Kolbenpumpe – Prinzip und Funktion

Kolbenpumpen waren schon in der Antike bekannt, um Grundwasser zu fördern und auf die Gemüsefelder zu verteilen. Und auf dem Land oder in einer Gartenanlage sieht man auch heute jene gusseisernen, von Hand betriebenen Schwengelpumpen. Und bei den hohen Kosten für das Leitungswasser der Wasserwerke kommen sie wieder in Mode. Längst gibt es natürlich auch Kolbenpumpen, die mit einem Elektro- oder einem Verbrennungsmotor betrieben werden. Das Grundprinzip einer solchen Kolbenpumpe ist aber immer gleich: Der Antrieb wird auf eine Pleuelstange übertragen, die einen Kolben in einem Zylinder hin und her bewegt, der ein Einlass- und ein Auslassventil hat. Beim Ansaugen wird der Zylinder über das Einlassventil voll Wasser gesaugt, während das Auslassventil geschlossen bleibt. Anschließend wird beim Herauspressen das Einlassventil geschossen und das Auslassventil geöffnet.

Dies Funktionsprinzip ist in der folgenden Animation dargestellt:

Prinzip einer Kolbenpumpe
Prinzip einer Kolbenpumpe – Grafik: Dominius venedius, Public Domain via Wikimedia Commens

Mit Hilfe einer Kolbenpumpe lässt sich ein hoher Druck aufbauen. Und die Flüssigkeitsmenge lässt sich sehr genau dosieren, was aber für den Gartenteichbetrieb keine Rolle spielt. Solche Kolbenpumpen haben allerdings einen entscheidenden Nachteil: Sie arbeiten stoßweise. Um einen kontinuierlichen Wasserdruck aufrecht zu erhalten, wird das Wasser zunächst in einen Druckkessel gepumpt, und von diesem aus wird das Wasser gleichmäßig in die Förderleitung gedrückt. Durch eine Druckschalter wird die Pumpe ein- und ausgeschaltet und damit der Druck im Kessel auf ungefähr gleiches Niveau gehalten.

Etwas moderner ist eine Ausführung, bei der zwei gegenläufig arbeitende Pumpen (die eine saugt das Wasser an, während die andere das Wasser herausdrückt) für einen annähernd gleich beliebenden Wasserdruck in der Leitung sorgen. Nach diesem Prinzip funktioniert auch die Inline-Pumpe, bei der zwei Kolben im Zylinder den Pumpvorgang erledigen. Bei der inline-Pumpe lässt sich auch die Fördermenge regulieren.

Kolbenpumpe
Prinzip einer Inline-Pumpe: Der von einem Aktor angetriebene Druckkolben (1), fördert das durch den Einlass (3) in die Pumpe eingedrungene Medium in einer Vorwärtsbewegung mittels Gegendruck des Steuerkolbens (2) über den Auslass (4). Die Mengensteuerung wird mit der Verstellhülse (5) vorgenommen. Der Maximalhub wird durch den Abstand Einlass – Auslass gegeben. Die Einstellung kann kontinuierlich oder abgestuft erfolgen. – Graphik: www.inline-pump.com, Creative Commons Attr.-Share Alike 2.0 Germany

Hat man noch eine alte Handschwengelpumpe im Garten, dann kann man damit natürlich die Verdunstungsverluste im Gartenteich während der Sommermonate wieder ausgleichen. Für die Erstbefüllung eines neu eingerichteten Gartenteichs sollte man aber besser Leitungswasser nehmen; es wird von den Wasserwerken auf eine mittlere Wasserhärte und einen pH-Wert zwischen 7 und 7,5 eingestellt – und das sind für die meisten Pflanzen und Tiere im Teich optimale Milieubedingungen. Das mittels Kolbenpumpe zutage geförderte Grundwasser ist in der Regel meist weich und sauer (pH<7).

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