Wenn Sie eine Pumpe für eine Thermoölanlage benötigen, ist die erste Entscheidung die Wahl des Pumpentyps. Die beiden Hauptkategorien sind Kreiselpumpen und Zahnradpumpen. Sie funktionieren nach unterschiedlichen Prinzipien, gehen unterschiedlich mit Viskosität um und eignen sich für unterschiedliche Betriebsszenarien. Der Magnetantrieb ist eine Dichtungsausführung, die bei beiden zum Einsatz kommt – es handelt sich dabei nicht um einen eigenständigen Pumpentyp, auch wenn er oft als solcher betrachtet wird.
In diesem Artikel werden alle drei Optionen nebeneinander gestellt: Zentrifugalpumpen für Heißöl, Zahnradpumpen für Thermoöl und magnetgetriebene Pumpen. Wir vergleichen ihre Funktionsweise, ihre jeweiligen Stärken und ihre geeigneten Anwendungsbereiche. Ziel ist es, Ihnen genügend Klarheit zu verschaffen, damit Sie den richtigen Pumpentyp auswählen können, bevor Sie sich mit der Auswahl eines konkreten Modells befassen.
Unsere vollständige Produktpalette mit allen drei Typen finden Sie unter Heißölpumpe Produktseite.
Zentrifugal-Heißölpumpe – Funktionsweise und Eigenschaften
So funktioniert es
Eine Zentrifugal-Thermalölpumpe fördert Thermalöl mithilfe eines rotierenden Laufrads. Der Motor treibt das Laufrad im Inneren des Pumpengehäuses mit hoher Drehzahl an. Durch die Zentrifugalkraft wird das Öl vom Laufradzentrum nach außen zur Gehäusewand geschleudert, wo die spiralförmige Bauweise die Geschwindigkeit in Druck umwandelt. Das Öl tritt durch den Druckanschluss aus, während an der Saugseite kontinuierlich neues Öl angesaugt wird.
Einige Zentrifugalpumpen für Heißöl sind auf der Rückseite des Laufrads mit Radialschaufeln ausgestattet. Diese gleichen den Axialschub aus und verringern die Druckbelastung auf die Gleitringdichtung – ein nützliches Konstruktionsmerkmal für Pumpen, die über längere Zeiträume bei hohen Temperaturen betrieben werden.
Leistungsmerkmale
Zentrifugalpumpen liefern einen variablen Durchfluss. Steigt der Systemwiderstand, sinkt der Durchfluss. Sinkt der Widerstand, steigt der Durchfluss. Das bedeutet, dass die tatsächliche Fördermenge vom Zusammenspiel zwischen der Pumpenkurve und der Systemkurve abhängt.
Sie funktionieren am besten mit Flüssigkeiten niedriger Viskosität. Bei Betriebstemperatur sinkt die Viskosität der meisten Wärmeträgeröle auf 0,5–5 cSt, was für den Wirkungsgrad von Kreiselpumpen ideal ist. Sobald die Viskosität über etwa 20 cSt steigt – beispielsweise bei einem Kaltstart –, lässt die Leistung der Kreiselpumpe spürbar nach: Der Durchfluss nimmt ab, die Förderhöhe sinkt und der Stromverbrauch steigt.
Der Durchfluss verläuft gleichmäßig und nahezu pulsationsfrei, weshalb Zentrifugalpumpen sich besonders gut für kontinuierliche Kreislaufsysteme eignen, bei denen ein gleichmäßiger, unterbrechungsfreier Durchfluss entscheidend ist.
Dichtungsoptionen
Zentrifugal-Heißölpumpen sind in zwei Hauptausführungen hinsichtlich der Dichtung erhältlich:
Gleitringdichtung — Der Standardansatz. Aulanks WRY-H-Zentrifugal-Heißölpumpe mit Kupplung verwendet eine Hochtemperatur-Gleitringdichtung mit luftgekühltem Lagergehäuse. Eine externe Wasserkühlung ist nicht erforderlich. Ausgelegt für Thermoöl bis 350 °C. Dies ist die bewährte Standardkonfiguration für Kesselräume und Fabrikheizungsanlagen.
Magnetantrieb — Verzichtet vollständig auf eine Gleitringdichtung. Aulank's MDH-Edelstahl-Wirbelpumpe mit Magnetantrieb und MDW-Serie Verwendung einer Permanentmagnetkupplung über eine Isolierhülse. Keine Leckage. Ausgelegt für Temperaturen bis zu 400 °C. Einsatz in der chemischen Verarbeitung, in Halbleiter-TCU-Systemen und anderen Anwendungen, bei denen jegliche Ölleckage unzulässig ist.
Typische Anwendungsbereiche
- Umwälzkreisläufe für Thermalölkessel
- Temperaturregler für Formen
- Wärmetauscher und Reaktormantel-Heizsysteme
- Durchlaufheizkreise mit hohem Durchfluss
Zahnradpumpe für Thermoöl – Funktionsweise und Eigenschaften
So funktioniert es
Eine Zahnradpumpe ist eine Verdrängerpumpe. Zwei ineinandergreifende Zahnräder drehen sich in einem dicht schließenden Gehäuse. Während sich die Zahnräder drehen, füllt Öl die Zwischenräume zwischen den Zähnen auf der Saugseite, wird an der Gehäusewand entlanggeführt und auf der Druckseite herausgedrückt, wenn die Zähne wieder ineinandergreifen. Bei jeder Umdrehung wird ein festes Ölvolumen verdrängt.
Da der Hub pro Umdrehung feststeht, ist der Durchfluss direkt proportional zur Drehzahl und weitgehend unabhängig vom Druck hinter der Pumpe. Dies ist der grundlegende Unterschied zu einer Kreiselpumpe.
Leistungsmerkmale
Zahnradpumpen liefern einen nahezu konstanten Durchfluss, unabhängig von Druckschwankungen im System. Dadurch eignen sie sich besonders für Prozesse, bei denen ein gleichmäßiger, vorhersehbarer Durchfluss entscheidend ist – etwa bei Mess-, Dosier- oder Zuführvorgängen.
Sie eignen sich gut für hochviskose Flüssigkeiten. Tatsächlich steigt der Wirkungsgrad von Zahnradpumpen mit zunehmender Viskosität, da die engeren inneren Spalte bei dickflüssigeren Medien eine bessere Abdichtung gewährleisten. Dies steht im Gegensatz zu Kreiselpumpen, deren Wirkungsgrad mit steigender Viskosität abnimmt.
Der Nachteil: Zahnradpumpen verursachen gewisse Durchflussschwankungen (auch wenn diese durch schrägverzahnte Ausführungen deutlich reduziert werden). Außerdem sind sie für Flüssigkeiten mit sehr niedriger Viskosität bei hohen Temperaturen nicht ideal, da die internen Leckagen durch die Spalte zunehmen, wenn das Öl dünnflüssiger wird.
Zahnradpumpen verfügen in der Regel über eine gute Selbstansaugfähigkeit, was in Anlagen von Vorteil sein kann, in denen die Pumpe beim Anlaufen nicht mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Dichtungsoptionen
Genau wie Zentrifugalpumpen sind auch Zahnradpumpen mit Gleitringdichtungen oder Magnetantrieb erhältlich:
Magnetgetriebene Zahnradpumpe — Aulank's MDC-X Magnetzahnradpumpe, mittel und groß nutzt eine Magnetkupplung für einen leckagefreien Betrieb. Sie ist für Viskositäten von 0,3 bis 100.000 cP und Durchflussmengen von 0,01 bis 100 m³ pro Charge ausgelegt. Sie kommt in der Feinchemie, bei pharmazeutischen Zwischenprodukten, bei Klebstoffen und in der Lebensmittelverarbeitung zum Einsatz, wo eine leckagefreie Förderung viskoser heißer Medien erforderlich ist.
Gleitringdichtung / Magnet-Hybrid — Die MDC-K-Serie bietet sowohl magnetische als auch mechanische Dichtungsoptionen auf derselben Plattform. Der Betriebstemperaturbereich reicht von -60 °C bis 250 °C, wobei Viskositäten von 1 bis 20.000 cP verarbeitet werden können. Dies ermöglicht Flexibilität bei der Anpassung an unterschiedliche Systemanforderungen auf derselben Zahnradpumpenbasis.
Typische Anwendungsbereiche
- Förderung von hochviskosem Thermoöl (Kaltöl oder Spezialöle)
- Präzise Messung und Dosierung von erhitzten Flüssigkeiten
- Heizkreise aus Bitumen, Harz und Klebstoff
- Chemische und pharmazeutische Prozesse, die einen konstanten Durchfluss erfordern
- Neue Anwendungen im Energiebereich: Handhabung von Elektrolyten, Verarbeitung von Batteriematerialien
Zentrifugal- vs. Zahnrad-Heißölpumpe – Direktvergleich
Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Unterschiede zusammen:
| Funktion | Zentrifugal-Heißölpumpe | Zahnradpumpe für Thermoöl |
|---|---|---|
| Funktionsweise | Kinetisch – Rotation des Laufrads | Verdrängungsprinzip – Zahnradverzahnung |
| Durchflussart | Variabel (abhängig vom Systemwiderstand) | Nahezu konstant (proportional zur Geschwindigkeit) |
| Optimaler Viskositätsbereich | < 20 cSt (bei Betriebstemperatur) | Breiter Anwendungsbereich, verbessert sich bei höherer Viskosität |
| Max. Temperatur (Aulank) | 350 °C (WRY-H) / 400 °C (MDH mit Magnetkupplung) | 250 °C (MDC-K) / kundenspezifische Konfigurationen verfügbar |
| Selbstansaugend | Nein (erfordert eine geflutete Ansaugung) | Ja |
| Strömungspulsation | Sehr niedrig | Mäßig (durch Schrägverzahnung reduziert) |
| Dichtungsoptionen | Gleitringdichtung oder Magnetantrieb | Gleitringdichtung oder Magnetantrieb |
| Durchflussregelung | Ventildrosselung oder Frequenzumrichter | Drehzahlregelung (Frequenzumrichter) |
| Wartung | Prüfung von Dichtungen und Lagern | Prüfung von Zahnradverschleiß, Dichtungen und Spiel |
| Effizienz bei niedriger Viskosität | Hoch | Niedriger (der interne Schlupf nimmt zu) |
| Effizienz bei hoher Viskosität | sinkt deutlich | Hoch |
| Geräuschpegel | Niedrig | Mäßig |
| Anschaffungskosten | Niedriger bei Standardmodellen | Höher, insbesondere bei Magnetantrieb |
| Am besten geeignet für | Kesselkreisläufe, hoher Durchfluss, Öl mit niedriger Viskosität | Messung, Dosierung, hochviskoses Öl, konstanter Durchfluss |
Kurz gesagt: Wenn Sie in einem Standard-Heizkreislauf Thermalöl mit niedriger Viskosität umwälzen, ist eine Kreiselpumpe die praktische und kostengünstige Wahl. Wenn Sie dickflüssiges Öl fördern, einen präzisen Durchfluss gewährleisten oder Spezialmedien handhaben müssen, die keine Durchflussschwankungen vertragen, ist eine Zahnradpumpe das richtige Werkzeug.
Magnetantrieb – eine Dichtungsvariante, kein Pumpentyp
Dies ist ein Punkt, der einer Klarstellung bedarf, da wir oft sehen, dass „magnetgetriebene Heißölpumpen“ so aufgeführt werden, als handele es sich um eine eigene Pumpenkategorie. Das ist jedoch nicht der Fall. Der Magnetantrieb ist eine Dichtungsmethode – eine Möglichkeit, das Drehmoment vom Motor auf das Laufrad (oder die Zahnräder) zu übertragen, ohne dass eine Wellendichtung das Pumpengehäuse durchdringt.
Sowohl Kreiselpumpen als auch Zahnradpumpen können mit Magnetantrieb ausgestattet werden. Im Sortiment von Aulank:
- Zentrifugal-/Wirbelantrieb + Magnetantrieb: Baureihen MDH, MDW und LMZ – Edelstahl-Wirbel- und Kreiselpumpen mit Permanentmagnetkupplung, bis 400 °C, leckagefrei.
- Getriebe + Magnetantrieb: MDC-X-Serie, MDC-K-Serie – Magnetzahnradpumpen für Anwendungen mit hochviskosen Flüssigkeiten und präzise Dosierung, leckagefrei.
Der Hauptvorteil des Magnetantriebs liegt auf der Hand: Da keine Gleitringdichtung vorhanden ist, gibt es keine Dichtung, die undicht werden, verschleißen oder ausgetauscht werden könnte. Im Heißölbetrieb sind Gleitringdichtungen die häufigste Fehlerquelle – hohe Temperaturen beschleunigen den Verschleiß der Dichtflächen, und selbst kleine Leckagen von 300 °C heißem Thermoöl führen zu Sicherheits- und Umweltproblemen. Der Magnetantrieb beseitigt dieses Risiko vollständig.
Zu berücksichtigende Kompromisse:
- Kosten — Pumpen mit Magnetkupplung sind in der Anschaffung teurer als ihre Pendants mit Gleitringdichtung.
- Ölreinheit — Die interne Magnetkupplung und die Lager (oft aus Keramik oder SiC) reagieren empfindlich auf ferromagnetische Partikel im Öl. Ein guter Ansaugfilter ist wichtig.
- Effizienz — Durch Wirbelströme in der metallischen Isolierhülse entsteht ein geringer Wirkungsgradverlust. Neuere Werkstoffe (PEEK, Hastelloy) verringern diesen.
- Trockenlauf — Die meisten Pumpen mit Magnetkupplung sollten nicht trocken laufen. Die geförderte Flüssigkeit schmiert die inneren Lager.
Bei vielen Anwendungen mit heißem Öl – insbesondere in Chemieanlagen, Halbleiterfabriken, der pharmazeutischen Produktion und in allen Umgebungen, in denen die Beseitigung von Leckagen kostspielig oder gefährlich ist – macht sich der Aufpreis für den Magnetantrieb durch geringeren Wartungsaufwand und das Wegfall des Leckagerisikos schnell bezahlt.
Wie die Viskosität die Wahl Ihrer Pumpe beeinflusst
Die Viskosität ist häufig der entscheidende Faktor bei der Wahl zwischen Zentrifugal- und Zahnradpumpen im Thermoölbetrieb. Und sie ist ein sich ständig ändernder Wert – dasselbe Öl verhält sich bei 30 °C ganz anders als bei 300 °C.
Die meisten Wärmeträgeröle weisen bei ihrer Betriebstemperatur eine sehr niedrige Viskosität auf. Bei 250–300 °C liegt die Viskosität typischerweise im Bereich von 0,5–2 cSt. Unter diesen Bedingungen arbeitet eine Zentrifugalpumpe mit höchstem Wirkungsgrad. Das Öl fließt leicht, die Reibungsverluste sind gering, und die Pumpe erbringt die im Datenblatt angegebene Leistung.
Ist das System jedoch kalt – beim Anfahren, beim Abschalten oder wenn Öl bei Umgebungstemperatur gefördert werden muss –, kann die Viskosität je nach Ölsorte auf 30, 50 oder über 100 cSt ansteigen. Bei diesen Viskositäten lässt die Leistung der Zentrifugalpumpe schnell nach. Der Durchfluss sinkt, die Förderhöhe nimmt ab, und der Motor benötigt mehr Leistung. In manchen Fällen kann die Pumpe überhaupt keinen Durchfluss aufbauen.
Zahnradpumpen verhalten sich genau umgekehrt. Eine höhere Viskosität sorgt für eine bessere innere Abdichtung zwischen den Zahnrädern und dem Gehäuse, was den volumetrischen Wirkungsgrad sogar verbessert. Eine Zahnradpumpe, die Öl mit einer Viskosität von 100 cSt fördert, arbeitet oft besser als dieselbe Pumpe, die Öl mit einer Viskosität von 2 cSt fördert.
Eine praktische Faustregel für die Auswahl von Thermoölpumpen:
- Betriebsviskosität unter 20 cSt → Zentrifugalpumpe funktioniert einwandfrei
- Betriebsviskosität über 50 cSt → Zahnradpumpe ist zuverlässiger
- 20–50 cSt → beide Typen können geeignet sein; Leistungsdaten sorgfältig prüfen
- Das System erfordert sowohl eine Warmwasserzirkulation als auch einen Kaltöltransport → erwägen Sie den Einsatz einer Kreiselpumpe für den Hauptkreislauf und einer Zahnradpumpe für den Kaltöltransport
Beachten Sie bei der Auswahl einer Kreiselpumpe stets die Viskositätswerte bei der tatsächlichen Betriebstemperatur und nicht bei Raumtemperatur. Überprüfen Sie außerdem immer die Kaltstartviskosität, wenn die Anlage nicht im Dauerbetrieb läuft. Einen tieferen Einblick in den Zusammenhang zwischen Temperatur und Viskosität bei der Pumpenauswahl finden Sie in unserem demnächst erscheinenden Leitfaden: So wählen Sie eine Hochtemperatur-Ölpumpe für Ihr System aus.
Logik der Schnellauswahl
Wenn Sie eine schnelle Antwort wünschen, bevor wir uns mit den technischen Details befassen, finden Sie hier den Entscheidungsweg, den wir gemeinsam mit unseren Kunden verfolgen:
Öl mit niedriger Viskosität bei Betriebstemperatur (< 20 cSt) + Durchflussmenge über 5 m³/h + kontinuierlicher Kreislauf → Zentrifugalpumpe für Heißöl. Diese eignet sich für die meisten Standard-Heizungsanlagen, Kesselkreisläufe und TCU-Anwendungen.
Hochviskoses Öl (> 50 cSt) oder Förderung im kalten Zustand + Bedarf an konstantem, vorhersehbarem Durchfluss + Dosierung → Zahnradpumpe für Thermoöl. Diese eignet sich für die Erwärmung von Bitumen, Harz und Klebstoffen sowie für die präzise Dosierung von Chemikalien.
Jede Art + Null-Leckage-Anforderung → Magnetkupplung hinzufügen. In unserem Sortiment sowohl für Zentrifugal- als auch für Zahnradpumpen erhältlich.
Das System benötigt sowohl eine Hauptumwälzpumpe als auch eine separate Dosier- bzw. Förderpumpe → Verwenden Sie eine Kreiselpumpe für den Kreislauf und eine Zahnradpumpe für die Präzisionsaufgaben. Dies ist in Chemieanlagen und Anlagen zur Verarbeitung neuer Energien üblich.
Sie sind sich nicht sicher, welches Modell das richtige ist? Teilen Sie uns Ihre Betriebsbedingungen mit – Öltyp, Temperatur, Viskosität, Durchfluss, Förderhöhe sowie etwaige Leckagen oder sicherheitstechnische Einschränkungen – und wir empfehlen Ihnen die passende Konfiguration.
Sehen Sie sich alle verfügbaren Modelle auf unserer Heißölpumpe Seite.
Wir helfen Ihnen gerne bei der Auswahl
Sie sind sich nicht sicher, ob Ihr Thermoölsystem eine Zentrifugalpumpe, eine Zahnradpumpe oder eine Version mit Magnetkupplung benötigt? Senden Sie uns Ihre Systemparameter, und wir ermitteln den richtigen Pumpentyp, die passende Dichtungskonfiguration und das für Ihre Betriebsbedingungen geeignete Modell.
Sehen Sie sich unser Sortiment an Heißölpumpen an und fordern Sie ein Angebot an →
