Ein Diagramm einer Kreiselpumpe ist eine Querschnittszeichnung oder eine schematische Darstellung, die die internen Komponenten einer Kreiselpumpe zeigt – typischerweise das Laufrad, das Spiralgehäuse, die Welle, die Lager sowie die Ein- und Auslassöffnungen – zusammen mit deren räumlichen Beziehungen. Die korrekte Interpretation zeigt Ihnen, wie die Pumpe Rotationsenergie in Durchfluss umwandelt, und ist der Ausgangspunkt für das Verständnis aller darauf folgenden Leistungsmerkmale. In Kombination mit einer Kennlinie liefert das Diagramm Ingenieuren ein vollständiges Bild davon, was eine Pumpe leisten kann und wo ihre Grenzen liegen.

Dieser Leitfaden richtet sich an Ingenieure und Beschaffungsexperten, die bereits mit der Handhabung von Flüssigkeiten vertraut sind, aber eine strukturierte Referenz für die Interpretation der Pumpendokumentation suchen. Wir behandeln zunächst die Anatomie und gehen dann die Kennlinie in der Reihenfolge durch, in der Sie sie bei der Auswahl tatsächlich verwenden würden – beginnend mit Durchfluss und Förderhöhe, gefolgt von Wirkungsgrad, Leistungsaufnahme und schließlich NPSH. Dabei weisen wir auf praktische Fallen hin, die selbst erfahrene Planer überraschen können.

Was ein Diagramm einer Kreiselpumpe zeigt

Betrachtet man ein Diagramm einer Kreiselpumpe ohne Beschriftungen, ist es im Grunde die Darstellung einer Energieumwandlung. Das Medium tritt axial am Auge des Laufrads ein, nimmt durch die Rotation des Laufrads kinetische Energie auf und verzögert dann im Spiralgehäuse oder Diffusor – diese Verzögerung wandelt Geschwindigkeit in Druck um. Das Diagramm macht diesen Strömungsweg sichtbar, weshalb es sich lohnt, sich damit zu befassen, bevor man das Datenblatt öffnet.

Die Komponenten, die Sie typischerweise in einem Kreiselpumpendiagramm beschriftet finden, sind:

• Laufrad — das rotierende Element, das dem Medium Energie verleiht. Offene, halb offene und geschlossene Laufradkonstruktionen haben jeweils unterschiedliche Auswirkungen auf den Wirkungsgrad und die Eignung für partikelhaltige oder viskose Medien.
• Spiralgehäuse — die spiralförmige Kammer, die das Laufrad umgibt. Ihr expandierender Querschnitt wandelt kinetische Energie in Druck um. Einige Pumpenkonstruktionen verwenden stattdessen einen Leitring (Diffusor), wobei das Spiralgehäuse in Prozessanwendungen bei weitem am häufigsten vorkommt.
• Einlass (Sauganschluss) — in der Regel an der Laufradachse ausgerichtet. Der Durchmesser und die Geometrie an dieser Stelle beeinflussen direkt den erforderlichen NPSH-Wert der Pumpe.
• Auslass (Druckanschluss) — tangential vom Gehäuse versetzt und passend zur Systemrohrleitung dimensioniert.
• Welle und Lager — die mechanische Stützstruktur. Die Lageranordnung bestimmt die radiale und axiale Belastbarkeit und ist einer der ersten Punkte, die zu prüfen sind, wenn eine Pumpe dauerhaft abseits ihres optimalen Wirkungsgrads betrieben wird.
• Gleitringdichtung oder Stopfbuchse — die Schnittstelle zwischen der rotierenden Welle und dem statischen Gehäuse. In hygienischen Anwendungen ist dies ein kritisches Detail: Das Dichtungskonzept muss den Anforderungen an die Reinigbarkeit und den Materialstandards entsprechen.
• Rückwand und Gehäusedeckel — relevant bei sanitären Ausführungen, bei denen das Spaltmaß des Laufrads sowohl den Wirkungsgrad als auch die Produkthygiene beeinflusst.

Eines verrät das Diagramm allein selten: wie sich die Pumpe unter Ihren spezifischen Betriebsbedingungen verhält. An dieser Stelle kommt die Kennlinie ins Spiel.

Ein Diagramm einer Kreiselpumpe macht den Weg der Energieumwandlung sichtbar – aber die Kennlinie sagt Ihnen, was die Pumpe unter Ihren Betriebsbedingungen tatsächlich leisten kann.

Die Kennlinie verstehen

Kennlinien und Diagramme von Kreiselpumpen werden fast immer zusammen veröffentlicht, und das aus gutem Grund – eines ist ohne das andere unvollständig. Die Kennlinie übersetzt die im Diagramm gezeigte physische Geometrie in eine Reihe von Betriebsgrenzen, die Sie für die Systemplanung nutzen können.

Ein Standard-Leistungsdiagramm stellt den Förderstrom auf der horizontalen Achse gegen die Differenzförderhöhe auf der vertikalen Achse dar. Diese Beziehung zwischen Förderhöhe und Förderstrom ist die primäre Kennlinie, und ihre Form ist charakteristisch: Bei null Durchfluss entwickelt die Pumpe ihre maximale Förderhöhe (den Nulllastpunkt), und mit zunehmendem Durchfluss sinkt die Förderhöhe. Die Steilheit dieses Abfalls hängt von der Laufradgeometrie, der Drehzahl und der Gehäusekonstruktion ab.

Die meisten Pumpenkennlinien legen zudem drei zusätzliche Kurven über dieselben Achsen:

• Wirkungsgradkurve (η) — wird meist in Prozent angegeben und erreicht ihren Höhepunkt am Best Efficiency Point (BEP), bevor sie zu beiden Seiten abfällt. Ein Betrieb weit entfernt von diesem Peak ist nicht nur verschwenderisch, sondern erhöht auch die radialen Lasten auf die Welle und beschleunigt den Verschleiß von Lagern und Dichtungen.
• Leistungskurve (P) — die Wellenleistung in Kilowatt, die bei einer Kreiselpumpe im Allgemeinen mit dem Durchfluss steigt. Dies ist wichtig für die Motordimensionierung: Prüfen Sie immer die Leistung beim maximalen Durchfluss in Ihrem System, nicht nur am Auslegungspunkt.
• NPSHr-Kurve — der von der Pumpe bei jedem Förderstrom benötigte Haltedruck (Net Positive Suction Head required). Der NPSHr steigt typischerweise mit zunehmendem Durchfluss an, was bedeutet, dass das Kavitationsrisiko bei hohem Durchfluss am größten ist – das Gegenteil dessen, was viele Planer zunächst erwarten.

Es lohnt sich, bei diesem letzten Punkt innezuhalten. Die Annahme, dass Kavitation nur bei geringem Durchfluss oder nur bei großer Saughöhe auftritt, führt zu einer Vielzahl vermeidbarer Probleme in der Praxis. Die Kennlinie zeigt, dass der NPSHr auf der rechten Seite des Diagramms steil ansteigt; Ihr verfügbarer NPSHa-Wert muss über den gesamten Betriebsbereich über dieser Linie bleiben, nicht nur am Auslegungspunkt.

Der Best Efficiency Point (BEP) und warum er die Pumpenauswahl dominiert

Der Best Efficiency Point – BEP – ist der Förderstrom, bei dem die Pumpe die Wellenleistung am effektivsten in hydraulische Energie umwandelt. Im Diagramm der Kreiselpumpe entspricht dies den Bedingungen, unter denen der Durchfluss durch die Laufradkanäle dem Konstruktionswinkel am nächsten kommt, wodurch Turbulenzen, Rezirkulation und hydraulische Verluste minimiert werden. Auf der Kennlinie erscheint er als der Gipfel der Wirkungsgradkurve.

Die Auswahl einer Pumpe, deren Betriebspunkt nahe am BEP liegt, ist nicht nur eine Frage der Energiekosten. Der Radialschub auf das Laufrad ist am BEP am geringsten – bewegen Sie sich deutlich nach links oder rechts, steigt dieser Schub scharf an und belastet die Lager und die Wellendichtung auf eine Weise, die das Diagramm allein nicht vermittelt. Ein dauerhafter Betrieb außerhalb des BEP ist eine Hauptursache für vorzeitiges Versagen der Dichtung, Lagerschäden und ungeplante Ausfallzeiten in Prozessanlagen. Hier unterlaufen vielen Planern Fehler: Sie dimensionieren die Pumpe für eine vermeintliche Sicherheitsreserve zu groß und betreiben sie dann gedrosselt, weit links vom BEP, was genau die Zuverlässigkeitsprobleme verursacht, die sie eigentlich vermeiden wollten.

Die Auswahl einer Pumpe, bei der Ihr Betriebspunkt nahe am optimalen Wirkungsgrad liegt, ist nicht nur eine Frage der Energiekosten – der Radialschub auf das Laufrad ist am BEP am geringsten, und ein dauerhafter Betrieb außerhalb des BEP ist eine Hauptursache für vorzeitiges Versagen von Dichtungen und Lagern.

Die praktische Konsequenz: Beim Vergleich von Kandidaten während der Pumpenauswahl ist die Form der Kennlinie genauso wichtig wie die absolute Förderhöhe an Ihrem Betriebspunkt. Eine Pumpe, deren BEP exakt auf Ihrem Auslegungspunkt liegt, wird ein nominell größeres Modell, das bei 60 % seines BEP-Durchflusses läuft, in der Praxis übertreffen, selbst wenn beide auf dem Papier die erforderliche Förderhöhe und den Durchfluss liefern.

Die Drehzahlregelung über einen Frequenzumrichter verschiebt die gesamte Kennlinie – die Förderhöhe skaliert mit dem Quadrat der Drehzahl, der Durchfluss skaliert linear. Für Prozesse mit stark schwankendem Bedarf ist es daher unerlässlich, den BEP über den gesamten Betriebsdrehzahlbereich zu prüfen, bevor man sich auf eine Antriebskonfiguration festlegt.

Kreiselpumpen im Vergleich zu anderen Pumpentypen: Wo das Diagramm die Entscheidung lenkt

Einer der nützlichsten Aspekte beim Verständnis von Diagrammen und Kennlinien ist die geschärfte Fähigkeit zu erkennen, wann eine andere Pumpentechnologie die bessere Lösung ist. Die Form der Kennlinie selbst ist bereits diagnostisch.

Kreiselpumpen erzeugen fallende Durchfluss-Förderhöhen-Kurven: hohe Förderhöhe bei geringem Durchfluss, niedrigere Förderhöhe bei steigendem Durchfluss. Verdrängerpumpen – wie Drehkolbenpumpen, Kreiskolbenpumpen oder Schraubenspindelpumpen – erzeugen nahezu flache Durchfluss-Drehzahl-Kurven, die weitgehend unabhängig vom Gegendruck sind. Dieser fundamentale Unterschied hat direkte Folgen für die Prozessauswahl.

Für Ingenieure in der Molkerei-, Brau-, Getränke-, Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie – Branchen, die wir in ganz Süddeutschland bedienen – bestimmt diese Unterscheidung fast jede Spezifikationsentscheidung. Dünne, wasserähnliche Produkte in CIP-Rücklaufleitungen, Spülkreisläufen oder beim Transfer von niedrigviskosen Getränken sind das natürliche Einsatzgebiet für Kreiselpumpen. Sobald die Viskosität steigt oder die Produktintegrität im Vordergrund steht, zeigt die Kennlinie einer Kreiselpumpe zunehmende hydraulische Verluste, und der Vergleich verschiebt sich schnell hin zu Verdrängerpumpen.

Unser gesamtes Sortiment an hygienischen Kreiselpumpen deckt dieses niedrigviskose Segment ab, während Kreiskolben- und Drehkolbenoptionen die anspruchsvolleren Anwendungen in der Produktförderung adressieren. Wenn Sie unsicher sind, welche Technologie für Ihre Aufgabe geeignet ist, liefert die Kennlinie – im Abgleich mit Ihrer Anlagenkennlinie – meist die Antwort, noch bevor Sie einen Vertriebsingenieur hinzuziehen müssen.

Hygienische Aspekte im Pumpendiagramm: Was der Querschnitt verrät

Für Projektingenieure in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie hat das Diagramm einer Kreiselpumpe eine zusätzliche Bedeutungsebene über die reine Hydraulik hinaus. Der Querschnitt offenbart Konstruktionsentscheidungen, die darüber entscheiden, ob die Pumpe adäquat im System gereinigt (CIP) werden kann – oder ob sie Produktrückstände, Bakterien oder Reinigungschemikalien zurückhält.

Toträume und Stagnationszonen sind der erste Punkt, auf den man achten sollte. Eine gut konstruierte hygienische Pumpe zeigt einen glatten, ungehinderten Strömungsweg vom Saugstutzen über das Laufradauge bis in die Spirale, ohne Blindhöhlen oder freiliegende Gewindeverbindungen an produktberührten Oberflächen. Die Rückseite des Laufrads und der Spalt zwischen Laufrad und Rückwand sind hier entscheidend – bei schlecht konstruierten Einheiten kann sich in diesem Spalt Produkt ansammeln und dem CIP-Strom widerstehen.

Die Oberflächengüte ist in einem Liniendiagramm nicht sichtbar, wird aber daneben spezifiziert. Ra-Werte für produktberührte Oberflächen sind Standardteil der Dokumentation hygienischer Pumpen und sollten mit den geltenden Standards für Ihren Sektor abgeglichen werden.

Die Wahl der Gleitringdichtung – im Diagramm als Schnittstelle zwischen rotierender Welle und statischem Gehäuse erkennbar – ist ein weiterer Bereich, in dem sich eine genaue Untersuchung des Querschnitts auszahlt. Einfache Gleitringdichtungen sind in hygienischen Standardanwendungen üblich; doppelte Dichtungen oder spezielle Sperrflüssigkeitsanordnungen kommen zum Einsatz, wenn zusätzliche Sicherheit gefragt ist, insbesondere in pharmazeutischen Prozessen. Auch die Spülanordnung für den Dichtungsraum, falls vorhanden, wird im Diagramm dargestellt. Es ist ratsam zu prüfen, ob die Spülanschlüsse mit Ihren CIP- und SIP-Protokollen kompatibel sind.

Das Diagramm einer Kreiselpumpe zeigt Konstruktionsentscheidungen auf, die bestimmen, ob die Pumpe adäquat gereinigt werden kann – Toträume, Laufradspalte und Dichtungsanordnungen werden im Querschnitt sichtbar.

Unter den von uns angebotenen hygienischen Kreiselpumpenserien ist die Alfa Laval LKH eine bewährte Wahl für hygienische Standardaufgaben in der Molkerei-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Für Anwendungen, bei denen neben hygienischem Design auch Selbstansaugfähigkeit benötigt wird – der CIP-Rücklauf ist das häufigste Beispiel –, deckt die LKH Prime diese Anforderung direkt ab. Wenn hohe Förderhöhen bei moderaten Durchflussmengen gefragt sind, bietet eine mehrstufige Konfiguration wie die LKH Multistage eine kompakte Lösung, ohne auf eine überdimensionierte einstufige Einheit zurückgreifen zu müssen. Das Pumpendiagramm jedes dieser Modelle zeigt Konstruktionsunterschiede in der Laufradanordnung und Dichtungskonfiguration, die direkt ihrem jeweiligen Anwendungsprofil entsprechen.

Systemkurve und Betriebspunkt: Das Gesamtbild vervollständigen

Diagramm und Kennlinie einer Kreiselpumpe sind notwendig – aber allein nicht ausreichend. Das fehlende Teil ist die Systemkurve (Anlagenkennlinie): eine Darstellung der Gesamtförderhöhe, die Ihr Rohrleitungssystem bei jedem Durchfluss erfordert. Sie berechnet sich aus der statischen Förderhöhe (Höhendifferenz zwischen Saug- und Druckseite) plus den Reibungsverlusten in Rohren, Armaturen, Wärmetauschern und Ventilen, die etwa quadratisch mit der Strömungsgeschwindigkeit zunehmen.

Dort, wo sich die Systemkurve mit der Kennlinie der Pumpe schneidet, liegt der tatsächliche Betriebspunkt. Hier wird die Pumpe natürlicherweise laufen, ungeachtet dessen, was Sie bei der Planung spezifiziert haben. Wurde die Rohrreibung unterschätzt oder setzt sich ein Filter mit der Zeit zu, wird die Systemkurve steiler und der Betriebspunkt verschiebt sich nach links – der Durchfluss sinkt und die Pumpe entfernt sich vom BEP. Das Diagramm zeigt dies nicht direkt, aber das Verständnis darüber verhindert ein häufiges Problem in der Praxis: das Rätselraten, warum eine Pumpe weniger Durchfluss liefert als angegeben, obwohl sie exakt gemäß ihrer Kennlinie arbeitet.

Für Systeme mit variablem Bedarf – in denen sich die Durchflussanforderungen über Schichten oder Chargenzyklen ändern – verdeutlicht das Überlagern mehrerer Systemkurven auf der Pumpenkennlinie den gesamten Betriebsbereich. Es zeigt zudem, ob eine feste Drehzahl oder eine Regelung per Frequenzumrichter angemessener ist und ob eine Parallel- oder Reihenschaltung von Pumpen effizienter wäre als eine einzelne große Einheit.

Weitere Informationen zur Pumpenauswahl für spezifische Prozessanwendungen, einschließlich Molkerei- und Lebensmittelproduktionsaufgaben, finden Sie in unserem Ratgeber zur Pumpenauswahl für die Milchindustrie.

Wahl der richtigen Kreiselpumpe für Ihre Anwendung

Sobald Sie Diagramme und Kennlinien interpretieren können, wird die Pumpenauswahl zu einem strukturierten Prozess statt zu einer Katalogrecherche. Die Schritte sind weitgehend dieselben, unabhängig von der Produktfamilie oder dem Hersteller.

Beginnen Sie mit Ihrer Prozessaufgabe: erforderlicher Förderstrom, Differenzförderhöhe, Mediumeigenschaften (Viskosität, Dichte, Temperatur, Abrasivität, Scherempfindlichkeit) sowie hygienische oder regulatorische Anforderungen. Identifizieren Sie davon ausgehend den Bereich auf der Kennlinie, in den Ihr Betriebspunkt fällt, bestätigen Sie die Nähe zum BEP, prüfen Sie NPSHr gegen Ihren verfügbaren NPSHa und verifizieren Sie die Motordimensionierung anhand der Leistungskurve beim maximalen Durchfluss.

Die Wahl der Pumpenfamilie – ob hygienische Standard-Kreiselpumpe, selbstansaugend, mehrstufig oder eine kosteneffiziente Basisvariante – ergibt sich aus der Kombination dieser Faktoren. Für niedrigviskose Anwendungen, bei denen Reinigbarkeit entscheidend, die Anforderungen aber unkompliziert sind, ist die Alfa Laval SolidC eine praktische Option, die Sie mit Ihren Anforderungen abgleichen sollten, bevor Sie eine komplexere Konfiguration wählen.

Dort, wo eine Verdrängerpumpe besser geeignet ist – bei viskosen Produkten, scherempfindlichen Medien oder Aufgaben, die einen nahezu konstanten Durchfluss unabhängig vom Gegendruck erfordern –, deckt unser Sortiment an Kreiskolben- und Drehkolbenpumpen diese Anwendungen ab. Die Auswahl-Logik unterscheidet sich zwar von der einer Kreiselpumpe, aber die Gewohnheit, von der Kennlinie auszugehen, bleibt genauso wertvoll.

Wie wir Ihnen helfen können

Bei Euroflow ist die Pumpenauswahl für anspruchsvolle Prozessanwendungen unser Kerngeschäft. Als Alfa Laval Master-Distributor für Süddeutschland – mit Zuständigkeit für Baden-Württemberg, Bayern, das Saarland, Rheinland-Pfalz, Hessen, Thüringen und Sachsen – arbeiten wir direkt mit Betriebsingenieuren, Systemintegratoren und Beschaffungsteams zusammen, um die passende Pumpe für die jeweilige Prozessaufgabe zu finden, nicht nur den nächstbesten Katalogeintrag. Wenn Sie gerade eine Pumpe auswählen und eine zweite Meinung zu Kennlinien und Systemanalysen wünschen, kontaktieren Sie unser technisches Team. Wir unterstützen Sie beim Auswahlprozess von den ersten Grundlagen bis hin zur Inbetriebnahme.