Förderhöhe
# Förderhöhe

Die Förderhöhe$H$ einer Pumpe ist ein Maß für die auf das Fördermedium übertragene nutzbare spezifische Förderarbeit $Y$.

    $H={\frac {Y}{g}}$

Sie ist grundsätzlich abhängig vom geförderten Volumenstrom und wird für jedes Pumpenmodell in Form von Kennlinien dargestellt. Von zentraler Bedeutung ist die Förderhöhe insbesondere für Kreiselpumpen.

## Definition

Die spezifische Förderarbeit $Y$ ist wie folgt als Änderung der Summe von Druckenergie, potentieller und kinetischer Energie zwischen Saug- und Druckstutzen der Pumpe definiert (vgl. nebenstehende Grafik).

    $Y={\frac {p_{d}-p_{s}}{\rho }}+ga+{\frac {c_{d}^{2}-c_{s}^{2}}{2}}$

mit

    $p_{d}$ Druck im Druckstutzen in Pa
    $p_{s}$ Druck im Saugstutzen in Pa
    $\rho$ Dichte des Fördermediums in kg/m³
    $g$ Erdbeschleunigung in m/s²
    $a$ Höhendifferenz zwischen Saug- und Druckstutzen in m
    $c_{d}$ Strömungsgeschwindigkeit im Druckstutzen in m/s
    $c_{s}$ Strömungsgeschwindigkeit im Saugstutzen in m/s

Somit berechnet sich die Förderhöhe $H$ wie beschrieben.

    $H={\frac {p_{d}-p_{s}}{g\rho }}+a+{\frac {c_{d}^{2}-c_{s}^{2}}{2g}}$

Bei der Betrachtung von kaltem Wasser ($\rho \approx$ 1000 kg/m³) und unter Vernachlässigung der kinetischen Energie sowie der Höhendifferenz zwischen Saug- und Druckstutzen $a$ ergibt sich folgende Vereinfachung.

    $H=(p_{d}-p_{s})\cdot 10,2$

Eine Druckdifferenz von 1 bar entspricht in diesem Fall einer Förderhöhe von ca. 10 m.

## Nullförderhöhe

Die Abhängigkeit der Förderhöhe vom Volumenstrom führt auf den Begriff der Nullförderhöhe, bei der keine Flüssigkeit mehr gefördert wird.

## Geodätische Förderhöhe

Wie eingangs erwähnt ist die Förderhöhe eine charakteristische Größe zur Spezifizierung von Pumpen. Die tatsächlich mittels einer Pumpe überwundene Höhendifferenz wird als geodätische Förderhöhe $H_{geo}$ bezeichnet und ist i.d.R geringer als die Förderhöhe, niemals jedoch größer als diese. Wird eine Flüssigkeit aus einem Behälter A, in welchem der Druck $p\prime$ herrscht in einen zweiten Behälter B, in welchem der Druck $p\prime \prime$ herrscht gefördert und wird weiterhin angenommen, dass die Strömungsgeschwindigkeiten in diesen Behältern vernachlässigbar klein sind $c\prime ,\,c\prime \prime \approx 0$ ergibt sich zwischen den beiden Größen folgender Zusammenhang.

    $H={\frac {p\prime \prime -p\prime }{g\rho }}+H_{geo}+H_{v}$

Hierbei ist neben den Behälterdrücken die Druckverlusthöhe $H_{v}$ zu berücksichtigen, welche sich durch Reibungsverluste in Saug- und Druckleitung ergibt. Die geodätische Förderhöhe ist also stets kleiner oder gleich der Förderhöhe.

    $H_{geo}\leq H$
