Die Vaughan-Chopperpumpe HE6W8CS-300 wurde 2024 und 2026 umfangreichen Tests zur Feststellung der Funktionstüchtigkeit für die Förderung von feststoffbeladenem Abwasser unterzogen.
Prüfnorm ist der an der Technischen Universität Berlin von Prof. Dr. Thamsen vom Institut Strömungsmechanik und technische Akustik, Fachgebiet Fluidsystemdynamik, entwickelte Pumpenfunktionstest für Abwasserpumpen. Seit 2022 DWA-Norm gemäß Arbeitsblatt 120-2/D.
Die Pumpenfunktionstests wurden im Labor der Sektion Fluidsystemtechnik der Technischen Universität Berlin unter Leitung von David Beck M. Sc. durchgeführt.
Stark feststoffbelastetes Abwasser ist für die Pumpentechnik und Pumpwerke in der Abwasserförderung die größte Herausforderung.
Tendenz steigend.
Eine exakte Zahl zu Pumpenausfällen gibt es nicht, jedoch lässt sich aus der Praxis eine Störquote von 0,5 – 2 Ausfälle pro Pumpe/Jahr ableiten. Verstopfungen sind dabei die Hauptursache und werden mit 50 % – 70 % angegeben.
Die Einsatzkosten zur Behebung dieser Störfälle betragen geschätzt jährlich ca. 50 bis 150 Mio Euro!
Versteckte Kosten durch Energieverluste, verkürzte Lebensdauer, Umweltkosten und Imageschäden sind dabei noch nicht berücksichtigt.
Die Betriebssicherheit der Pumpen ist von entscheidender Bedeutung!
Zur gezielten und quantifizierbaren Bewertung der Funktionsfähigkeit wurde an der Technischen Universität von Prof. Dr. Thamsen der o.g. mehrstufige Pumpenfunktionstest entwickelt, bei dem untersucht wird, inwiefern die getesteten Kreiselpumpen in der Lage sind, feste Abfallstoffe mit unterschiedlichen Verschmutzungsgraden zu fördern, ohne zu verstopfen. Bis heute wurden über 60 verschiedene Laufräder getestet.
Zur Untersuchung der Funktionsfähigkeit wird künstliches Abwasser für 3 Verschmutzungsgrade erzeugt, indem zuvor eingeweichte reißfeste Staubtücher, 200 x 300 mm, 3.8 – 4.3 g in den mit Klarwasser gefüllten Vorratstank mit V = 3 m³ eingebracht werden.
Die Verschmutzungsgrade sind:
L25, geringe Verschmutzung, 75 Tücher
L50, mittlere Verschmutzung, 150 Tücher
L100, hohe Verschmutzung, 300 Tücher
Der Funktionstest bewertet die unmittelbare Effektivität der Pumpe in drei Stufen:
- Funktionstest, Entleerung des Behälterinhaltes 1 x je Verschmutzungsgrad
- Langzeittest, die Pumpe fördert das Abwasser in den verschiedenen Verschmutzungsgraden 1 Stunden im Betriebspunkt
- Optischer Test, mittels einer High-Speed-Kamera wird der unmittelbare Förderprozess am Laufradeintritt gefilmt (siehe QR-Code Seite 7)
Nach Beendigung der Durchläufe wird das in der Pumpe verbleibende Material getrocknet, gewogen und über eine Formel zueinander ins Verhältnis gesetzt.
Die Berechnung erfolgt nach folgender Formel:
Daraus ergibt sich eine vergleichbare, objektive Bewertung mit Resultaten zwischen 0 und 1, wobei 1 den absoluten Bestpunkt ausdrückt.
Die Mindestanforderung für Pumpen zur Abwasserförderung liegt bei 0,7.
Der Test umfasst Messungen in 3 Kennlinienbereichen:
- Q/ Q opt. = 1 Best Efficiency Point
- Q/ Q opt. = 0.8 Partial Load
- Q/ Q opt. = 1.2 Overload
Für sämtliche Testläufe erfolgt die Aufzeichnung von:
Fördermenge
Förderhöhe
Leistungsbedarf
Wirkungsgrad
Testpumpe: horizontal aufgestellte Vaughan-Häckselpumpe mit Schneidlaufrad HE6W8CS-300
Fördermenge: 300 m3/h
Förderhöhe: 9.1 m
Drehzahl: 982 U/min
Leistungsbedarf elektrisch: 11.1 kW
Leistungsbedarf hydraulisch: 7.9 kW
Wirkungsgrad gemessen: 71.7 %
Zusammenfassung:
Die Testreihen lieferten durchgehend sehr gute Ergebnisse.
Insbesondere im Funktionstest, d. h. der Simulation des Pumpwerksbetriebes »Entleerung«, belegen exzellente Durchschnittswerte von 0.96 einen sehr hohen Funktionsgrad sowie ein ausgeprägtes Selbstreinigungsvermögen der getesteten Pumpe. Die im Langzeittest erzielten Werte bestätigen dieses Leistungsniveau und zeigen ein äußerst stabiles, verstopfungsfreies Betriebsverhalten – selbst unter Extrembedingungen. Besonders hervorzuheben sind die konstant hohen, teilweise sogar besseren Ergebnisse beim höchsten Verschmutzungsgrad L100, was das hohe Selbstreinigungsvermögen dieser Pumpenhydraulik eindrucksvoll unterstreichen.Vaughan Chopperpumpen mit Häckselhydraulik sind seit mehr als 35 Jahren in Deutschland erfolgreich im Einsatz – insbesondere in Anwendungen, wo konventionelle Abwasserpumpen häufig verstopfen. Aus unserer Erfahrung verringern sich derartige Störfälle von 2 pro Woche auf 2 im Jahr.
Die eindrucksvollen Ergebnisse dieser wissenschaftlichen Tests (DWA A-120-2/D) bestätigen und quantifizieren die langjährigen Erfahrungen in der Praxis.
2026 wurde der Test nach ersten konstruktiven Anpassungen erneut durchgeführt. Dabei konnten die sehr guten Ergebnisse aus 2024 vollständig bestätigt werden. Eine signifikante Leistungssteigerung ist nicht zu verzeichnen. Dies ist ein klares Indiz für die bereits sehr effiziente Konstruktion der Hydraulik, die jetzt schon nahe am Idealpunkt arbeitet.
