Pumpen – Essenziell für Industrie und Zivilisation

Überall umgeben uns Pumpen unterschiedlichster Art. Manche davon für uns sehr wahrnehmbar, wie beispielsweise die Wasserpumpe an der heimischen Heizung. Oder die Luftpumpe für das Fahrrad oder den Fußball (die streng genommen gar keine Pumpe ist – doch dazu gleich mehr). Pumptechnologie ist buchstäblich der Pulstreiber für etliche Technologien, die uns unser Leben so ermöglichen, wie wir es kennen. Sei es in der Stromerzeugung, in der Wasseraufbereitung und -distribution oder in Kühlsystemen, wie man sie unter anderem im Automotor findet. Überall dort und noch an vielen weiteren Stellen kommen Pumpen zum Einsatz, um Flüssigkeiten unterschiedlicher Konsistenz (von sehr dickflüssig, pastenartig bis hin zu flüchtig) in Bewegung zu versetzen.

Wann spricht man korrekterweise von einer Pumpe?

Der Begriff „Pumpe“ wird umgangssprachlich häufig nicht richtig eingesetzt. So werden im Alltag mitunter Dinge als „Pumpen“ bezeichnet, die eigentlich gar keine Pumpen sind. Beispielsweise ist eine Luftpumpe tatsächlich gar keine Pumpe, sondern ein Luftgebläse mit Kompression – meist in Form eines Kolbenverdichters. Damit eine Pumpe auch fachlich korrekt als eine solche bezeichnet wird, muss es sich um eine Pumpe handeln, die Flüssigkeiten in Bewegung versetzt und befördert. Denn anders als Luft oder Gas sind Flüssigkeiten nicht kompressionsfähig. Unter Druck komprimieren sie sich nicht sondern werden verdrängt. Die möglichen Flüssigkeiten können dabei eine ganze Bandbreite an Konsistenzen haben. So werden im Pumpen pastenartige Gemische, die sehr dickflüssig sind sowie extrem flüchtige Flüssigkeiten mit leichtem Gasanteil gleichermaßen befördert und gepumpt.

Pumpen sind eine Schlüsseltechnologie für Infrastruktur

Seien es einfache Umwälzpumpen an der Heizung oder hochmoderne Pumpen für die Industrie; Pumpen aller Art ermöglichen Kühlsysteme in diversen Größenordnungen, gestatten die Nutzung von Hydraulik als zweckgerichteter Bewegungsenergie und sind eine Grundvoraussetzung für den Transport von Frischwasser und Abwasser, wie wir ihn kennen. Sie sind, ohne Übertreibung, eine zivilisatorische Schlüsseltechnologie, die in zahlreichen Größenordnungen sowie technischen Ressorts zum Einsatz kommt. Sei es beim Umwandeln von Energie oder dem zuverlässigen Transport bedenklicher Flüssigkeiten. Seien es solche, die von Verunreinigungen geschützt werden sollen oder solche, die selber sehr belastet sind und mit der Umwelt nicht in Berührung kommen dürfen. Erst durch die passenden Pumpen, an die physikalisch sowie technisch teilweise extrem hohe Anforderungen gestellt werden, werden diese und weitere Prozesse überhaupt erst realisierbar.

Welche Arten von Pumpen gibt es?

Dementsprechend gibt es eine immense Vielzahl von ganz unterschiedlichen Pumpen und Pumpsystemen, die hier grob erläutert werden soll:

  • Druckerhöhungspumpen und Dosierpumpen – Wie die Bezeichnung bereits erahnen lässt, handelt es sich um Pumpen, die einen gewissen, durch Steuerung festgelegten Vordruck liefern. Gemäß ihren Einstellungen liefern sie dann immer die exakt gleiche Menge an Flüssigkeit bzw. Druck. In Bereichen mit stark routinierten Arbeitsprozessen sowie hinsichtlich von Sicherheitserwägungen (zum Beispiel mit Blick darauf, wie viel Druck die Leitungen überhaupt aushalten können), sind sie insbesondere in der Industrie unverzichtbar.
  • Kreiselpumpe bzw. Umwälzpumpe – Ein Pumpe mit eine rotierenden Welle, welche die zu befördernde Flüssigkeit gewissermaßen weiter schaufelt. Dadurch werden größtenteils bis vollständig die dynamischen Kräfte genutzt, die in der geschlossenen Leitung ohnehin schon vorliegen. Somit unterstützt eine entsprechende Umwälzpumpe den Flüssigkeitslauf sehr effizient und ist meist wartungsarm.
  • Grob lassen sich Pumpen (anhand der bisherigen beiden Beispiele) also in Verdrängungs-Pumpen und Strömungs-Pumpen unterteilen. Erstere realisieren Druckunterschiede um gewisse Kraftübertragungen oder Vordruckmengen zu liefern. Letztere dienen der Aufrechterhaltung eines Flusses innerhalb einer Leitung. Beiden ist gemein, dass sie nahezu kontinuierlich laufen und extrem lange belastbar und zuverlässig bleiben müssen.

Schon in der Antike wurde gepumpt

Eine der zivilisatorischen Ur-Herausforderungen war die Beförderung von Wasser. Es ist kein Zufall, dass die frühesten großen Städte allesamt an Küsten oder Flussufern entstanden sind. Der essenzielle Standortvorteil einer Wassergewinnung vor Ort war eine Grundvoraussetzung für menschliche Siedlungen, die städtische Größenordnungen erreichten. Doch sobald es landeinwärts und weg von den Ufern ging, wurde es kompliziert. Wohlbekannt sind die Aquädukte der Griechen und Römer, die als gewaltige Freispiegelleitungen Wassertransport über große Distanzen gestatten. Das Ganze allein anhand der Schwerkraft. Doch auch in der Antike gab es bereits Wasserpumpen. Schon die Griechen nutzten Hubkolbenpumpen. Und ohne das Schöpfrad (eine der ältesten Formen der Wasserpumpe) wäre Besiedlung in wasserarmen Gebieten wahrscheinlich nicht möglich gewesen.