Wie erfolgt die Pumpenauswahl? Ratgeber zur Berechnung von Volumenstrom und Förderhöhe

Die Pumpenauswahl ist der Vorgang, in dem die hydraulische Maschine bestimmt wird, die den von einer Anlage geforderten Volumenstrom mit dem geforderten Druck, mit höchstem Wirkungsgrad und ohne Kavitation bereitstellt. Die Methode ist bei jeder Anwendung gleich, und ihre Reihenfolge ändert sich nicht. Ohne bekannten Volumenstrom lässt sich die Förderhöhe nicht berechnen, ohne bekannte Förderhöhe lässt sich die Anlagenkennlinie nicht zeichnen, ohne Anlagenkennlinie lässt sich kein Betriebspunkt finden. Wird ein Glied der Kette übersprungen, sind alle folgenden Schritte ungültig.

Dass diese Methode markenunabhängig ist, ist wichtig. Ganz gleich, ob Sie das Programm von Grundfos, Lowara, Wilo, Standart Pompa oder Ebara betrachten: Die Auswahleingaben sind dieselben, nämlich Q Volumenstrom in m³/h, H Förderhöhe in mWS, Temperatur des Fördermediums in °C, NPSHr in mWS und Wirkungsgrad in Prozent. Katalogsoftware berechnet diese Eingaben nicht für Sie; sie listet lediglich das Modell auf, das den beiden eingegebenen Zahlen am nächsten kommt. Sind die Eingaben falsch, ist auch das Ergebnis falsch. Das Pumpenprogramm und die Anwendungsgruppen finden Sie auf unserer Produktseite. (Details: Pumpensysteme)

Der Volumenstrom ist das pro Zeiteinheit zu fördernde Wasservolumen und wird in m³/h oder l/s angegeben. In der Trinkwasserinstallation eines Gebäudes wird der Volumenstrom nicht so berechnet, als würden alle Zapfstellen gleichzeitig geöffnet; denn in einem Gebäude mit vierzig Wohnungen ist die Wahrscheinlichkeit, dass alle Armaturen in derselben Sekunde geöffnet werden, praktisch null. Deshalb wird der gesamte Nennvolumenstrom mit der Gleichzeitigkeitsbeziehung verkleinert. Die Antwort auf die Frage, wie der Pumpenvolumenstrom berechnet wird, lautet auf der Gebäudeseite: mit dieser Beziehung.

Die Norm DIN 1988-300 gibt den Berechnungsvolumenstrom für Wohngebäude mit folgender Beziehung an: Q gleich 0,682 mal Sigma LU hoch 0,45 minus 0,14. Dabei ist Sigma LU die Summe der Nennvolumenströme aller Armaturen im Gebäude in l/s, und Q ergibt sich ebenfalls in l/s. Die Beziehung gilt für die Wohnnutzung; für Hotel, Krankenhaus, Schule und Sportanlage nennt die Norm andere Koeffizientenpaare. TS EN 806-3 wiederum bietet über Tabellen mit Belastungseinheiten eine ähnliche Vereinfachung.

Die Nennvolumenströme der Armaturen werden in l/s wie folgt angesetzt: Waschbecken 0,07, Dusche 0,15, Badewanne 0,15, WC-Spülkasten 0,13, Küchenspüle 0,07, Waschmaschine 0,15, Geschirrspüler 0,07, Gartenzapfstelle 0,50. Sind in einer Wohnung Waschbecken, Dusche, WC, Spüle, Waschmaschine und Geschirrspüler vorhanden, ergibt sich je Wohnung insgesamt 0,07 plus 0,15 plus 0,13 plus 0,07 plus 0,15 plus 0,07 gleich 0,64 l/s. Bei Wohnungen mit zwei Bädern steigt dieser Wert auf den Bereich 0,84-0,90 l/s.

In einem Gebäude mit vierzig Wohnungen läuft die Berechnung so. Sigma LU gleich 40 mal 0,64 gleich 25,6 l/s. Eingesetzt in die Beziehung ergibt 25,6 hoch 0,45 gleich 4,30. Q gleich 0,682 mal 4,30 minus 0,14 gleich 2,79 l/s. Zur Umrechnung in den Stundenwert wird mit 3,6 multipliziert: 2,79 mal 3,6 gleich 10,04 m³/h. D. h., ein Gebäude mit einer Summe der Nennvolumenströme von 92 m³/h lässt sich problemlos mit 10 m³/h versorgen.

Dieses Ergebnis zeigt, warum die Gleichzeitigkeit so entscheidend ist. Würde man nach dem gesamten Nennvolumenstrom auswählen, erhielte man eine neunmal zu große Druckerhöhungsanlage, und die Pumpen würden ständig nur für sehr kurze Zeit anlaufen und wieder abschalten. Auch das ist die Antwort auf die Frage, wie der Volumenstrom einer Druckerhöhungsanlage berechnet wird: nicht die Summe der Armaturen, sondern der gleichzeitige Volumenstrom. Beispiele zur Dimensionierung von Druckerhöhungsanlagen für Wohngebäude und einen Markenvergleich finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Welche sind die besten Marken für Druckerhöhungsanlagen? Grundfos, Wilo, DAB, Lowara, Etna und Sumak im Vergleich)

In der Brandschutzinstallation wird keine Gleichzeitigkeit angewendet. Bei Sprinkleranlagen nach EN 12845 und NFPA 20 wird der Volumenstrom unmittelbar aus der Anzahl der Sprinkler in der Bemessungsfläche und der Wasserbeaufschlagungsdichte berechnet und durch eine hydraulische Berechnung nachgewiesen. Deshalb wird die Auswahl der Feuerlöschpumpe unabhängig von der Auswahl der Trinkwasserpumpe durchgeführt, und beide Systeme werden hydraulisch getrennt. Für die Auswahlkriterien von Feuerlöschpumpengruppen haben wir einen eigenen Ratgeber. (Details: Wie wählt man eine Feuerlöschpumpenanlage aus?)

In Heiz- und Kühlkreisen wird der Volumenstrom aus der zu transportierenden Heizlast abgeleitet. Die Beziehung lautet: Q gleich P geteilt durch 1,163 mal Delta T. Dabei ist P die Heizlast in kW, Delta T die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf in °C und Q der Volumenstrom in m³/h. Der Faktor 1,163 stammt aus der spezifischen Wärmekapazität des Wassers und ist eine Umrechnungskonstante in der Einheit kWh/m³K. Diese eine Beziehung gilt überall, vom Heizraum bis zum Fan-Coil-Kreis.

Beispiel: 320 kW Heizlast, Temperaturregime 80/60 °C, d. h. Delta T gleich 20 °C. Q gleich 320 geteilt durch 1,163 mal 20 gleich 320 geteilt durch 23,26 gleich 13,76 m³/h. Dieselbe Last ergibt auch beim Regime 90/70 °C eine Differenz von 20 °C, daher ändert sich der Volumenstrom nicht. Wird jedoch auf ein niedriges Temperaturregime umgestellt, z. B. auf eine Fußbodenheizung mit 45/35 °C, beträgt Delta T 10 °C, und der Volumenstrom verdoppelt sich auf 27,52 m³/h. Verdoppelt sich der Volumenstrom, vervierfacht sich der Reibungsverlust ungefähr.

Dieser Zusammenhang erklärt, warum die Temperaturdifferenz in der Planung eine Kostenposition ist. Wird Delta T verringert, müssen die Rohrdurchmesser größer werden, die Pumpe wird größer, und der jährliche Stromverbrauch steigt. Auch auf der Kühlseite wird dieselbe Beziehung verwendet; bei einem Kaltwasserregime von 7/12 °C beträgt Delta T 5 °C, sodass für dieselbe Last in kW der vierfache Volumenstrom gegenüber der Heizung erforderlich ist. Die Auswahlkriterien für Umwälzpumpen im Einzelnen finden Sie in unserem eigenen Ratgeber. (Details: Wie wählt man eine Umwälzpumpe aus? Was bedeuten 25/4, 25/6, 25/8?)

Bei der Bewässerung wird der Volumenstrom über Fläche und Wasserbedarf der Pflanzen ermittelt. Die Beziehung lautet: Q gleich A mal ETc geteilt durch 1000 mal t mal Ea. Dabei ist A die bewässerte Fläche in m², ETc der tägliche Wasserbedarf in der Spitzenperiode in mm/Tag, t die tägliche Bewässerungsdauer in Stunden und Ea die Wasserausbringungseffizienz des Systems. Bei der Tropfbewässerung liegt Ea typischerweise im Bereich 0,90-0,95, bei der Beregnung im Bereich 0,70-0,80. Der erste Schritt bei der Frage, wie eine Bewässerungspumpe ausgewählt wird, ist diese Berechnung.

Bei Transfer und Behälterbefüllung wird der Volumenstrom einfacher bestimmt: das zu füllende Volumen geteilt durch die angestrebte Füllzeit. Soll ein Behälter mit 30 m³ Volumen in 4 Stunden gefüllt sein, beträgt der erforderliche Volumenstrom 7,5 m³/h. Bei Vorgängen wie der Speisung von Aufbereitungsanlagen, der Dosierung und der Filterrückspülung wird der Volumenstrom dagegen aus dem hydraulischen Belastungswert der Ausrüstung selbst abgelesen; bei einem Sandfilter beispielsweise ist der Rückspülvolumenstrom das Produkt aus der Querschnittsfläche des Filters und der Rückspülgeschwindigkeit. Sehen Sie sich unsere Produktgruppe Wasseraufbereitung an. (Details: Wasseraufbereitung)

Die Förderhöhe ist der Ausdruck der gesamten Energie, die die Pumpe dem Fördermedium mitgeben muss, in Metern Wassersäule, und sie ist die Summe aus drei Komponenten: statische Höhe, Reibungsverlust und erforderlicher Fließdruck. Die Beziehung lautet: H gleich Hstat plus Hf plus Hp. Die vollständige Antwort auf die Frage, wie die Förderhöhe ermittelt wird, besteht darin, diese drei Terme einzeln zu berechnen und zu addieren; keiner wird per Schätzung übergangen.

Die statische Höhe ist der senkrechte Höhenunterschied zwischen der Pumpenachse und dem höchsten Punkt, den das Wasser erreichen muss, und sie ist vom Volumenstrom unabhängig. Liegt der saugseitige Wasserstand unterhalb der Pumpe, wird dieser Unterschied zur Summe addiert, liegt er darüber, wird er abgezogen. In geschlossenen Heiz- und Kühlkreisen ist die statische Höhe null, denn der Steigleitung, in der das Wasser aufsteigt, steht eine Leitung gegenüber, in der es absinkt, und die beiden Stränge gleichen sich aus. Im geschlossenen Kreislauf ist die Höhe nur für den Anlagendruck von Bedeutung, nicht für die Pumpenauswahl.

Der erforderliche Fließdruck ist der Restdruck, der am Eintritt des ungünstigsten Verbrauchers vorhanden sein muss. In der Wohnungsinstallation werden für die Brausearmatur im obersten Geschoss oder den Eintritt der Kombitherme 1,5-2,0 bar verlangt, d. h. 15,3-20,4 mWS. Einige Brennwert-Kombithermen arbeiten mit 1,0 bar, elektrische Durchlauferhitzer und Thermostat-Brausesets erwarten 2,0 bar. Bei der Tropfbewässerung wird der Betriebsdruck der Tropfer typischerweise mit 1,0 bar angesetzt, d. h. 10,2 mWS. Bei Beregnungsdüsen steigt dieser Wert auf den Bereich 2,5-3,5 bar.

Die Umrechnung der Druckeinheiten ist an jeder Stelle der Berechnung erforderlich. 1 bar entspricht bei Wasser ca. 10,2 mWS; umgekehrt betrachtet ergibt 1 mWS ca. 0,098 bar. Die Kennlinien in Katalogen werden meist in Metern angegeben, die Manometer vor Ort dagegen lesen in bar ab. Diese beiden Einheiten zu verwechseln führt zu einem Fehler um den Faktor zehn und ist der Rechenfehler, auf den wir in der Praxis am häufigsten stoßen. Das Programm und das Kennlinienarchiv der Pumpenmarken, die wir als Pomeka Mekanik führen, erreichen Sie über unsere Seite „Marken“. (Details: unsere Markenseite)

Der Reibungsverlust ist die Energie, die das Wasser durch Reibung an der Rohrwand und an den Innenflächen der Armaturen verliert, und er wächst annähernd mit dem Quadrat des Volumenstroms. Es gibt zwei etablierte Berechnungswege: die Beziehung nach Darcy-Weisbach und die Beziehung nach Hazen-Williams. Darcy-Weisbach gilt für jedes Fördermedium und jeden Strömungszustand; Hazen-Williams gilt nur für Wasser und nur bei turbulenter Strömung, lässt sich aber von Hand deutlich einfacher berechnen.

Die Beziehung nach Hazen-Williams lautet: hf gleich 10,67 mal L mal Q hoch 1,852 geteilt durch C hoch 1,852 mal D hoch 4,871. Dabei ist hf in mWS, L die Rohrlänge in m, Q der Volumenstrom in m³/s, D der Innendurchmesser in m und C der Rohrrauheitsbeiwert. Der Wert C wird bei neuem Stahlrohr mit 120-130, bei PE- und PP-R-Rohr mit 140-150 und bei gealtertem verzinktem Rohr mit 90-100 angesetzt. Ein kleiner werdender Beiwert vergrößert den Verlust unmittelbar; eine zehn Jahre alte verzinkte Steigleitung erzeugt gegenüber dem Neuzustand ca. 60 Prozent mehr Verlust.

Rechnen wir ein Zahlenbeispiel. 10 m³/h Volumenstrom, d. h. 0,002778 m³/s, 100 m Rohr, C gleich 140. Wird der Innendurchmesser eines Rohrs DN 65 mit ca. 0,0703 m angesetzt, ergibt sich hf gleich 0,86 mWS, und die Strömungsgeschwindigkeit beträgt 0,72 m/s. Wird derselbe Volumenstrom in einem Rohr DN 50 gefördert, beträgt der Innendurchmesser 0,0539 m, die Strömungsgeschwindigkeit 1,22 m/s und hf gleich 3,15 mWS. Eine einzige Nennweitenstufe kleiner erhöht den Reibungsverlust auf derselben Leitung auf das 3,7-Fache.

Dasselbe Beispiel lässt sich mit Darcy-Weisbach nachprüfen: hf gleich f mal L geteilt durch D mal v zum Quadrat geteilt durch 2g. Setzt man für die Leitung DN 50 f gleich 0,021, L geteilt durch D gleich 1855 und v zum Quadrat geteilt durch 2g gleich 1,22 zum Quadrat geteilt durch 19,62 gleich 0,0755 m an, ergibt sich hf gleich 0,021 mal 1855 mal 0,0755 gleich 2,94 mWS. Das kommt dem mit Hazen-Williams ermittelten Wert von 3,15 mWS bis auf 7 Prozent nahe. Dass beide Methoden so nah beieinander liegen, rechtfertigt die Verwendung von Hazen-Williams bei Klarwasserleitungen.

Die Verluste von Armaturen und Formstücken werden mit der Methode der äquivalenten Rohrlänge in Rohrlängen umgerechnet. Die Methode lautet: Der Verlust jeder Armatur wird als die Länge eines geraden Rohrs angegeben, das denselben Verlust erzeugt, und zur tatsächlichen Rohrlänge addiert. So deckt eine einzige Reibungsberechnung die gesamte Leitung ab. Die folgende Liste nennt gängige Werte der äquivalenten Rohrlänge für DN 50; mit wachsendem Durchmesser wachsen diese Werte ungefähr proportional zum Durchmesser.

• 90°-Bogen – für DN 50 ca. 1,6 m äquivalente Rohrlänge
• 45°-Bogen – für DN 50 ca. 0,8 m äquivalente Rohrlänge
• T-Stück, gerader Durchgang – für DN 50 ca. 1,0 m äquivalente Rohrlänge
• T-Stück, Abzweig – für DN 50 ca. 3,0 m äquivalente Rohrlänge
• Kugelhahn, vollständig geöffnet – für DN 50 ca. 0,4 m äquivalente Rohrlänge
• Absperrklappe, vollständig geöffnet – für DN 50 ca. 1,2 m äquivalente Rohrlänge
• Rückschlagventil in Klappenbauart – für DN 50 ca. 4,3 m äquivalente Rohrlänge
• Schmutzfänger mit sauberem Sieb – für DN 50 ca. 6,0 m äquivalente Rohrlänge

Die Antwort auf die Frage, was eine Anlagenkennlinie ist, lautet: Die Anlagenkennlinie ist die Kennlinie, die die Förderhöhe zeigt, die erforderlich ist, damit eine Anlage einen bestimmten Volumenstrom fördern kann. Ihre Gleichung hat die Form H gleich Hstat plus k mal Q zum Quadrat. Hstat ist der konstante statische Term, k der Widerstandsbeiwert der Leitung. Die Kennlinie beginnt beim Wert der statischen Höhe und steigt mit dem Volumenstrom parabelförmig an; in geschlossenen Kreisläufen ist der Anfangspunkt null, und die Kennlinie geht vom Ursprung aus.

Der Widerstandsbeiwert k wird aus einem einzigen berechneten Punkt bestimmt. Wurde der Reibungsverlust bei 10 m³/h Volumenstrom mit 4,0 mWS berechnet, ergibt sich k gleich 4,0 geteilt durch 10 zum Quadrat gleich 0,04. Auf derselben Leitung ergibt sich bei 15 m³/h Volumenstrom ein Reibungsverlust von 0,04 mal 15 zum Quadrat gleich 9,0 mWS. Eine Steigerung des Volumenstroms um 50 Prozent hat den Verlust um 125 Prozent erhöht. Diese quadratische Beziehung erklärt für sich allein, warum ein Sicherheitszuschlag auf den Volumenstrom bei der Auswahl teuer ist.

Der Betriebspunkt ist der einzige Punkt, in dem sich Anlagenkennlinie und Pumpenkennlinie schneiden. Die Pumpe kann außerhalb dieses Punkts nicht arbeiten; denn der Schnittpunkt ist die Stelle, an der die von der Pumpe lieferbare Förderhöhe und die von der Anlage bei diesem Volumenstrom geforderte Förderhöhe gleich sind. Deshalb können Sie einer Pumpe den gewünschten Volumenstrom nicht vorgeben; den Volumenstrom bestimmt die Anlage. Wenn Sie die Armatur drosseln, machen Sie die Anlagenkennlinie steiler und verschieben den Schnittpunkt nach links.

Zeigen wir es in Zahlen. Die Anlagenkennlinie sei H gleich 26 plus 0,30 mal Q zum Quadrat. Die aus der Pumpenkennlinie abgelesenen Werte seien 62 mWS bei 8 m³/h, 56 mWS bei 10 m³/h und 48 mWS bei 12 m³/h. Die von der Anlage geforderten Werte sind dagegen 26 plus 0,30 mal 64 gleich 45,2 mWS bei 8 m³/h, 26 plus 30 gleich 56,0 mWS bei 10 m³/h und 26 plus 43,2 gleich 69,2 mWS bei 12 m³/h. Die beiden Kennlinien schneiden sich im Punkt 10 m³/h und 56 mWS; das ist der Betriebspunkt.

An dieser Stelle werden die Affinitätsgesetze zum Auswahlwerkzeug. Der Volumenstrom ist proportional zur Drehzahl, die Förderhöhe ändert sich mit dem Quadrat der Drehzahl und die Wellenleistung mit der dritten Potenz der Drehzahl. Eine Pumpe, die statt mit 2900 U/min mit 2610 U/min läuft, liefert statt 10 m³/h nur 9 m³/h; die Förderhöhe beträgt statt 56 mWS dann 45,4 mWS. Dieser Zusammenhang zeigt auch, warum Anlagen mit Frequenzumrichter im Teillastbetrieb so sparsam arbeiten. (Details: Energieeffizienz in mechanischen Anlagen)

Die Wirkungsgradinsel ist der Bereich, den die geschlossenen Kurven bilden, die im Diagramm der Pumpenkennlinie Werte gleichen Wirkungsgrads verbinden. Der Punkt im Zentrum der Insel wird als Bestpunkt, kurz BEP, bezeichnet, und er ist der Volumenstrom, bei dem die Pumpe hydraulisch am leisesten, mit der geringsten Radialbelastung und mit dem niedrigsten spezifischen Energieverbrauch arbeitet. Der Pumpenwirkungsgrad erreicht in diesem Punkt sein Maximum und fällt nach beiden Seiten rasch ab.

Die Regel ist eindeutig: Der Betriebspunkt muss im Bereich von 70 bis 120 Prozent des BEP-Volumenstroms liegen. Dieser Bereich wird in der Praxis des Hydraulic Institute (HI) als bevorzugter Betriebsbereich definiert. Außerhalb des Bereichs sinkt nicht nur der Wirkungsgrad, auch das Gleichgewicht der Radialkräfte am Laufrad wird gestört; die Wellendurchbiegung nimmt zu, und die Lebensdauer von Wellendichtung und Lager verkürzt sich. Bei einer Pumpe, die dauerhaft unter 50 Prozent läuft, beginnt eine interne Rezirkulation, und am Laufradauge ist ein kavitationsähnlicher Verschleiß zu beobachten.

Zahlenbeispiel: Bei einem Pumpenmodell mit einem BEP-Volumenstrom von 12 m³/h beträgt der bevorzugte Bereich 8,4-14,4 m³/h. Legen Sie dieses Modell auf einen Betriebspunkt von 6 m³/h, bleiben Sie bei 50 Prozent Last; der Wirkungsgrad sinkt von ca. 68 Prozent auf etwa 52 Prozent. Die für 10 m³/h und 56 mWS erforderliche Wellenleistung beträgt bei einem Wirkungsgrad von 0,68 2,26 kW, bei einem Wirkungsgrad von 0,52 dagegen 2,95 kW. Die Differenz von 0,69 kW bedeutet bei einer Anlage, die 4.000 Stunden im Jahr läuft, ca. 2.760 kWh/Jahr.

NPSH steht für Net Positive Suction Head (Haltedruckhöhe) und bezeichnet den Energieanteil, der erforderlich ist, damit das Fördermedium am Saugstutzen der Pumpe nicht verdampft. Es gibt zwei Werte: Der vorhandene NPSH-Wert (NPSHa) ist der Anteil, den die Anlage an dieser Stelle tatsächlich bietet, und er wird anlagenseitig berechnet. Der erforderliche NPSH-Wert (NPSHr) ist dagegen der Anteil, den die Pumpe bei diesem Volumenstrom benötigt, und er wird aus der Katalogkennlinie abgelesen. Damit die Auswahl gültig ist, muss die Bedingung NPSHa größer als NPSHr plus 0,5 mWS erfüllt sein.

Die NPSH-Berechnung besteht aus vier Termen: NPSHa gleich Patm geteilt durch Rho g plus hs minus hf minus Pv geteilt durch Rho g. Der erste Term ist der mWS-Wert des absoluten Drucks, der auf die Saugoberfläche wirkt; bei einem offenen Behälter auf Meereshöhe werden 10,33 mWS, auf 1.000 m Höhe ca. 9,20 mWS und auf 2.000 m Höhe ca. 8,10 mWS angesetzt. hs ist der Höhenunterschied zwischen der Wasseroberfläche und der Pumpenachse und hat ein negatives Vorzeichen, wenn die Pumpe über dem Wasser steht. hf ist der Reibungsverlust der Saugleitung, der letzte Term die Dampfdruckhöhe des Fördermediums.

Die Dampfdruckhöhe wächst mit der Temperatur rasch und wird in mWS wie folgt angesetzt: 0,13 bei 10 °C, 0,24 bei 20 °C, 0,75 bei 40 °C, 2,03 bei 60 °C, 3,20 bei 70 °C, 4,83 bei 80 °C, 7,15 bei 90 °C und 10,33 bei 100 °C. Bei hundert Grad ist der Dampfdruck gleich dem Atmosphärendruck; deshalb kann ein Fördermedium am Siedepunkt nur mit einem Druck auf der Saugseite gefördert werden.

Beispielrechnung: Eine Pumpe saugt aus einem offenen Behälter an, der Wasserstand liegt 2,5 m unter der Pumpenachse, der Verlust der Saugleitung beträgt 0,9 mWS, die Wassertemperatur 20 °C, die Höhe Meereshöhe. Es ergibt sich NPSHa gleich 10,33 minus 2,5 minus 0,9 minus 0,24 gleich 6,69 mWS. Beträgt der NPSHr-Wert der Pumpe bei 10 m³/h 3,2 mWS, ergibt sich eine Sicherheitsreserve von 3,49 mWS, und die Bedingung ist problemlos erfüllt.

Wird in derselben Anlage nur die Wassertemperatur auf 70 °C erhöht, beträgt die Dampfdruckhöhe 3,20 mWS, und NPSHa gleich 10,33 minus 2,5 minus 0,9 minus 3,20 gleich 3,73 mWS sinkt ab. Da der NPSHr weiterhin 3,2 mWS beträgt, bleibt eine Reserve von nur 0,53 mWS; sie liegt knapp über der Grenze, und eine kleine Verstopfung eines Filters in der Anlage bringt das System in die Kavitation. Bei einer Temperatur von 80 °C würde NPSHa auf 2,10 mWS sinken, und die Bedingung wäre verletzt.

Es gibt vier Wege, die Reserve zu vergrößern, nach den Kosten geordnet: den Durchmesser der Saugleitung um eine Nennweitenstufe vergrößern, die Zahl der Bögen und Armaturen in der Saugleitung verringern, die Pumpe näher an den Wasserstand heranrücken oder darunter anordnen und schließlich ein Pumpenmodell mit niedrigerem NPSHr-Wert oder ein doppelt saugendes Laufrad wählen. Muss auf der Saugseite ein Bogen verwendet werden, bleiben zwischen Bogen und Pumpenstutzen mindestens fünf Rohrdurchmesser gerade Rohrstrecke. Zum Mechanismus der Kavitation und zu den Anzeichen vor Ort lesen Sie unseren eigenen Ratgeber. (Details: Was ist Pumpenkavitation und wie lässt sie sich vermeiden?)

Die Berechnung der Pumpenmotorleistung erfolgt in zwei Stufen: Zuerst wird die hydraulische Leistung, dann die Wellenleistung bestimmt, und der Motor wird darüber mit dem Betriebsfaktor ausgewählt. Die Beziehung für die hydraulische Leistung lautet Ph gleich Rho mal g mal Q mal H geteilt durch 1000; dabei sind Q in m³/s, H in m, Rho in kg/m³ und Ph in kW angegeben. Die Wellenleistung ergibt sich dagegen aus P2 gleich Ph geteilt durch Eta Pumpe.

Beispiel: Q gleich 10 m³/h gleich 0,002778 m³/s, H gleich 56 mWS, Dichte des Wassers 1000 kg/m³. Es ergibt sich Ph gleich 1000 mal 9,81 mal 0,002778 mal 56 geteilt durch 1000 gleich 1,53 kW. Wird der Pumpenwirkungsgrad mit 62 Prozent angenommen, ist P2 gleich 1,53 geteilt durch 0,62 gleich 2,47 kW. Bei einem Motorwirkungsgrad von 87 Prozent ergibt sich die aus dem Netz aufgenommene Leistung P1 gleich 2,47 geteilt durch 0,87 gleich 2,84 kW.

Die Motornennleistung wird gewählt, indem auf die Wellenleistung ein Zuschlag von 10-20 Prozent addiert wird. Im obigen Beispiel ist für 2,47 kW Wellenleistung ein Motor mit 3,0 kW Nennleistung geeignet. Dieser Zuschlag allein reicht jedoch nicht aus; auch die maximale Wellenleistung, die entlang der Kennlinie aufgenommen wird, muss geprüft werden. Bei Pumpen mit Radiallaufrad steigt die Leistungskennlinie mit dem Volumenstrom stetig an; fällt die Anlagenkennlinie daher flacher aus als erwartet, wandert die Pumpe nach rechts, und der Motor wird überlastet.

Der Betriebsfaktor ist der Faktor, der die Last angibt, die der Motor über seiner Nennleistung dauerhaft tragen kann. Bei Standardmotoren europäischer Baureihen wird der Betriebsfaktor in der Regel mit 1,0 angenommen, und die Sicherheit wird durch den bei der Motorauswahl hinzugefügten Leistungszuschlag gewährleistet. Einige Hersteller geben einen Betriebsfaktor zwischen 1,10 und 1,15 an; in diesem Fall kann ein Motor mit 3,0 kW kurzzeitig 3,3-3,45 kW tragen. Wird der Betriebsfaktor für Dauerlast genutzt, steigt die Wicklungstemperatur, und die Lebensdauer der Isolation verkürzt sich. Bei Lösungen mit Frequenzumrichter ist der Anlaufstrom begrenzt. Sehen Sie sich zu den Positionen der regelmäßigen Wartung unseren Ratgeber an. (Details: Pumpenwartung)

MEI steht für Mindesteffizienzindex (Minimum Efficiency Index) und ist eine dimensionslose Kennzahl, die den hydraulischen Wirkungsgrad von Wasserpumpen mit dem vergleichbarer Pumpen am Markt vergleicht. Die Verordnung 547/2012/EU der Europäischen Union hat für die erfassten Klarwasserpumpen ab dem 1. Januar 2013 die Grenze MEI größer gleich 0,10 und ab dem 1. Januar 2015 die Grenze MEI größer gleich 0,40 verbindlich vorgeschrieben. Als Referenzwert wird MEI größer gleich 0,70 genannt.

Für Umwälzpumpen gilt ein anderes Kriterium. Umwälzpumpen für geschlossene Kreisläufe werden nach 641/2009/EC mit dem EEI, d. h. dem Energieeffizienzindex, bewertet, und für eigenständige Pumpen gilt die Grenze EEI kleiner gleich 0,23. EN 16297 definiert dagegen das Messverfahren dieses Index. Deshalb wird bei der Auswahl einer Umwälzpumpe nicht der MEI, sondern der EEI herangezogen, bei der Auswahl einer Pumpe für eine Druckerhöhungsanlage nicht der EEI, sondern der MEI.

Das praktische Ergebnis lautet: Ein Pumpenmodell zu wählen, dessen MEI-Wert im Katalog angegeben ist, bedeutet bei gleichem Betriebspunkt weniger Wellenleistung. Bei einem Punkt, der 2,47 kW Wellenleistung erfordert, kann der Wirkungsgradunterschied zwischen einem Modell an der MEI-Grenze 0,40 und einem Modell im Bereich MEI 0,70 3-5 Prozentpunkte betragen; das ergibt bei einer Anlage, die 4.000 Stunden im Jahr läuft, einen Unterschied von ca. 500-800 kWh/Jahr. Über eine Betriebsdauer von acht Jahren summiert sich die Differenz und übersteigt die Position der Anfangsinvestition.

Die Daten lauten: 8 Geschosse, 5 Wohnungen je Geschoss, insgesamt 40 Wohnungen. Summe der Armaturen-Nennvolumenströme je Wohnung 0,64 l/s. Die Druckerhöhungsanlage steht im Kellergeschoss, die ungünstigste Armatur im obersten Geschoss liegt 26 m über der Pumpenachse. Hauptsteigleitung DN 65 Stahl, gesamte äquivalente Rohrlänge 140 m, C gleich 130. Erforderlicher Restdruck an der ungünstigsten Armatur 2,0 bar. Der Netzdruck des städtischen Netzes wird nicht berücksichtigt, es wird aus dem Saugbehälter gefördert.

Der erste Schritt ist der Volumenstrom. Sigma LU gleich 40 mal 0,64 gleich 25,6 l/s. Mit der Beziehung nach DIN 1988-300 ergibt sich Q gleich 0,682 mal 25,6 hoch 0,45 minus 0,14 gleich 0,682 mal 4,30 minus 0,14 gleich 2,79 l/s. Der Stundenwert beträgt 2,79 mal 3,6 gleich 10,04 m³/h, und als Auslegungsvolumenstrom werden 10 m³/h angesetzt. In der Steigleitung DN 65 beträgt die Strömungsgeschwindigkeit bei diesem Volumenstrom 0,72 m/s und liegt damit unter dem Bereich 1,0-1,5 m/s, die Steigleitung ist also unkritisch.

Der zweite Schritt ist die Förderhöhe. Die statische Höhe beträgt 26,0 mWS. Der Reibungsverlust ergibt sich mit Hazen-Williams bei C gleich 130 für 100 m zu ca. 0,99 mWS/100 m; für 140 m äquivalente Rohrlänge sind es 1,39 mWS. Hinzu kommen 2,6 mWS für die Verluste von Schmutzfänger, Zähler und Verteiler, und die gesamte Reibung beträgt 4,0 mWS. Der erforderliche Fließdruck 2,0 bar gleich 20,4 mWS. Gesamt-H gleich 26,0 plus 4,0 plus 20,4 gleich 50,4 mWS.

Der dritte Schritt ist der Aufbau der Anlage. Der Volumenstrom wird auf drei Pumpen verteilt: Zwei Pumpen laufen, eine steht in Reserve oder schaltet bei Spitzenlast zu. Jede Pumpe muss die volle Förderhöhe liefern, d. h. 56 mWS; im Parallelbetrieb addieren sich die Volumenströme, die Förderhöhen addieren sich nicht. Im Betrieb mit zwei Pumpen fördert jedes Modell 5,0 m³/h. Dieser Wert muss im Bereich von 70-120 Prozent des BEP-Volumenstroms des zu wählenden Modells liegen; gesucht wird also ein Modell, dessen BEP-Volumenstrom im Bereich 4,2-7,1 m³/h liegt.

Der vierte Schritt ist die Auswahl des Modells. Der Punkt 5 m³/h und 56 mWS wird bei der Baugröße der Grundfos-CR-Baureihe mit 5 m³/h Nennvolumenstrom mit 8-10 Stufen erreicht; die Entsprechung mit Frequenzumrichter ist die Grundfos Hydro Multi-E Anlage. Derselbe Punkt findet sich auch in der Lowara-Baureihe e-HM mit horizontalen mehrstufigen Pumpen und in den vertikalen mehrstufigen Modellen von Wilo. Auch Standart Pompa bietet in diesem Bereich von Volumenstrom und Förderhöhe vertikale mehrstufige Modelle an. Die Auswahl fällt zugunsten des Modells aus, das dem Zentrum der Wirkungsgradinsel am nächsten liegt.

Der fünfte Schritt ist der NPSH-Nachweis. Der Wasserstand im Saugbehälter liegt 1,2 m über der Pumpenachse, der Saugverlust beträgt 0,6 mWS, die Wassertemperatur 20 °C. NPSHa gleich 10,33 plus 1,2 minus 0,6 minus 0,24 gleich 10,69 mWS. Beträgt der NPSHr-Wert des Modells bei 5 m³/h etwa 1,2 mWS, ergibt sich eine Reserve von 9,49 mWS, und die Bedingung ist sehr komfortabel erfüllt. Selbst wenn der Behälter leerläuft und der Wasserstand um 1,5 m sinkt, bleiben 7,99 mWS Reserve.

Der sechste Schritt ist die Leistung. Gesamte hydraulische Leistung Ph gleich 1000 mal 9,81 mal 0,002778 mal 56 geteilt durch 1000 gleich 1,53 kW. Wird der Pumpenwirkungsgrad mit 58 Prozent angenommen, beträgt die gesamte Wellenleistung 2,64 kW, je Pumpe 1,32 kW. Für jedes Modell ist ein Motor mit 1,5 kW Nennleistung geeignet, und die installierte Gesamtleistung der Anlage beträgt 3 mal 1,5 gleich 4,5 kW. Im Betrieb mit Frequenzumrichter liegt die aufgenommene Leistung in den Teillastzuständen bei Nacht und bei Tag weit darunter.

Die Daten lauten: 320 kW gesamte Heizlast, Regime 80/60 °C, geschlossener Kreislauf, gesamte Rohrlänge (Vor- und Rücklauf) des entferntesten Kreises 180 m, Hauptleitung DN 80 Stahl. Im Kreis befinden sich Heizkessel, Verteiler, Strangregulierventile, ein Plattenwärmeübertrager und ein Motorregelventil. Der Kreis enthält keine 25 Prozent Ethylenglykol, er arbeitet mit reinem Wasser.

Der erste Schritt ist der Volumenstrom. Q gleich P geteilt durch 1,163 mal Delta T gleich 320 geteilt durch 1,163 mal 20 gleich 320 geteilt durch 23,26 gleich 13,76 m³/h. Als Auslegungsvolumenstrom werden 13,8 m³/h angesetzt. Da der Innendurchmesser des Rohrs DN 80 0,0825 m und die Querschnittsfläche 0,005346 m² beträgt, ergibt sich die Strömungsgeschwindigkeit v gleich 13,8 geteilt durch 3600 geteilt durch 0,005346 gleich 0,72 m/s. Dieser Wert liegt genau in der Mitte des für geschlossene Kreisläufe angestrebten Bereichs von 0,5-1,0 m/s.

Der zweite Schritt ist die Förderhöhe. Da es sich um einen geschlossenen Kreislauf handelt, ist die statische Höhe null, und auch der Term des erforderlichen Fließdrucks entfällt; die gesamte Förderhöhe besteht vollständig aus Reibungsverlust. Die Rohrreibung ergibt sich mit Hazen-Williams für 180 m bei ca. 0,60 mWS/100 m zu 1,1 mWS. Hinzu kommen die Verluste der Bauteile: Heizkessel 1,8 mWS, Plattenwärmeübertrager 2,5 mWS, Verteiler und Strangregulierventile 1,4 mWS, Motorregelventil 2,0 mWS, Schmutzfänger 0,7 mWS, Formstücke und Armaturen 0,5 mWS.

Gesamt-H gleich 1,1 plus 1,8 plus 2,5 plus 1,4 plus 2,0 plus 0,7 plus 0,5 gleich 10,0 mWS. Im geschlossenen Kreislauf wird der Sicherheitszuschlag auf 5 Prozent begrenzt; denn eine zu hohe Förderhöhe erzeugt an Thermostat- und Motorventilen Zischgeräusche und Verschleiß. Als Auslegungspunkt werden 13,8 m³/h und 10,5 mWS angesetzt. Die Anlagenkennlinie hat die Form H gleich 0,0551 mal Q zum Quadrat und geht vom Ursprung aus.

Der dritte Schritt ist der Pumpentyp. Dieser Punkt wird von einer drehzahlvariablen Nassläufer-Umwälzpumpe mit Flanschanschluss abgedeckt. Die Modelle Grundfos MAGNA3 40-120 F und Wilo Stratos MAXO 40/0,5-12 decken diesen Bereich von Volumenstrom und Förderhöhe ab. Der EEI-Wert beider Modelle liegt unter der Schwelle von 0,20 und ist nach EN 16297 deklariert. Da sich im Kreis der Volumenstrom durch Thermostat- oder Motorventile ändert, wird als Regelungsart der Proportionaldruck gewählt, d. h. Delta p-v.

Der vierte Schritt ist die Leistung. Ph gleich 1000 mal 9,81 mal 13,8 geteilt durch 3600 mal 10,5 geteilt durch 1000 gleich 0,395 kW. Bei einem Pumpenwirkungsgrad von 62 Prozent beträgt die Wellenleistung 0,637 kW, bei einem Motorwirkungsgrad von 85 Prozent die aus dem Netz aufgenommene Leistung etwa 0,75 kW. In einem Kreis, der 5.500 Stunden im Jahr läuft, beträgt der Verbrauch bei Volllast 4.125 kWh/Jahr; im Proportionaldruckbetrieb sinkt der tatsächliche Jahresverbrauch typischerweise auf 45-55 Prozent davon.

Dass der Anlagendruck während des Betriebs in diesem Bereich bleibt, ist die Aufgabe des Ausdehnungsgefäßes. Ein Gefäß mit falschem Volumen oder falschem Vordruck lässt beim Aufheizen Wasser über das Sicherheitsventil ab, senkt beim Abkühlen den Druck und zehrt an der Saugseite der Pumpe die NPSHa-Reserve auf. Zur Berechnung von Volumen und Vordruck des Gefäßes lesen Sie unseren eigenen Ratgeber. (Details: Berechnung des Ausdehnungsgefäßes)

Die Daten lauten: Obstgarten mit 12.000 m², der per Tropfbewässerung bewässert wird, Wasserbedarf der Pflanzen in der Spitzenperiode 5,5 mm/Tag, tägliche Bewässerungsdauer 8 Stunden, Wasserausbringungseffizienz 0,92. Die Wasserquelle ist ein Bohrbrunnen; dynamischer Wasserspiegel 28 m. Zwischen Brunnenkopf und der entferntesten Parzelle besteht ein Höhenunterschied von 8 m. In der Anlage befinden sich ein Sand-Kies-Filter und ein Scheibenfilter. Betriebsdruck der Tropfer 1,0 bar.

Der erste Schritt ist der Volumenstrom. Der tägliche Wasserbedarf beträgt 12.000 mal 5,5 geteilt durch 1000 gleich 66,0 m³/Tag, mit der Effizienz korrigiert 66,0 geteilt durch 0,92 gleich 71,7 m³/Tag. Geteilt durch die achtstündige Bewässerungsdauer ergibt sich Q gleich 71,7 geteilt durch 8 gleich 8,96 m³/h, und als Auslegungsvolumenstrom werden 9,0 m³/h angesetzt. Wird der Garten in drei Sektoren unterteilt und nacheinander bewässert, ändert sich der Gesamtvolumenstrom nicht; lediglich die Hauptleitung jedes Sektors wird so dimensioniert, dass sie diesen Volumenstrom führt.

Der zweite Schritt ist die Förderhöhe und setzt sich aus fünf Posten zusammen. Dynamischer Wasserspiegel 28,0 mWS, Geländehöhenunterschied 8,0 mWS, Gesamtverlust von Sand-Kies- und Scheibenfilter im sauberen Zustand 8,0 mWS, Reibungsverlust von Hauptleitung und Verteilleitung 6,0 mWS, Betriebsdruck der Tropfer 1,0 bar gleich 10,2 mWS. Es ergibt sich Gesamt-H gleich 28,0 plus 8,0 plus 8,0 plus 6,0 plus 10,2 gleich 60,2 mWS, und als Auslegungspunkt werden 9,0 m³/h und 60 mWS angesetzt.

Der dritte Schritt ist der Pumpentyp. Da die Wasserquelle ein Brunnen ist, wird eine mehrstufige Tauchpumpe mit 4 Zoll oder 6 Zoll Durchmesser gewählt; das NPSH-Problem auf der Saugseite ist bei diesem Typ konstruktionsbedingt gelöst, weil die Pumpe im Wasser steht. Die Baugröße der Grundfos-SP-Baureihe mit 9 m³/h Nennvolumenstrom deckt diesen Punkt bei 8-9 Stufen ab. Auch die Tauchpumpenprogramme von Lowara und Ebara decken diesen Bereich ab; die endgültige Auswahl richtet sich nach Brunnendurchmesser, Gehäusewerkstoff und Kühlströmungsgeschwindigkeit des Motors.

Der vierte Schritt ist die Leistung. Ph gleich 1000 mal 9,81 mal 9,0 geteilt durch 3600 mal 60 geteilt durch 1000 gleich 1,47 kW. Bei einem Tauchpumpenwirkungsgrad von 60 Prozent beträgt die Wellenleistung 2,45 kW, bei einem Tauchmotorwirkungsgrad von 78 Prozent die aufgenommene Leistung etwa 3,14 kW. Da ein Tauchmotor mit 3,0 kW Nennleistung an der Grenze bliebe, wird 4,0 kW gewählt. Zur Kühlung des Motors im Brunnen wird auch geprüft, ob die Strömungsgeschwindigkeit um das Gehäuse über 0,15 m/s liegt.

Der fünfte Schritt ist die Brunnenergiebigkeit, und wer ihn überspringt, ruiniert die Anlage. Ist die nachhaltige Ergiebigkeit des Brunnens geringer als der gemessene Volumenstrom, sinkt der Wasserspiegel im Betrieb weiter ab, der dynamische Wasserspiegel vertieft sich, und die Pumpe kann nicht mehr ansaugen. Deshalb muss das Ergebnis des Pumpversuchs am Brunnen mindestens 20 Prozent über dem gewählten Volumenstrom liegen. Ein Trockenlaufschutz mit Niveauelektrode oder Stromrelais ist die Absicherung des Tauchmotors. Die Auswahlkriterien für Pumpen in Brunnen-, Entwässerungs- und Transferanwendungen finden Sie in unserem eigenen Ratgeber. (Details: Auswahl von Entwässerungspumpen)

Der Frequenzumrichter verändert die Speisefrequenz des Motors und stellt damit die Drehzahl und somit den Betriebspunkt stufenlos ein. Eine drehzahlkonstante Pumpe arbeitet nur auf einer einzigen Kennlinie; eine Pumpe mit Umrichter bewegt sich dagegen innerhalb einer Kennlinienschar. Die Entscheidung richtet sich danach, wie stark sich der Anlagenvolumenstrom ändert. Ist der Volumenstrom weitgehend konstant, ist der Umrichter eine unnötige Komplikation; schwankt der Volumenstrom im Tagesverlauf stark, bringt der Umrichter sowohl Energie- als auch Komfortgewinn.

• Volumenstromprofil – Drehzahlkonstant: Transfer mit konstantem Volumenstrom, Behälterbefüllung, Bewässerung mit einem Sektor; mit Frequenzumrichter: Gebäude-Druckerhöhung, Heiz- und Kühlkreise mit variablem Volumenstrom
• Energie im Teillastbetrieb – Drehzahlkonstant: Auch bei sinkendem Volumenstrom nimmt die aufgenommene Leistung nur wenig ab; mit Frequenzumrichter: Die Leistung sinkt mit der dritten Potenz der Drehzahl, Einsparungen im Bereich von 30-50 Prozent sind typisch
• Druckstabilität – Drehzahlkonstant: Mit der wechselnden Zahl der geöffneten Zapfstellen schwankt der Fließdruck zwischen 1,5-2,5 bar; mit Frequenzumrichter: Der Fließdruck wird in einem Band von 0,1-0,2 bar konstant gehalten
• Anzahl der Anläufe und Stillstände – Drehzahlkonstant: Bei kleinen Volumenströmen können 20-40 Anläufe pro Stunde auftreten; mit Frequenzumrichter: Die Pumpe läuft bei niedriger Drehzahl weiter, die Zahl der Anläufe sinkt deutlich
• Schallpegel – Drehzahlkonstant: stets das Geräusch bei voller Drehzahl; mit Frequenzumrichter: Im Teillastbetrieb sinkt der Schallpegel um 5-10 dB(A)
• Geeignet für – Drehzahlkonstant: industrielle Transferleitungen mit nur einem Betriebspunkt und dauerhaft vollem Volumenstrom; mit Frequenzumrichter: Wohngebäude mit mehr als 20 Wohnungen, Hotel, Krankenhaus, Einkaufszentrum und alle Kreise mit variablem Volumenstrom

Das klare Urteil: In Wohn- und Gewerbegebäuden wird bei jeder Anlage mit mehr als 20 Wohnungen oder mehr als 8 m³/h die Lösung mit Frequenzumrichter bevorzugt. Die Investition wird größer, doch der Verbrauchsunterschied im Bereich von 30-50 Prozent und die geringere Zahl der Anläufe verlängern auch die Lebensdauer der Ausrüstung. Bei einer Transferleitung mit konstantem Volumenstrom, die zweimal am Tag läuft und ihren Behälter füllt, ist der Umrichter dagegen eine Störquelle, die keine Einsparung bringt.

Parallelbetrieb bedeutet, dass zwei oder mehr Pumpen, die an denselben Saug- und Druckverteiler angeschlossen sind, gemeinsam arbeiten, wobei sich ihre Volumenströme addieren und die Förderhöhe gleich der einer einzelnen Pumpe bleibt. Bei einer Lösung mit Einzelpumpe läuft der gesamte Volumenstrom durch ein einziges Modell. Die Entscheidung richtet sich nach dem Bedarf an Redundanz, der Breite des Volumenstromprofils und dem im Störungsfall akzeptablen Versorgungsverlust.

• Flexibilität beim Volumenstrom – Einzelpumpe: nur im Rahmen der eigenen Kennlinie; Parallelgruppe: breiter Volumenstrombereich durch stufenweise Zuschaltung
• Redundanz – Einzelpumpe: Bei einer Störung steht die Anlage vollständig still; Parallelgruppe: Fällt eine Pumpe aus, tragen die übrigen einen erheblichen Teil des Volumenstroms
• Wirkungsgrad im Teillastbetrieb – Einzelpumpe: Bei niedrigem Volumenstrom fällt sie links aus dem BEP-Bereich; Parallelgruppe: Nur die erforderliche Zahl an Modellen läuft, jedes bleibt in seinem eigenen Bereich
• Wartungsunterbrechung – Einzelpumpe: Während der Wartung steht die Anlage still; Parallelgruppe: Die Pumpen können einzeln abgesperrt und gewartet werden
• Anforderung an die Kennlinie – Einzelpumpe: Auch eine flache Kennlinie ist verwendbar; Parallelgruppe: Eine stetig ansteigende Kennlinie ist Pflicht, eine Kennlinie mit flachem Bereich macht die Lastaufteilung instabil
• Geeignet für – Einzelpumpe: Gartenbewässerung, bei der eine Unterbrechung tolerierbar ist, einzelne Villa, Werkstatt; Parallelgruppe: Mehrfamilienhaus, Hotel, Krankenhaus, Kühlung von Rechenzentren und Feuerlöschpumpenanlagen

Beim Parallelbetrieb sind zwei Punkte nicht zu vergessen. Erstens beträgt der Gesamtvolumenstrom, wenn zwei Pumpen gemeinsam laufen, nicht das Doppelte einer einzelnen Pumpe; weil die Anlagenkennlinie steiler wird, bleibt er typischerweise im Bereich von 160-180 Prozent. Zweitens muss am Austritt jeder Pumpe ein Rückschlagventil eingebaut werden; andernfalls strömt bei laufender Pumpe Rückfluss durch die stehende Pumpe, und das stehende Laufrad dreht sich in Gegenrichtung. Bei Feuerlöschpumpenanlagen ist die Redundanz zusätzlich nach EN 12845 und NFPA 20 vorgeschrieben. (Details: Brandschutz)