Wenn Sie jemals Zeit damit verbracht haben, eine Pumpe für ein Projekt auszuwählen, sei es für eine Baustelle, einen Bauernhof oder ein Gewerbegebäude, haben Sie wahrscheinlich schon oft das Wort „Effizienz“ gehört. Gerade bei Kreiselpumpen ist Effizienz nicht nur ein Schlagwort, sondern der springende Punkt bei der Wahl der richtigen Pumpe für die jeweilige Aufgabe. Ich verkaufe seit Jahren Kreiselpumpen und ich kann Ihnen sagen, dass die meisten Kunden zu mir kommen und denken, dass es bei Effizienz nur um Energieeinsparung geht, aber es geht um viel mehr. Es geht darum, keine Zeit zu verschwenden, Ihr Budget nicht durch Stromrechnungen zu sprengen und sicherzustellen, dass Ihr System tatsächlich funktioniert, wenn Sie es brauchen.
Lassen Sie uns zunächst in einfachen Worten erklären, was die Effizienz von Kreiselpumpen überhaupt bedeutet. Bei einer Kreiselpumpe dreht sich ein Laufrad (das ist das Rad im Pumpengehäuse), um die Flüssigkeit herauszudrücken und so ein Vakuum zu erzeugen, das mehr Flüssigkeit ansaugt. Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der Energie, die Sie in die Pumpe stecken (normalerweise von einem Elektromotor oder Motor), tatsächlich in die Bewegung dieser Flüssigkeit umgewandelt wird. Keine Pumpe ist 100 % effizient, oder? Es gibt immer verlustartige Reibung zwischen der Flüssigkeit und den Pumpenteilen, Turbulenzen in der Strömung und Energieverluste in Form von Wärme oder Lärm. Daher wird der Wirkungsgrad normalerweise in Prozent gemessen: Je höher die Zahl, desto weniger Energie wird verschwendet.
Viele neue Kunden bleiben hier hängen und denken „höherer Prozentsatz = besser“, egal was passiert. Aber das ist nicht immer der Fall. Die Effizienz hängt stark vom Betriebspunkt der Pumpe ab – dies ist die Kombination aus Durchflussrate (wie viel Flüssigkeit pro Minute oder Stunde bewegt wird) und Förderhöhe (der Druck, der erforderlich ist, um die Flüssigkeit zu bewegen, z. B. um sie einen Hügel hinaufzuheben oder durch Rohre zu drücken). Jede Kreiselpumpe hat einen „Best Efficiency Point“ (BEP), an dem sie mit optimaler Leistung läuft. Wenn Sie die Pumpe weit über oder unter dem BEP betreiben, sinkt die Effizienz schnell. Ich sehe das ständig: Jemand kauft eine große Kreiselpumpe mit hohem Fördervolumen, weil sie leistungsstark zu sein scheint, aber dann braucht er sie nur, um eine kleine Menge Wasser zu bewegen, sodass sie die ganze Zeit ineffizient läuft. Das ist eine riesige Geldverschwendung.
Lassen Sie uns über die verschiedenen Faktoren sprechen, die die Effizienz von Kreiselpumpen beeinflussen, denn hier kommt die eigentliche Wissenschaft ins Spiel, aber ich werde sie nachvollziehbar halten. Da ist zunächst das Pumpendesign selbst. Die Laufradform, die Größe der Spirale (der gekrümmte Teil, der Flüssigkeit vom Laufrad wegführt) und wie eng die Abstände zwischen Laufrad und Pumpengehäuse sind, spielen alle eine Rolle. Beispielsweise hat eine Pumpe für sauberes Wasser andere Abstände als eine für Abwasser mit Feststoffen. Wenn die Abstände für eine Abwasserpumpe zu groß sind, kann Flüssigkeit von der Druckseite zur Saugseite zurücklaufen, was die Effizienz beeinträchtigt. Das ist einer der Gründe, warum ich den Leuten immer sage, dass sie den Pumpentyp an ihre Flüssigkeit anpassen sollen. Wenn Sie Abwasser oder Industrieabwässer fördern, brauchen Sie etwas, das dafür gebaut ist, und keine herkömmliche Kreiselpumpe aus Gusseisen, die verstopfen oder lecken und an Effizienz verlieren könnte.
Auch Materialien spielen eine Rolle. Wenn Sie eine Pumpe haben, die aus billigen Materialien besteht, die sich schnell abnutzen, führen diese verschlissenen Teile mit der Zeit zu mehr Reibung und Lücken, sodass die Effizienz sinkt. Unsere Kreiselpumpen aus Gusseisen bestehen beispielsweise aus langlebigem, dickem Gusseisen, das regelmäßiger Nutzung standhält, sodass sie ihre Effizienz länger behalten als Pumpen mit dünneren, minderwertigen Teilen. Wir haben von Kunden erfahren, dass sie eine günstigere Pumpe durch unser Modell aus Gusseisen ersetzt haben und ihre Energiekosten fast sofort um 15 % gesenkt haben – das ist Effizienz, die für sie funktioniert.
Dann ist da noch die Systemseite, die genauso wichtig ist wie die Pumpe selbst. Die von Ihnen verwendeten Rohre, die Anzahl der Bögen oder Ventile und sogar die Installation der Pumpe können die Effizienz beeinträchtigen. Wenn Ihr Saugrohr zu klein ist, entsteht Reibung, die die Pumpe stärker arbeiten lässt und ihre effektive Effizienz verringert. Einmal kam ein Bauer verärgert zu mir, weil seine Kreiselpumpe für die Landwirtschaft viel mehr Strom verbrauchte, als sie sollte. Es stellte sich heraus, dass eine Reihe schmaler, alter Rohre zu seinen Feldern führten, sodass die Pumpe ununterbrochen gegen den Durchfluss kämpfte. Wir tauschten neben einer richtig dimensionierten Pumpe auch die richtigen Rohre aus und sein Energieverbrauch sank um fast 20 %. Dabei ging es nicht darum, dass die Pumpe schlecht war, sondern darum, wie sie mit dem Rest seines Systems zusammenarbeitete.
Kommen wir nun zu den Zahlen, denn das ist es, was den Menschen wirklich am Herzen liegt. Die meisten Standard-Kreiselpumpen haben Wirkungsgrade zwischen 60 % und 85 %. Hocheffiziente Modelle (auf die wir uns spezialisiert haben) können je nach Größe und Anwendung 90 % oder sogar mehr erreichen. Kleinere Pumpen, wie unsere Mini-Kreiselpumpenreihe, haben tendenziell einen geringeren Spitzenwirkungsgrad – etwa 60 % bis 70 % –, aber das ist für ihre Größe normal. Sie sind für kleine Aufgaben konzipiert, wie das Befüllen eines kleinen Tanks oder das Entleeren eines kleinen Raums, und ihre Effizienz ist für diese spezifischen Aufgaben und nicht für große Mengen optimiert. Auf der anderen Seite haben unsere Kreiselpumpenmodelle mit hohem Volumen einen viel höheren Spitzenwirkungsgrad, da sie so konstruiert sind, dass sie viel Flüssigkeit mit minimalem Abfall bewegen – ideal für Baustellen, Bewässerung oder kommunale Wassersysteme.
Warten Sie, aber hier ist ein weit verbreiteter Mythos: Die Leute denken, eine teurere Hocheffizienzpumpe lohnt sich nicht, weil die Vorabkosten höher sind. Lasst uns ganz schnell rechnen. Angenommen, Sie haben zwei Pumpen für einen Auftrag, der 8 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr laufen muss. Eine Standardpumpe kostet 500 US-Dollar, hat einen Wirkungsgrad von 70 % und verbraucht jährlich Strom im Wert von 1.000 US-Dollar. Eine Hocheffizienzpumpe kostet 800 $, hat einen Wirkungsgrad von 85 % und verbraucht 820 $ Strom pro Jahr. Über einen Zeitraum von 5 Jahren kostet Sie die Standardpumpe 5.000 US-Dollar für Strom plus 500 US-Dollar für den Austausch der Pumpe (da sie möglicherweise schneller verschleißt) = insgesamt 5.500 US-Dollar. Die Hocheffizienzpumpe kostet Sie 4.100 $ Strom plus 800 $ für die Pumpe = insgesamt 4.900 $. Das ist ein Unterschied von 600 $, und Sie erhalten eine Pumpe, die wahrscheinlich auch länger hält. Deshalb ist Effizienz nicht nur eine monatliche Ersparnis, sondern eine langfristige Investition.
Natürlich ist Effizienz nicht das Einzige, was Sie berücksichtigen müssen. Wenn Sie Abwasser mit Feststoffen pumpen, wird eine hocheffiziente Reinwasserpumpe verstopfen, schnell kaputt gehen und am Ende viel weniger effizient (und teurer) sein als ein Abwassermodell mit Kreiselpumpe, das für den Umgang mit diesen Materialien ausgelegt ist. Ich kann Ihnen nicht sagen, wie oft jemand versucht hat, eine normale Pumpe für das Abwasser zu verwenden, und mich am Ende in Panik angerufen hat, weil sie kaputt gegangen ist. Der erste Schritt zu einer guten Effizienz besteht darin, den Pumpentyp an Ihre Flüssigkeit, Fördermenge und Förderhöhe anzupassen.
Ein weiterer Faktor, der die Effizienz beeinträchtigt, ist die Wartung. Eine Pumpe, die nicht gepflegt wird, verliert mit der Zeit an Effizienz. Einfache Dinge wie die Überprüfung auf verstopfte Filter, der Austausch verschlissener Dichtungen und die Sicherstellung, dass das Laufrad nicht mit Mineralablagerungen oder Schlamm bedeckt ist, können die Effizienz hoch halten. Wir legen jeder von uns verkauften Pumpe stets eine Kurzanleitung zur Wartung bei, denn wir möchten, dass unsere Kunden das Beste aus ihrer Investition herausholen. Wenn Sie die Wartung ignorieren, beginnt selbst die effizienteste Pumpe, Energie zu verschwenden. Ich habe gesehen, wie eine Pumpe, die erst 5 Jahre alt war, von 80 % auf 55 % abfiel, weil das Laufrad mit Kalk bedeckt war. Das ist ein großer vermeidbarer Verlust.
Lassen Sie uns über Beispiele aus der Praxis unserer Kunden sprechen. Letztes Jahr wandte sich ein kleiner Milchbauernhof an uns, weil die alte Pumpe, mit der er das Wasser zu seinen Ställen transportierte, ein Vermögen an Strom kostete. Sie verwendeten eine generische Pumpe, die für ihre Anforderungen viel zu groß war und nur einen Wirkungsgrad von 55 % hatte. Wir tauschten sie gegen eine Kreiselpumpe für die Landwirtschaft ein, die genau auf ihren täglichen Wasserbedarf ausgelegt war, und schon im ersten Monat sanken ihre Energiekosten um 22 %. Sie sagten uns, dass die Pumpe auch weniger Ausfallzeiten für Reparaturen benötige, was für sie ein großer Gewinn sei, da es sich Milchviehbetriebe nicht leisten können, für längere Zeit stillzustehen.
Ein weiteres Beispiel: ein Bauunternehmen, das Pumpen für eine große Baugrube benötigte. Sie mieteten billige Pumpen, die immer wieder kaputt gingen und einen geringen Wirkungsgrad hatten. Wir haben sie mit unseren großvolumigen Kreiselpumpen beliefert, die für den harten Einsatz ausgelegt sind und einen Spitzenwirkungsgrad von rund 82 % haben. Sie hörten auf, Pumpen zu mieten, sparten Reparaturkosten und ihre Treibstoff-/Stromkosten sanken im Laufe des Projekts um fast 30 %. Das ist die Art von Sieg, die wir gerne sehen.
Was bedeutet das also für Sie, egal ob Sie eine Pumpe für ein kleines Hinterhofprojekt, einen Bauernhof oder einen gewerblichen Auftrag kaufen? Achten Sie zunächst nicht nur auf die Leistung oder den Preis. Denken Sie über Ihre spezifischen Bedürfnisse nach: Wie viel Flüssigkeit müssen Sie bewegen, wie weit (oder hoch) müssen Sie sie bewegen und um welche Art von Flüssigkeit handelt es sich? Wenn Sie sich nicht sicher sind, sprechen Sie mit jemandem, der sich mit Pumpen auskennt – wie uns. Zweitens: Priorisieren Sie den Punkt mit der besten Effizienz für Ihren Betriebsbereich. Wenn für Ihre Arbeit nur eine kleine Menge Flüssigkeit benötigt wird, ist eine große Pumpe mit hohem Volumen nicht die richtige Wahl. Wenn Sie Feststoffe oder Abwasser fördern, verwenden Sie keine Allzweckpumpe. Drittens sollten Sie bedenken, dass die Vorabkosten nur ein Teil des Gesamtbildes sind. Eine etwas effizientere Pumpe kostet jetzt vielleicht mehr, aber auf lange Sicht sparen Sie dadurch Geld bei Stromrechnungen und Reparaturen.
Letztendlich geht es bei der Effizienz einer Kreiselpumpe darum, intelligenter und nicht härter zu arbeiten. Es geht darum, das Beste aus jedem Dollar, den Sie ausgeben, jeder Energieeinheit, die Sie verbrauchen, und jeder Minute, die Ihr System läuft, herauszuholen. Seit Jahren helfen wir unseren Kunden dabei, die richtigen Pumpen für ihre Bedürfnisse zu finden, sei es eine kompakte Mini-Kreiselpumpe für kleine Arbeiten, eine robuste Gusseisen-Kreiselpumpe für den allgemeinen Gebrauch oder ein spezielles Abwasser-Kreiselpumpenmodell für Industriearbeiten. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Pumpe für Ihr Projekt die richtige ist, zögern Sie nicht, sich an unser Team zu wenden, um Ihre Anforderungen zu besprechen und die effizienteste und kostengünstigste Lösung für Sie zu finden.
Referenzen
- Karassik, IJ, Messina, JP, Cooper, P. & Heald, CC (2007). Pumpenhandbuch (4. Aufl.). McGraw-Hill.
- Energieministerium der Vereinigten Staaten. (2020). Leitfaden zur Verbesserung der Pumpensystemeffizienz. Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien.
- Amerikanische Gesellschaft der Maschinenbauingenieure. (2015). ASME B73.1M: Spezifikation für Kreiselpumpen mit horizontaler Endansaugung für chemische Prozesse.