Pumpen-Förderhöhe und Leistung berechnen
Berechne die Gesamtförderhöhe deiner Pumpe aus geodätischer Höhe, gewünschtem Fließdruck und Druckverlust – plus hydraulische und elektrische Leistung.
Die Literzahl auf dem Pumpenkarton reicht für die Auslegung nicht aus. Sie gilt meist nahe null Meter Förderhöhe; im echten Einbau muss die Pumpe gleichzeitig Höhe, Fließdruck und Druckverluste der Leitung überwinden. Dieser Rechner schätzt die Förderhöhe bei deinem gewünschten Volumenstrom und zeigt zusätzlich hydraulische und elektrische Leistung. Die Hintergründe erklärt der Ratgeber Pumpe: Förderhöhe und Betriebspunkt verstehen.
Was der Rechner beantwortet
Die Gesamtförderhöhe ist die Summe aus drei Anteilen. Die geodätische Höhe ist der senkrechte Abstand zwischen Wasserspiegel und höchstem Entnahmepunkt. Der gewünschte Fließdruck am Regner, Schlauchende oder Hausanschluss wird in Meter Wassersäule umgerechnet. Dazu kommt die Verlusthöhe aus Rohrreibung und Armaturen.
Diese drei Anteile treffen auf den gewünschten Volumenstrom. Genau dort entsteht der reale Betriebspunkt: Die Pumpe liefert nur den Volumenstrom, bei dem ihre Kennlinie zur Anlagenkennlinie passt. Ein Hauswasserwerk kann den Druck im Leitungsnetz puffern und schalten, aber es hebt die physikalischen Grenzen der Pumpe nicht auf.
Eingaben
Die geodätische Höhe misst du senkrecht: vom niedrigsten Wasserspiegel der Zisterne oder des Brunnens bis zum höchsten Entnahmepunkt. Nicht die Rohrlänge zählt, sondern der Höhenunterschied.
Die Pumpenart unterscheidet Tauchpumpe und Hauswasserwerk. Eine Tauchpumpe sitzt im Wasser und drückt. Ein Hauswasserwerk steht außerhalb und saugt an; deshalb fragt der Rechner dort zusätzlich die Ansaughöhe ab. Ab etwa 7 m stösst eine saugende Kreiselpumpe an die praktische Grenze. Eine stärkere Pumpe löst das nicht, weil der Luftdruck das Wasser nach oben drückt und nicht die Pumpe es beliebig „hochzieht”.
Der gewünschte Fließdruck am Entnahmepunkt ist der Druck bei geoeffneter Entnahmestelle, nicht der Ruhedruck im geschlossenen System. Für Bewässerung können je nach Verbraucher grob 2 bis 4,5 bar anstehen; der Rechner macht daraus Druckhöhe. Ein bar entspricht rechnerisch etwa 10,2 m Wassersäule.
Rohrleitungslänge, Rohrinnendurchmesser, Volumenstrom, Rohrrauheit und der Zuschlag für Formstücke/Armaturen bestimmen die Druckverluste. Der Durchmesser ist dabei meist viel wichtiger als die exakte Rauheit: Eine zu enge Leitung kann mehrere Meter zusätzliche Förderhöhe erzeugen, während die Rauheit eines Kunststoffrohrs nur feiner nachjustiert.
Der Pumpenwirkungsgrad bleibt eine Nutzereingabe. Der Default von 50 % ist ein neutrales Rechenbeispiel, keine Herstellerangabe und keine Empfehlung. Für eine Kostenrechnung gehört der Wert aus dem Datenblatt der konkreten Pumpe in dieses Feld.
Ergebnis
Das Hauptergebnis ist die Gesamtförderhöhe H bei deinem Volumenstrom Q. Daneben zeigt der Rechner, wie viel davon auf den gewünschten Fließdruck und wie viel auf Rohrreibung entfällt. Die Fließgeschwindigkeit hilft bei der Plausibilität: Sehr hohe Werte deuten oft auf eine zu kleine Nennweite hin.
Die hydraulische Leistung ist die reine Wasserleistung. Die elektrische Leistung teilt diese Wasserleistung durch den angesetzten Pumpenwirkungsgrad. Sie ist deshalb eine Schätzung für die Dimensionierung und spätere Betriebskosten, kein Ersatz für ein Pumpendatenblatt.
Rechenweg
Gesamtförderhöhe H_ges = H_geo + H_p + H_vH_geo ist die geodätische Höhe. H_p ist die Druckhöhe aus dem gewünschten Fließdruck:
H_p = p / (rho × g)Der Rechner setzt für Wasser rho = 1000 kg/m³ und für die Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s² an. Deshalb werden 2,5 bar Fließdruck zu rund 25,5 m Druckhöhe.
Die Verlusthöhe H_v entsteht aus Rohrreibung. Gerechnet wird nach Darcy-Weisbach; der Reibungsbeiwert wird mit der Swamee-Jain-Näherung bestimmt. Die volle Herleitung ist mathematisch aufwendig, der Lesekern ist einfach: Längere Leitungen, kleinere Innendurchmesser und höherer Volumenstrom erhöhen den Verlust. Formstücke werden als sichtbarer Prozentzuschlag auf die Rohrlänge abgebildet, weil für das MVP keine belastbare freie Zeta-Werte-Tabelle verwendet wird.
Hydraulische Leistung P_hyd = rho × g × Q × H_ges
Elektrische Leistung P_el = P_hyd / WirkungsgradBei den Defaultwerten der Spec (5 m geodätische Höhe, 2,5 bar Fließdruck, 30 m Leitung, 25 mm Innendurchmesser, 40 l/min, 20 % Formstückzuschlag, 50 % Wirkungsgrad) ergibt die Gegenrechnung rund 33,9 m Gesamtförderhöhe, etwa 222 W hydraulische Leistung und rund 444 W elektrische Aufnahme.
Grenzen der Rechnung
Der Rechner legt die Anlagenkennlinie offen, ersetzt aber keine Pumpenkennlinie. Für die Auswahl einer konkreten Pumpe muss der berechnete Punkt aus Förderhöhe und Volumenstrom in der Herstellerkennlinie liegen. Eine Pumpe mit „45 m maximaler Förderhöhe” ist nicht automatisch passend, wenn bei 35 m Förderhöhe der gewünschte Volumenstrom nicht mehr erreicht wird.
Die Rohrreibung wird für Wasser mit einem festen Stoffwert gerechnet: der kinematischen Viskosität bei rund 10 °C, belegt gegen eine Stoffwerttabelle (TU Graz/VDI-Wärmeatlas, siehe Rechnerkommentar). Über die realistische Temperaturspanne von 5 bis 20 °C ändert sich die berechnete Gesamtförderhöhe dadurch um weniger als ein Prozent - der gewählte Bezugswert ist unkritisch und zugleich die konservative Wahl, weil er die Verlusthöhe eher etwas überschätzt als unterschätzt.
Einzelwiderstände werden nicht bauteilgenau gerechnet. Bögen, Ventile, Rückschlagventile und Filter gehen über den prozentualen Zuschlag ein. Das ist ehrlicher als erfundene Zeta-Werte, aber weniger genau als eine Fachplanung mit Bauteilliste.
Der Pumpenwirkungsgrad ist kein gepflegter Kennwert des Portals. Wer Betriebskosten abschätzen will, muss den Datenblattwert der eigenen Pumpe verwenden. Ebenso nicht enthalten sind Trockenlaufschutz, Schaltpunkte, Druckkesselgröße, Filterzustand, Brunnenleistung und Wasserqualität.
Trinkwasserschutz im Haus
Wenn die Pumpe Regen- oder Brunnenwasser in eine Hausinstallation einspeist, müssen Trinkwasser und Brauchwasser strikt getrennt bleiben. Nicht-trinkbare Entnahmestellen brauchen eine dauerhafte Kennzeichnung, eine Trinkwassernachspeisung darf nur über einen freien Auslauf erfolgen, und Rückstauebene sowie Notüberlauf gehören in die Fachplanung. Diese Seite hilft bei der hydraulischen Vorbemessung; sie ist kein DIY-Anschlussleitfaden für Trinkwasserinstallationen.
Weiterrechnen
Die passende Pumpe ist der Anschluss an die Zisternengröße: Erst Speicher, dann Förderhöhe, dann Volumenstrom der Bewässerung. Bei saugenden Pumpen gehört die Ansaughöhe zur Plausibilitätsprüfung. Für Stromverbrauch, Nachspeisung und sichere Trennung vom Trinkwassernetz ordnet der Ratgeber Betriebskosten und Trinkwasserschutz bei Regenwasseranlagen den nächsten Schritt ein. Der nächste Rechner der Kette ist der Bewässerungsbedarf.
Quellen
DIN 1988-300:2012-05, Trinkwasser-Installationen — Ermittlung der Rohrdurchmesser
Pumpenwirkungsgrad 50 % und der Prozentaufschlag auf die Rohrlänge
Häufige Fragen
Warum reicht die Literleistung auf dem Pumpenkarton nicht aus?
Die Literleistung auf dem Pumpenkarton reicht nicht aus, weil sie meist für sehr günstige Randbedingungen gilt. In der realen Anlage sinkt der Volumenstrom, sobald die Pumpe Höhe, Fließdruck und Leitungsverluste überwinden muss.
Typische Kartonangaben nennen zwei große Werte: maximale Förderhöhe und maximale Fördermenge. Beide Werte liegen an entgegengesetzten Enden der Pumpenkennlinie. Die maximale Fördermenge gilt nahe null Förderhöhe, also ohne nennenswerten Gegendruck. Die maximale Förderhöhe gilt dagegen bei sehr kleinem oder keinem Durchfluss. Gartenbewässerung, Hauswasserwerk und Zisternenbetrieb liegen fast immer dazwischen.
Entscheidend ist der Betriebspunkt. Er entsteht dort, wo die Pumpenkennlinie zur Anlage passt: Die Pumpe kann bei höherer Förderhöhe weniger Wasser liefern, während die Anlage bei höherem Volumenstrom mehr Druckverlust erzeugt. Eine lange oder enge Leitung verschiebt diesen Punkt spürbar. Dann kann aus einer auffälligen Literangabe am Karton am Regner deutlich weniger ankommen.
Für die Vorauswahl brauchst du deshalb zwei Größen zusammen: gewünschter Volumenstrom und berechnete Förderhöhe bei diesem Volumenstrom. Erst wenn beide Werte in der Kennlinie zusammenpassen, ist die Kartonangabe für deine Anlage plausibel. Der Ratgeber zur Pumpen-Förderhöhe erklärt diese Kennlinienlogik ausführlicher; der Rechner liefert den Anlagenwert, den du anschließend mit Herstellerdaten abgleichst.
Wie wirkt sich die Rohrleitungslänge auf den Wasserdruck aus?
Eine längere Rohrleitung senkt den nutzbaren Wasserdruck am Ende der Leitung, weil unterwegs Druck durch Reibung verloren geht. Die Pumpe muss diesen Verlust zusätzlich zur Höhe und zum gewünschten Fließdruck überwinden.
Der Effekt hängt nicht nur von der Länge ab. Eine 30-m-Leitung kann unkritisch sein, wenn sie groß genug dimensioniert ist und nur wenig Wasser gleichzeitig fließt. Dieselbe Länge wird problematisch, wenn ein hoher Volumenstrom durch einen engen Schlauch oder ein dünnes Rohr muss. Dann steigt der Widerstand stark, und am Regner kommt weniger Druck an als erwartet.
Für die Pumpenauswahl bedeutet das: Die Rohrleitungslänge ist kein eigener Komfortwert, sondern ein Teil der Förderhöhe. Sie gehört zusammen mit Innendurchmesser, Volumenstrom, Bögen, Filtern und Armaturen betrachtet. Wer nur die senkrechte Höhe zwischen Zisterne und Garten misst, unterschätzt die Anlage oft.
Diese FAQ bleibt bewusst qualitativ. Ein späterer Rohrreibungsrechner kann Druckverluste genauer auflösen; im MVP ordnet der Pumpen-Förderhöhen-Rechner die Leitungslänge als Bestandteil der Gesamtförderhöhe ein. Für die erste Planung reicht die Richtung: länger, enger und mehr gleichzeitiger Durchfluss erhöhen den Druckverlust. Kürzere Leitungswege, größere Nennweiten und getrennte Bewässerungszonen entlasten die Pumpe.
Wenn am Ende einer langen Leitung zu wenig Druck ankommt, ist deshalb nicht automatisch die Pumpe zu schwach. Oft ist das Rohrnetz der Engpass.
Welche Rohrnennweite passt zur Pumpenleistung?
Die passende Rohrnennweite ist die, die den gewünschten Volumenstrom mit vertretbarem Druckverlust transportiert. Eine zu enge Leitung kann eine starke Pumpe ausbremsen, weil ein großer Teil der Förderhöhe in Rohrreibung verschwindet.
Die Pumpenleistung allein beantwortet die Frage deshalb nicht. Eine Pumpe kann bei freiem Auslauf viel Wasser liefern und in einer realen Anlage trotzdem schwach wirken, wenn Leitung, Filter und Armaturen zu eng sind. Je mehr Wasser gleichzeitig durch das Rohr soll, desto stärker fällt die Nennweite ins Gewicht.
Für Gartenbewässerung heißt das: Erst wird festgelegt, welche Zone gleichzeitig läuft und welcher Volumenstrom dafür nötig ist. Danach prüfst du, ob die Leitung diesen Volumenstrom ohne übermäßigen Druckverlust bis zum Regner oder Tropfschlauch bringt. Mehrere kleinere Zonen nacheinander können sinnvoller sein als eine sehr große Zone durch eine enge Leitung.
Diese FAQ ersetzt keine Rohrreibungsrechnung. Sie setzt bewusst keine konkrete Nennweite als Empfehlung, weil dafür Länge, Innendurchmesser, Material, Formstücke, Filter und gewünschter Fließdruck bekannt sein müssen. Der Pumpen-Förderhöhen-Rechner zeigt, warum der Druckverlust Teil der Gesamtförderhöhe ist; der Glossarbegriff Volumenstrom erklärt die Wassermenge pro Zeit.
Als Daumenrichtung für die Vorplanung gilt nur: Rohrnennweite nicht nach Anschlussgewinde oder Bauchgefühl wählen, sondern nach dem Volumenstrom der gleichzeitig laufenden Bewässerungszone.