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Die Pumpenkennlinie und ihre Aussagekraft
Die Pumpenkennlinie ist ein Wert, der in Datenblättern für Pumpen von Heizungsherstellern angegeben wird. Sie kennzeichnet das Verhältnis zwischen der Förderhöhe und dem Förderstrom und ist ein Faktor für eine fundierte Kaufentscheidung. Sie bildet das Betriebsverhalten einer Pumpe grafisch ab. Lesen Sie in den folgenden Abschnitten, was die Pumpenkennlinie aussagt, welche Informationen sie liefert, in welchen Einheiten sie angegeben wird und wie sie von der Rohrnetzkennlinie abzugrenzen ist.
Die grafische Darstellung der Pumpenkennlinie
Die grafische Darstellung der Pumpenkennlinie wird durch einen Wert auf der x-Achse und der y-Achse definiert. Bei der Pumpenkennlinie setzen sich die Koordinaten aus diesen beiden Faktoren Förderstrom und Förderhöhe zusammen.
Die Druckerhöhung, die von der Heizungspumpe geleistet wird, ist hier der entscheidende Faktor und wird in Metern angeben. Sie kann auch in Bar angegeben werden, wobei zehn Meter einem Bar entsprechen. Förderstrom und -höhe werden durch die Pumpenkennlinie miteinander in Beziehung gesetzt, da die Kennlinie zu jedem Wert des Stroms die resultierende Förderhöhe angibt.
Die Pumpenkennlinie hat einen Schnittpunkt mit der y-Achse, der als Nullförderhöhe bezeichnet wird. Hier ist der maximale Pumpendruck verwirklicht, da die Pumpe an dieser Stelle ein geschlossenes Ventil als Widerstand hat. Durch das Öffnen des Ventils verringert sich dieser Widerstand. Der Schnittpunkt der Linie mit der x-Achse ist nur eine theoretische Annahme, da sie von einem Druck von null ausgeht, der aber nie vorhanden ist. Im Rohrleistungssystem ist immer ein Widerstand enthalten, sodass der Null-Fall niemals vorkommt.
Eckdaten der Pumpenkennlinie:
- x-Achse (waagrecht): Förderstrom Q in Kubikmeter je Stunde
- y-Achse (senkrecht): Förderhöhe H in Meter
Charakteristisch für die Pumpenkennlinie ist ihr fallender Verlauf
Es gibt Pumpenkennlinien mit eher steilem und eher flachem Verlauf. Steil ist die Kurve, wenn der Pumpendruck, der maximal bei der Nullförderhöhe erreicht wird, besonders hoch ist. Beim flachen Verlauf der Kurve ist er daher vergleichsweise niedrig. Eine flach verlaufende Kennlinie bedeutet zudem, dass eine Änderung des Förderstroms nur wenig Änderungen an der Förderhöhe bewirkt.
Charakteristisch für die Pumpenkennlinie ist ihr eher fallender Verlauf: Dieser entsteht dadurch, dass ab einem gewissen Punkt eine Antriebsenergie-Steigung des Förderstroms nicht mehr zu einer Steigerung des Pumpendrucks führt, sondern dafür in Bewegungsenergie. Der Druck der Pumpe kann dadurch nicht mehr gehalten werden, was immer niedrigere Werte auf der y-Achse und damit den sinkenden Verlauf der Kurve erklärt.
Was kann die Pumpenkennlinie verändern?
Es gibt einige Gründe, die die Pumpenkennlinien und auch den Betriebspunkt einer Heizung verändern können. Hierzu gehören zum Beispiel Ventile der Heizkörper, die geöffnet oder geschlossen werden. Auch Filter beziehungsweise deren Verschmutzung hat Auswirkung auf den Kurvenverlauf, sodass die Kennlinie auch Aussagekraft in Bezug auf den Zustand einer Heizungsanlage hat. Wartungen werden bei einer sich ändernden Kurven nicht selten fällig, manches Mal besteht auch Reparaturbedarf.
Der Unterschied zwischen Pumpenkennlinie und Rohrnetzlinie
Während die Pumpenkennlinie Förderstrom und -höhe zueinander in Beziehung setzt, kennzeichnet die Rohrnetzlinie das Verhältnis zwischen Volumenstrom und Druckverlust im Leistungsnetz. Die Heizung braucht bei der tiefstmöglichen Temperatur im Außenbereich den meisten Strom. Das bedeutet, dass dies der Strom ist, bei dessen Höhe auch der größte Druckverlust im Netz zu verzeichnen ist.
Pumpen- und Rohrnetzlinien können auch in einem Diagramm abgebildet werden und liefern aussagekräftige Informationen an ihrem Schnittpunkten. Die Schnittpunkte werden als Betriebspunkte einer Heizung bezeichnet. Der Betriebspunkt ist vom Volumenstrom im System der Heizung abhängig und wandert davon abhängig auf der Pumpenkennlinie nach unten.
Das Wichtigste zur Pumpenkennlinie im kompakten Überblick
- Die Pumpenkennlinie setzt Förderstrom und Förderhöhe in einem klassischen Koordinatensysteme mit x- und y-Achse miteinander in Beziehung.
- Sie wird vom Hersteller in den technischen Unterlagen einer Pumpe angegeben.
- Förderstrom wird in Kubikmeter pro Stunde, die Förderhöhe in Metern gemessen.
- Die Kurvenverläufe können, vor allem in Abhängigkeit des maximalen Drucks der Nullförderhöhe, steil oder flach sein. Allerdings sinkt die Kurve im Verlauf immer ab, weil mehr Förderstrom nicht gleichzeitig zu einer Erhöhung der Förderhöhe führt, sondern zunehmend in Bewegungsenergie umgesetzt wird.
- Eine plötzliche Veränderung der Kennlinie einer Pumpe kann Wartungsbedarf bedeuten. Sie tritt beispielsweise bei einem verstopften Filter auf.
- Von der Pumpenkennlinie ist die Rohrnetzlinie abzugrenzen. Letztere kennzeichnet das Verhältnis zwischen dem Volumenstrom und dem Druckverlust im Leitungsnetz.
- Wo Rohrnetz- und Pumpenkennlinien aufeinandertreffen, ist der Betriebspunkt einer Heizung.
Fazit von Philipp Hermann
Die Kennlinien, die von den Herstellern angegeben werden, werden in Versuchen herausgearbeitet. Wichtig zu wissen ist, dass verschiedene Pumpenmodelle auch unterschiedliche Kennlinien haben, sodass die Vergleichbarkeit zwischen Pumpen gleicher Modell, aber nicht modellübergreifend gewährleistet ist.
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