Eine Saugpumpe funktioniert, indem sie in ihrem Inneren einen Unterdruck erzeugt, der kleiner ist als der atmosphärische Luftdruck. Dadurch drückt die Außenluft das Fördermedium durch die Saugleitung in die Pumpe hinein. Dieses Grundprinzip gilt für alle gängigen Bauarten – von einfachen Kolbenpumpen bis hin zu Exzenterschneckenpumpen in der Landwirtschaft und in Biogasanlagen. Die folgenden Abschnitte erklären das physikalische Prinzip im Detail, stellen die wichtigsten Pumpentypen vor und gehen auf häufige Probleme sowie Wartungsfragen ein.
Welches physikalische Prinzip steckt hinter dem Saugvorgang?
Hinter dem Saugvorgang steckt das Prinzip der Druckdifferenz. Eine Saugpumpe erzeugt in ihrem Innenraum einen Druck, der unterhalb des Umgebungsluftdrucks liegt. Da Flüssigkeiten und Gase stets von Bereichen höheren Drucks zu Bereichen niedrigeren Drucks strömen, bewegt sich das Fördermedium selbstständig in Richtung der Pumpe.
Der Atmosphärendruck beträgt auf Meereshöhe etwa 1 bar. Dieser Wert bestimmt, wie hoch eine Saugpumpe theoretisch fördern kann, denn der Unterdruck kann physikalisch nicht unter null fallen. In der Praxis liegt die maximale Saughöhe bei Wasser deshalb bei etwa 8 bis 9 Metern, da Reibungsverluste in der Leitung und Dampfdruckeffekte den verfügbaren Spielraum weiter einengen.
Für dickflüssige Medien wie Gülle oder Gärsubstrate aus Biogasanlagen gelten noch engere Grenzen. Je höher die Viskosität des Mediums, desto schwerer fällt es der Pumpe, ausreichend Unterdruck aufzubauen und aufrechtzuerhalten. Deshalb kommt es bei der Auswahl einer Saugpumpe für die Landwirtschaft besonders auf die Pumpengeometrie und die Fördercharakteristik an.
Welche Arten von Saugpumpen gibt es?
Saugpumpen lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Verdrängerpumpen und Strömungsmaschinen. Verdrängerpumpen erzeugen den Unterdruck durch mechanisch bewegte Elemente, die das Volumen im Pumpenraum vergrößern. Strömungsmaschinen wie Kreiselpumpen beschleunigen das Medium durch rotierende Schaufeln und nutzen dabei Fliehkräfte. Wer einen umfassenden Überblick über verfügbare Pumpentypen und Fördersysteme sucht, findet bei APT Allgäuer Pumpen Technik ein breites Sortiment für unterschiedlichste Anforderungen.
Verdrängerpumpen
Zu den Verdrängerpumpen gehören Kolbenpumpen, Membranpumpen, Drehkolbenpumpen und Exzenterschneckenpumpen. Sie alle arbeiten nach dem gleichen Grundprinzip: Ein sich vergrößernder Hohlraum erzeugt Unterdruck, zieht das Medium an, und ein sich verkleinernder Hohlraum drückt es weiter. Diese Bauart eignet sich besonders gut für zähflüssige, feststoffhaltige oder empfindliche Medien, weil die Förderung schonend und pulsationsarm erfolgt.
Kreiselpumpen und Seitenkanalpumpen
Kreiselpumpen sind die am weitesten verbreitete Bauart für dünnflüssige Medien und große Volumenströme. Sie erzeugen Unterdruck durch die Rotation eines Laufrads, sind aber bei hoher Viskosität oder Feststoffanteilen schnell überfordert. Seitenkanalpumpen stellen eine Zwischenform dar und erreichen höhere Drücke als klassische Kreiselpumpen, sind aber ebenfalls auf niedrigviskose Medien ausgelegt.
Zapfwellenbetriebene Saugpumpen für die Gülletechnik
Im landwirtschaftlichen Einsatz – insbesondere beim Gülletransport und bei der Gülleausbringung – kommen häufig zapfwellenbetriebene Saugpumpen zum Einsatz. Diese Pumpen werden direkt vom Traktor angetrieben und sind auf die Anforderungen von Güllewagen und Feldtankern abgestimmt. Die F-Serie Saugpumpe von APT ist speziell für diese Anwendungsfälle entwickelt worden und bewährt sich beim Befüllen und Entleeren von Güllebehältern unter Praxisbedingungen.
Wie funktioniert eine Exzenterschneckenpumpe als Saugpumpe?
Eine Exzenterschneckenpumpe erzeugt Unterdruck durch das Zusammenspiel von Rotor und Stator. Der Rotor ist eine spiralförmige Metallschraube, die sich exzentrisch in einem gummielastischen Stator dreht. Durch diese Bewegung entstehen und verschieben sich geschlossene Hohlräume kontinuierlich von der Saugseite zur Druckseite, was einen gleichmäßigen, pulsationsarmen Förderstrom erzeugt.
Weil die Hohlräume vollständig abgedichtet sind, baut die Pumpe zuverlässig Unterdruck auf, auch wenn das Medium zähflüssig ist oder Feststoffe enthält. Das macht die Exzenterschneckenpumpe zur bevorzugten Wahl für Gülle, Gärsubstrate und ähnliche Medien in der Landwirtschaft und in Biogasanlagen. Die B-Serie Saugpumpe von APT ist genau für diese Anforderungen konzipiert: robuste Förderung viskoser und feststoffhaltiger Medien bei gleichzeitig präziser Regelbarkeit der Fördermenge über die Rotordrehzahl.
Ein weiterer Vorteil ist die Selbstansaugfähigkeit: Exzenterschneckenpumpen können auch dann ansaugen, wenn die Saugleitung nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, solange die Dichtung zwischen Rotor und Stator intakt ist. Für Anwendungen, bei denen zusätzlich Feststoffe eingetragen oder Substrate angemaischt werden müssen, bietet APT mit dem APT Raptor eine spezialisierte Rachenpumpe, die für den Feststoffeintrag und die Fermenterbeschickung in Biogasanlagen ausgelegt ist.
Warum verliert eine Saugpumpe ihre Saugleistung?
Eine Saugpumpe verliert ihre Saugleistung, wenn der Unterdruck im Pumpeninnenraum nicht mehr vollständig aufgebaut werden kann. Die häufigsten Ursachen sind Verschleiß an den Dichtelementen, Leckagen in der Saugleitung oder eine zu hohe Viskosität des Fördermediums.
Bei Exzenterschneckenpumpen ist der Verschleiß des Stators die häufigste Ursache. Der Gummistator unterliegt durch die ständige mechanische Beanspruchung und den Kontakt mit dem Fördermedium einem natürlichen Verschleiß. Sobald der Anpressdruck zwischen Rotor und Stator nachlässt, können die Hohlräume nicht mehr vollständig abdichten, und das Medium beginnt intern zurückzufließen.
Weitere Ursachen können sein:
- Undichtigkeiten an Wellendichtringen oder Flanschverbindungen in der Saugleitung
- Verstopfungen durch Feststoffe, die den Saugquerschnitt einengen
- Lufteinschlüsse, die durch eine falsch dimensionierte oder beschädigte Saugleitung entstehen
- Kavitation bei zu großer Saughöhe oder zu hoher Drehzahl
Eine nachlassende Saugleistung zeigt sich oft durch unruhigen Lauf, verringerten Volumenstrom oder durch das Geräusch, das entsteht, wenn die Pumpe Luft zieht. Wer diese Anzeichen früh erkennt, kann größere Schäden am Rotor und an der Pumpenwelle verhindern. In Biogasanlagen lohnt es sich zudem, die Pumpendimensionierung regelmäßig zu überprüfen – gerade im Hinblick auf mögliche Einsparpotenziale bei der Substratförderung und Fütterung.
Wann sollte man Rotor, Stator und Dichtungen ersetzen?
Rotor, Stator und Dichtungen sollten ersetzt werden, sobald die Saugleistung spürbar nachlässt, der Volumenstrom sinkt oder die Pumpe unruhig läuft. Wer regelmäßige Sichtkontrollen durchführt, kann Verschleiß frühzeitig erkennen und ungeplante Ausfälle vermeiden.
Der Stator ist in der Regel das erste Verschleißteil. Gummi ermüdet durch mechanische Belastung, Temperaturschwankungen und den Kontakt mit aggressiven Medien. Sichtbare Risse, Quellungen oder eine deutlich vergrößerte Innengeometrie des Stators sind klare Zeichen, dass ein Austausch notwendig ist.
Der Rotor verschleißt langsamer, kann aber durch Abrasion, Korrosion oder durch den Betrieb mit einem bereits stark verschlissenen Stator beschädigt werden. Ein rauer oder rilliger Rotor verringert die Dichtwirkung und sollte zusammen mit dem Stator getauscht werden, da ein neuer Stator auf einem alten Rotor schneller verschleißt.
Wellendichtringe und andere Dichtungen sollten bei jedem größeren Serviceeingriff geprüft und bei Bedarf ersetzt werden. Sie sind günstig im Verhältnis zu dem Schaden, den eine undichte Welle an Lager und Antrieb verursachen kann. Als Faustregel gilt: Wenn Stator und Rotor getauscht werden, lohnt es sich, auch die Dichtungen zu erneuern.
Wie APT Allgäuer Pumpen Technik bei Saugpumpen und Ersatzteilen hilft
APT Allgäuer Pumpen Technik hat sich auf Exzenterschneckenpumpen für die Landwirtschaft und Biogasanlagen spezialisiert und liefert sowohl komplette Pumpen als auch alle relevanten Verschleißteile. Das Sortiment umfasst:
- Eigene Saugpumpen der B-Serie, ausgelegt für Gülle, Gärsubstrate und ähnliche Medien
- Statoren, Rotoren und Kardangelenke für gängige Fabrikate wie Wangen, Netzsch und Vogelsang
- Wellendichtringe, Flanschdichtungen und weitere Verschleißteile aus dem Lager
- Kompetente Beratung zur Pumpenauswahl und zur richtigen Dimensionierung der Saugseite
Für Betreiber von Güllegruben oder Flüssigkeitsbehältern, die eine zuverlässige Durchmischung und Entnahme benötigen, bietet APT zusätzlich Tauchpumpen der B-Serie an, die speziell für den Einsatz in Güllegruben und Biogasanlagen entwickelt wurden. Wer eine Pumpe auswählen, Ersatzteile bestellen oder eine konkrete technische Frage klären möchte, kann das APT-Team direkt über die Kontaktseite erreichen.