Von Wartungsbedarf bis Wirkungsgrad: Welche Unterschiede und Gemeinsamkeiten bestehen zwischen trocken- und nassaufgestellten Pumpen?

Pumpen in der Wasserversorgung. Ein Vergleich zwischen Äpfeln und Birnen.

Unterschiedliche Förderhöhen, schwankende Wassermengen, und häufig viele Kilometer lange Leitungen – die Versorgung von immer mehr Menschen und der Landwirtschaft mit sauberem Wasser stellt eine der zentrale Herausforderungen für die Zukunft dar. 

Um die Entnahme, den Transport und die Aufbereitung von Wasser sowohl zuverlässig als auch wirtschaftlich zu gestalten, bietet KSB als kompetenter Partner mit jahrzehntelanger Erfahrung ein umfangreiches Portfolio an hocheffizienten Pumpen. Aber welche Art von Pumpe ist die richtige für welche Aufgabe?

Wir möchten hier einmal die Unterschiede und die Gemeinsamkeiten von trocken- gegenüber nassaufgestellten Pumpen mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen näher beleuchten.

Unterwassermotorpumpen auf der einen Seite und klassische Hochdruckpumpen auf der anderen Seite unterscheiden sich sowohl in ihrer Konstruktion als auch in ihren Einsatzgrenzen ganz erheblich. Beide Pumpentypen eignen sich ganz individuell für bestimmte Anwendungen, Leistungsbereiche und Umgebungsbedingungen. Daher ergibt sich die Entscheidung, welche Art von Pumpe wo zum Einsatz kommt, in den meisten Fällen fast von selbst. Interessant wird es aber dort, wo Überschneidungen auftreten und theoretisch beide Pumpentypen zum Einsatz kommen könnten.

Trocken aufgestellte Pumpe und Unterwassermotorpumpe im Direktvergleich

Für unseren Vergleich ziehen wir die trocken aufgestellte KSB Hochdruckpumpe vom Typ „Multitec“ und die nass aufgestellte Unterwassermotorpumpe vom Typ „UPA“ zurate. Sie stehen hier stellvertretend für ihre jeweiligen Gattungen.

Die Hochdruckpumpe „Multitec“: trocken aufgestellt und offen zugänglich

Bei der „KSB Multitec“, also einer klassisch, trocken aufgestellten Hochdruckpumpe stehen Motor und Pumpengehäuse frei zugänglich im Raum. Der Motor ist praktisch komplett vom Fördermedium abgekoppelt und erhält seine Kühlung durch die Umgebungsluft. Durch diese Art der Aufstellung ergeben sich eine Reihe von Vor- aber auch von Nachteilen:

Die Vorteile:

• Senkrecht, waagerecht oder schräg: Die Möglichkeiten der Aufstellung gestalten sich sehr flexibel.
• Service und Wartung laufen unter einfachen Bedingungen ab, da alle Pumpenbereiche inkl. aller Anschlüsse frei zugänglich sind.
• Automatisierung und Digitalisierung sind leichter umzusetzen, da sich die Pumpe einfach mit Sensoren ausrüsten lässt, die den Pumpenbetrieb überwachen und u. a. eine vorausschauende Instandhaltungsplanung ermöglichen.
• Durch die Kombination mit einem Synchron-Reluktanz-Motore ist ein sehr effizienter Betrieb mit hohem Wirkungsgrad möglich.

Die Nachteile:

• Vergleichsweise hohe Geräuschentwicklung, da der Motor frei im Raum steht und nicht vom Fördermedium umhüllt wird.
• Verschleißteile mit Wartungsintervallen und regelmäßiger Instandhaltung.

Die Tauchmotorpumpe „UPA“: Im Druckmantel komplett vom Medium umhüllt

Im Gegensatz zur Multitec arbeitet die UPA mit einem nassen Motor, d.h. der Motor ist wassergefüllt und für den permanenten Einsatz im Medium konzipiert. Je nach Anwendung kann die UPA ihre Vorteile jedoch auch in trockener Aufstellung ausspielen, indem sie gekapselt in einen Druckmantel eingebaut wird.

Die Vorteile:

• Die UPA ist dank ihrer hydrodynamischen Lagerung komplett wartungsfrei konzipiert und kann, in einem Druckmantel aufgestellt, in den gleichen Anwendungen verwendet werden wie trocken aufgestellte Aggregate.
• Die Mantelanschlüsse der UPA können beliebig gewählt werden. Horizontale oder vertikale Bauweise mit radialen oder axialen Flanschen sind möglich. 
• Im Innern läuft die Tauchmotorpumpe UPA permanent im Wasser, das bedeutet: Bei möglichen Überflutungen der Anlage besteht keine Gefahr für die Motoren.
• Die Geräuschemissionen sind deutlich geringer, was selbst eine Aufstellung innerhalb von Wohngebieten ermöglicht.

Die Nachteile

• Aufgrund der gekapselten Bauweise ist das Aggregat schwerer zugänglich und muss im Zweifelsfall ausgebaut werden.
• Im Gegensatz zu trocken aufgestellten Aggregaten ist weniger Automation und Digitalisierungszubehör möglich.

Die primären Unterschiede von UPA und Multitec in der Übersicht

Multitec 

• Norm-Motor
• Wälzlager und Gleitringdichtung
• Externes RSV
• Läuft nur in Luft
• Motor oder Schaltschrank FU
• Kein Filter notwendig
• Höchste Wirkungsgrade

UPA 

• Nasser Motor
• Wartungsfrei
• Integriertes RSV
• Läuft nur in Wasser
• Schaltschrank FU + Motorkabel
• Ausgangsfilter empfohlen
• Höchste Wirkungsgrade durch hocheffiziente Hydrauliken und Hocheffizienzmotoren UMA-S.

UPA und Multitec unter dem Gesichtspunkt von Effizienz und Lebenszykluskosten

Wie sieht beim Thema Wirkungsgrad aus? Viele Anlagenbetreiber sind der Auffassung, dass Unterwassermotorpumpen nicht den gleichen Wirkungsgrad erzielen können wie Trockenpumpen. Lange war dem auch so – doch heute sind sie durch neue Technologien fast vergleichbar: In Kombination mit der neuesten Generation von Hocheffizienzpumpen liegt die UPA im direkten Vergleich teils über vergleichbaren trocken aufgestellten Baureihen. 

Stellt man vor diesem Hintergrund die kompletten Lebenszykluskosten von Trockenpumpen und Unterwassermotorpumpen gegenüber, so lässt sich bei Letzteren feststellen: Aufgrund Ihrer Wartungsfreiheit entfällt der mit Abstand größte Kostenanteil auf den Energieverbrauch. Und durch den Entfall von zusätzlichen Wartungs- und Inspektionsaufwänden an Lagern oder Dichtungen (wie sie bei konventionell aufgestellten Pumpen anfallen) können nass aufgestellte Pumpen im Druckmantel Kosteneinsparungen von über 30 % erreichen.

Unterwassermotorpumpen und klassisch trocken aufgestellte Hochdruckpumpen unterscheiden sich in ihrer Bauweise grundlegend voneinander. Und obwohl die Nassläufer beim Thema Wirkungsgrad teils noch nicht ganz an die Trockenpumpen heranreichen, lohnt sich ein näherer Blick – denn über den gesamten Lebenszyklus hinweg betrachtet, können nass aufgestellte Pumpen im Druckmantel tatsächlich Kosteneinsparungen von über 30 % erreichen. Darüber hinaus sind sie deutlich leiser, benötigen weniger Platz und sind wartungsfrei.

Sie haben noch Fragen? KSB berät Sie bei der Auswahl und Planung Ihrer Abwasserpumpstation. Sprechen Sie uns gerne an.