Wie Sie eine Hochtemperatur-Ölpumpe für Ihr System auswählen

Die Wahl einer Heißölpumpe klingt zunächst einfach, bis man sich mit den Details auseinandersetzt. Temperatur, Viskosität, Fördermenge, Förderhöhe, Dichtungstyp, Werkstoffe, Motorkonfiguration, Einbaubedingungen – all diese Faktoren schränken die Auswahl ein, und Fehler in diesem Bereich führen entweder zu Minderleistung oder vorzeitigem Ausfall der Pumpe.

Wir haben separate Leitfäden zu spezifischen Themen der Heißölpumpenauswahl veröffentlicht: Funktionsweise von Umwälzpumpen, Vergleich von Kreisel- und Zahnradpumpen sowie Dimensionierung von Förderpumpen für große Förderstrecken. Dieser Artikel fasst alle Aspekte in einem schrittweisen Auswahlprozess zusammen. Wenn Sie eine Kaufentscheidung treffen und einen klaren Weg von den Betriebsbedingungen zur endgültigen Pumpenspezifikation benötigen, ist dieser Leitfaden genau das Richtige für Sie.

Unser komplettes Produktsortiment finden Sie unter Heißölpumpe Produktseite.

Beginnen Sie mit Ihren Betriebsbedingungen – nicht mit dem Pumpenkatalog.

Der häufigste Fehler bei der Auswahl einer Heißölpumpe ist, mit dem Pumpenkatalog zu beginnen. Man findet ein Modell, das auf den ersten Blick passend erscheint, prüft den Preis und bestellt es. Drei Monate später stellt sich heraus, dass die Dichtung undicht ist, der Motor beim Kaltstart abschaltet oder der Durchfluss zu gering ist, weil der Systemwiderstand höher als erwartet war.

Die richtige Vorgehensweise: Definieren Sie zuerst Ihre Betriebsbedingungen und wählen Sie dann die passende Pumpe aus. Sie müssen wissen, welches Fluid Sie fördern, bei welcher Temperatur, welchen Durchfluss und Druck das System benötigt, wie die Rohrleitungen beschaffen sind und ob Leckagen akzeptabel sind. Erst wenn Sie diese Fragen beantwortet haben, ist es sinnvoll, sich mit konkreten Pumpenmodellen zu befassen.

Die folgenden sieben Schritte führen Sie durch diesen Prozess in der Reihenfolge, die wir auch bei unseren eigenen Kunden anwenden.

Schritt 1 – Temperaturbereich und Thermoöltyp festlegen

Die Temperatur ist der erste Filter. Sie bestimmt, welche Pumpenkonstruktionen, Dichtungsmaterialien und Lagerkonstruktionen geeignet sind. Beantworten Sie zunächst zwei Fragen: Was ist die maximale Daueröltemperatur in Ihrem System? Und welche Marke und Viskositätsklasse von Wärmeträgeröl verwenden Sie?

Die Ölsorte ist wichtig, da sie die Viskositäts-Temperatur-Kurve liefert – eine Angabe, die Sie in Schritt 3 benötigen. Diese erhalten Sie im technischen Datenblatt Ihres Öllieferanten.

Als allgemeine Richtlinie für die Auswahl der Pumpenstruktur anhand der Temperatur:

Schritt 2 – Durchflussrate und Förderhöhe berechnen

Fördermenge und Förderhöhe sind die beiden Kennzahlen, die die Pumpengröße bestimmen. Sie stammen aus verschiedenen Teilen Ihres Systems.

Durchflussrate Die benötigte Umwälzmenge hängt von der Wärmelast ab. Wenn Ihr System 200 kW liefern muss und die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf 30 °C beträgt, ergibt sich die erforderliche Umwälzmenge aus der Formel Q = P / (ρ × Cp × ΔT). Wir erläutern diese Berechnung ausführlich in unserem Thermoöl-Umwälzpumpe Führung.

Kopf Die Förderhöhe wird durch den Systemwiderstand bestimmt – die gesamte Reibung und der Druckabfall, die die Pumpe überwinden muss, um das Öl durch die Rohrleitungen, Armaturen, Ventile und Anlagen zu befördern. Bei langen Rohrleitungen und Kesselanlagen kann dies der entscheidende Faktor sein. Die Berechnung der Förderhöhe haben wir in unserem Artikel ausführlich behandelt. Heißöl-Transferpumpe Führung.

Sobald Sie beide Werte haben, tragen Sie diese in die Leistungskennlinie der Pumpe ein. Ihr Betriebspunkt – der Schnittpunkt von Fördermenge und Förderhöhe – sollte nahe am optimalen Wirkungsgradpunkt (BEP) der Pumpe liegen. Liegt er weit links oder rechts vom BEP, wählen Sie eine andere Pumpengröße.

Schritt 3 – Viskosität unter allen Betriebsbedingungen berücksichtigen

Viskosität verändert alles

Dieser Schritt überrascht mehr Anwender als jeder andere. Die Viskosität von Wärmeträgeröl ändert sich mit der Temperatur drastisch. Ein typisches Wärmeträgeröl hat beispielsweise bei 300 °C eine Viskosität von 0,8 cSt, bei 40 °C jedoch 30 cSt und bei 0 °C über 100 cSt. Die im Pumpenkatalog angegebenen Leistungsdaten – Fördermenge, Förderhöhe, Wirkungsgrad – basieren auf Tests mit Wasser bei etwa 20 °C (Viskosität ~1 cSt). Ist die tatsächliche Viskosität höher, fällt die tatsächliche Leistung schlechter aus als im Katalog angegeben.

Wählt man eine Pumpe ausschließlich anhand von Katalogdaten aus, ohne die Viskosität zu berücksichtigen, erhält man einen geringeren Förderstrom, eine geringere Förderhöhe und einen niedrigeren Wirkungsgrad als erwartet. Beim Kaltstart kann dieser Unterschied so groß sein, dass er zu einer Überlastung des Motors oder zu Kavitation führt.

Viskositätskorrektur für Kreiselpumpen

Beim Fördern von Flüssigkeiten mit einer Viskosität oberhalb der Wasserviskosität durch eine Kreiselpumpe müssen Korrekturfaktoren auf die Katalogwerte für Fördermenge, Förderhöhe und Wirkungsgrad angewendet werden. Das Hydraulic Institute (HI) veröffentlicht hierfür Standard-Korrekturtabellen.

Ein vereinfachtes Beispiel: Bei einer Viskosität des Thermoöls von 30 cSt bei der erwarteten Betriebstemperatur kann der Katalogförderstrom einer Kreiselpumpe im Vergleich zu den Katalogwerten für wasserbasiertes Öl um 5–10 %, die Förderhöhe um 3–8 % und der Wirkungsgrad um 15–25 % sinken. Bei 100 cSt fallen die Korrekturen deutlich geringer aus – der Wirkungsgrad kann um 40 % oder mehr sinken, und der Leistungsbedarf des Motors steigt erheblich.

Deshalb ist es unerlässlich, die Viskositäts-Temperatur-Daten von Ihrem Öllieferanten zu erhalten. Sie haben direkten Einfluss auf die Pumpenauslegung.

Wann sollte man von einer Kreiselpumpe auf eine Zahnradpumpe umsteigen?

Als praktische Richtlinie für die Auswahl von Thermoölpumpen:

• Ölviskosität bei Betriebstemperatur unter 20 cSt → Kreiselpumpe funktioniert gut
• Ölviskosität über 50 cSt → Zahnradpumpe ist effizienter und zuverlässiger
• Ölviskosität zwischen 20 und 50 cSt → beide Typen sind geeignet; Berechnungen mit Viskositätskorrektur durchführen.

Vergessen Sie nicht, die Viskosität sowohl bei Betriebstemperatur als auch bei Kaltstarttemperatur zu prüfen. Viele Systeme laufen im Normalbetrieb einwandfrei, haben aber beim Anfahren Probleme, weil das kalte Öl für die Kreiselpumpe zu dickflüssig ist.

Einen detaillierten Vergleich beider Pumpentypen finden Sie hier: Kreiselpumpe vs. Zahnradpumpe für Heißöl: Welcher Typ ist der richtige?

Schritt 4 – Wählen Sie den Dichtungstyp.

Gleitringdichtung

Das Standardverfahren für die meisten industriellen Heißölpumpen. Zwei präzisionsgeläppte Dichtflächen halten das Öl am Wellendurchtrittspunkt zurück. Die Dichtungsmaterialien müssen für die Öltemperatur und die chemischen Eigenschaften ausgelegt sein. Für Betriebstemperaturen über 200 °C werden häufig Hochtemperatur-Kohlenstoff/Siliziumkarbid-Dichtflächen verwendet.

Gleitringdichtungen sind kostengünstig und bewährt, aber auch die Komponente, die in Heißölpumpen am ehesten ausfällt. Hohe Temperaturen beschleunigen den Verschleiß der Dichtflächen, und selbst ein geringes Leck von Thermoöl bei 300 °C stellt ein Sicherheitsrisiko dar. Dichtungen müssen regelmäßig geprüft und gegebenenfalls ausgetauscht werden – planen Sie dies in Ihren Wartungsplan ein.

Magnetantrieb (ohne Siegel)

Der Magnetantrieb macht die Wellendichtung überflüssig. Das Drehmoment wird vom Motor über eine Isolierhülse mittels Permanentmagneten auf das Laufrad übertragen. Die Welle durchdringt das Pumpengehäuse nicht. Keine dynamische Dichtung. Absolut leckagefrei.

Die Nachteile: höhere Anschaffungskosten (typischerweise 30–60 % höher als bei vergleichbaren Gleitringdichtungen), Empfindlichkeit gegenüber ferromagnetischen Partikeln im Öl (ein guter Saugfilter ist erforderlich) und ein geringer Wirkungsgradverlust durch Wirbelströme im Gehäuse. Magnetkupplungspumpen dürfen zudem nicht trockenlaufen.

Bei vielen Anwendungen überwiegen jedoch die Vorteile die Kosten – insbesondere wenn man den Wegfall des Dichtungswechsels, die Vermeidung von Leckagebeseitigungsarbeiten und die Reduzierung ungeplanter Ausfallzeiten berücksichtigt.

Kurzleitfaden zur Entscheidungsfindung

• Standard-Kesselraum mit geschultem Wartungspersonal → Gleitringdichtung ist praktisch und wirtschaftlich
• Chemieanlage, Halbleiterfabrik, Pharmaanlage → Magnetantrieb für Sicherheit und Konformität
• Brennbare oder giftige Wärmeträgerflüssigkeit → Magnetantrieb dringend empfohlen
• Installation an schwer zugänglichen Orten → Magnetantrieb reduziert Wartungsbesuche
• Budgetbeschränkt, aber bereit, Dichtungen regelmäßig zu warten → Gleitringdichtungen funktionieren

Schritt 5 – Auswahl der Baumaterialien

Alle medienberührenden Bauteile – Pumpengehäuse, Laufrad, Welle, Lager und Dichtungs- bzw. Isolierhülse – müssen mit dem Thermoöl bei der Betriebstemperatur kompatibel sein. Die Verwendung ungeeigneter Materialien führt zu Korrosion, thermischer Rissbildung oder beschleunigtem Verschleiß.

Hier finden Sie eine Übersicht der in der Aulank-Heißölpumpenserie verwendeten Materialien:

Für Anwendungen, die eine höhere chemische Beständigkeit oder geringere Wirbelstromverluste im Gehäuse erfordern, sind Isolierhülsen aus PEEK und Hastelloy erhältlich. Keramiklager sind bei Magnetantrieben Standard und gewährleisten Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen.

Schritt 6 – Motor und Steuerung spezifizieren

Der Motor muss den Leistungsbedarf der Pumpe decken – und zwar mit etwas mehr, um auch Kaltstartbedingungen zu bewältigen.

Leistung: Die Nennleistung des Motors (kW) sollte die Wellenleistung der Pumpe im Auslegungsbetriebspunkt zuzüglich eines Sicherheitszuschlags für Viskositätseffekte beim Anlauf abdecken. Ist das Öl im kalten Zustand sehr viskos, kann das Anlaufdrehmoment deutlich höher sein als das Drehmoment im stationären Betrieb. Wird dies bei der Dimensionierung des Motors nicht berücksichtigt, kann dies an kalten Morgen zu Überlastungsabschaltungen führen.

Spannung und Frequenz: Bitte prüfen Sie Ihre örtliche Stromversorgung – 380 V/50 Hz, 220 V/60 Hz, 460 V/60 Hz usw. Wir konfigurieren die Motoren entsprechend Ihren Standortbedingungen.

Explosionsschutzklasse: Wird die Pumpe in einem explosionsgefährdeten Bereich mit brennbaren Dämpfen betrieben (wie z. B. in Chemie- und Petrochemieanlagen), benötigen Sie einen Motor mit der entsprechenden Ex-Schutzart. Geben Sie die Zonenklassifizierung und die Gasgruppe an, und wir wählen den passenden Motor aus.

Frequenzumrichter (VFD): Der Einsatz eines Frequenzumrichters ist in verschiedenen Szenarien sinnvoll. Bei Kaltstarts ermöglicht er ein langsames Hochfahren der Pumpe, während sich das Öl erwärmt und die Viskosität sinkt. In Systemen mit schwankender Wärmelast passt er die Pumpendrehzahl bedarfsgerecht an und spart so Energie. Bei magnetgekuppelten Pumpen bietet ein Frequenzumrichter zusätzlichen Schutz vor Trockenlauf, indem er die Durchflussüberwachung direkt am Umrichter ermöglicht.

Schritt 7 – Installation, Schnittstelle und Zertifizierung bestätigen

Dies sind die letzten Details, die vor der Bestellung bestätigt werden müssen. Sie scheinen im Vergleich zu Durchfluss- und Förderhöhenberechnungen unbedeutend, doch Abweichungen hier verzögern die Installation und Inbetriebnahme.

• Montageausrichtung: Die horizontale Bauweise ist bei den meisten Heißölpumpen Standard. Für spezielle Platzverhältnisse sind auch vertikale Ausführungen erhältlich.
• Einlass- und Auslassrichtung: Die gängigste Bauart ist die Ansaugung von der Stirnseite und der Auslass von oben. Prüfen Sie, ob diese Bauart mit Ihrem Rohrleitungsplan übereinstimmt.
• Verbindungstyp und -größe: Flanschverbindungen sind typisch für industrielle Thermoölsysteme. Prüfen Sie die Flanschnorm (DIN, ANSI oder JIS) und den Nenndurchmesser (DN oder Zollgröße). Gewindeverbindungen werden bei kleineren Modellen verwendet.
• Pumpenabmessungen: Prüfen Sie, ob die Gesamtlänge, -breite und -höhe mit dem verfügbaren Einbauraum übereinstimmen. Berücksichtigen Sie ausreichend Freiraum für Wartungsarbeiten – insbesondere, wenn Sie den Pumpenrotor ausbauen oder eine Gleitringdichtung vor Ort austauschen müssen.
• Zertifizierungen: Für den europäischen Markt ist die CE-Kennzeichnung erforderlich. Eine ATEX-Zertifizierung ist für explosionsgeschützte Bereiche notwendig. Für den Einsatz in China ist die CCC-Zertifizierung erforderlich. Bitte prüfen Sie, welche Zertifizierungen für Ihr Projekt erforderlich sind und ob das Pumpenmodell diese besitzt.

Gesamtbetriebskosten – über den Kaufpreis hinaus

Der Kaufpreis ist das, was die meisten Käufer zuerst vergleichen. Bei der Wartung von Heißölpumpen macht der Kaufpreis jedoch nur einen kleinen Teil der tatsächlichen Kosten der Pumpe über ihre gesamte Lebensdauer aus.

Die tatsächlichen Kosten umfassen:

• Energieverbrauch Eine Pumpe, die jahrelang rund um die Uhr läuft. Selbst wenige Prozentpunkte Effizienzunterschied summieren sich zu einer spürbaren Stromrechnung. Eine überdimensionierte Pumpe, die nur im Teillastbetrieb läuft, verschwendet ständig Energie.
• Dichtungswartung und -austausch Bei Pumpen mit Gleitringdichtung sollte die Dichtung je nach Einsatzbedingungen alle 6–12 Monate geprüft und alle 1–3 Jahre ausgetauscht werden. Jeder Austausch verursacht Ausfallzeiten, Arbeits- und Ersatzteilkosten.
• Leckagekosten — Heißöllecks sind nicht nur ein Problem der Reinigung. Sie bergen Brandgefahr, Umwelthaftung, Produktionsunterbrechungen und in manchen Anlagen auch behördliche Konsequenzen.
• Ungeplante Ausfallzeiten Ein Pumpenausfall während der Produktion kann durch Produktionsausfälle höhere Kosten verursachen als die Pumpe selbst. Zuverlässigkeit wirkt sich direkt auf Ihr Geschäftsergebnis aus.
• Verfügbarkeit von Ersatzteilen — Dauert die Lieferung von Ersatzteilen Wochen, führt jeder Ausfall zu einem längeren Produktionsausfall. Arbeiten Sie mit einem Lieferanten zusammen, der wichtige Ersatzteile auf Lager hat oder schnell liefern kann.

Vergleicht man eine Gleitringdichtungspumpe mit einem niedrigeren Anschaffungspreis mit einer Magnetkupplungspumpe mit einem höheren Preis, sollte man die Gesamtkosten über einen Zeitraum von 3–5 Jahren berechnen. Die Magnetkupplungspumpe eliminiert die Kosten für den Dichtungswechsel, verhindert Leckagen und benötigt in der Regel weniger Wartung. In vielen Anwendungsbereichen – Chemie, Halbleiter, Pharmazie und im 24/7-Betrieb – sind die Gesamtbetriebskosten der Magnetkupplungspumpe über einen Zeitraum von 3–5 Jahren gleich hoch oder sogar niedriger als die der Gleitringdichtungspumpe.

Auswahlliste – Bitte ausfüllen und an uns senden

Wir verwenden diese Checkliste für jede Kundenanfrage. Füllen Sie bitte alle Felder aus, die Sie kennen, und senden Sie sie uns zu. Unser Ingenieurteam prüft Ihre Angaben, bestätigt Pumpentyp und -modell und erstellt Ihnen ein Angebot mit vollständiger technischer Dokumentation.

Sie müssen nicht alle Felder ausfüllen. Selbst unvollständige Angaben helfen uns, die Optionen einzugrenzen und die richtigen Nachfragen zu stellen. Je mehr Informationen Sie uns im Vorfeld geben, desto schneller können wir Ihnen eine präzise Empfehlung geben.

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