Die fantastische Vielfalt der Pumpen

Pumpen sind Maschinen, die Flüssigkeiten, Gase oder Schlämme von einem Ort zum anderen transportieren. Sie finden Anwendung in praktisch allen industriellen Prozessen, sei es in der Herstellung von Chemikalien, in der Wasserversorgung oder in der Abwasserbehandlung. Ihre grundlegende Funktion besteht darin, Flüssigkeiten zu fördern und den Druck in einem System zu steuern – und dies bedarfsgerecht bei geforderter Förderhöhe und Förderstrom.

Pumpen in diversen Bauarten wie Kreiselpumpen, oszillierende oder rotierende Verdrängerpumpen in unterschiedlichsten Ausprägungen haben sich als unauffällige, verlässliche Prozesskomponenten bewährt, die vielfältigste Stoffe fördern und nahezu unbemerkt ihre Aufgaben erfüllen.

Pumpen: vielfältig einsetzbar

Ohne Pumpen wären viele moderne industrielle Prozesse nicht möglich. Die wichtigsten Branchen, die von Pumpentechnik profitieren, sind:

• Chemieindustrie: In der chemischen Industrie sind Prozesse ohne Pumpen nicht realisierbar. Grundchemikalien – die aggressiv, korrosiv, giftig oder brennbar sein können – bilden die Basis aller Dinge, die unseren heutigen Komfort ermöglichen.
• Wasser- und Abwasserwirtschaft: In Trinkwasseranwendungen werden sie mit hohen Anforderungen an Reinheit und Effizienz eingesetzt, wobei Effizienz und Verfügbarkeit teils gegenläufige Anforderungen sein können. In der Abwasserentsorgung sind Pumpen zudem unverzichtbar für den Transport von jedweder Form von Abwasser – häusliches oder Industrieabwasser, Niederschlagswasser – und das Ganze bei stark schwankenden Flüssigkeitsströmen.
• Energieerzeugung: Besonders in Kraftwerken werden Pumpen für den Transport von Kühlmitteln oder Energieträgern und Chemikalien genutzt. Auch bei erneuerbaren Energien, wie etwa in der Geothermie, sind Pumpen für den Transport der Wärmeträgerflüssigkeiten unverzichtbar.
• Öl- und Gasindustrie und Petrochemie: Kernaufgabe dieser Branche ist, brennbare Flüssigkeiten zu fördern. Dies bedingt hohe Anforderungen an die Beständigkeit und den Explosionsschutz.
• Schiffbau- und Offshore-Bereich: für Entsalzungsanlagen und die Klimatisierung der Nutzräume und die Kühlwasserbereitstellung für den Antrieb.
• Gebäudetechnik: Wassergeführte Heizungen mit hohem Komfort – Wasserver- und -entsorgung, Gartenbewässerung.
• Schwimmbadtechnik: Hygiene in Schwimmbädern – ohne entsprechenden Wasseraustausch nicht möglich. Dosierung von Chemikalien zur Desinfektion und Wasserstabilisierung.
• Lebensmittelindustrie: Hier kommen Pumpen vor allem beim Transport von Flüssigkeiten, Teigen, Pasten oder Smarties zum Einsatz. Sie sorgen für eine hygienische Produktion von Getränken, Soßen und anderen flüssigen Lebensmitteln.
• Pharmazeutische Industrie: In der Pharmazie sind zum Teil sehr kleine Pumpen erforderlich, um präzise Mengen an Flüssigkeiten oder Pulvern zu dosieren. Besonders in der Herstellung von Impfstoffen, Salben oder Tabletten werden spezialisierte Pumpen eingesetzt.
• Bauindustrie: Pumpen finden auch in der Bauindustrie Anwendung, beispielsweise beim Transport von Betonmischungen oder anderen Baustellenmaterialien.

Pumpen: immer aktuell

Die Pumpentechnik hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Einige der wichtigsten neuen Entwicklungen, die die Branche beeinflussen, beinhalten:

• Energieeffizient und nachhaltig: Angesichts der zunehmenden Energiepreise und des globalen Drucks, Emissionen zu reduzieren, werden immer effizientere Pumpensysteme entwickelt. So können hocheffiziente Pumpen mit (integriertem) Frequenzumrichter ihre Drehzahl an die jeweiligen Prozessanforderungen anpassen und somit im optimalen Betriebsbereich fördern. Dies führt zu signifikanten Energieeinsparungen im zweistelligen Terawattbereich.
• Digital und Internet of Things (IoT): Die Integration von Sensoren, Fernüberwachungs- und Steuerungstechnologien ermöglicht es, Pumpen in Echtzeit zu überwachen und proaktive Wartungsmaßnahmen zu ergreifen. Dies reduziert Ausfallzeiten und verlängert die Lebensdauer der Pumpen.
• Wartungsfrei: Ein weiteres innovatives Merkmal moderner Pumpentechniken sind wartungsfreie Systeme. Durch den Einsatz von selbstschmierenden Lagern und korrosionsbeständigen Materialien können moderne Pumpen mittlerweile ohne Wartung hohe Betriebszeiten erreichen.
• Kompakt und spezialisiert: Zunehmend werden kleinere, spezialisierte Pumpen entwickelt, die eine präzisere Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen in engen Umgebungen ermöglichen. Diese kompakten Modelle bieten Vorteile bei der Integration in bestehende Anlagen.
• Materialien und Beschichtungen: Neueste Entwicklungen in der Materialwissenschaft führen zur Herstellung von Pumpen mit verbesserten Beschichtungen, die widerstandsfähiger gegen Korrosion und Abrieb sind. Dies verlängert die Lebensdauer der Pumpen in anspruchsvollen Einsatzbereichen wie der Chemieindustrie oder der Abwasserbehandlung.

Pumpen: neue Vorgaben

Die Pumpentechnik unterliegt dabei auch immer strengeren gesetzlichen Vorgaben und Normen, die sowohl den Betrieb als auch die Herstellung von Pumpen betreffen. Zu den wichtigsten aktuellen gesetzlichen Änderungen gehören:

• Ökodesign-Richtlinie: Die Richtlinie zu Ökodesign-Anforderungen für nachhaltige Produkt von 2024, die „Ecodesign for Sustainable Products Regulation“ (ESPR) der EU, wird die Ökodesign-Richtlinie ablösen. Die ESPR zielt darauf ab, die Nachhaltigkeit industrieller Geräte einschließlich Pumpen zu verbessern. Die Richtlinie trat am 18. Juli 2024 in Kraft, es gilt eine Übergangsfrist von 18 Monaten bis Ende 2026. Die ältere und die neue Richtlinie schreiben vor, dass Produkte und somit auch Pumpen, die auf dem Markt angeboten werden, Mindestanforderungen an die Energieeffizienz und anderen Umweltaspekte erfüllen müssen. Diese Vorschriften treiben Innovationen voran: Hersteller sind gezwungen, schrittweise nachhaltigere, also etwa energieeffizientere Produkte zu entwickeln.
• Emissionsvorgaben und Umweltauflagen: Die Emissionsvorgaben für Industrien wurden in der EU und in vielen Ländern in den letzten Jahren verschärft, insbesondere in Bezug auf die Luft- und Wasserverschmutzung. Moderne Pumpensysteme müssen daher so konstruiert werden, dass sie diese Vorgaben einhalten, also Emissionen minimieren, aber auch einen sicheren Umgang mit potenziell gefährlichen Substanzen ermöglichen.
• CE-Kennzeichnung: In der EU müssen technischen Geräte und Produkte, und damit auch alle Pumpen, die in den Markt eingeführt werden, eine CE-Kennzeichnung tragen. Diese „Conformité Européenne“ (CE) bestätigt, dass etwa Pumpen mit den grundlegenden Sicherheits- und Umweltanforderungen konform gehen. Die CE-Kennzeichnung ist damit auch eine Antwort auf den globalen Trend hin zu mehr Sicherheitsstandards und Nachhaltigkeit in Eigenverantwortlichkeit des Herstellers.
• Arbeitsschutzvorschriften: In vielen Ländern gibt es strikte Arbeitsschutzbestimmungen, die auch Pumpenanlagen betreffen. Diese betreffen sowohl die Auslegung der Pumpen als auch die Sicherheitsvorkehrungen, um Unfälle und Gesundheitsrisiken durch den Betrieb von Pumpen zu minimieren.
• Gesetzgebung in Bezug auf Nachhaltigkeit: Im Rahmen der Ecodesign und kommenden ESPR sind auch Pumpen zum Beispiel in Bezug auf Recyclefähigkeit und Langlebigkeit hin auszulegen.

Fazit

Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Industrien zeigen, wie wichtig Pumpen für die Aufrechterhaltung zahlreicher Produktionsprozesse sind. Aktuelle Entwicklungen wie die Verbesserung der Energieeffizienz, die Digitalisierung der Pumpe und die Schaffung wartungsfreier Modelle tragen dazu bei, dass Pumpentechnologien immer effektiver, umweltfreundlicher und nachhaltiger werden. Gleichzeitig erfordert die Einhaltung neuer gesetzlicher Vorgaben eine ständige Anpassung der Pumpentechnologien, um den globalen Standards gerecht zu werden. Die Zukunft der Pumpentechnik wird von Innovationen geprägt sein, die sowohl die Anforderungen der Industrie als auch die der Umwelt berücksichtigen. Der Fachverband Pumpen + Systeme des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) mit Sitz in Frankfurt am Main unterstützt diesen Weg seit langem, durch einen eigenen Forschungsfonds Pumpen.