Closed Loop, Pumpen, Effiziens und die Düse

In einem Korallenbecken mit Fischen möchte man definitiv keinen Schneidstrahl mit 20m/s Düsengeschwindigkeit. (^-^)
Selbst Panta Rhei hat seine Pumpen auf maximal 3,3m/s getrimmt, um Verletzungen bei den Fischen zu vermeiden.

Je kleiner der Durchmesser ist, desto weniger Volumen wird bewegt und weniger höher die Verluste der Pumpe. Deshalb sind die Durchmesser bei CL ja gerade so groß, um diese Verluste zu begrenzen. Ab etwa 2m/s Geschwindigkeit nimmt die Reibung(=Verlust) im Rohr spürbar zu. Wenn Du eine größere Reichweite möchtest ist es deshalb sinnvoller den Austritt zu optimieren um die Strömung nicht direkt so stark verwirbeln zu lassen.
Das wird nämlich bei einem Düsenaustritt bei hoher Geschwindigkeit sehr schnell eintreten, dass durch viele Verwirbelungen die Energie verloren geht und nicht zu einer Bewegung des Beckenwassers als Gesamtkörper führen wird.

Mache am besten mal ein Experiment in der Praxis: Nimm eine Pumpe und setze dort ein Rohr mit Düse drauf und schaue dann mal, was im Wasser dann wirklich an bewegtem Volumen erzeugt wird. Das größte Problem wird dabei der typische Bogen/Winkel am Ende des Rohrs sein, der bei CL meist verwendet wird. Dieser sorgt nämlich für schnelle Verwirbelung des Strahls aus der Düse und frisst die Reichweite damit auf.

Wichtig ist damit auch die Form der Düse, die dafür sorgen muss, dass der Strahl am Ausgang möglichst laminar wird und nicht sofort verwirbelt. Nur dann bekommst Du Reichweite.

Für einige Pumpen gibt es diese Düsen, welche den Wasserfluss angeblich vervielfältigen und dafür den Strahl bremsen. Für die ECM63 wäre dies hier so eine Düse:
https://shop.panta-rhei-aquati…Expander-HW-63::7582.html

Dies ist auch dem Umstand geschuldet, dass Rückmeldungen von MeWa-Aquarianern kamen, welche die Korallen im Umfeld des Pumpenstrahls damit vernichtet haben und die Strahlgeschwindigkeit senken wollten.

Im Prinzip hast du bei diesen Düsen einen Einlauf an der hinteren Seite der Düse, wo durch den Strahl noch zusätzliches Wasser mitgezogen wird. Diese Arbeit bremst den Strahl, führt aber eben mehr Wasser mit.

Verwirbeln führt dazu, dass der Strahl seine Reichweite schnell verliert. Das sieht man bei den Vortech MP40 sehr schön, diese haben einen Strahl, der sich schnell auffächert und auf breiter Front eine verwirbelte Strömung erzeugt. Dafür ist die Reichweite sehr stark eingeschränkt. Bei einem 2m-Becken kommt am anderen Ende dann praktisch nichts mehr an. Die Panta Rhei Pumpen hingegen haben einen sehr weitreichenden Strahl, der mühelos auch über Meter geht.
Bei einem Würfel hingegen mit Kantenlängen von 70cm oder sogar weniger erzeugen die Vortech Pumpen eine gute Strömung.

Hi

Den mitreissenden Düseneffekt nütze ich bei meinem CL auch. Ursprünglich mit 4x 40mm Auslässen habe ich auf 4x 32mm reduziert. Würde das gemessen, wäre sicherlich weniger Flow feststellbar. Trotzdem konnte ich die Pumpenleistung von 200W auf 140W reduzieren, bei optisch gleich viel Wasserbewegung. Schneidend ist der Strahl deshalb aber noch nicht, aber ich möchte ja auch nicht direkt ins Riff pusten, sondern das Wasser möglichst weit schieben lassen.

Gruss
Andi

Hallo kermit,

falls du meine Becken-Doku noch nicht kennst, findest du dort ein Beispiel von einem CL, wie es sich bei mir ganz gut gemacht hat. 'Ich hatte es so über 3,5 Jahre größtenteils zufriedenstellend im Einsatz. Es gab zwei Kreisläufe - rechts und links - jede Seite mit einer 230 W Speedy betrieben. Die Auslässe wurden je Seite über 5x 40 mm realisiert, die zum Teil auf 32 mm reduziert wurden. Ich glaube, die Pumpen liefen zusammen bei ca. 140-150 W. Bei mir hatte sich das mit den 40 mm Auslässen als strömungstechnisch günstigste Lösung erwiesen. Da habe ich sehr viel rumprobiert.

Viele Grüße
Andreas

Die gewünschte Strömung zu erzeugen ist eines der kompliziertesten Dinge in der Meerwasseraquaristik. Es spielen einfach viel zu viele Faktoren eine Rolle. Und wenn man letztendlich ein zufriedenstellendes Konzept hat, dann wachsen die Korallen und zerstören das schöne Strömungsbild.
Selbst bei Großaquarien, bei denen vorher eine Strömungsanalyse gemacht wurde, ist das Ergebnis oft ernüchternd: die Sedimentierung passiert nicht da, wo sie gebraucht wird, nämlich an den Bodenansauggittern; es bilden sich Kahmhäute an unerwarteten Stellen; die Wellenbewegung ist nicht groß genug und man kann von den Unterwasserscheiben "schön" die Decke der Halle sehen. Eine Veränderung oder Nachrüstung ist meistens erforderlich.

Kermit, Deine Berechnungen in Ehren und die Hauptaussage stimmt ja, aber da muss wirklich die Praxis weiterhelfen.
Deine "Leistung" müssten Arbeit sein und als Einheit könnten man J (Joule) oder Ws (Wattsekunde) nehmen.

Deshalb: ausprobieren und ein wenig herumspielen. Die Durchmesser zum und vom Aquarium müssen natürlich genau berechnet werden. An den Ausströmöffnungen darf dann gebastelt werden: Richtung, Neigung, Düsendurchmesser, "Expander". Die Position der Auslassöffnungen zu verändern ist fast unmöglich - und das ist meiner Meinung nach der Hauptnegativpunkt des eigentlich tollen CL-eEchnik.

Diese pauschale Aussage halte ich für groben Unsinn

Die Begründung steckt in der praktischen Erfahrung, was sinnvoll ist im Einsatz zur Strömungserzeugung. Hier hat sich eine Strömung mit hoher Geschwindigkeit als nicht sinnvoll erwiesen.
Stell Dir einfach mal vor, Dein Konzept mit dem Schneidstrahl wird in der Realität umgesetzt und Du schiesst einen Strahl mit 20m/s in einem 2m-Becken ab. Du bekommst eine Menge Verwirbelungen und wenn am Ende des Beckens noch einiges ankommt, eine Überschwemmung am anderen Ende des Beckens. Das ist im höchsten Maße unpraktisch.
Strömung mit mehr als 50cm pro Sekunde in einem Bereich mit Korallen ist schon sehr grenzwertig. Deshalb ist das Ziel der Strömungbildung eher viel Wasser mit wenig Geschwindigkeit zu bewegen.

Effizienz schön und gut, aber mit einer Schneidstrahl-Charakteristik ist das eher "Effizienz gelungen, Bedarf bei Strömung völlig verfehlt".

Wenn Du Effizienz erreichen möchtest, dann würde ich zuerst überlegen, wo die größten Ersparnisse möglich sind und ob man mit den Anpassungen leben kann oder ob man lieber doch ein normales System mit etwas mehr Energieaufwand nehmen möchte.

Beispiel:
Ein Standardbecken aus Glas mit 250x100x70 wäre ein schönes Format, wo man dann so ein Reichweitenproblem schon mal bekommen kann. Da muss man schon einiges an Leistung für die Strömungspumpen rechnen.
Du kannst aber auch zuerst das Becken für Strömung optimieren und z.B. ein Oval aus Plexiglas nehmen. Dort wird die Strömung deutlich besser durch die Rundungen geführt und Du erhälst mit viel weniger Leistung eine Ringströmung. Plexibecken sind aber recht teuer und teilweise auch empfindlich. Und ob jemand die Rundungen haben möchte und nicht doch lieber gerade ohne Verzerrungen ins Wasser schauen möchte ist halt Geschmackssache.

Beispiel:
Technikbecken gegen Technikabteil oder Technikbecken auf gleicher Höhe im Nebenraum. Ein Technikabteil spart fast die Rückförderpumpe ein. Da diese 24/7 läuft ist das nicht ganz ohne. Dafür können sich viele nicht mit dem Technikabteil richtig anfreunden, weil es Platz im Schaubecken frisst und die einsetzbare Technik begrenzt ist. Einen Vlieser nachzurüsten ist da nicht so einfach.

Beispiel:
Flächendeckende Beleuchtung gegenüber Akzenten über Säulen. Je nach Vorstellung wie das Becken aussehen soll setzen einige eine flächige Beleuchtung in hoher Intensität über das Becken, weil sie SPS flächig im Becken verteilen möchten. Andere wiederum möchten mehr LPS, setzen Riffsäulen und über die Säulen dann die Beleuchtung, während die Sandflächen deutlich weniger LIcht bekommen und kein flächendeckender Korallenbewuchs angestrebt ist.

Was ich aber aus eigener Erfahrung gemerkt habe ist, dass es meist Probleme gibt, wenn man ein großes Becken aufsetzt mit dem Ziel, die laufenden Kosten so klein wie möglich zu halten. Da sollte man sich selbst gegenüber ehrlich sein, sich die Kosten nicht klein reden und zugeben, dass ein großes Becken eben nicht für kleines Geld unterhalten werden kann. Es kostet leider immer mehr als man penibel ausgerechnet hat.

Was den Energieaufwand betrifft ist dies meiner Meinung nach bei CL nie der treibende Grund gewesen, das ist eher, die Umsetzung der Strömungserzeugung möglichst unsichtbar zu gestalten und die Strömung über genügend Ausgänge ausreichend zu verteilen ohne das Bild eines Korallenriffs zu stören mit Technik, die sich störend in den Vordergrund schiebt.

Ästhetik vor Effizienz. Schließlich ist das Hobby und nicht Logistik. Sonst zieht man den Stecker, stellt ein paar Plastikkorallen mit Gummifischen ins trockene Becken rein und erreicht so eine 99 Prozent Effizienz.

Zitat von Sandy Drobic

Was ich aber aus eigener Erfahrung gemerkt habe ist, dass es meist Probleme gibt, wenn man ein großes Becken aufsetzt mit dem Ziel, die laufenden Kosten so klein wie möglich zu halten. Da sollte man sich selbst gegenüber ehrlich sein, sich die Kosten nicht klein reden und zugeben, dass ein großes Becken eben nicht für kleines Geld unterhalten werden kann. Es kostet leider immer mehr als man penibel ausgerechnet hat.

Das ist der wohl wichtigste Tipp. Danke Sandy!!

Ich habe versucht mit meinen Tunzen ein CL zu realisieren, sogar das geht. In Bezug auf die Strömung ist das sogar richtig gut.

Einfach zur Erklärung, die Pumpen sind in einem Schacht verbaut und damit muss das Wasser durch das ganze Becken strömen. Niedrigste Energiekosten und das Wasser wird gezwungen von A nach B zu strömen. Damit bekommt man in Teilbereichen sogar eine gute laminare Strömung hin.

Ansonsten Marc hast du durchaus recht. Wenn der Querschnitt zu groß ist, ist das durchaus kontraproduktiv. Mein Sohnemann hat ein kleines Süßwasserbecken und da wird die Strömung allein durch einen Außenfilter von Eheim bewirkt. Dabei haben wir zwei Möglichkeiten.

1. Die Eheim fördert das Wasser einfach nur in das Becken..... Da merkt man nicht viel an Strömung.
2. Das Wasser wird durch mehrere kleine Düsen gepresst. Nun muss ich den Filter drosseln, sonst fliegen die Fische aus dem Becken.

Also ich nutze Düsen schon recht lange und erfolgreich. Nur übertreiben darf man es nicht.

LG
Daniel

Zitat von kermit999

Vielleicht gibts hier ja einen Profi der meine Überlegungen entweder bestätigen oder korrigieren kann.

an meinem Becken 300 x 100 x 50 cm laufen 4 x Pantharhei Pumpen plus 2 x RD3 Speedy Pumpen als Closed Loop. Die CL Pumpen blasen mit 50 ( !!) mm 45 Grad ins Becken. Der hintere Teil bläst unter die Deko, die vorderen gegen die Wasserobefläche.

Reduzierungen haben ich probiert, alle wieder rausgemacht. CL Pumpen haben eine völlig andere Impellergeometrie und Ansaugbereich, sie können daher gar keinen Druck aufbauen, als Impeller mit einer auf Druck optimierten Impellergeometrie und Hydraulik.
Mir geht es darum, eine große Menge Wasser zu * schieben * und nicht mit einem harten Strahl ins Becken zu pusten, der mir alle Korallen von den Ästen haut. Es gibt eine ganze Reihe Korallen, die diese harte Strömung gar nicht wollen. Eupyhillias würden sich verabschieden, wenn sie hart beströmt werden. Closed Loop macht nur Sinn, wenn man mit mindestens 2 Auslässen oder mehr pro Seite, ins Becken bläst und die Kanäle einzeln regeln kann.

Zitat von klaus Jansen

CL Pumpen haben eine völlig andere Impellergeometrie und Ansaugbereich, sie können daher gar keinen Druck aufbauen, als Impeller mit einer auf Druck optimierten Impellergeometrie und Hydraulik.

Wichtiger Hinweis, die Eheim ist durchaus auf Druck ausgelegt, das merkt man.
Du bist aber auch einer der wenigen Hersteller, die reine FLOW-Pumpen anbieten.

Zitat von klaus Jansen

Closed Loop macht nur Sinn, wenn man mit mindestens 2 Auslässen oder mehr pro Seite, ins Becken bläst und die Kanäle einzeln regeln kann.

Und die Gegenseite am besten auf der anderen Beckenseite, dann muss das Wasser durch das ganze Becken strömen.

LG
Daniel

Hallo Daniel,

ist das oben gezeigte Becken von dir schon in Betrieb?

Viele Grüße
Andreas

Hallo Andreas,

immer wieder mal zum Testen .Basteln macht einfach zu viel Spaß.

In den letzten Versuchen war es die PH-Wert-gesteuerte Atemkalknutzung. Das Becken daneben ist aber im Betrieb mit Fischen und Co.

LG
Daniel