Druckverlustberechnung, berechnen des Druckverlustes in einem Teichfilter-System
Druckverlust in Rohrleitungen und durch die Förderhöhe müssen bei der Auslegung der Teichpumpe berücksichtiugt werden. Die Kurve zeigt den übergang von laminarer zu tutbulenter Strömung in einem Rohr.

Berechnen des Druckverlustes in einem Teichfilter-System

Der Druckverlust für unseren Zweck ist hauptsächlich von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig. Also sollten wir vorher wissen welchen Volumenstrom wir brauchen um die nötige Nennleistung der Teichpumpe zu ermitteln. Entweder gibt uns der verwendete Teichfilter die benötigten Mengen vor oder wir leiten das vom Volumen und Verwendungszweck des Teichs ab. Siehe dazu die Erläuterungen zur jeweiligen Teichart unter Teichbau. Natürlich gehen in die Formel weitere Parameter wie Temperatur, Rohrrauigkeit, Viskosität und so weiter ein. In unseren Tabellen haben wir hier für die Verwendeten Materialien typische Werte verwendet.

In dem Diagramm sieht man wie sich der Druckverlust über die Strömungsgeschwindigkeit entwickelt. Anfangs, bis etwa zum Wert 55 ist die Strömung laminar und der Druckverlust steigt linear. Darüber wandelt sich die laminare Strömung in eine turbulente und der Druckverlust steigt quadratisch. Das bedeutet, wenn man die Strömungsgeschwindigkeit verdoppelt, vervierfacht sich der Druckverlust. Um die Strömungsgeschwindigkeit klein zu halten sollte man die Rohre/Schläuche und Engstellen mit möglichst großem Durchmesser ausstatten. Auch sind Bögen für das Strömungsverhalten besser als scharfe Ecken.
Aber keine Angst, wir wollen das hier nicht hoch mathematisch machen. In den nachfolgenden Tabellen kann man die Druckverlustwerte für typische Rohre und Bauteile, die im Teichbau eingesetzt werden, finden. Wir haben in den Tabellen alles in mWs (Meter Wassersäule) angegeben. So kann man einfach die Werte addieren. Dazu kommt noch die Förderhöhe von der Wasseroberfläche des Teichs bis zum höchsten Förderpunkt.

Aus der Tabelle können wir einfach ablesen wie viel Druckverlust typische Rohre, die im Teichbau verwendet werden, verursachen. Der angegebene Wert bezieht sich immer auf ein Meter Rohr. Also den abgelesenen Wert einfach mit der realen Länge multiplizieren. Das selbe gilt bei der Tabelle für Druckverlust in Spiratschläuchen.

Druckverlusttabelle Kunstoffrohre
Druckverlusttabelle Kunstoffrohre Teicbau
Druckverlusttabelle Spiralschläuche
Druckverlusttabelle Spiralschläuche im Teichbau
Für Bögen kann man diese Druckverlusttabelle verwenden. Wir haben die Tabelle für 90°Bögen erstellt. Für andere Winkel kann man das in etwa abschätzen wenn man entsprechend des Winkels multipliziert. Also für 45° einfach mal 0,5 und für 180° mal 2. Das ist zwar nicht ganz exakt aber für unsere Zwecke sicherlich ausreichend.
Druckverlusttabelle Bögen im Teichbau
In der Druckverlusttabelle für Schieber und Kugelhähne Finden sich Druckverlustwerte für Absperrventile die den Rohrdurchmesser nicht oder minimal verengen. Das sind die im Teichbau normalerweise eingesetzten Drehschieber und Kugelhähne. Für andere Bauformen ist diese Tabelle nicht gültig.
Druckverlusttabelle für Schieber und Kugelhähne im Teichbau
Eine Druckverlusttabelle für UV-C-Geräte und Druckfilter können wir leider nicht erstellen. Die Druckverluste für diese Geräte sind je nach Bauform und Hersteller zu unterschiedlich. Die Hersteller machen zum Druckverlust ihrer Geräte auch keine echten Aussagen. Ich rechen für Druckfilter immer zusätzlich 2-4 Meter Rohr in der Größe der Anschlussleitung am Filter mit. Bei UV-Lampen rechne ich 4 Bögen ein. Das entspricht den Richtungsänderungen im UV-C-Gerät. Dabei rechne ich die Bögen mit dem kleinsten Durchmesser innerhalb des UV-C-Geräts.

Beispielrechnung: Wir nehmen an, das in einem kleinen Gartenteich die Teichpumpe direkt im Teich liegt, mit 1,5“ Spiralschlauch wird das Wasser zum Druckfilter am Ufer gepumpt. Der Rücklauf soll über einen Bachlauf erfolgen. Höchster Punkt der Auslaufs ist 1,5 Meter über dem Wasserspiegel. Die Schlauchlänge bis zum Filter sind 3,5 Meter und vom Filter zum Bachlauf nochmal 4 Meter. Der Filterhersteller gibt 3000 bis 4000 Liter / Stunde als optimalen Durchflusswert für seinen Teichfilter und die integrierte UV-C-Lampe an. Wir rechnen das System am Maximalwert. Durch Verschleiß der Pumpe und Ablagerungen in den Rohren wird die Leistung über die Zeit eher zurückgehen. Und so haben wir noch etwas Reserven.

Aus der Tabelle für den Druckverlust in Spiralschläuchen entnehmen wir den Wert für 1,5“ Schlauch bei 4000 l/h = 0,071 multiplizieren das mit der gesamten Schlauchlänge 0,071 * 7,5 Meter = 0,5325. Das ist der Druckverlust für den Spiralschlauch. Der Druckfilter hat 2“ Anschlüsse und so rechnen wir 4 Meter Rohr mit 2“ mit. Bei 4000 l/h haben wir einen Wert von 0,009 *4= 0,036. Sollte der Hersteller einen Druckverlust angegeben haben, so verwenden wir natürlich diesen Wert. Für die Förderhöhe zählt der Abstand zwischen Wasseroberfläche und dem höchsten Punkt. Die Höhe die unter Wasser zurückgelegt wird, wird hierbei nicht berücksichtigt. Zu ergibt sic ein Druckverlust für das Gesamtsystem: Förderhöhe 1,5 mWs + Druckverlust Schlauch 0,5325 mWs + Druckverlust Filter 0,036 mWs = 2,0685 mWs.

Mit dem Wert von ca 2 mWs können wir in den Pumpenkennlinien nach einer Pumpe suchen die bei 2 Meter Förderhöhe 4000 Liter in der Stunde leisten kann. In der Pumpenkennlinie unten sind die Werte in Litern pro Minute angegeben also rechnen wir unsere 4000 l/h in l/min um 4000 / 60 = 66,66 l/min. Wenn wir nun bei 2 mWs nach rechts gehen sehen wir, das die Oase Teichpumpe CWS 6000 etwas zu klein und die CWS 8000 etwas zu groß ist. Da der Filter aber als untere Grenze 3000 l/h braucht würde ich in dem Fall die CWS 6000 verwenden.Pumpenkennlinie Oase Aquamax Baureihe

Foto: Oase / Teichbau-Profi / D. Wiedamann


Kommentar

Kommentar (1)
Harald (16.08.2012)
Kommentar: Vielen Dank! Das sind wirklich hilfreiche und sehr gut aufbereitete Informationen.

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