Die Pumpenkennlinie – wichtiger Wert für Heizungspumpen

Wie werden Pumpenkennlinien dargestellt?

Um Förderhöhe und Förderstrom einer Heizungspumpe ins Verhältnis zu setzen, wird die sogenannte Pumpenkennlinie in einem Koordinatensystem eingetragen.

Die X-Achse gibt den Förderstrom in Kubikmeter pro Stunde an, während auf der Y-Achse die Förderhöhe in Metern abgebildet wird. Die Förderhöhe einer Pumpe entspricht der mechanischen Arbeit, die eine Pumpe in Bezug auf die Gewichtskraft des Heizungswassers verrichten muss.

Je nach Anbieter oder Art der Pumpenkennlinie wird anstelle der Förderhöhe auch der Druck angegeben. Bei der Umrechnung der Förderhöhe in Druck entsprechen zehn Meter einem bar oder 100.000 Pascal.

Dort, wo die Pumpenkennlinie die Y-Achse erreicht, befindet sich die sogenannte „Nullförderhöhe“. Dabei handelt es sich um den Punkt mit dem höchsten Druck, den das System bei einem geschlossenen Ventil hat. Im Schnittpunkt mit der Y-Achse ist der Förderstrom gleich null. Es fließt also kein Heizungswasser.

Die abfallende Linie zeigt, wie der Wasserdruck mit sinkender Förderhöhe sinkt und der Förderstrom gleichzeitig zunimmt. Dieser Druckabfall wird durch das Öffnen eines Ventils erzeugt. Eine Pumpenkennlinie schneidet nie die Y-Achse, da es in einem Rohrleitungssystem immer einen inneren Widerstand gibt, der auch ohne Pumpe für einen bestimmten Druck in der Rohrleitungssystem sorgt.

Ist die Linie flach abfallend, wirkt sich eine Senkung der Förderhöhe nur gering auf den Förderstrom aus. Allgemein drückt der Verlauf der Pumpenkennlinie aus, wie die elektrische Antriebsenergie einer Pumpe sich auf die Druckerhöhung und die Bewegung auswirkt.

Wichtig: Die Pumpenkennlinien werden von den Heizungsherstellern im Labor ermittelt. Die Pumpenkennlinien sind deshalb zwischen verschiedenen Modellreihen verschiedener Hersteller nicht unbedingt vergleichbar, sondern müssen immer innerhalb der Modellreihen berücksichtigt werden.

Was ist der Unterschied zwischen Pumpenkennlinie und Rohrnetzkennlinie?

Die Pumpenkennlinie stellt den Volumenstrom, den die Pumpe erzeugt, mit dem von der Pumpe aufgebauten Druck ins Verhältnis. In der Regel leistet die Pumpe bei höherem Förderstrom weniger Druck (entspricht der Förderhöhe) und sie kann mehr Druck aufbauen, wenn der Förderstrom sinkt.

Mit der sogenannten „Rohrnetzkennlinie“ wird das Verhältnis aus Volumenstrom und Druckverhältnis im Rohr angegeben. Je mehr Heizungswasser durch ein Rohr befördert wird, desto höher sind die Druckverluste. Die Druckverluste steigen exponentiell zum Volumenstrom. Verdoppelt sich der Volumenstrom, vervierfacht sich der Druckverlust. Im Gegensatz zur Pumpenkennlinie hat die Rohrnetzkennlinie deshalb immer eine Parabelform.

Je steiler die Rohrnetzkennlinien, desto größere Strömungswiderstände gibt es, die durch raue Rohrinnenwände oder mehr Windungen entstehen.

Durch das Übereinanderlegen von Rohrnetzkennlinie und Pumpenkennlinie entsteht ein Schnittpunkt, der den sogenannten „Betriebspunkt“ der Heizungspumpe abbildet.

Wird von der „Anlagenkennlinie“ gesprochen, werden dafür zusätzlich die Widerstände an den Zapfstellen bzw. Armaturen oder der Regeltechnik berücksichtigt. Somit ist die Kurve der Anlagenkennlinie immer auch von den jeweiligen Einstellungen im Heizsystem abhängig und kann bei geschlossenen Heizungsventilen anders ausfallen.

Pumpenkennlinien unterscheiden sich von Art und Modell der Pumpe

Pumpenkennlinien können für unterschiedliche Arten von Pumpen angegeben werden. So werden auch bei Teichpumpen Kennlinien angegeben, ebenso bei Wärmepumpen oder Kreiselpumpen. Ähnlich wie die Nennwärmeleistung ist die Pumpenkennlinie ein Wert, der unter Laborbedingungen ermittelt wird. Die Messung erfolgt im Versuch.

Was lässt sich von der Pumpenkennlinie ablesen?

Anhand der Pumpenkennlinie kann ein Heizungsfachbetrieb ablesen, ob die Leistung einer Heizungspumpe für das geplante Heizungssystem ausreicht bzw. welcher Förderdruck für einen gewünschten Volumenstrom des Heizungswassers erforderlich ist.

Ebenso können Abweichungen von der Pumpenkennlinie auf mögliche Defekte an der Heizungspumpe hinweisen oder anzeigen, dass ein hydraulischer Abgleich erforderlich ist.

Die Art der Kurve von Pumpenkennlinien kann bei der Heizungsplanung weiterhelfen und etwas darüber aussagen, ob das Pumpsystem für einen oder zwei Heizkreisläufe geeignet ist.

Hausbesitzer oder Mieter müssen sich selbst keine Gedanken um Pumpen- oder Anlagenkennlinien machen. Die darin wiedergegebenen Daten sind für die gewöhnliche Heizungssteuerung über Raumthermostat, Heizungsthermostate oder andere Regeltechnik nicht relevant. Vielmehr kommt es darauf an, dass der Heizungsfachbetrieb, der die neue Heizungsanlage oder eine Heizungssanierung plant, die Werte sinnvoll interpretiert.