Berechnen des Druckverlustes in einem Teichfiltersystem
Wovon hängt der Druckverlust ab?
Der Druckverlust hängt für diese Berechnung hauptsächlich von der Strömungsgeschwindigkeit ab. Deshalb sollte zuerst der benötigte Volumenstrom feststehen, bevor die erforderliche Leistung der Teichpumpe ermittelt wird. Die nötige Fördermenge gibt entweder der verwendete Teichfilter vor oder sie wird aus Volumen und Verwendungszweck des Teichs abgeleitet. Hinweise zu den verschiedenen Teicharten findest du unter Teichbau.
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.
Foto: Oase / Teichbau-Profi / D. Wiedamann
Für die Auswahl einer Teichpumpe ist neben der gewünschten Fördermenge auch der Druckverlust im Leitungssystem wichtig. Hier erfährst du, welche Angaben du dafür brauchst, wie du die Tabellenwerte verwendest und wie eine Beispielrechnung aussieht.
- Fördermenge des Filters oder des Teichs bestimmen
- Druckverluste von Schläuchen, Rohren und Bauteilen addieren
- Förderhöhe berücksichtigen und die Pumpenkennlinie ablesen
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Vergleiche passende Ausführungen und achte auf die Angaben zum jeweiligen Einsatzbereich.
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In die Berechnung gehen weitere Parameter wie Temperatur, Rohrrauigkeit und Viskosität ein. Für die Tabellen wurden typische Werte der verwendeten Materialien angesetzt. Das Diagramm zeigt, wie sich der Druckverlust mit der Strömungsgeschwindigkeit verändert: Bis etwa zum Wert 55 steigt er laut der dargestellten Kurve linear; darüber geht die Strömung von laminar zu turbulent über und der Druckverlust steigt quadratisch. Eine Verdopplung der Strömungsgeschwindigkeit bedeutet in diesem Bereich einen vierfachen Druckverlust. Größere Durchmesser an Rohren, Schläuchen und Engstellen halten die Strömungsgeschwindigkeit niedriger. Bögen sind für die Strömung günstiger als scharfe Ecken.
Tabellenwerte für Rohre und Bauteile nutzen
Die folgenden Tabellen geben Druckverlustwerte für typische Rohre und Bauteile im Teichbau in Metern Wassersäule (mWs) an. Die Werte lassen sich addieren. Zusätzlich zählt die Förderhöhe von der Wasseroberfläche bis zum höchsten Förderpunkt. Die Rohrwerte gelten jeweils pro Meter: Den Tabellenwert multiplizierst du mit der tatsächlichen Rohrlänge. Für Spiralschläuche gilt dasselbe.
Druckverlusttabelle Kunststoffrohre
Druckverlusttabelle Spiralschläuche
Druckverluste von Bögen und Armaturen
Die Tabelle für Bögen bezieht sich auf 90°-Bögen. Für andere Winkel lassen sich die Werte näherungsweise mit dem Verhältnis des Winkels abschätzen: bei 45° mit 0,5 multiplizieren, bei 180° mit 2. Diese Näherung ist nicht exakt.
Die Tabelle für Schieber und Kugelhähne gilt für Absperrventile, die den Rohrdurchmesser nicht oder nur minimal verengen, etwa die im Teichbau üblichen Drehschieber und Kugelhähne. Für andere Bauformen ist sie nicht gültig.
Druckfilter und UV-C-Geräte einbeziehen
Für UV-C-Geräte und Druckfilter gibt es hier keine allgemeingültigen Tabellenwerte, da sich die Druckverluste je nach Bauform und Hersteller unterscheiden. Wenn keine Herstellerangabe vorliegt, rechnet der Text für Druckfilter zusätzlich 2 bis 4 Meter Rohr in der Größe der Anschlussleitung mit. Für UV-Lampen setzt er vier Bögen an, entsprechend den Richtungsänderungen im Gerät, und verwendet dafür den kleinsten Durchmesser im UV-C-Gerät.
Beispiel: Druckverlust im Teichfiltersystem berechnen
Angenommen, die Pumpe liegt in einem kleinen Gartenteich. Das Wasser wird durch einen 1,5-Zoll-Spiralschlauch zu einem Druckfilter am Ufer gepumpt und fließt anschließend über einen Bachlauf zurück. Der höchste Punkt des Auslaufs liegt 1,5 Meter über dem Wasserspiegel. Die Schlauchlänge beträgt 3,5 Meter bis zum Filter und weitere 4 Meter vom Filter zum Bachlauf. Der Filterhersteller nennt 3.000 bis 4.000 Liter pro Stunde als optimalen Durchfluss für Filter und integrierte UV-C-Lampe. In diesem Beispiel wird mit dem Maximalwert gerechnet. Verschleiß der Pumpe und Ablagerungen in den Leitungen können die Förderleistung im Laufe der Zeit verringern.
Bei 4.000 l/h beträgt der Tabellenwert für den 1,5-Zoll-Spiralschlauch 0,071. Multipliziert mit insgesamt 7,5 Metern ergibt das 0,071 × 7,5 = 0,5325 mWs Druckverlust. Der Druckfilter hat 2-Zoll-Anschlüsse; dafür werden 4 Meter Rohr mitgerechnet. Bei 4.000 l/h ergibt sich mit dem Tabellenwert 0,009 × 4 = 0,036 mWs. Liegt eine Herstellerangabe zum Druckverlust vor, wird dieser Wert verwendet.
Für die Förderhöhe zählt der Abstand zwischen der Wasseroberfläche und dem höchsten Punkt; die unter Wasser zurückgelegte Höhe wird nicht berücksichtigt. Damit ergibt sich für das Gesamtsystem: Förderhöhe 1,5 mWs + Schlauchverlust 0,5325 mWs + Filterverlust 0,036 mWs = 2,0685 mWs.
Mit rund 2 mWs lässt sich in den Pumpenkennlinien nach einer Pumpe suchen, die bei 2 Metern Förderhöhe 4.000 Liter pro Stunde fördert. Die Kennlinie unten gibt Liter pro Minute an: 4.000 / 60 = 66,66 l/min. Bei 2 mWs liegt die Oase-Teichpumpe CWS 6000 etwas unter und die CWS 8000 etwas über diesem Wert. Da der Filter als Untergrenze 3.000 l/h benötigt, empfiehlt das Beispiel die CWS 6000. Oase Teichpumpen
