Die stärkste Saugkraft unter den gängigen Pumpenbauarten erzeugen Exzenterschneckenpumpen. Sie arbeiten nach einem Verdrängerprinzip, das auch bei dickflüssigen, feststoffbeladenen Medien wie Gülle oder Gärsubstrat zuverlässig ansaugt, ohne Kavitation oder Druckverlust. Die folgenden Abschnitte klären, wie Saugkraft entsteht, warum sie nachlässt und wann welche Bauart die richtige Wahl ist.
Welche Pumpenart erzeugt die höchste Saugkraft?
Exzenterschneckenpumpen erzielen unter den in der Landwirtschaft und Biogastechnik gebräuchlichen Bauarten die höchste Saugkraft. Sie arbeiten als Verdrängerpumpen: Der Rotor erzeugt beim Drehen kontinuierlich wandernde Hohlräume, die ein gleichmäßiges, pulsationsarmes Vakuum aufbauen. Damit können sie auch zähflüssige oder feststoffhaltige Medien aus großen Tiefen fördern.
Kreiselpumpen sind in der Landwirtschaft weit verbreitet, stoßen aber bei dickflüssigen Substraten schnell an ihre Grenzen. Sie verlieren bei hoher Viskosität deutlich an Saugleistung und sind auf frei fließende Medien ausgelegt. Membranpumpen erreichen ebenfalls hohe Saughöhen, eignen sich aber nur für vergleichsweise geringe Fördermengen. Für den Einsatz in der Gülletechnik und an Biogasanlagen, wo große Mengen schwieriger Medien bewegt werden müssen, ist die Exzenterschneckenpumpe deshalb die leistungsstärkste Option.
Wie entsteht Saugkraft in einer Pumpe?
Saugkraft entsteht, wenn eine Pumpe auf der Eingangsseite einen Unterdruck erzeugt, der das Medium in Richtung Pumpengehäuse zieht. Physikalisch ist die erreichbare Saughöhe durch den Atmosphärendruck begrenzt: Theoretisch sind rund 10 Meter Wassersäule möglich, praktisch liegen reale Werte je nach Pumpenbauart und Medium deutlich darunter.
Bei Verdrängerpumpen wie der Exzenterschneckenpumpe entsteht dieser Unterdruck durch das mechanische Aufweiten eines abgeschlossenen Förderraums. Das Medium wird buchstäblich in den entstehenden Hohlraum hineingezogen. Bei Kreiselpumpen hingegen erzeugt ein rotierendes Laufrad durch Fliehkraft einen Druckunterschied. Dieser Mechanismus funktioniert bei wasserähnlichen Flüssigkeiten gut, bricht aber bei zähflüssigen Medien ein, weil das Laufrad keinen stabilen Unterdruckbereich mehr aufbauen kann.
Die Viskosität des Mediums, die Länge und der Durchmesser der Saugleitung sowie Bögen und Engstellen im Leitungssystem beeinflussen die tatsächlich nutzbare Saugkraft erheblich. Jeder Widerstand in der Leitung kostet Saughöhe.
Warum verliert eine Pumpe ihre Saugkraft?
Eine Pumpe verliert ihre Saugkraft, wenn Luft in das Saugsystem eindringt, Verschleißteile abgenutzt sind oder das Medium zu zähflüssig für die gewählte Bauart ist. Undichte Verbindungen an der Saugleitung sind die häufigste Ursache: Selbst kleine Leckagen reichen aus, um den Unterdruck zusammenbrechen zu lassen.
Bei Exzenterschneckenpumpen verschleißt mit der Zeit der Stator, ein elastisches Bauteil aus Gummi oder Elastomer, das eng am Rotor anliegt. Nimmt das Spiel zwischen Rotor und Stator zu, entweicht das Medium intern zurück zur Saugseite, und die Pumpe verliert messbar an Förderleistung und Saughöhe. Regelmäßige Sichtprüfungen und ein rechtzeitiger Statorwechsel verhindern diesen schleichenden Leistungsverlust.
Weitere Ursachen sind verstopfte Saugleitungen durch Fremdkörper, eine zu hohe Drehzahl bei sehr zähflüssigen Medien sowie ein zu langer oder zu enger Saugschlauch. Wer diese Parameter bei der Installation sorgfältig abstimmt, hält die Saugkraft über viele Betriebsstunden stabil.
Welche Saughöhe ist für Gülle- und Biogaspumpen realistisch?
Für Gülle- und Biogaspumpen sind in der Praxis Saughöhen von zwei bis fünf Metern realistisch. Der genaue Wert hängt von der Konsistenz des Mediums, dem Leitungsquerschnitt und der Pumpenleistung ab. Bei dünnflüssiger Gülle sind die oberen Werte dieses Bereichs erreichbar, bei stark eingedicktem Substrat oder Feststoffanteilen liegt die nutzbare Saughöhe eher im unteren Bereich.
Herstellerangaben zur Saughöhe beziehen sich meist auf Wasser bei Normalbedingungen. In der Gülletechnik muss man diese Werte realistisch nach unten korrigieren. Eine Exzenterschneckenpumpe mit guten Kennwerten für Wasser kann bei frischer Rindergülle noch problemlos arbeiten, bei eingedicktem Schweinegülle-Festanteil aber bereits an ihre Grenzen stoßen. Deshalb lohnt es sich, die Pumpe auf das schwerste zu erwartende Medium auszulegen, nicht auf den günstigsten Fall.
Kurze, großzügig dimensionierte Saugleitungen ohne unnötige Bögen sind der effektivste Weg, die nutzbare Saughöhe in der Praxis zu maximieren.
Wann ist eine Exzenterschneckenpumpe die richtige Wahl?
Eine Exzenterschneckenpumpe ist die richtige Wahl, wenn das Medium viskos, feststoffhaltig oder inhomogen ist und trotzdem zuverlässig und schonend gefördert werden soll. Das betrifft in der Landwirtschaft vor allem Gülle, Mist-Wasser-Gemische und Gärsubstrate in Biogasanlagen.
Gegenüber Kreiselpumpen punktet die Exzenterschneckenpumpe bei folgenden Anforderungen:
- Förderung von Medien mit hohem Trockensubstanzgehalt (TS-Wert über 6 bis 8 Prozent)
- Dosieraufgaben, bei denen eine gleichmäßige, pulsationsarme Förderung gefragt ist
- Ansaugen aus Gruben oder Behältern mit größerer Tiefe
- Förderung von Medien mit Fremdkörpern wie Stroh, Fasern oder kleinen Steinen
- Anwendungen, bei denen die Pumpe häufig trockenlaufen könnte und deshalb eine robuste Bauweise gefragt ist
Für dünnflüssige Medien in großen Mengen, etwa beim reinen Umpumpen von Wasser, kann eine Kreiselpumpe wirtschaftlicher sein. Die Entscheidung hängt also weniger von der Pumpenart als solcher ab, sondern vom konkreten Medium und den Betriebsbedingungen.
Wie lässt sich die Saugkraft einer Pumpe langfristig erhalten?
Die Saugkraft einer Pumpe bleibt langfristig erhalten, wenn Verschleißteile rechtzeitig geprüft und ersetzt werden, die Saugleitung dicht bleibt und die Pumpe im für sie geeigneten Betriebsbereich arbeitet. Regelmäßige Wartung ist dabei kein Luxus, sondern die günstigste Form der Störungsprävention.
Bei Exzenterschneckenpumpen steht der Stator im Mittelpunkt der Wartung. Wer den Stator zu spät wechselt, riskiert nicht nur Leistungsverlust, sondern auch Schäden am Rotor, die teurer zu beheben sind. Sinnvoll ist es, Stator und Rotor nach einem festen Intervall oder nach definierten Betriebsstunden zu prüfen, unabhängig davon, ob bereits Auffälligkeiten sichtbar sind.
Weitere Maßnahmen, die die Saugleistung dauerhaft sichern:
- Saugleitungen regelmäßig auf Undichtigkeiten und Ablagerungen prüfen
- Kupplungen und Gelenkwellen auf Verschleiß kontrollieren, da Spiel in der Antriebseinheit die Pumpengeometrie verändert
- Drehzahl an die Viskosität des Mediums anpassen, um Überlastung zu vermeiden
- Pumpe nach längeren Stillstandsphasen auf Verhärtungen im Stator prüfen
Wie APT bei Saugpumpen für die Landwirtschaft hilft
APT Allgäuer Pumpen Technik entwickelt und fertigt Exzenterschneckenpumpen, die speziell auf die Anforderungen in der Gülle- und Biogastechnik ausgelegt sind. Die B-Serie Saugpumpe deckt dabei ein breites Einsatzspektrum ab:
- Robuste Bauweise mit wartungsfreundlichen Gehäusevarianten und großzügigen Wartungsöffnungen
- Unempfindlichkeit gegenüber Fremdkörpern und wechselnden Substraten
- Lebensdauergeschmierte Nadellager und hochwertige Kugellager für dauerhaft hohe Betriebssicherheit
- Modulare Konstruktion, die sich in bestehende Anlagen einbinden lässt
- Verfügbarkeit von Ersatzteilen wie Statoren, Rotoren und Dichtungen direkt ab Lager
Wer eine Pumpe mit hoher Saugkraft für seinen Betrieb sucht oder Fragen zur richtigen Auslegung hat, kann sich direkt an APT wenden. Über die Kontaktseite erreichen Sie das Team für eine individuelle Beratung.