Elektrische oder Diesel-Feuerlöschpumpe? Die Unterschiede im Vergleich

Der grundlegende Unterschied zwischen elektrischer und Diesel-Feuerlöschpumpe ist die Quelle der Antriebsleistung. Die elektrische Feuerlöschpumpe bezieht ihre Leistung von einem Asynchron-Elektromotor, der aus dem Netz oder von einem Generator gespeist wird; die Diesel-Feuerlöschpumpe bezieht sie von einem Dieselmotor mit innerer Verbrennung, der aus einem eigenen Brennstofftank versorgt wird. Dieser eine Unterschied trennt das Profil beider Typen bei Zuverlässigkeit, Geräusch, Abgas, Kühlung und Wartung von Grund auf.

Die größte Stärke der elektrischen Pumpe ist ihre Einfachheit. Die einzigen großen rotierenden Teile sind der Motorläufer und das Pumpenlaufrad; Zusatzsysteme wie Brennstoff, Abgas, Kühler, Batterie und Brennstofffilter gibt es nicht. Diese Einfachheit bedeutet weniger Störstellen, weniger Wartung und bei maximaler Drehzahl typischerweise einen geringeren Geräuschpegel von etwa 70–80 dB(A). Dagegen läuft die Pumpe nur, solange Strom vorhanden ist; fällt im Brandfall das Netz aus und gibt es keinen zuverlässigen Generator, steht die Pumpe still.

Die größte Stärke der Dieselpumpe ist die Energieunabhängigkeit. Da sie aus ihrem eigenen Brennstofftank versorgt wird, benötigt sie keinerlei Netzstrom; ein Stromausfall im Brandfall beeinträchtigt sie nicht. Der Preis dieser Unabhängigkeit ist die Komplexität: Sie erfordert einen Brennstofftank, zwei Batteriesätze, täglichen oder wöchentlichen Probelauf, eine Abgasanlage und einen Motorkühlkreis. Auch der Schallpegel ist hoch; ein Dieselmotor ohne Abgasschalldämpfer kann 95–105 dB(A) erreichen.

Die Entscheidung richtet sich danach, welche dieser beiden Stärken für die Anlage kritischer ist. Ist die Energiekontinuität gesichert, spricht das für die elektrische Seite; ist sie zweifelhaft oder das Risiko sehr hoch, hat die Dieselseite Vorrang. Den allgemeinen Rahmen für die Auswahl von Feuerlöschpumpenanlage und Pumpengruppe finden Sie in unserem eigenen Ratgeber. (Details: Wie wählt man eine Feuerlöschpumpenanlage aus?) Sie können sich auch unsere Produktgruppe Brandschutzausrüstung ansehen. (Details: Brandschutz)

Die Feuerlöschpumpe ist eine Druckerhöhungspumpe, die im Normalzustand steht und nur dann automatisch anläuft, wenn der Netzdruck unter einen festgelegten Schwellenwert fällt. Fällt der Anlagendruck, schaltet sich zuerst die kleine Jockeypumpe zu; kann sie Leckagen und kleine Verbräuche nicht decken und sinkt der Druck weiter, wird die Hauptpumpe zugeschaltet, und reicht auch diese nicht aus, nacheinander die Reservepumpe. Dieser gestufte Aufbau soll verhindern, dass die Hauptpumpe bei kleinen Verbräuchen unnötig läuft, und zugleich im Brandfall den vollen Volumenstrom sicherstellen.

Der Pumpenraum besteht nicht aus einer einzelnen Pumpe, sondern ist ein System. Die Logik, nach der das System zu- und abschaltet, ist ebenso kritisch wie das System selbst. Die Funktionsweise des Feuerlöschpumpensystems und die Reihenfolge der Inbetriebnahme haben wir in einem eigenen Ratgeber Schritt für Schritt erläutert. (Details: Wie funktioniert ein Feuerlöschpumpensystem? Was sind Hauptpumpe, Reservepumpe und Jockeypumpe?) Die folgende Liste fasst die wichtigste Ausrüstung zusammen, die in einem Standard-Feuerlöschpumpenraum vorhanden sein muss.

• Hauptpumpe – Die eigentliche Pumpe, die den vollen Auslegungsvolumenstrom der Anlage deckt; sie kann elektrisch oder diesel-betrieben sein
• Reservepumpe – Zweite Pumpe, die denselben Volumenstrom deckt, wenn die Hauptpumpe außer Betrieb ist; ist die Hauptpumpe elektrisch, wird in der Regel eine Diesel-Reservepumpe gewählt
• Jockeypumpe – Druckhaltepumpe mit kleinem Volumenstrom; sie deckt Leckagen und kleine Verbräuche im Netz und verhindert so das unnötige Anlaufen der Hauptpumpe
• Steuerschrank – Getrennt für elektrische und Dieselpumpe; er überwacht die Druckschwellen, schaltet die Pumpen nacheinander zu und erzeugt Alarm
• Druckschalter und Manometer – Bauteile, die den Anlagendruck messen und den Ein- und Ausschaltbefehl der Pumpe geben
• Prüfleitung und Durchflussmesser – Kreis, mit dem sich der tatsächliche Volumenstrom der Pumpe messen lässt, ohne sie abzuschalten
• Membran-Druckbehälter – Kleiner Behälter, der Druckschwankungen glättet und verhindert, dass die Jockeypumpe zu häufig anläuft

Die richtige Auswahl dieser Ausrüstung ist ebenso wichtig wie die Frage, ob die Pumpe elektrisch oder diesel-betrieben ist. Die gesamte Ausrüstung des Feuerlöschpumpenraums und die Aufstellungsregeln haben wir in einem eigenen Ratgeber zusammengefasst. (Details: Welche Ausrüstung muss im Feuerlöschpumpenraum vorhanden sein?) Aufgabe und Dimensionierung der Jockeypumpe werden häufig missverstanden; werfen Sie dazu auch einen Blick auf unsere ausführliche Erläuterung. (Details: Was ist eine Jockeypumpe? Warum wird sie in der Feuerlöschpumpenanlage eingesetzt?)

Die elektrische Feuerlöschpumpe ist eine Kreiselpumpe, die von einem Asynchron-Elektromotor angetrieben wird, der seine Leistung aus dem Netz oder von einem Generator bezieht, und die sich stufenweise zuschaltet. Fällt der Druck unter den Schwellenwert, versorgt der Steuerschrank den Motor mit Energie, der Motor erreicht innerhalb weniger Sekunden seine Nenndrehzahl, und die Pumpe fährt auf vollen Volumenstrom. Die Anlaufzeit ist kürzer als beim Dieselmotor; die volle Drehzahl wird typischerweise in 3–6 Sekunden erreicht.

Ihr augenfälligster Vorteil ist die einfache Bedienung und Wartung. Der Elektromotor hat keinen Brennstoff, kein Öl, keinen Kühler und kein Abgas; die regelmäßige Wartung besteht im Wesentlichen aus Lagerschmierung, Messung des Isolationswiderstands und einem kurzen wöchentlichen Probelauf. Diese Einfachheit bedeutet deutlich niedrigere jährliche Wartungskosten und weniger Störstellen als beim Dieselmotor. Auch der Motorwirkungsgrad ist hoch; ein moderner Motor der Klasse IE3 arbeitet mit einem Wirkungsgrad von etwa 91–94 Prozent.

Der zweite Vorteil ist die Laufruhe. Eine elektrische Feuerlöschpumpe mittlerer Leistung erzeugt bei maximalem Volumenstrom in 1 Meter Entfernung typischerweise 70–80 dB(A); dieser Wert liegt 20–25 dB unter dem einer Dieselpumpe gleicher Leistung. Deshalb lässt sie sich leichter im Gebäude, in einem geschlossenen Heizraum oder im Keller aufstellen. Der dritte Vorteil sind die niedrigen Betriebskosten: Sie nimmt nur beim Anlaufen und bei Tests Strom auf; im Bereitschaftszustand ist der Verbrauch praktisch vernachlässigbar.

Ihre Schwäche konzentriert sich auf einen einzigen Punkt: die Energieabhängigkeit. Die elektrische Feuerlöschpumpe läuft nur, solange Strom vorhanden ist. Ein Brand geht häufig mit einem Stromausfall einher, oder der Brand selbst beschädigt die Kabel und unterbricht die Stromversorgung. Wird die elektrische Feuerlöschpumpe allein eingesetzt, ist daher eine zuverlässige Ersatzenergiequelle – also ein Generator mit brandsicherer Speisung – die von den Normen verlangte Grundvoraussetzung. Wenn Sie sich für das Funktionsprinzip des Kreiselpumpengehäuses interessieren, lesen Sie dazu unseren eigenen Ratgeber. (Details: Was ist eine Kreiselpumpe? Funktionsprinzip und Einsatzbereiche)

Die Diesel-Feuerlöschpumpe ist eine Feuerlöschpumpe, die ihre Leistung von einem Dieselmotor mit innerer Verbrennung bezieht, der aus einem eigenen Brennstofftank versorgt wird, und die keinerlei Netzstrom benötigt. Fällt der Druck unter den Schwellenwert, gibt der Steuerschrank aus dem Doppelbatteriesatz den Startbefehl, der Motor läuft an, und die Pumpe fährt auf vollen Volumenstrom. Die vollständige Unabhängigkeit des Motors vom Strom ist der Daseinsgrund der Dieselpumpe.

Ihr augenfälligster Vorteil ist die Energieunabhängigkeit. Fällt das Netz aus, kann der Generator nicht zuschalten oder beschädigt der Brand die elektrische Infrastruktur, läuft die Dieselpumpe weiter, denn sie benötigt nur den Brennstoff im Tank und die Startleistung der Batterie. Deshalb bietet die Dieselpumpe in Hochrisikoanlagen, in Lagern ohne jede Toleranz gegenüber Unterbrechungen und überall dort, wo die Energiekontinuität nicht garantiert werden kann, allein ausreichende Zuverlässigkeit.

Der zweite Vorteil ist die hohe Leistungsdichte und die Fähigkeit zum Dauerbetrieb. Der Dieselmotor ist so ausgelegt, dass er stundenlang ununterbrochen unter Volllast laufen kann; bei Szenarien mit großem Volumenstrom und langem Einsatz ist diese Belastbarkeit entscheidend. Der dritte Vorteil ist, dass es keine einzelne externe Abhängigkeit gibt: Während die elektrische Pumpe sowohl vom Netz als auch vom Schaltschrank abhängt, besteht die kritische Abhängigkeit der Dieselpumpe nur aus Brennstoffstand und Batteriezustand, und beides lässt sich durch einfache periodische Kontrollen absichern.

Der Preis sind Komplexität und Wartungsaufwand. Der Dieselmotor benötigt einen Brennstofftank, einen Brennstofffilter, zwei unabhängige Batteriesätze, einen Abgasschalldämpfer samt Abgasleitung sowie einen Kühler oder einen Umlaufkühlkreis. Wöchentlicher Probelauf, Erhalt der Frische des Brennstoffs und Kontrolle des Ladezustands der Batterien sind zwingend. Auch der Schallpegel ist hoch: ohne Schalldämpfer 95–105 dB(A), bei Installation mit Schalldämpfer 85–90 dB(A). Deshalb wird die Dieselpumpe in der Regel in einem eigenen, belüfteten und brandsicheren Raum aufgestellt.

Der Vergleich von elektrischer und Diesel-Feuerlöschpumpe erfolgt anhand messbarer Unterschiede in neun Punkten. Die folgende Liste stellt in jedem Punkt beide Typen nebeneinander; auf der Website wird sie statt als Tabelle in der Form Bezeichnung und Wert dargestellt. Bei der Entscheidung betrachtet man nicht einen einzelnen Punkt, sondern das Gesamtbild, gewichtet nach der Risikoklasse und der Energieinfrastruktur der Anlage.

• Energieabhängigkeit – Elektrisch: vom Netz oder Generator abhängig, bei Unterbrechung Stillstand; Diesel: energieunabhängig, nur von Brennstoff und Batterie abhängig
• Schallpegel – Elektrisch: 70–80 dB(A) in 1 Meter Entfernung; Diesel: ohne Schalldämpfer 95–105 dB(A), mit Schalldämpfer 85–90 dB(A)
• Anlaufzeit – Elektrisch: volle Drehzahl in 3–6 Sekunden; Diesel: Start und Erreichen der Betriebsdrehzahl in 8–15 Sekunden
• Betriebskosten – Elektrisch: Strom nur während des Betriebs; Diesel: Verbrauch von Brennstoff, Öl, Filtern, Batterie und regelmäßigen Tests
• Wartungsaufwand – Elektrisch: überwiegend Lager- und Isolationskontrolle, gering; Diesel: Kontrolle von Brennstoff, Batterie, Kühlung und Abgas, hoch
• Platzbedarf – Elektrisch: kompakt, im Gebäude leicht unterzubringen; Diesel: großer, separater Raum für Brennstofftank, Abgas und Belüftung
• Anzahl der Störstellen – Elektrisch: wenige; Diesel: viele wegen Brennstoff, Kühlung, Abgas und Batterie
• Zuverlässigkeitsprofil – Elektrisch: sehr hoch, wenn die Energie gesichert ist; Diesel: hoch, unabhängig von der Energieinfrastruktur
• Positionen der Anfangsinvestition – Elektrisch: Pumpe, Motor, Schaltschrank; Diesel: Pumpe, Dieselmotor, Brennstofftank, Abgasanlage, Kühlung, Doppelbatterie

Auch die Betriebskostenpositionen unterscheiden sich bei beiden Typen deutlich. Die Betriebskosten der elektrischen Pumpe bestehen aus drei Positionen: Strom bei den Probeläufen, Lagerfett und Arbeitszeit für die periodische Isolationsmessung; im Bereitschaftszustand ist der Verbrauch praktisch vernachlässigbar. Die Betriebskosten der Dieselpumpe umfassen dagegen Brennstoff, Motoröl, Brennstoff- und Ölfilter, Kühlflüssigkeit und den Batteriesatz, der in bestimmten Abständen erneuert werden muss. Da Dieselkraftstoff außerdem an Frische verliert, wenn er lange im Tank steht, ist der regelmäßige Brennstoffwechsel auch ohne Verbrauch eine Kostenposition. Deshalb liegen die Gesamtbetriebskosten der Dieselpumpe sowohl bei der Anfangsinvestition als auch im Jahresbetrieb deutlich über denen der elektrischen Pumpe; dieser Unterschied ist der Gegenwert der gebotenen Energieunabhängigkeit.

Das klare Urteil aus diesem Vergleich lautet: Die elektrische Pumpe ist günstiger, leiser und wartungsärmer; die Dieselpumpe bietet die zuverlässigere Energieunabhängigkeit, ist aber komplex und laut. In Hochrisikoanlagen, in denen beide Seiten allein nicht ausreichen, besteht die Lösung darin, beide gemeinsam zu installieren. Eine Feuerlöschpumpe verlangt keine niedrige, sondern eine hohe und garantierte Förderhöhe; lesen Sie dazu unseren Ratgeber, der den Begriff mWS als Maß der Förderhöhe der Pumpe klärt. (Details: Was ist mWS bei Pumpen? Wie viel bar sind 10 mWS?)

Die Leistungsberechnung der Feuerlöschpumpe wird aus der hydraulischen Leistung abgeleitet, die sich aus dem erforderlichen Volumenstrom und der Förderhöhe der Anlage ergibt. Der Leistungsbedarf der Feuerlöschpumpe in kW wird zunächst als hydraulische Leistung, dann als Wellenleistung und schließlich als Motorleistung ermittelt; die HP-Entsprechung ergibt sich zuletzt durch Umrechnung des kW-Werts. Die Formel lautet: hydraulische Leistung in kW, P gleich Rho mal g mal Q mal H geteilt durch 1000. Dabei ist Rho die Wasserdichte von 1000 kg/m³, g die Erdbeschleunigung von 9,81 m/s², Q der Volumenstrom in m³/s und H die Förderhöhe in Metern. Die Wellenleistung ergibt sich, indem man diese hydraulische Leistung durch den Pumpenwirkungsgrad teilt.

Die Antwort auf die Frage, wie viele kW eine Feuerlöschpumpe haben sollte, ist keine feste Zahl, sondern eine anlagenspezifische Berechnung; in einem kleinen Gewerbegebäude genügen 5–11 kW, in einer großen Industrieanlage kommen Motoren mit 55–90 kW und mehr zum Einsatz. Die Frage, wie viele HP eine Feuerlöschpumpe haben sollte, ist die HP-Entsprechung derselben Berechnung. Deshalb muss der Leistungswert vor der Auswahl aus dem Katalog stets auf der Berechnung von Volumenstrom und Förderhöhe beruhen; einen Motor anhand eines fertigen Wertes anzunehmen, ist der häufigste Fehler bei der Leistungsberechnung von Feuerlöschpumpen.

Rechnen wir ein Schritt-für-Schritt-Beispiel. In einem mittelgroßen Gebäude sei der erforderliche Volumenstrom 90 m³/h und die erforderliche Förderhöhe 60 mWS. Zuerst rechnen wir den Volumenstrom auf Sekunden um: 90 geteilt durch 3600 gleich 0,025 m³/s. Die hydraulische Leistung P gleich 1000 mal 9,81 mal 0,025 mal 60 geteilt durch 1000 gleich 14,7 kW. Das ist die an das Wasser übertragene Nettoleistung; die vom Motor aufgenommene Leistung ist größer.

Um die Wellenleistung zu ermitteln, teilen wir die hydraulische Leistung durch den Pumpenwirkungsgrad. Bei Kreisel-Feuerlöschpumpen liegt der Wirkungsgrad typischerweise im Bereich von 65–75 Prozent. Bei einem angenommenen Wirkungsgrad von 70 Prozent ergibt sich die Wellenleistung 14,7 geteilt durch 0,70 gleich 21,0 kW. Der Motor wird darüber gewählt, um eine mögliche Verschiebung des Betriebspunkts zu berücksichtigen; üblich ist es, auf die berechnete Wellenleistung etwa 10–15 Prozent Zuschlag aufzuschlagen und auf die nächsthöhere Katalogleistung aufzurunden. In diesem Beispiel ist ein Motor in der Größenordnung von 22 kW oder 30 kW geeignet.

Die HP-Entsprechung ergibt sich durch eine einfache Umrechnung: 1 HP entspricht ca. 0,746 kW. Ein Motor mit 22 kW entspricht ca. 30 HP, ein Motor mit 30 kW ca. 40 HP. Beim Dieselmotor wird die Leistung etwas höher angesetzt, weil die Katalogleistung eines Dieselmotors je nach Temperatur, Höhenlage und Last durch Zubehör sinkt; diese Minderung heißt Derating, und es ist mit ca. 3 Prozent je 300 Meter Höhenlage sowie bei hoher Umgebungstemperatur mit einem zusätzlichen Leistungsverlust von einigen Prozent zu rechnen.

Vervollständigen wir ein Rechenbeispiel für eine Anlage in großer Höhenlage. Bei einer Dieselpumpe, die auf 1.200 Metern Höhe installiert wird, beträgt das Höhen-Derating ca. 12 Prozent; d. h. ein Motor mit 40 HP Katalogleistung liefert in dieser Höhe tatsächlich etwa 35 HP. Verliert der Motor bei 35 °C Umgebungstemperatur weitere 5 Prozent, sinkt die nutzbare Leistung auf etwa 33 HP. Beträgt die erforderliche Wellenleistung daher 30 HP, genügt eine einfache Umrechnung nicht; der Motor muss so gewählt werden, dass er unter Derating-Bedingungen über 30 HP bleibt, also mit etwa 45–50 HP im Katalog. Beim Elektromotor tritt dieses Derating-Problem nicht auf; die Leistung des Asynchronmotors wird von der Höhenlage deutlich weniger beeinflusst.

Auch der Zusammenhang zwischen Volumenstrom und Betriebspunkt beeinflusst die Leistungsauswahl. Bei einer Kreisel-Feuerlöschpumpe sinkt mit steigendem Volumenstrom die Förderhöhe, die aufgenommene Leistung steigt jedoch in der Regel mit dem Volumenstrom. Im Brandszenario kann die Pumpe an einem Punkt oberhalb des Auslegungsvolumenstroms, also auf der rechten Seite der Kennlinie, arbeiten; die Normen verlangen, dass die Pumpe noch bei etwa 150 Prozent ihres Auslegungsvolumenstroms ausreichenden Druck liefern kann. Der Motor wird nach diesem Punkt mit der höchsten Leistungsaufnahme gewählt, damit er im Brandfall unter Last nicht überfordert wird. Das ist ein weiterer Grund, warum der Motor deutlich über der berechneten hydraulischen Leistung gewählt wird.

Auch der Volumenstrom selbst ist eine Berechnungsaufgabe; er richtet sich nach Risikoklasse, Sprinklerfläche und Anzahl der Hydranten. Wie sich der Löschvolumenstrom und der Betriebspunkt der Pumpe bestimmen lassen, haben wir in unserem allgemeinen Ratgeber zum Pumpenvolumenstrom ausführlich erläutert. (Details: Wie berechnet man den Pumpenvolumenstrom? m³/h, l/min und Druckberechnung) Die Förderhöhenberechnung stützt sich dagegen auf den erforderlichen Druck am entferntesten und höchsten Sprinklerkopf, die statische Höhe und den Rohrreibungsverlust.

NFPA 20 und TS EN 12845 sind die beiden grundlegenden Normen, die Auslegung, Redundanz und Energieversorgung der Feuerlöschpumpenanlage regeln. Diese Normen verlangen nicht unmittelbar elektrisch oder diesel; sie fordern eine zuverlässige Energieversorgung und schreiben den Dieselmotor oder eine zweite unabhängige Energiequelle vor, wenn diese Zuverlässigkeit nicht gewährleistet werden kann. Maßgeblich ist nicht die Marke, sondern die Zuverlässigkeitsklasse der Energiequelle.

Die Logik von NFPA 20 beruht auf der Zuverlässigkeit der Energiequelle. Eine elektrische Feuerlöschpumpe gilt nur dann allein als ausreichend, wenn die dahinterstehende Stromversorgung als zuverlässig angesehen wird. Ist die Versorgung nicht zuverlässig, verlangt die Norm einen von zwei Wegen: entweder eine zweite unabhängige Stromquelle, also einen Generator mit brandsicherer Speisung, oder eine Diesel-Feuerlöschpumpe. In vielen Hochrisikoanlagen ist die praktischste und gebräuchlichste Lösung, neben die elektrische Hauptpumpe eine Diesel-Reservepumpe zu stellen.

TS EN 12845 zieht für Sprinkleranlagen einen ähnlichen Rahmen und verlangt, dass die Pumpengruppe den Auslegungsvolumenstrom auch im Fall eines einzelnen Ausfalls deckt. Bei einer Einpumpen-Installation bringt der Ausfall der Pumpe oder der Energiequelle das gesamte System zum Erliegen; deshalb ist in Hochrisikoklassen Redundanz grundlegend. Den Geltungsbereich und die wesentlichen Bestimmungen der Norm NFPA 20 haben wir in einem eigenen Ratgeber zusammengefasst. (Details: Was ist NFPA 20?)

Die praktischen Pflichtszenarien lassen sich wie folgt lesen. Ist die Netzversorgung einstrangig und unterbrechungsanfällig, gibt es keinen Generator oder ist die brandsichere Speisung des Generators nicht gesichert, wird die Dieselpumpe faktisch zur Pflicht. Dagegen kann in einer Anlage mit zwei unabhängigen Transformatorenspeisungen oder einem zuverlässigen Generator mit brandsicherer Verkabelung auch eine Lösung mit zwei elektrischen Pumpen die von den Normen verlangte Redundanz erfüllen. In jedem Fall trifft die letzte Entscheidung die zuständige Behörde, die das Projekt genehmigt, sowie die Versicherungsanforderungen der Anlage.

Brennstofftank, Abgassystem und Kühlkreis der Diesel-Feuerlöschpumpe sind drei Zusatzsysteme, die bei der elektrischen Pumpe nicht vorhanden sind und die Auslegung des Pumpenraums unmittelbar bestimmen. Der Brennstofftank der Diesel-Feuerlöschpumpe bestimmt die ununterbrochene Laufzeit des Motors, das Abgassystem die Abfuhr von Schall und Rauch, der Kühlkreis die Erwärmung des Motors bei Dauerbetrieb unter Volllast. Alle drei werden nach der Norm dimensioniert, und alle drei zusammen erklären, warum der Pumpenraum größer sein muss als bei einer elektrischen Installation.

Der Brennstofftank wird so gewählt, dass er dem Motor über die festgelegte Dauer ununterbrochenen Betrieb unter Volllast ermöglicht. Der Auslegungsansatz besteht darin, den von der Nennleistung des Motors abhängigen stündlichen Brennstoffverbrauch mit der erforderlichen Laufzeit zu multiplizieren und etwa 5–10 Prozent Totvolumen aufzuschlagen. Beispiel: Soll ein Motor, der etwa 15 Liter Brennstoff pro Stunde verbraucht, 6 Stunden ununterbrochen laufen, beträgt der erforderliche Brennstoff 15 mal 6 gleich 90 Liter; mit dem Zuschlag für das Totvolumen wird der Tank mit etwa 100 Litern gewählt. Bei Motoren hoher Leistung steigt dieser Wert auf mehrere hundert Liter.

Das Abgassystem des Dieselmotors erfüllt zwei Aufgaben zugleich: das Verbrennungsgas ins Freie abzuführen und den Schall zu senken. Das Abgasrohr des Dieselmotors wird auf möglichst kurzem Weg und mit möglichst wenigen Bögen ins Freie geführt; jeder scharfe Bogen erhöht den Gegendruck und senkt die Motorleistung. Der Schalldämpfer senkt den Schallpegel vom Bereich von 95–105 dB(A) ohne Schalldämpfer auf etwa 85–90 dB(A). Die Abgastemperatur ist hoch und erreicht typischerweise 400–550 °C; deshalb wird die Abgasführung von brennbarem Material ferngehalten und bei Bedarf gedämmt. Der Abgasaustritt wird zudem von der Außenluftöffnung entfernt angeordnet, damit sich das Verbrennungsgas nicht mit der Kühlluft vermischt.

Die Kühlung erfolgt auf zwei Arten. Die erste ist die Luftkühlung mit Kühler und Lüfter; der motoreigene Kühler kühlt, indem er Raumluft ansaugt, und diese Methode erfordert ausreichend Außenluftzufuhr und Warmluftabfuhr im Raum. Die zweite ist die Wasserkühlung mit Wärmeübertrager; bei dieser Methode wird ein Teil des von der Pumpe geförderten Wassers zur Motorkühlung verwendet und ins Freie abgeleitet. Welche Methode auch gewählt wird: Ist die Raumlüftung unzureichend, überhitzt der Motor und verliert Leistung. Der Pumpenraum wird im Hinblick auf Kühlluft und Abgas des Dieselmotors größer ausgelegt als bei der elektrischen Pumpe.

Das Redundanzprinzip der Feuerlöschpumpe ist die Auslegungsregel, die verhindert, dass das System durch einen einzigen Ausfall vollständig außer Betrieb gerät. Die Umsetzung besteht darin, eine Hauptpumpe, die den Auslegungsvolumenstrom deckt, und eine Reservepumpe, die denselben Volumenstrom decken kann, gemeinsam zu installieren und beide durch eine Jockeypumpe zu unterstützen, die zwar keine größeren Verbräuche deckt, aber den Druck hält. Diese dreiteilige Struktur ist die Grundlage der Zuverlässigkeit, die die Normen in Hochrisikoklassen verlangen. Bei der Berechnung der Redundanz der Feuerlöschpumpe wird nicht nur die Pumpe allein betrachtet, sondern gesondert auch, ob die Energiequelle, aus der die Pumpe gespeist wird, redundant ausgelegt ist.

Die gebräuchlichste und zuverlässigste Kombination ist die elektrische Hauptpumpe mit Diesel-Reservepumpe. In diesem Aufbau läuft unter Normalbedingungen die leise und günstige elektrische Pumpe an; fällt der Strom aus oder fällt die elektrische Pumpe aus, übernimmt die energieunabhängige Dieselpumpe. So erhält man im täglichen Betrieb die Vorteile der elektrischen Pumpe und im Brandfall zugleich die Energieunabhängigkeit der Dieselpumpe. Bei Lösungen mit zwei elektrischen Pumpen müssen beide Pumpen aus voneinander unabhängigen Energiequellen gespeist werden.

Die Jockeypumpe ist das erste Glied der Redundanzkette, aber nicht die Reserve der Hauptpumpe; ihre Aufgabe ist eine andere. Die Jockeypumpe deckt kleine Leckagen und winzige Verbräuche im Netz, hält so den Druck konstant und verhindert das unnötige Anlaufen der Hauptpumpe. Ihr Volumenstrom wird mit etwa 1–3 Prozent der Hauptpumpe sehr klein gewählt. Ohne Jockeypumpe läuft die Hauptpumpe bei jedem kleinen Druckabfall an und verschleißt unnötig. Aufgabe und Dimensionierung der Jockeypumpe haben wir in einem eigenen Ratgeber erläutert. (Details: Was ist eine Jockeypumpe? Warum wird sie in der Feuerlöschpumpenanlage eingesetzt?)

Die Reihenfolge der Zuschaltung wird nach den Druckschwellen ausgelegt. Bei der höchsten Schwelle läuft die Jockeypumpe an; sinkt der Druck weiter, schaltet sich bei der nächsttieferen Schwelle die Hauptpumpe zu, und fällt er noch weiter, bei der tiefsten Schwelle die Reservepumpe. Abschaltbefehle werden dagegen in der Regel von Hand gegeben oder unter bestimmten Bedingungen automatisch ausgelöst; die Normen verlangen, dass Haupt- und Reserve-Feuerlöschpumpe in den meisten Szenarien von Hand abgeschaltet werden, damit sie nicht in der Annahme, das Feuer sei gelöscht, zu früh gestoppt werden. Einzelheiten zur stufenweisen Zuschaltung finden Sie in unserem Ratgeber zum Feuerlöschpumpensystem. (Details: Wie funktioniert ein Feuerlöschpumpensystem? Was sind Hauptpumpe, Reservepumpe und Jockeypumpe?)

Die Wartungsanforderungen der Feuerlöschpumpe unterscheiden sich im direkten Verhältnis zur Anzahl der Zusatzsysteme. Während die elektrische Pumpe im Wesentlichen die Wartung von Elektromotor und Pumpengehäuse erfordert, verlangt die Dieselpumpe zusätzlich die regelmäßige Kontrolle von Brennstoff-, Öl-, Batterie-, Kühl- und Abgassystem. Deshalb ist die jährliche Wartungsposition der Dieselpumpe deutlich umfangreicher. Der Wartungsplan der Feuerlöschpumpe ist der einzige Weg, sicherzustellen, dass die Pumpe nach monatelangem Stillstand im Brandfall auf Anhieb läuft; die Wartung ist deshalb keine Option, sondern eine von den Normen ausdrücklich verlangte Verpflichtung.

Beide Typen benötigen regelmäßige Probeläufe, denn die einzige Gewähr dafür, dass eine monatelang stillstehende Pumpe im Brandfall auf Anhieb läuft, ist der periodische Test. Die elektrische Pumpe wird durch einen kurzen wöchentlichen Probelauf und die periodische Volumenstrom-Druck-Prüfung verifiziert. Bei der Dieselpumpe ist der wöchentliche Probelauf dagegen kritischer, weil dabei der Motor warm läuft und unter Last kommt und Batterien sowie Brennstoffsystem verifiziert werden; beim Test wird der Motor so lange betrieben, bis er die Betriebstemperatur erreicht.

• Elektrisch, wöchentlich – Kurzer Probelauf, Kontrolle der Schaltschrank-Alarme, Verifizierung des Druckschalters
• Elektrisch, monatlich und jährlich – Lagerschmierung, Messung des Isolationswiderstands des Motors, Kontrolle von Wellendichtung und Dichtungen, jährlicher Test bei vollem Volumenstrom
• Diesel, wöchentlich – Probelauf, Kontrolle von Batterieladung und Elektrolyt, Brennstoffstand, Öl- und Kühlflüssigkeitsstand
• Diesel, monatlich und jährlich – Wechsel von Brennstofffilter und Öl, Kontrolle von Riemen und Schläuchen, Brennstofffrische und Wasserabscheidung, Dichtheit der Abgasanlage, jährlicher Test bei vollem Volumenstrom
• Gemeinsam – Kontrolle des Vordrucks des Druckbehälters, von Rückschlagventil und Sicherheitsventil, Verifizierung von Prüfleitung und Durchflussmesser
• Positionen der Betriebskosten – Elektrisch: Teststrom, Lagerfett; Diesel: Brennstoff, Motoröl, Filter, Batterieerneuerung

Der heimtückischste Ausfall bei der Dieselpumpe ist der Brennstoffverderb. Dieselkraftstoff, der lange im Tank steht, nimmt Wasser auf und bildet mikrobiologische Trübung und Sediment; dieses Sediment verstopft den Brennstofffilter, und der Motor verschluckt sich im Brandfall beim Start. Deshalb ist die regelmäßige Kontrolle von Brennstofffrische und Wasserabscheidung am Tankboden ebenso kritisch wie die Batterieladung. Aufgabe und Kontrolle des Sicherheitsventils sind bei beiden Typen ebenfalls eine gemeinsame Wartungsposition; Einzelheiten finden Sie in dem entsprechenden Ratgeber. (Details: Was ist ein Sicherheitsventil? Wo werden Sicherheitsventile mit 3 bar, 6 bar und 10 bar eingesetzt?)

Die richtige Wahl ergibt sich aus dem Schnittpunkt von Risikoklasse der Anlage und Zuverlässigkeit der Energieinfrastruktur. Die Regel ist eindeutig: Ist die Energiekontinuität gesichert und das Risiko mittel, genügt die elektrische Pumpe; ist die Energiekontinuität zweifelhaft oder das Risiko hoch, kommt die Dieselpumpe entweder als Haupt- oder als Reservepumpe zum Einsatz. Die folgende Liste ordnet typische Gebäude und Anlagen unmittelbar einer Wahl zu.

• Kleines und mittleres Gewerbegebäude, zuverlässiges Netz oder Generator vorhanden – Elektrische Feuerlöschpumpe allein ausreichend; leise und wirtschaftlich
• Hochhaus (Wohnen) und Bürozentrum – Elektrische Hauptpumpe plus Diesel- oder zweite elektrische Reservepumpe; Redundanz ist grundlegend
• Hochrisiko-Lager, Logistik- und Industrieanlage – Dieselpumpe wird nahezu als Pflicht empfohlen; in der Regel elektrische Hauptpumpe plus Diesel-Reservepumpe
• Anlage, deren Energiekontinuität nicht garantiert werden kann – Dieselpumpe faktisch Pflicht; Stromunabhängigkeit ist entscheidend
• Kritische Anlage wie Krankenhaus oder Rechenzentrum – Zwei unabhängige Energiequellen plus Diesel-Reserve; keine Toleranz gegenüber Unterbrechungen
• Gebäude mit einstrangigem Netz und ohne Generator – Dieselpumpe; die elektrische Pumpe allein erfüllt die Norm nicht
• Gebäudeintern, wo Geräusch und Abgas ein Problem sind – Elektrische Pumpe wird bevorzugt; Diesel nur in einem separaten, belüfteten Raum

Dieser Entscheidungsleitfaden ist ein Ausgangspunkt; die endgültige Wahl wird stets nach der zuständigen Behörde, die das Projekt genehmigt, der Versicherungsgesellschaft und der tatsächlichen Risikoanalyse der Anlage festgelegt. Als Ingenieurteam von Pomeka Mekanik, tätig in Istanbul Kadıköy, sehen wir in der Praxis am häufigsten als richtige Lösung bei Gebäuden mittleren und hohen Risikos die gemeinsame Installation einer elektrischen Hauptpumpe mit einer Diesel-Reservepumpe; diese Kombination bietet im täglichen Betrieb Laufruhe und Wirtschaftlichkeit, im Brandfall Energieunabhängigkeit. Für die Auswahl von Feuerlöschpumpengruppe und Druckerhöhungsanlage besuchen Sie auch unsere Seite Marken. (Details: unsere Markenseite)

Feuerlöschpumpe und Feuerlöschpumpenanlage sind zwei Bezeichnungen desselben Systems in unterschiedlichem Maßstab. Die Feuerlöschpumpenanlage ist eine Paketgruppe, in der Jockeypumpe, eine oder mehrere Hauptpumpen, Steuerschrank und Druckbehälter auf einem Grundrahmen zusammengefasst sind; die Feuerlöschpumpe bezeichnet dagegen die eigentliche Druckerhöhungspumpe innerhalb dieser Gruppe. In der Praxis wird bei kleinen und mittleren Anlagen die Paket-Feuerlöschpumpenanlage bevorzugt, bei großen Anlagen werden die Pumpen einzeln ausgewählt.

Der Vorteil der Paket-Feuerlöschpumpenanlage ist, dass alle Komponenten im Werk aufeinander abgestimmt zusammengebaut und getestet wurden; Montage und Inbetriebnahme vor Ort gehen schneller. In großen und Hochrisikoanlagen werden Pumpen, Schaltschränke und Dieselmotor dagegen in der Regel einzeln ausgewählt und speziell dimensioniert, weil Volumenstrom und Druckanforderung den Standardbereich von Paketprodukten übersteigen. Die Auswahlkriterien der Feuerlöschpumpenanlage haben wir in einem eigenen Ratgeber zusammengefasst. (Details: Wie wählt man eine Feuerlöschpumpenanlage aus?)

Für Leserinnen und Leser mit Kaufabsicht ist der praktische Ausgangspunkt die Gruppe aus Standart-Pumpe und Feuerlöschpumpenanlage; in der entsprechenden Kategorie unseres Schwester-E-Commerce-Shops finden sich die Gruppenoptionen. (Details: Feuerlöschpumpenanlagen von Standart Pompa) Ob die Pumpe in diesen Gruppen mit einem Elektro- oder einem Dieselmotor kombiniert wird: Die Auswahl erfolgt weiterhin nach der oben beschriebenen Logik aus Energieabhängigkeit und Risikoklasse.

Die Speisung der elektrischen Feuerlöschpumpe durch einen Generator bietet nur dann eine der Dieselpumpe nahekommende Zuverlässigkeit, wenn die Speisung des Generators brandsicher und zuverlässig ist. Der kritische Punkt ist die Garantie, dass der Generator im Brandfall tatsächlich läuft und die Speisekabel vom Brand nicht beeinträchtigt werden. Lässt sich diese Garantie nicht geben, ersetzt die Lösung mit Generator die energieunabhängige Dieselpumpe nicht vollständig.

Die Lösung aus elektrischer Pumpe und Generator hat schwache Glieder. Zustand der Startbatterien des Generators, Brennstoffstand, korrekte Funktion der automatischen Zuschaltung und Brandbeständigkeit der Speisekabel zur Pumpe müssen jeweils einzeln sichergestellt werden. Reißt auch nur ein Glied der Kette, bleibt die Pumpe im Brandfall ohne Speisung. Bei der Diesel-Feuerlöschpumpe ist diese Kette dagegen sehr kurz: Brennstoff und Batterie. Deshalb ist es oft komplexer und mit mehr Wartungspunkten verbunden, dieselbe Zuverlässigkeit über einen Generator zu erreichen, als unmittelbar eine Dieselpumpe zu installieren.

Das klare Urteil lautet: Sind bereits zwei unabhängige Energiequellen vorhanden und ist die brandsichere Speisung des Generators im Projekt gesichert, kann eine Lösung mit zwei elektrischen Pumpen die Redundanzanforderung der Normen erfüllen. Gibt es keine solche Gewähr, ist die robusteste und gebräuchlichste Lösung, neben die elektrische Hauptpumpe eine Diesel-Reservepumpe zu stellen. Das beseitigt die Unsicherheit über die Zuverlässigkeit des Generators vollständig.