h/Jahr zu 90 % der Zeit bei 80 % Nennförderstrom läuft, spart durch Drehzahlregelung rund 4.700 € Stromkosten pro Jahr (bei 0,18 €/kWh). Die Amortisation eines Frequenzumrichters liegt typischerweise bei 6–18 Monaten.
Was passiert, wenn die Pumpe zu weit vom BEP betrieben wird?
Betrieb weit links vom BEP (kleiner Förderstrom) führt zu Rezirkulationsströmungen im Laufrad, stark erhöhten Radialkräften auf die Welle, Schwingungen und erhöhter Kavitationsneigung. Betrieb weit rechts vom BEP (großer Förderstrom) verursacht Motorüberlastung, erhöhten NPSH-Bedarf und Druckstöße. Typische Folgen langfristigen Betriebs außerhalb des Bereichs 0,7–1,3 × QBEP: vorzeitiger Wellenabriss, Lagerausfälle nach kurzer Laufzeit, Laufradschäden durch Kavitation und häufige Gleitringdichtungsausfälle.
Quellen und weiterführende Literatur
- DIN EN ISO 17769-1:2012 — Flüssigkeitspumpen und Anlagen: Begriffe, Definitionen, Größen und Einheiten — Teil 1: Flüssigkeitspumpen
- DIN EN ISO 17769-2:2012 — Flüssigkeitspumpen und Anlagen — Teil 2: Pumpenanlagen
- DIN EN ISO 9906:2013 — Kreiselpumpen — Hydraulische Abnahmeprüfungen — Klassen 1, 2 und 3
- KSB AG: Kreiselpumpenlexikon — Kennlinie, Betriebspunkt, NPSH, Regelung (ksb.com/de-global/kreiselpumpenlexikon)
- Grundfos: Ecademy — The Basic Pump Curve Course (grundfos.com)
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- Für konkrete Pumpenauslegungen und NPSH-Nachweise konsultieren Sie bitte qualifizierte Fachingenieure und aktuelle Normwerke.
- Normenangaben können veraltet sein — prüfen Sie stets die aktuelle Fassung beim zuständigen Normungsinstitut.
- Herstellerangaben und technische Daten können abweichen — verwenden Sie offizielle Pumpendatenblätter und Kennlinienunterlagen.
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Bei sicherheitsrelevanten Anwendungen, Hochdruckpumpen und Anlagen mit siedenden oder gefährlichen Medien ist eine fachkundige Prüfung und Freigabe durch einen zugelassenen Ingenieur zwingend erforderlich.
Weiterführende Artikel
- Kreiselpumpen: Aufbau, Kennlinie & Betriebspunkt — Grundlagen zum Aufbau von Kreiselpumpen und zu den verschiedenen Bauformen
- Strömungstechnik & Pumpen: Auswahl, Auslegung, Betrieb — Systemüberblick zur Auslegung kompletter Pumpensysteme
- Hydraulik-Grundlagen: Druck, Volumenstrom & Leistung — Grundlagen zu Druck, Volumenstrom und Leistung in hydraulischen Systemen