Goldfischteich: Auslegung der Verrohrung
Bei der Auslegung der Verrohrung gibt es einiges zu beachten. Ist der Querschnitt zu gering, verbrauchst du zu viel Energie, oder die benötigte Menge an Wasser kann nicht durch das Rohr transportiert werden. Bei zu großen Querschnitten benötigst du zwar weniger Energie, jedoch kann es passieren, dass Fischkot und anderer Schmutz im Rohr liegen bleiben und das Rohr verstopfen. Auch hier gibt es also einige wichtige Aspekte, die wir uns heute genauer anschauen wollen.
Um es zu berechnen, habe ich wieder einige Rechner erstellt, weitere Rechner findest du hier: Rechner
Viel Spaß beim Lesen.
Warum solltest du dir überhaupt Gedanken machen?
Meistens macht man sich erst Gedanken über die Auslegung der Verrohrung, wenn es zu spät ist. Im besten Fall hatte man Glück, und der Filter funktioniert. Was aber, wenn nicht? Wenn ständig die Rohre verstopfen, der Wasserspiegel mehrere Zentimeter niedriger im Filter ist als im Teich, was dann? Was, wenn man merkt, dass die benötigte Menge Wasser gar nicht zirkulieren kann? Ja, dann beschäftigt man sich plötzlich doch mit der Auslegung der Verrohrung. In vielen Fällen kann dies jedoch nicht mehr ohne größere Eingriffe verbessert werden. Ein Bodenablauf sitzt nun mal am Boden, und ein Tausch ist nur mit viel Aufwand verbunden. Meistens muss man dann damit leben und wird sich den Aufwand sparen.
Strömungsgeschwindigkeit im Rohr
Wie hoch soll also nun die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr selbst sein? Dazu unterscheiden wir zunächst zwischen Druck- und Saugseite. Die Druckseite ist die Seite, in die die Pumpe das Wasser hineinpumpt beziehungsweise hineindrückt. Die Saugseite ist dementsprechend die Seite, an der die Pumpe das Wasser einsaugt. Wenn du einen Filter im Schwerkraftprinzip betreibst, gehören der Filter selbst und die Leitung vom Teich zum Filter zur Saugseite.
Für die Saugseite streben wir eine Strömungsgeschwindigkeit von 0,3 bis 0,4 m/s an. So wird sichergestellt, dass anfallender Schmutz von der Strömung mitgerissen wird. Gleichzeitig wird das System hydraulisch entspannt, sodass der Niveauunterschied des Wasserspiegels zwischen Teich und Filter auf das Nötigste reduziert wird.
Auf der Druckseite können wir die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen – theoretisch so hoch, wie wir möchten, da die gepumpte Seite primär keinen Einfluss auf den Niveauunterschied hat. Dennoch sollte man hier nicht übertreiben, da dies zu Lasten der Pumpe geht. Wird dieselbe Menge Wasser durch einen kleineren Querschnitt gepumpt, erfordert dies zwangsläufig mehr Energie. Gerade in der heutigen Zeit ist es wichtig, das System auch wirtschaftlich auszurichten. Man muss bedenken, dass die Pumpe 24 Stunden am Tag im Betrieb ist, und es lässt sich eine Menge Energie sparen, wenn man bei der Auslegung der Verrohrung die Querschnitte gut berechnet. Ein guter Richtwert für die Druckseite liegt bei 1 bis 1,5 m/s.
Betrachtung eingesetzer Komponenten
Von Skimmern wird der Arbeitsbereich angegeben, in dem der Skimmer optimal funktioniert. Bei Skimmern für Koiteiche liegt dieser häufig bei 8.000 l. Gehen wir von einem 50-mm-Bodenablauf aus, benötigen wir hier zusätzlich 2.000 l Volumenstrom, damit sich in der Rohrleitung nichts festsetzt. Teiche, die unter 10.000 l Wasservolumen und einer Austauschrate von einmal pro Stunde haben werden zwangsläufig Probleme bekommen, da der Skimmer dann nicht optimal funktioniert. Ganz zu schweigen vom Verhältnis der Wasseraustauschrate über den Skimmer und über den Bodenablauf. Hier wird zwangsläufig auch Schmutz auf dem Grund liegen bleiben, da 80 % des Wassers über den Skimmer läuft. Auch hier gilt es, im Vorfeld zu prüfen, ob die geplanten Komponenten überhaupt für den Einsatz geeignet sind. Dazu aber in einem separaten Blog mehr.
Strömungsgeschwindigkeit Vergleich und Empfehlung
Bei diesem Rechner kannst du angeben, wie viel Wasser durch das Rohr fließen soll. Er zeigt dir daraufhin die gängigsten Rohrdurchmesser und empfiehlt den passenden Durchmesser und zeigt die daraus resultierende Strömungsgeschwindigkeit. Wichtig der erste Rechner gibt dir eine Empfehlung für die Saugseite.
Wenn du die Unterschiede zwischen den einzelnen Druckklassen wissen möchtest, kannst du diesen Rechner verwenden.
Warum nicht die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen?
Wie oben bereits beschrieben, solltest du die Strömungsgeschwindigkeit nicht einfach erhöhen. Hier noch einmal die Nachteile im Überblick:
Erhöhter Energieverbrauch: Die höhere Strömungsgeschwindigkeit führt zu einem höheren Energieverbrauch oder dazu, dass die Pumpe nicht mehr die benötigte Menge Wasser fördern kann.
Verschleiß der Pumpe: Durch die erhöhte Fließgeschwindigkeit wird die Pumpe stärker belastet, was ihren Verschleiß beschleunigt.
Strömungsgeräusche: Eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit führt zu verstärkter Geräuschentwicklung. Das kann störend sein, besonders wenn die Rohre offen verlegt sind, beispielsweise bei einer Innenhälterung.
Reibungsverluste im PVC-U-Rohr
Mit dem folgenden Rechner kannst du die Reibungsverluste überprüfen. Dafür musst du lediglich den Rohrdurchmesser, den Volumenstrom und die Länge des Rohres eingeben. Der ermittelte Wert ist ein Näherungswert und bezieht sich auf eine gerade Rohrstrecke. Dennoch kann er eine hilfreiche Orientierung bieten, um zu prüfen, ob die Rohrdurchmesser sinnvoll geplant wurden
Verwendete Formeln
Formel für die Strömungsgeschwindigkeit:
Formel für den Druckverlust durch Rohrreibung:
Die Reynoldszahl wurde mit folgender Formel berechnet:
Näherungsformel für die Rohrreibungszahl im Übergangsbereich:
Fazit zur Auslegung der Verrohrung
Die richtige Auslegung der Verrohrung ist essenziell, um eine effiziente und reibungslose Funktion deines Goldfischteichs sicherzustellen. Ein zu kleiner Rohrquerschnitt führt zu erhöhtem Energieverbrauch und möglicher Überlastung der Pumpe, während ein zu großer Querschnitt das Risiko von Ablagerungen und Verstopfungen birgt. Die Strömungsgeschwindigkeit sollte sorgfältig auf die Anforderungen des Systems abgestimmt werden – sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite. Durch die Berücksichtigung aller relevanten Faktoren kannst du nicht nur Energie sparen, sondern auch die Lebensdauer der Komponenten verlängern und die Wasserqualität in deinem Teich optimieren.
Mit den zur Verfügung stehenden Rechnern lassen sich diese Aspekte präzise kalkulieren, was dir eine fundierte Planung ermöglicht. So vermeidest du spätere Probleme und kannst deinen Goldfischteich langfristig nachhaltig und störungsfrei betreiben.
Bis zum nächsten Mal.