Welche Vorteile hat eine drehzahlgeregelte Garten- bzw. Hauswasserpumpe?

Drehzahlgeregelte Pumpen kommen aktuell vor allem in der Industrie und im Privatbereich als Umwälzpumpen für Heizung und Pool zum Einsatz. In der Gartenbewässerung bzw. als Hauswasserwerke findet man sie derzeit noch seltener, aber auch hier nimmt ihre Bedeutung zu. Welche Vorteile drehzahlgeregelte Pumpen haben und in welchen Fällen ein Einsatz Sinn machen könnte, geht dieser Beitrag auf den Grund.

Zuerst einmal kurz zum Grundprinzip der Drehzahlregelung:

Grundsätzlich funktionieren Pumpen nach dem Prinzip “Vollgas oder Null”, das heißt sobald eine Pumpe läuft, bringt sie immer ihre volle Leistung auf. Und zwar unabhängig davon, ob das für den jeweiligen Anwendungsfall auch notwendig ist. Am Beispiel Gartenbewässerung: Die Pumpe hat den gleichen Energieverbrauch, wenn sie einen Sektor mit 6 Regnern und 1.500 Liter Wasserverbrauch pro Stunde versorgt oder alternativ einen kleinen Mikrobewässerungssektor für das Gartenbeet mit nur 200 Litern Wasserverbrauch und minimalen Druckanforderungen versorgt. Das überschüssige Wasser wird dann einfach sinnbildlich in der Pumpe im Kreis geschickt, die Drehzahl des Pumpenmotors bleibt aber trotz der viel geringeren Anforderung die gleiche. Das ist der Grund, warum es so wichtig ist, die Pumpe sinnvoll zu dimensionieren. Größer ist in diesem Fall nicht immer besser und bedeutet unnötige Energieverschwendung.

Bei einer drehzahlgeregelten Pumpe wird das beschriebene Problem von der Pumpe gelöst: Die Drehzahl des Motors passt sich automatisch an die Anforderung an und die Pumpe verbraucht somit in Situationen, in denen sie weniger gefordert wird, auch weniger Energie. Diese Anpassung erfolgt mit einem sogenannten Frequenzumrichter (oft auch als Inverter bezeichnet). Das ist eine Motorsteuerung, die Frequenz und Spannung eines Motors variiert und somit die Motordrehzahl anpasst und in Folge die Wassermenge bzw. den Wasserdruck auf das benötigte Maß regelt. Aufgrund der Drehzahlregelung kann eine solche Pumpe zudem auch sanfter anstarten bzw. den Pumpenvorgang sanfter beenden, was die Pumpe und die Rohrleitungen schont und für eine längere Lebensdauer sorgt. Drehzahlgeregelte Pumpen sind zudem oft auch deutlich leiser als ungeregelte Pumpen.

Drehzahlgeregelte Pumpen in der Gartenbewässerung und Hauswasserversorgung

In der Gartenbewässerung kann man in den meisten Fällen die Pumpe sehr gut nach der tatsächlichen Anforderung auslegen: Während eines Bewässerungslaufes läuft die Pumpe üblicherweise konstant auf einem bestimmten Niveau und wenn die Pumpe korrekt ausgelegt wurde, dann kann sie ihr Energiepotential effizient nutzen. Weniger gut geht das, wenn z.B. einer der folgenden zwei Fälle eintritt:

• Es werden mehrere Sektoren bewässert und diese haben stark unterschiedliche Anforderungen an Wassermenge und/oder Wasserdruck
• Man verwendet die Gartenpumpe zusätzlich auch noch für andere Zwecke mit anderen Leistungsanforderungen, z.B. um das Haus mit Brauchwasser zu versorgen

In dem Fall müsste man die Pumpe nach der maximalen Leistungsanforderung dimensionieren und sie würde in vielen Fällen ihr Potential nicht nutzen und unnötig Energie verbrauchen. In solchen Fällen kann eine drehzahlgeregelte Pumpe Sinn machen.

Relativ häufig genutzt werden drehzahlgeregelte Pumpen bereits in der Hauswasserversorgung. Das liegt vor allem daran, dass es mit Hilfe der Drehzahlregelung möglich ist, Wasser mit einem konstanten Druck zur Verfügung zu stellen. Unabhängig davon, ob der Wasserverbrauch bzw. der Vordruck schwankt, wird das Wasser durch eine zur Anwendung kommende Konstantdruckregelung dabei immer mit dem gleichen Druck bereitgestellt. Das bewirkt in Folge, dass die Dusche auch noch ordentlich funktioniert, wenn gleichzeitig die Waschmaschine läuft und erhöht so deutlich den Komfort. Auch bei Anschluss an die öffentliche Wasserversorgung werden in manchen Fällen mit Konstantdruckregelung ausgestattete Druckerhöhungspumpen genutzt, wenn der Wasserdruck nicht für eine ausreichende Druckversorgung aller Mieter ausreicht.

Beliebte drehzahlgeregelte Gartenpumpen/Hauswasserwerke

Drehzahlgeregelte Pumpen gibt es einige, die meisten richten sich aber an industrielle oder gewerbliche Kunden und kommen aufgrund ihres hohen Preises für Privatanwender nicht weiter in Betracht. Für den Privatanwender sind es derzeit vor allem die folgenden zwei Modelle, die erschwinglich sind und sich größerer Beliebtheit erfreuen:

Beide kosten mit um die 500 Euro schon deutlich mehr als andere Gartenpumpen bzw. Hauswasserwerke, sind aber noch in einem Preisbereich, in dem man als Privater zu überlegen beginnen kann. Vor allem auch, da es sich sowohl bei Grundfos als auch bei DAB um zwei sehr hochwertige Pumpenhersteller handelt, deren Name für eine gewisse Qualität steht.

Grundfos Scala2

Die Scala2 verzichtet als zusätzliche Innovation quasi komplett auf einen Druckbehälter, nur ein minimaler 0,65 Liter Behälter ist innenliegend in der Pumpe verbaut. Außerdem arbeitet die Scala2 ohne Lüfter, der Motor wird stattdessen wassergekühlt. Mit nur 47 Dezibel ist sie in Folge sehr leise, so dass man sie auch ohne größere Lärmprobleme im Haus aufstellen kann. Die Geräuschentwicklung ist vergleichbar mit einem Geschirrspüler. Zum Vergleich: Die meisten am Markt angebotenen Hauswasserwerke haben eine Lautstärke zwischen 80 und 90 Dezibel, siehe Vergleich Hauswasserwerke.

Alternativ kann man die Scala2 aber auch einfach als Gartenpumpe benutzen und auf diese Weise von der Energieeinsparung profitieren. Das zahlt sich wie geschrieben vor allem dann aus, wenn die Anforderungen in der Bewässerung stark schwanken. Und natürlich umso mehr, je höher der Strompreis am Markt steigt. Auch bei höchster Leistungsaufnahme verbraucht die Scala2 nie mehr als 550 Watt und am minimalen Betriebspunkt kommt sie mit 10 Watt aus, vergleichbare Hauswasserwerke haben eine Leistungsaufnahme von 1.100 Watt.

Weiterführender Beitrag: In folgendem Beitrag habe ich das Schwesternmodell die Scala1 einem Test unterzogen und gehe dort auch näher auf die Scala2 ein.

DAB Esybox Mini 3

Die DAB Esybox Mini 3 ist der Scala2 von der Technik her sehr ähnlich. Sie ist ebenfalls drehzahlgeregelt, verfügt über eine Konstantdruckregelung und enthält einen kleinen 1 Liter Druckbehälter. Auffällig ist das besondere Design der Pumpe in Form einer kompakten, rechteckigen Box. Diese kann man sowohl hochkant als auch quer aufstellen, für beide Varianten sind Anschlüsse vorhanden. Der Motor ist ebenfalls wassergekühlt, mit 45 Dezibel ist sie sogar noch eine Winzigkeit leiser als die Scala2. Bezüglich Leistungsdaten und Verlauf der Pumpenkurve ist sie der Scala2 sehr ähnlich.

Zu dieser Pumpe gibt es auch ein deutlich teureres mit dem Zusatz “DIN 1988-500 trinkwassergeeignet” verkauftes Modell. Dieses kann Unterschied zum günstigeren Modell für die Trinkwasserversorgung in einem Haus genutzt werden.

Konventionelle Pumpe nachträglich mit Drehzahlregelung ausstatten (Inverter Pumpensteuerung)

Mit Hilfe eines externen Geräts, einer sogenannten Inverter Pumpensteuerung, können auch konventionelle Pumpen in der Drehzahl geregelt werden. Die Inverter Pumpensteuerung wird nach dem Pumpenausgang auf der Druckseite installiert und wie vom Hersteller vorgegeben mit der Pumpe verkabelt. Sie schaltet die Pumpe bei einem bestimmten Einschaltdruck sanft an und erhöht den Wasserdruck dann auf den vorgegebenen Wert und hält ihn durch Anpassung der Drehzahl des Pumpenmotors konstant dort (Konstantdruckregelung). Da immer nur so viel Energie aus dem Stromnetz bezogen wird wie es notwendig ist um den vorgegebenen Druck zu halten, wird wie bei einer drehzahlgeregelten Pumpe Energie gespart.

Abhängig vom gewählten Modell fließt das Wasser durch den Inverter durch und es wird im Gerät der Druck gemessen oder der Inverter ist mit einem externen Sensor ausgestattet, der in die Rohrleitung eingebaut wird. Um eine ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen, wird der Betrieb gemeinsam mit einem kleinen Druckbehälter von zumindest 2 Liter Größe empfohlen.

Die angebotenen Inverter unterscheiden sich hinsichtlich der Pumpenleistung der damit steuerbaren Pumpe. Modelle von 750 bis 2.500 Watt sind erhältlich. Der günstigste Inverter ist mit ca. 150 bis 200 Euro jener von Profi-Pumpe, alternativ wird auch noch ein etwas teureres Modell von Dambat/IBO angeboten und am oberen Ende der Preisspanne gibt es die etwa 500 Euro teuren Modelle der Hochqualitativ-Hersteller WILO (WILO ElectronicControl) und DAB (DAB Active Driver Plus).

Prof-Pumpe Inverter Pumpensteuerung bei Amazon:

Bildnachweis Titelbild: Grundfos