Kreiselpumpe – Prinzip und Verwendung am Gartenteich

Während Kolbenpumpen und Membranpumpen selbstansaugend sind, aber nicht gedrosselt und in ihrer Leistung regulierbar sind, können Kreiselpumpen zwar reguliert werden, sind aber nicht selbstansaugend.

Erst mit der Entwicklung von Elektromotoren mit einer hohen Drehzahl war es möglich, Kreiselpumpen zu entwickeln, da sie eine wesentlich höhere Umdrehungszahl benötigen als Kolbenpumpen.

Kreiselpumpen befördern das Wasser mit Hilfe der Fliehkraft. Dazu wird ein Flügelrad im Inneren des Pumpengehäuses in schnelle Rotation versetzt. Durch eine Öffnung auf der Unterseite des Pumpenhohlraums wird über ein Ansaugrohr das Wasser angesaugt. An der Seite des Pumpengehäuses befindet sich eine zweite Öffnung, an die eine Druckleitung angeschlossen wird. Durch die Rotation des Flügelrades wird das Wasser zwischen den Flügeln durch die Fliehkraft nach außen gepresst und durch die seitliche Öffnung in die Druckleitung gedrückt. Gleichzeitig wird durch die andere Öffnung neues Wasser angesaugt.

Arbeitsprinzip einer Kreiselpumpe
Arbeitsprinzip einer Kreiselpumpe- Graphik: Fantagu, Public Domain

Das Waser tritt also senkrecht zur Welle des Flügelrades wieder aus. Dadurch werden zwar hohe Zentrifugalkräfte erzeugt, was zu einem höheren Förderungsdruck führt, verbunden allerdings mit einer kleineren Fördermenge an Wasser.

Leider sind solche Kreiselpumpen nicht selbstansaugend. Bei Tauchpumpen, die unterhalb des Wasserspiegels positioniert werden, ist das kein Problem. Anders bei Kreiselpumpen die oberhalb der Wasserlinie aufgestellt werden. Sie dürfen nicht trockenfallen. Die Saugleitung muss immer mit Wasser gefüllt sein, auch wenn die Pumpe außer Betrieb ist. Deshalb wird in das untere Ende der Ansaugleitung ein Rückschlagventil eingebaut. Damit wird verhindert, dass das Ansaugrohr leer läuft, wenn die Pumpe abgeschaltet wird.

Einen Sonderfall bildet die Seitenkanalpumpe. Sie ist quasi ein Kompromiss zwischen Kreisel- und Verdrängerpumpe.

Schnittmodell einer Seitenkanalpumpe
Schnittmodell einer Seitenkanalpumpe – Foto: Chris1207/SERO, Creative Commons Attr.-Share Alike 3.0 Unported

Die Seitenkanalpumpe wurde in den 1920er Jahren aus der Wasserringpumpe weiterentwickelt. Wasserringepumpen wurden bereits im 19.Jahrhundert benutzt, um die Luft aus einem Ansaugrorh zu verdrängen, sodass Wasser aus einem offenen Gewässer gefördert werden konnten, z.B. beim Löscheinsatz der Feuerwehren. Die Seitenkanalpumpe ist auch heute noch weltweit im Einsatz. Die Vorteile der 1949 zum Patent angemeldeten Seitenkanalhydraulik: Sie ist selbstansaugend und läuft auch weiter, wenn Luft zusammen mit dem Wasser in den Ansuagstutzen endringt. Sie eignet sich besonders zur druckabhängigen Kreilaufergulierung. Und es gelangen keien abrasiven Stoffe (Schleifmittel) in den engen Spalt der Pumpe. Mit solchen Seitenkanalpumpen können bis zu 35m³ pro Stunde transportiert und maximale Fröderhöhen bis zu 400m erreicht werden. Damit kommt sie vor allem für sehr große Teichanlagen und Wasserspiele à la Kasseler Wilhemshöhe infrage.

Kreiselpumpen normaler Bauart kommen dagegen zur Wasserversorgung infrage (bei einem Betriebsdruck von 4 bis 5bar), als Tauchpumpen (0,8 bis 1bar) oder als Bachlauf- und Springbrunnenpumpen (0,2 bis 0,8bar).

In der Gartenteichtechnik werden Kresielpumpen in der Regel nicht als Tauchpumpen eingesetzt, sondern oberhalb der Wasserlinie trocken aufgestellt. Da die Motoren, die die Pumpe antreiben, Wärme entwickeln, müssen sie luftgekühlt werden. Dadurch sind solche Kreiselpumpen leider ziemlich laut. Auch weil sie einen hohen Stromverbrauch haben, sollten sie nicht im Dauerbetrieb eingesetzt werden, sondern nur kurze Zeit z.B. zum Auffüllen des Teichs mit Wasser. Im Vergleich zu einer spzeiell dafür ausgelegten Bachlaufpumpe benötigen sie mehr als das 10fache an Strom.

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