Was ist eine Zirkulationspumpe?

Das Verständnis für die Rolle und Bedeutung einer Zirkulationspumpe in Heizsystemen ist sowohl für Hausbesitzer als auch für Branchenexperten von entscheidender Bedeutung. Sie verbessert nicht nur die Effizienz von Heizsystemen, sondern sorgt auch für konstanten Komfort. Was eine Zirkulationspumpe ist und wie sie funktioniert, erklären wir in diesem Artikel.

Zirkulationspumpe Definition

Eine Zirkulationspumpe ist eine spezialisierte Pumpe innerhalb eines Heizungssystems, die dazu dient, das Heizmedium – in der Regel Wasser – kontinuierlich durch die Heizungsanlage und die Rohrleitungen zu fördern. Ihre Hauptfunktion besteht darin, eine gleichmäßige Temperaturverteilung im System sicherzustellen, indem sie verhindert, dass sich das Wasser in bestimmten Bereichen staut oder abkühlt. Dies gewährleistet einen effizienten Betrieb des Heizsystems und sorgt für eine konstante Wärmeversorgung im gesamten Gebäude.

Aufbau und Funktion

Wie ist eine Zirkulationspumpe aufgebaut?

• Motor: Das Herzstück jeder Zirkulationspumpe. Er treibt das Laufrad an und sorgt dafür, dass das Wasser im System zirkuliert. Moderne Zirkulationspumpen verfügen häufig über energiesparende Motoren.
• Laufrad: Das Laufrad ist ein rotierendes Element, das durch den Motor angetrieben wird. Es „zieht“ das Wasser an und „drückt“ es durch die Pumpe, wodurch die Zirkulation im System gewährleistet wird.
• Pumpengehäuse: Ein Gehäuse, das sowohl das Laufrad als auch den Motor umgibt. Es ist so konstruiert, dass es den Druck im System aufrechterhält und gleichzeitig dafür sorgt, dass das Wasser in die gewünschte Richtung fließt.
• Wellendichtung: Diese Dichtung verhindert, dass Wasser aus der Pumpe austritt und gleichzeitig verhindert, dass Luft eindringt. Bei einigen modernen Pumpen, insbesondere bei Nassläuferpumpen, wird das Wasser selbst als Schmiermittel für die Dichtung verwendet.
• Lager: Sie unterstützen die Pumpe und ermöglichen eine reibungslose Drehbewegung des Laufrads.
• Regelungselektronik: Bei modernen Zirkulationspumpen kann die Pumpenleistung an die aktuellen Anforderungen des Heizsystems angepasst werden. Dafür sorgt die Regelungselektronik, die Geschwindigkeit und Leistung des Motors je nach Bedarf steuert.
• Anschlüsse: Diese erlauben es der Pumpe, an das Heizsystem angeschlossen zu werden. Normalerweise gibt es einen Einlass (wo das Wasser in die Pumpe eintritt) und einen Auslass (wo das Wasser die Pumpe verlässt).

Wie funktioniert eine Zirkulationspumpe?

Die Funktionsweise einer Zirkulationspumpe in einem Heizsystem ist zwar komplex, lässt sich jedoch in nachvollziehbare Schritte unterteilen:

• Aktivierung: Sobald die Zirkulationspumpe von der Regelung oder dem Thermostat des Heizsystems aktiviert wird, beginnt der Motor zu arbeiten. Dies geschieht, wenn der Thermostat erkennt, dass die aktuelle Raumtemperatur unter dem eingestellten Sollwert liegt.
• Motorantrieb: Der Motor treibt das Laufrad im Inneren der Pumpe an. Das rotierende Laufrad erzeugt einen Sog, der das Heizwasser ansaugt.
• Wasserbewegung: Durch die Drehbewegung des Laufrads wird das Wasser mit einer gewissen Druckkraft durch das Pumpengehäuse und anschließend in die Heizungsrohrleitungen gefördert.
• Zirkulation: Das von der Pumpe geförderte Wasser zirkuliert durch das gesamte Heizsystem. Dabei gibt es seine Wärme an die Heizkörper oder Fußbodenheizungselemente ab, wodurch der Raum erwärmt wird.
• Rückfluss: Nachdem das Wasser seine Wärme abgegeben hat, kehrt es als kühleres Wasser zurück zum Heizkessel. Dort wird es erneut erwärmt und der Kreislauf beginnt von Neuem.
• Regelung: Moderne Zirkulationspumpen sind oft mit Regelungselektroniken ausgestattet, die den Betrieb der Pumpe an den tatsächlichen Bedarf des Heizsystems anpassen. Wenn beispielsweise nur wenig Wärme benötigt wird, kann die Pumpe ihre Leistung reduzieren, um Energie zu sparen.
• Abschaltung: Sobald der Thermostat registriert, dass die gewünschte Raumtemperatur erreicht wurde, wird die Pumpe deaktiviert, um unnötigen Energieverbrauch zu verhindern.

Diese schrittweise Abfolge sorgt dafür, dass die Zirkulationspumpe effektiv arbeitet und die Räumlichkeiten gleichmäßig und effizient beheizt werden. Die moderne Technologie hat es zudem ermöglicht, dass diese Pumpen energieeffizienter und geräuscharmer arbeiten als ältere Modelle.

Arten von Zirkulationspumpen

Ja, es gibt verschiedene Arten von Zirkulationspumpen. Die Unterscheidung erfolgt hauptsächlich aufgrund ihrer Konstruktion und ihrem Einsatzbereich:

• Nassläuferpumpen: Bei diesen Pumpen ist der Motor von der zu fördernden Flüssigkeit (meist Wasser) umgeben und wird durch diese gekühlt. Da das Wasser als Schmiermittel für das Lager dient, sind keine Wellendichtungen notwendig. Dies macht Nassläuferpumpen wartungsarm und sehr leise im Betrieb.
• Trockenläuferpumpen: Im Gegensatz zu den Nassläuferpumpen sind hier Motor und Fördermedium räumlich voneinander getrennt. Das bedeutet, dass die Lager schmierstoffgeschmiert sind und eine Wellendichtung benötigt wird. Trockenläuferpumpen sind oft leistungsstärker als Nassläuferpumpen und können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden.
• Hocheffizienzpumpen: Dies sind besonders energiesparende Pumpen, die in der Lage sind, ihre Leistung automatisch an den Bedarf des Heizsystems anzupassen. Sie erkennen den tatsächlichen Wärmebedarf und passen ihre Pumpenleistung entsprechend an, wodurch sie Energie und Kosten sparen.
• Trinkwasser-Zirkulationspumpen: Diese Pumpen sind speziell für die Zirkulation von Trinkwasser in Warmwasserversorgungssystemen konzipiert. Sie sorgen dafür, dass Warmwasser unmittelbar zur Verfügung steht, wenn ein Wasserhahn geöffnet wird, und reduzieren so die Wasserverschwendung.
• Einfamilienhaus- und Mehrfamilienhaus-Pumpen: Wie der Name schon sagt, unterscheiden sich diese Pumpen in ihrem Einsatzbereich. Pumpen für Einfamilienhäuser sind in der Regel kleiner und weniger leistungsstark, während Pumpen für Mehrfamilienhäuser dafür ausgelegt sind, größere Wassermengen über mehr Stockwerke zu fördern.
  

Vorteile

• Schnelle Wärmeversorgung: Mit einer Zirkulationspumpe wird sichergestellt, dass die Räume schnell und gleichmäßig beheizt werden. Dadurch wird der Komfort erhöht, insbesondere in kalten Monaten.
• Energieeffizienz: Moderne Zirkulationspumpen, insbesondere Hocheffizienzpumpen, sind darauf ausgelegt, den Energieverbrauch zu minimieren. Sie passen ihre Leistung an den aktuellen Heizbedarf an, was den Stromverbrauch reduziert.
• Wassereinsparung: Bei Warmwasser-Zirkulationssystemen sorgt die Pumpe dafür, dass heißes Wasser sofort an den Entnahmestellen verfügbar ist, wodurch weniger Wasser verschwendet wird, während man auf die gewünschte Temperatur wartet.
• Gleichmäßige Wärmeverteilung: Die kontinuierliche Zirkulation des Wassers stellt sicher, dass es keine „kalten Stellen“ in einem Raum gibt und die Wärme gleichmäßig verteilt wird.
• Geräuscharmer Betrieb: Insbesondere Nassläuferpumpen sind in der Regel sehr leise, was den Komfort in Wohnbereichen erhöht.
• Wartungsarm: Aufgrund ihrer Konstruktion, insbesondere bei Nassläuferpumpen, ist oft wenig bis gar keine regelmäßige Wartung erforderlich.
• Langlebigkeit: Hochwertige Zirkulationspumpen sind für einen langjährigen Betrieb ausgelegt, was langfristig Kosten spart und die Notwendigkeit häufiger Austauschvorgänge reduziert.
• Flexibilität: Es gibt Zirkulationspumpen für verschiedene Anwendungen und Bedürfnisse – von kleinen Einfamilienhäusern bis hin zu großen Mehrfamilienhäusern oder gewerblichen Gebäuden.

Insgesamt tragen Zirkulationspumpen in Heizsystemen wesentlich zur Steigerung der Energieeffizienz und des Komforts bei und sind eine wichtige Komponente in modernen Heizungsanlagen.

Nachteile

• Energieverbrauch: Obwohl moderne Zirkulationspumpen energieeffizienter sind, verbrauchen sie dennoch Strom. Bei älteren oder nicht optimal eingestellten Pumpen kann der Energieverbrauch unnötig hoch sein.
• Verschleiß: Trotz ihrer Langlebigkeit sind Zirkulationspumpen mechanische Geräte, die sich über die Zeit abnutzen können. Dies kann zu einem Leistungsabfall oder gar zu Ausfällen führen.
• Anschaffungskosten: Hochwertige und energieeffiziente Zirkulationspumpen können in der Anschaffung teurer sein. Die Investition rentiert sich allerdings über die Zeit durch Energieeinsparungen.
• Komplexität der Installation: Für die Installation oder den Austausch einer Zirkulationspumpe sind oft Fachkenntnisse erforderlich. Das bedeutet, dass man in der Regel einen Fachmann beauftragen muss, was zusätzliche Kosten verursachen kann.
• Störungsanfälligkeit: Wie alle technischen Komponenten können auch Zirkulationspumpen gelegentlich ausfallen oder Störungen aufweisen, was Reparaturen oder den Austausch notwendig macht.
• Lärm: Obwohl viele moderne Pumpen relativ leise sind, können einige Modelle, insbesondere bei hohen Drehzahlen oder wenn sie nicht richtig installiert sind, Geräusche verursachen.
• Potential für Wärmeverlust: Bei Warmwasser-Zirkulationssystemen kann es zu Wärmeverlusten kommen, wenn das Warmwasser in den Leitungen steht und nicht sofort genutzt wird. Dies kann die Energieeffizienz des Systems beeinträchtigen.

Trotz dieser Nachteile sind die Vorteile von Zirkulationspumpen in vielen Fällen überwiegend, besonders in Bezug auf den Komfort und die Energieeffizienz in Heizsystemen. Es ist jedoch wichtig, beim Kauf und der Installation auf Qualität und korrekte Einstellung zu achten, um die potenziellen Nachteile zu minimieren.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur Zirkulationspumpe

Wie unterscheidet sich eine Zirkulationspumpe von einer normalen Wasserpumpe?

Eine Zirkulationspumpe ist speziell für den zirkulierenden Betrieb in Heiz- und Warmwassersystemen konzipiert. Sie sorgt dafür, dass das Wasser ständig in Bewegung bleibt und somit in allen Bereichen des Systems die gewünschte Temperatur erreicht wird. Normale Wasserpumpen hingegen sind in der Regel darauf ausgelegt, Wasser von einem Punkt zum anderen zu transportieren, ohne notwendigerweise für eine konstante Zirkulation zu sorgen.

Wie oft sollte eine Zirkulationspumpe gewartet werden?

Die Wartungsintervalle hängen vom Modell und vom Hersteller ab. Viele moderne Zirkulationspumpen sind wartungsarm, was bedeutet, dass sie jahrelang ohne Wartung laufen können. Dennoch ist es empfehlenswert, die Pumpe und das gesamte Heizsystem regelmäßig von einem Fachmann überprüfen zu lassen – idealerweise einmal jährlich vor Beginn der Heizperiode.

Wie erkenne ich, dass meine Zirkulationspumpe defekt ist?

Einige Anzeichen für eine defekte Zirkulationspumpe sind unregelmäßige Geräusche, eine verminderte Heizleistung oder eine plötzlich stark gestiegene Stromrechnung. Bei Verdacht auf einen Defekt sollte ein Fachmann konsultiert werden, um die genaue Ursache zu identifizieren.

Wie lange hält eine Zirkulationspumpe in der Regel?

Die Lebensdauer einer Zirkulationspumpe variiert je nach Modell, Nutzung und Wartung. Bei guter Pflege und unter normalen Betriebsbedingungen können hochwertige Zirkulationspumpen 10 Jahre und länger zuverlässig arbeiten.

Kann ich eine Zirkulationspumpe selbst austauschen?

Obwohl der Austausch einer Zirkulationspumpe für erfahrene Heimwerker machbar sein kann, wird generell empfohlen, solche Arbeiten von einem Fachmann durchführen zu lassen. Ein unsachgemäßer Einbau kann zu Ineffizienzen, Schäden oder sogar zu Gefahrensituationen führen.

Welche Energieeffizienzklasse sollte eine moderne Zirkulationspumpe haben?

Es wird empfohlen, Pumpen mit einer Energieeffizienzklasse von mindestens A zu wählen. Diese Pumpen sind in der Regel deutlich effizienter und können erhebliche Stromkosten einsparen im Vergleich zu älteren Modellen mit niedrigerer Effizienzklasse.

Funktionieren diese Pumpen mit allen Heizsystemen?

In den meisten Fällen ja. Es ist jedoch wichtig, die richtige Pumpengröße und den richtigen Typ basierend auf dem vorhandenen Heizsystem auszuwählen.

Was ist der Unterschied zwischen einer Einstufen- und einer Mehrstufen-Zirkulationspumpe?

Eine Einstufenpumpe arbeitet mit einer konstanten Geschwindigkeit, während eine Mehrstufenpumpe ihre Geschwindigkeit je nach den Anforderungen des Systems anpassen kann.

Gibt es einen signifikanten Unterschied im Energieverbrauch zwischen den Pumpentypen?

Ja. Im Allgemeinen sind Nassläuferpumpen energieeffizienter als Trockenläuferpumpen.Was ist die Hauptursache für eine laute Zirkulationspumpe?
Geräusche entstehen meist durch Verschleiß oder eingeschlossene Luft im System.

Weiterführende Informationen

Literatur

1. Prof. Dipl.-Ing. W. Pistohl, Handbuch der Gebäudetechnik, Band 2, Köln, 2009
2. R.-D. Penzhorn, O. Müller, Einfache magnetische Zirkulationspumpe aus Glas, in: Chemie Ingenieur Technik 45.15, 1973

Online Publikationen

1. Zirkulationspumpe Warmwasser