Förderleistungsangaben von Pumpen

Hi Ruedi...

ich kann Dir versichern : .. die Angaben bei reinen Propeller-Strömungspumpen stimmen nicht. Man braucht schon sehr spezielle Meßgeräte, um reine Strömungspumpen messen zu können. Wir verfügen über solche Meßvorrichtungen und wir haben auch Prüfstände hier, die reine Förderpumpen, fachgerecht messen können. Bei sog. Propellerpumpen haben wir bis zu 70 % überzogene Flowraten gefunden, bei Förderpumpen sind 30 bis 50 % zu hohe Förderleistungen, eher als normal, anzusehen. Interessanterweise verfügen manche Hersteller nicht mal über eigenes Meßequipment. Auch Abschäumer-Flowraten, sind oftmals deutlich überzogen. Da die Kunden in der Regel nicht über solche Meßvorrichtungen verfügen, kann eigentlich jeder labeln, was man werbertechnisch für sinnvoll hält. Einigermaßen genau, sind heutzutage die Lufteinzugsmengenmesser bei Eiweißabschäumern und Stromverbrauchsangaben. Hier können die Kunden heute selbst messen, sofern z.B. die Energieverbrauchserfasser, unterscheiden können, zwischen den 4 unterschiedlichen Verbrauchsarten. Interessant ist nur die Wirkleistung.

In diesem Sinne... Klaus

Ruedi: wo von einer Versuchsanordnung zur Nachmessung von Streampumpen und von Resultaten von 30-40% der Herstellerangaben geschrieben wurde. Zusammen mit meinen oben geschilderten Erfahrungen kann ich dies durchaus nachvollziehen.

Klaus: Bei sog. Propellerpumpen haben wir bis zu 70 % überzogene Flowraten gefunden

Das deckt sich bei speziellen Pumpentypen und einem Hersteller mit den von uns gemessenen Werten. Insbesondere betrifft dies größere Modelle.

Behauptet ein Pumpenhersteller, daß seine Modelle 10% mehr Leistung bringen und man schließt diese an ein Rohrsystem an, ist eine solche Übertreibung eigentlich egal.

Aber einfach zu behaupten, meine tolle Pumpe XY erzeugt das Dreifache an Volumenstrom von dem was meßbar ist, ist schon sehr dreist!
Erstaunlich ist, daß sie immer wieder damit durchkommen und Leute finden die sowas glauben.

Egal, wie man die physikalische Leistung nun definiert: ob als Liter pro Stunde, Volumenstrom, Schub oder Pfahlzug, letztendlich ist es immer die selbe Menge an Energie derer es bedarf, eine bestimmte Menge Wasser zu bewegen. Und darum geht es beim Einsatz von Strömungspumpen innerhalb eines Aquariums, egal, wie groß es ist!

Leistungsarme Strömungspumpen(=Axialpumpen) ohne nennenswerter Förderhöhe(=Druck) mit einer langsamen Strömungsgeschwindigkeit aber grossem Volumenstrom können einer leistungsstarken Kreiselpumpe mit schnellem, "druckvollem" Strahl natürlich nicht das Wasser reichen. Das ist Physik!

Keine Ahnung, Rainer, was Du uns damit sagen willst, aber die eine Pumpe ist nicht "leistungsärmer" als die andere, lediglich in punkto Förderhöhe, aber darum geht es hier doch gar nicht.

Wird eine Pumpe, egal welcher Bauart, als Strömungspumpe in einem Wasserkörper eingesetzt, gibt es nur eine Berechnungsgrundlage:

Bei welchem Abströmdurchmesser wird mit welcher Geschwindigkeit das Wasser von der Pumpe fortbewegt.

Das ist ein Flächenmaß multipliziert mit einer abgeströmten Wassermenge (vereinfacht als Zylinder vorstellbar!) in einer bestimmten Zeit.

Heraus kommen Liter (oder bei größeren besser Kubikmeter) pro Stunde. Das ist vollkommen unabhängig vom Verfahren, mit dem diese Strömung erzeugt wird.

Das ist eigentlich ganz simpel. Natürlich spielen auch noch Verwirbelungen aufgrund der Propellerform etc. eine Rolle, die kann man aber bei den Größenordnungen in denen hier gelogen wird, getrost außer Acht lassen.

Diese Berechnung ist im Übrigen auch ganz einfach auf außerhalb des Beckens stehende Pumpen anwendbar, nur muß man dann natürlich die Abströmgeschwindigkeit am Einlauf des Rohres in das Aquarium messen, nicht am Auslauf der Pumpe, die vielleicht 10m entfernt steht. Das kennt jeder als Querschnittsverlust von Rohrleitungen.

Und auch dieser ist, zumindest bei Heimaquarien, oft vernachlässigbar, denn seit Jahrzehnten hat sich eigentlich die Faustformel von 10 - facher Beckenumwälzung pro Stunde sehr gut bewährt und ich würde behaupten: Sie ist auch annähernd heute noch gültig!

Das immer mal wieder herausgekehrte Märchen von der "weichen Strömung" ist also nach wie vor ziemlicher Unfug!

Diese Faustformel stimmt eben nur dann nicht, wenn so schamlos übertrieben wird oder bei langen Becken, die Form der Propeller zu viel Wirbel erzeugt, so daß zu viel Energie verloren geht und nicht genug Schub erzeugt wird. Aber der letzte Punkt ist eigentlich für die meisten Aquarianer mit gängigen Beckengrößen zu vernachlässigen.

Damit das nicht zu theoretisch ist, hier zwei ganz einfache Beispiele:

Die meisten kennen sicherlich eine Aquabee 3000 und hatten diese oder eine ähnliche Pumpe mit gleicher Leistung und Bauart in der Hand.

Bekannt ist, daß die Leistungsangabe stimmt, was jeder mit einem Eimer als Meßgefäß und einem Schlauch selbst nachmessen kann.
Der Abströmdurchmesser dieser Pumpe beträgt 15mm, was einer Fläche von etwa 180 Quadratmillimetern ( = 1,8 Quadartzentimetern) entspricht. Da eine Stunde 3600 Sekunden hat, müssen also (3000 Liter durch 3600 Sekunden) pro Sekunde 0,8 Liter (= 800 Kubikzentimer) Wasser aus diesem Stutzen kommen.

Das bedeutet, daß pro Sekunde (800 Kubikzentimeter geteilt durch 1,8 Quadratzentimeter) eine Wassersäule von knapp 450cm abgeströmt wird.

Also ganz einfach: Die UP 3000 hat eine Abströmgeschwindigkeit von 4,5 Metern pro Sekunde!

Das ist durchaus gewaltig: das Wasser "fliegt also in einer Sekunde einmal quer durch die Küche... (oder Wohnzimmer, je nachdem!)

Jeder der Pumpe ähnlicher Leistungsklasse hat, möge einfach mal die Hand vor die Ausströmöffnung halten, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wieviel Kraft (Schub,...) das ist.
Und das nur bei so einer kleinen Fläche!

Jetzt nehmen wir mal an, eine Pumpe soll die zehnfache Menge, also 30.000 Liter pro Stunde abströmen, wie auf der Packung vermerkt.
Wenn der Abströmkreis einen angenommenen Durchmesser von 6cm hat, müßte die Abströmgeschwindigkeit etwa 3m pro Sekunde betragen und zwar an jedem Punkt dieses Durchmessers!

Das wäre schon eine gewaltige Kraft, die da wirkt!

Jeder der eine Abyzz oder Red Dragon hat, kann die ja mal in´s Wasser halten, voll aufdrehen und eine Minute festhalten.
Danach nimmt er eine beliebige Propellerpumpe seiner Wahl mit angeblich doppelter Leitung und wiederholt das Experiment.....

Die Erkenntnis kommt viel schneller, als mit dieser mühsamen Rechnerei!

Rainer...

eine interessante Diskussion... du hast sicher Recht, aber das Thema Wasserumwälzung in einem Meerwasserbecken ist viel zu komplex, als es mit Berechnungsgrundlagen aus dem Pumpen-und Anlagenbau der Industrie, auf ein Meerwasseraquarium, zu implementieren. Hier sind die Anforderungen ganz anders. Als Pumpenbauer, kenn ich durchaus die von Dir dargelegten Berechnungsgrundlagen. Nur nutzt die schönste Theorie nichts, wenn nicht mal annähernd die Daten stimmen, die so mancher auf seine Produkte, labelt..

Kleines Beispiel aus der Praxis... ?

.. letzte Woche haben wir ein "Kleines" Meerwasserbecken in der Schweiz, in Betrieb genommen. Da wurden 4 "Dicke" Propellerpumpen verbaut, so mit die größten, die man auf dem Markt kaufen kann. Mit knapp 3.000.- Euro pro Pumpe auch nicht gerade eine LowCost-Investition. Moment mal : .. Zitat aus der Herstellererklärung :

Zitat

ür Aquarien > 20.000L Strömungsleistung: 50.000 - 150.000l/h

Alles klar ? So, das Becken hat brutto 25.000 Liter, sagen wir mal netto 20.000 Liter. Laut Herstellerangaben sollte also eine einzige Pumpe ausreichen, um dieses Aquarium ausreichend zu beströmen ? Hmm.... also, alle 4 liefen beim Süßwasserprobelauf auf 100 % und ich war schon recht enttäuscht.... da habe ich aber mehr erwartet !!! Wenn da nicht noch zusätzlich 8 x 17.000 Liter Red Dragons mit werkeln würden, dann wäre nach meinem persönlichem Empfinden, viel zu wenig Strömung in diesem Aquarium...... Okay, wohlwissend der Tatsache, dass eben diese Überlabelungen Standart sind, haben wir adhock, vier von den Trümmern eingebaut und nicht nur eine... und die noch mit RD1 Pumpen unterstützt. Jetzt passt es ganz genau, also das, was die Strömung angeht.
Apropo Flowraten : aus meiner "aktiven" Tauchzeit, meine ich mich erinnern zu können, dass bei diversen Tauchgängen, an manchen Stellen so viel Unterwasserströmung anzutreffen war, dass man sich mühsam an Korallen und Felsen, festhalten mußte, um nicht "weggespült" zu werden. Ich wage stark zu bezweifeln, dass es jemals technisch möglich sein dürfte, diesen Effekt, breitflächig in einem Aquarium nachzubilden. Das wäre schon 50-fache Umwälzung oder noch mehr ? Die Korallen ? Na, die standen alle prächtig unter der Mega-Strömung. Die propagierte Strömung 10-20 fache Wasserumwälzung, sehe ich daher als Minimum-Empfehlung an. Es sei denn, man hat ein Seepferdchen-oder Algenbecken...
Das Thema Strömung ist mit der höchste Unkostenfaktor in einem Meerwasseraquarium. Da stürzen sich alle auf Dunkelkammer-Lampen Namens LED, um ein paar Cent Unterhalt monatlich zu sparen, nichtwissend der Tatsache, dass "Licht" nach ein paar Stunden eh ausgeht, aber Pumpen laufen 24 Stunden... rund um die Uhr. Was passiert ? Mini Propellerpümpchen mit Fantasiewerten sollen kostensparend, eine möglichst großflächige Strömung erzeugen. Tun sie auch. .aber bei weitem nicht mit der Leistung, die man erwartet. Das größte Problem aller P-Pumpen : ... hinter der Deko ist Schluss mit Strömung... und dann ? Gammelecken, Faulstellen und unerwünschte Ablagerungen in Mass... So beströmte Meerwasseraquarien, gehen zwischen dem 12 und 15. Monat in den "Keller"...

Auf dem 4. Bild läuft eine 150.000 Liter P-Pumpe auf Volldampf... mal ehrlich : ... reicht´s ? Um nicht missverstanden zu werden : oben genannte P-Pumpen würde ich bei dieser Beckengröße jederzeit wieder einbauen. Sie sind leise, relativ gut verarbeitet, regel-und steuerbar und bis auf ein paar Klopse (Kabel kommt vorne raus) richtig schöne Teile....

Wenn das Becken mal mit Salzwasser läuft, mach ich mal Bilder....

In diesem Sinne ... Klaus

Klaus: "aktiven" Tauchzeit, meine ich mich erinnern zu können, dass bei diversen Tauchgängen, an manchen Stellen so viel Unterwasserströmung anzutreffen war, dass man sich mühsam an Korallen und Felsen, festhalten mußte, um nicht "weggespült" zu werden.

Da kann ich Dir einen guten Richtwert geben: ein guter Kampfschwimmer hält vielleicht ein bis zwei Minuten 1m/s Strömungsgeschwindigkeit aus, dann ist´s Essig!

Überlegt mal, die kleine Aquabee macht schon 4,5m/s und erzeugt damit einen zusätzlichen Impuls um gut 150cm vernünftig Strömung in einem Aquarium zu erzeugen.

Alle Werte, die unter 2m/s gehen, noch dazu mit solchen Propellern erzeugt, die dem Wasser eine ordentliche Kreisbewegung aufzwingen, sind für Strömungen, die über 1m Beckenlänge noch wirksam sein sollen nicht brauchbar.

Dieses Baby hier macht auch noch in 10m Entfernung meßbare Strömungsgeschwindigkeiten. Die muß man allerdings schon gut festschrauben.

Davon dürfte eigentlich eine einzige für obiges Becken reichen....
(Abströmdurchmesser = 100mm)

Hallo Klaus,
vor 8 Wochen hörte sich das Urteil über die Masterstreams noch ganz anders an, gell?

Aber ehrlich: wenn ich mir die Bilder des 25er Beckens ansehe-,wo soll denn bitte noch soetwas wie Strömung stattfinden, wenn das Becken derart gebunkert ist?
Da unterstütze ich jederzeit deine These, dass ohne gewaltige Wasserumwälzung an allen Stellen solche Becken nach etwas mehr als einem Jahr abschmieren.
Ist mir nicht anders in meinem 5m³ Nanobecken ergangen.
Nun habe ich vor 3 Wochen einen kleinen Umbau gehabt, 150kg Stapelsteine an der Wand aus dem Becken geworfen und einen anderweitigen Keramik -Wandaufbau von 2m x 50cm Grundfläche ohne die bekannte Massivbauweise auf nur 7 jeweils mit 15cm² Grundfläche Stelen zu stehen bekommen. Unter dem Aufbau kann das Wasser frei zirkulieren.
Im Becken selbst ein mittiger Riffaufbau mit 2,5m², der bodenseitig schon immer locker geschichtet war.
Die Beströmung würde nun die kleinste Masterstream alleine schaffen. Und das in der Art, dass die Ringströmung in der Weise sichergestellt ist, dass selbst das Wasser hinter der Pumpe (1m bis zur Wand)noch in der Bewegung der Strömungsführung ist und an der Oberfläche noch einen leichten Wasserwirbel erkennen läßt. ... das auf 6m² Grundfläche des Beckens. Respekt.
Aber es sind natürlich noch, zwecks turbulenter Strömungserzeugung, zwei kleinere Pumpen entgegengesetzt angeordnet.
Ich behaupte daher: kein Streamhersteller hat Einfluß darauf, wie und unter welchen Umständen der Anwender die Pumpen betreibt. Für einen Phantasie begabten Menschen dürfte es nachvollziehbar sein, dass Wasser sich nicht anders als Luft, sondern nur träger verhält.
Ein mit Vollgas betriebenes Laubgebläse auf einen locker geschichteten Steinhaufen gerichtet wird kaum ein Blatt oder einen Krümel im, hinter oder neben dem Stapel bewegen.
Also werde ich z.B. der Fa. Stihl nachsagen, dass ihre Leistungsangaben für das Gebläse vollkommen übertrieben sind, und nur durch den Einsatz verschiedenster Gebläse, verschieden positioniert, zumindest gewisse Turbulenzen entstehen lassen, welche die Blätter in Bewegung bringen, aber nicht wegblasen...
das wäre bei den Stihl-Leuten wohl der Schenkelklopfer

also von daher: immer die Kirche im Dorf lassen

Hopperla,
jetzt habe ich doch tatsächlich den Thread von Anfang an gelesen.
Der Thread ist genial und das Paradebeispiel, wenn es mit wenigen posts darum geht, alle vertriebs-und herstellerbedingten Werbeaussagen unterzubringen.
Also darum bitte meinen vorangegangenen Beitrag überlesen . Der beruht rein auf subjektiv gemachter Erfahrung und ist damit irrelevant

Rainer, Du solltest Dich vielleicht etwas von der Bauart der normalen Kreiselpumpe lösen.

Was wir brauchen und hier diskutieren ist einfach STRÖMUNG. Physikalisch definiert sich diese am Besten durch Schub in Newton, einfache Sache, aber freilich nicht für jeden im Aquarium meßbar.

Außerdem hat sich die Einheit Liter pro Stunde ja bisher gut bewährt, da man ausschließlich radiale Kreiselpumpen eingesetzt hat. Diese arbeiten recht effizient wenn pro Kubikmeter Förderleistung etwa 10W Leistungsaufnahme entgegenstehen.

Mit dieser Größenordnung kann jeder etwas anfangen, wenn seine 1000 Liter Pumpe annähernd 10 W aufnimmt.

Propellerpumpen arbeiten dagegen nach einem anderen Prinzip und BEWEGEN Wasser deutlich effizienter. Gute Modelle kommen dabei pro Kubikmeter deutlich unter 1W. Das abgebildete Model oben auf etwa 0,4 W pro Kubikmeter, abhängig davon, in welchen Leistungsbereich sie läuft.

Diese immense Energieeinsparung erkauft man sich damit, daß diese Pumpen nicht in der Lage sind, Wasser zu fördern. Wer das mal mit einer Stream probiert, wird schnell merken, daß die Pumpe ihren Dienst versagt, weil sie keinerlei Gegendruck verträgt. Das ist für den Zweck der Strömungserzeugung egal, so kann die Pumpe auf reine Wasserbewegung optimiert werden und das ist sie ja auch.

Einheiten wie Druck, Förderhöhe etc. sind daher für diese Pumpen nicht relevant und sollten in der Diskussion vermieden werden.

Mich interessieren cm/s an der Stelle XY im Becken.

Natürlich, das interessiert jeden! Nur ist das leider eine Variable mit 100 Unbekannten und niemand kann das auch nur annähernd quantifizieren, da jedes Becken sehr individuell ist, siehe Post von Stefan.

Wenn wir zum Beispiel große Anlagen bauen, dann arbeiten wir in die Deko mehrere Pumpenhalterungen, vorzugsweise in Höhlen, ein. Wieviele Pumpen der Kunde dann wirklich benutzt, muß er am konkreten Fall herausfinden.
Wir haben gerade so einen Fall mit einem 5m Becken in Norwegen. Für den Investor sehr unbefriedigend, denn er will natürlich wissen, wieviel Geld er ausgeben soll.
Ich behaupte zwei Pumpen, sie wollen eine wechselnde Kreisströmung von links nach rechts, aber keiner glaubt mir das.....

Ruedi:Meine Empfehlung für die Pumpenauslegung:
bis 40-fach mit Streampumpen
bis 10-fach mit Kreiselpumpen
natürlich bezogen auf die Herstellerangaben.

Das ist mal eine vernünftige Aussage! Hab´s mal in KREISELpumpen geändert.
Damit kann jeder Laie etwas anfangen!

Beide Male ist der Volumenstrom der Gleiche

Das gilt aber nur bei Verwendung der Reduzierdüse! Wenn Du die wegläßt macht die 2000/1 etwa 2800 Liter pro Stunde, was im Vergleich deutlich spürbar ist.
Jeder, der die Pumpe nicht als Förder- sondern als Strömungspumpe verwendet, wird wahrscheinlich genau das tun.