Eine selbstansaugende Pumpe ist eine Pumpe, die in der Lage ist, Luft aus der Saugleitung eigenständig zu verdrängen und das Fördermedium ohne externe Befüllung oder Vakuumhilfe anzusaugen. Das bedeutet: Die Pumpe muss nicht zwingend unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angebracht sein und kann auch dann anlaufen, wenn die Saugleitung zunächst noch mit Luft gefüllt ist. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um Funktion, Einsatz und Grenzen selbstansaugender Pumpen.
Wie funktioniert der Ansaugvorgang bei einer selbstansaugenden Pumpe?
Eine selbstansaugende Pumpe erzeugt beim Anlaufen einen Unterdruck im Sauganschluss, der stark genug ist, um Luft aus der Saugleitung zu verdrängen und das Fördermedium in Richtung Pumpeneingang zu ziehen. Dieser Vorgang läuft automatisch ab, ohne dass die Leitung vorab gefüllt werden muss. Sobald das Medium die Pumpe erreicht, setzt der normale Förderbetrieb ein.
Der genaue Mechanismus hängt vom Pumpentyp ab. Bei einer Exzenterschneckenpumpe beispielsweise dreht sich ein spiralförmiger Rotor innerhalb eines elastischen Stators. Dabei entstehen abgeschlossene Förderkammern, die sich von der Saug- zur Druckseite bewegen und dabei kontinuierlich Volumen aufbauen. Dieser Verdrängungseffekt erzeugt den nötigen Unterdruck, um Luft anzusaugen und schrittweise durch das Fördermedium zu ersetzen.
Wichtig ist, dass der Pumpeninnenraum beim ersten Anlaufen zumindest eine geringe Restmenge Flüssigkeit enthält, damit die Dichtwirkung zwischen Rotor und Stator funktioniert. Vollständig trocken laufende Pumpen können bei bestimmten Bauarten Schaden nehmen.
Was ist der Unterschied zwischen selbstansaugend und nicht selbstansaugend?
Der wesentliche Unterschied liegt darin, ob eine Pumpe eigenständig Luft aus der Saugleitung entfernen kann oder nicht. Selbstansaugende Pumpen schaffen das durch ihren internen Verdrängungsmechanismus. Nicht selbstansaugende Pumpen, wie viele Kreiselpumpen, müssen vor dem Betrieb vollständig mit Flüssigkeit befüllt sein, da sie sonst keinen ausreichenden Förderdruck aufbauen können.
Bei nicht selbstansaugenden Pumpen muss die Saugleitung entweder dauerhaft unter Flüssigkeit liegen (Nassaufstellung) oder vor jedem Betriebsstart manuell oder durch eine Hilfsvorrichtung entlüftet werden. Das erhöht den Aufwand beim Anlaufen und schränkt die Aufstellmöglichkeiten ein. Selbstansaugende Pumpen bieten hier deutlich mehr Flexibilität, besonders wenn der Flüssigkeitsspiegel schwankt oder die Pumpe oberhalb des Behälters installiert ist.
Welche Pumpentypen sind typischerweise selbstansaugend?
Zu den typisch selbstansaugenden Pumpentypen zählen Exzenterschneckenpumpen, Schlauchpumpen, Membranpumpen und bestimmte Zahnradpumpen. All diese Bauarten arbeiten nach dem Verdrängerprinzip, das den Ansaugvorgang ohne externe Hilfe ermöglicht. Kreiselpumpen hingegen sind in der Standardausführung nicht selbstansaugend.
In der Landwirtschaft und Biogastechnik ist die Exzenterschneckenpumpe besonders verbreitet, weil sie neben der Selbstansaugung auch dickflüssige, feststoffhaltige Medien wie Gülle oder Gärsubstrate zuverlässig fördert. Die B-Serie Saugpumpe von APT ist ein typisches Beispiel für diesen Pumpentyp: Sie ist speziell für den Einsatz mit anspruchsvollen Medien in Agrar- und Biogasanwendungen ausgelegt und arbeitet dabei selbstansaugend.
Schlauchpumpen eignen sich gut für sehr aggressive oder abrasive Medien, haben aber in der Regel geringere Fördermengen. Membranpumpen werden häufig bei Dosieranwendungen eingesetzt, wenn die Fördermenge präzise geregelt werden muss.
Bis zu welcher Saughöhe arbeiten selbstansaugende Pumpen zuverlässig?
Die meisten selbstansaugenden Pumpen arbeiten zuverlässig bis zu einer geodätischen Saughöhe von etwa 6 bis 8 Metern. Dieser Wert ergibt sich aus dem physikalischen Limit des atmosphärischen Drucks, der dem erzeugten Unterdruck entgegenwirkt. In der Praxis sollte die Saughöhe möglichst gering gehalten werden, um Kavitation und Leistungsverluste zu vermeiden.
Die tatsächlich erreichbare Saughöhe hängt von mehreren Faktoren ab: der Viskosität des Mediums, dem Leitungsdurchmesser, der Länge der Saugleitung, der Anzahl der Bögen und Armaturen sowie der Temperatur des Fördermediums. Dickflüssige Medien wie Gülle erzeugen höhere Strömungswiderstände, was die nutzbare Saughöhe gegenüber Wasser spürbar reduziert.
Als Faustformel gilt: Je viskoser das Medium und je länger die Saugleitung, desto geringer sollte die Saughöhe gewählt werden. Bei Gülleanwendungen empfehlen sich Saughöhen unter 4 Metern, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten.
Wann sollte man eine selbstansaugende Pumpe wählen?
Eine selbstansaugende Pumpe ist dann die richtige Wahl, wenn die Pumpe oberhalb des Flüssigkeitsspiegels aufgestellt wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Betrieb stark schwankt oder wenn ein schnelles, unkompliziertes Anlaufen ohne Vorbefüllung gefragt ist. In der Landwirtschaft trifft das auf viele Standardsituationen zu.
Typische Einsatzfälle sind das Abpumpen aus Güllegruben, das Befüllen von Güllewagen, das Umpumpen zwischen Behältern oder die Beschickung von Biogasanlagen. Weil der Flüssigkeitsspiegel in Gruben und Behältern je nach Befüllstand variiert, ist die Selbstansaugfähigkeit kein Komfortmerkmal, sondern eine betriebliche Notwendigkeit.
Wenn die Pumpe dauerhaft unter dem Flüssigkeitsspiegel eingebaut ist und das Medium dünnflüssig und sauber ist, kann eine nicht selbstansaugende Kreiselpumpe ausreichen. Sobald aber Feststoffe, wechselnde Saughöhen oder zähflüssige Medien ins Spiel kommen, spricht das klar für eine Verdrängerpumpe mit Selbstansaugung.
Was sind häufige Ursachen, wenn eine selbstansaugende Pumpe nicht ansaugt?
Wenn eine selbstansaugende Pumpe keinen Unterdruck aufbaut und das Medium nicht ansaugt, liegt das häufig an Lufteintritten in der Saugleitung, einem zu trockenen Pumpeninnenraum, einer verstopften Leitung oder einem verschlissenen Stator. Diese Ursachen lassen sich in den meisten Fällen systematisch eingrenzen.
Die häufigsten Ursachen im Überblick:
- Undichte Saugleitung: Selbst kleine Leckagen reichen aus, um den Unterdruck zusammenbrechen zu lassen. Alle Verbindungen, Flansche und Dichtungen sollten auf Dichtheit geprüft werden.
- Trockenlauf: Hat die Pumpe zu lange ohne Medium gearbeitet, kann der Stator beschädigt sein und die Dichtwirkung verloren haben. Ein kurzer Trockenlauf schadet manchen Bauarten bereits.
- Zu große Saughöhe: Übersteigt die Saughöhe das Leistungsvermögen der Pumpe, kann kein ausreichender Unterdruck aufgebaut werden.
- Verstopfung: Feststoffe in der Saugleitung oder im Pumpengehäuse blockieren den Fluss. Bei Gülleanwendungen ist das eine häufige Ursache.
- Verschlissene Verschleißteile: Bei Exzenterschneckenpumpen verlieren Rotor und Stator mit der Zeit ihre Passgenauigkeit. Ein abgenutzter Stator kann den nötigen Unterdruck nicht mehr aufbauen.
Bei der Fehlersuche empfiehlt sich ein systematisches Vorgehen: zuerst die Saugleitung auf Dichtheit prüfen, dann die Saughöhe kontrollieren, anschließend den Pumpeninnenraum mit etwas Wasser befüllen und einen Anlaufversuch starten. Bleibt das Problem bestehen, sollten Rotor und Stator auf Verschleiß untersucht werden.
Wie APT bei selbstansaugenden Pumpen für die Landwirtschaft hilft
APT Allgäuer Pumpen Technik entwickelt und fertigt selbstansaugende Exzenterschneckenpumpen speziell für den Einsatz in der Landwirtschaft und Biogastechnik. Die B-Serie Saugpumpe ist dabei auf die typischen Anforderungen ausgelegt, die in der Praxis entstehen:
- Selbstansaugend für wechselnde Füllstände in Güllegruben und Behältern
- Unempfindlich gegenüber Feststoffen und Fremdkörpern im Fördermedium
- Geringer Energiebedarf durch hohe Fördereffizienz
- Großzügige Wartungsöffnungen für schnellen Zugang zu Rotor, Stator und Dichtungen
- Modularer Aufbau für flexible Integration in bestehende Anlagen
- Ersatzteile wie Statoren, Rotoren und Dichtungen direkt ab Lager verfügbar
Wenn Ihre Güllepumpe nicht mehr zuverlässig ansaugt oder Sie eine neue selbstansaugende Pumpe für Ihren Betrieb suchen, hilft das APT-Team weiter. Nehmen Sie Kontakt auf und schildern Sie Ihren Anwendungsfall, damit die passende Lösung gefunden werden kann.