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Tiefbrunnenpumpen

Tiefbrunnenpumpen sind Aggregate die das Wasser direkt aus dem Brunnen oder der Zisterne fördern. Sie haben keine Ansaugleitung und müssen deshalb bei Inbetriebnahme nicht angefüllt werden. Beim Einschalten wird das Wasser direkt aus dem Reservoir in die Leitung gepumpt.

Das einschalten der Pumpe kann per Hand, über einen Druckschalter oder von einem Bewässerungscomputer übernommen werden. Steuert man die Pumpe über einen Druckschalter wird diese beim öffnen des Wasserhahns zugeschaltet.


Vier Preisklassen – vier Tiefbrunnenpumpen – die Übersicht



Wie funktionieren Tiefbrunnenpumpen


Tiefbrunnenpumpen sind in Modulbauweise aufgebaut und bestehen aus zwei Hauptkomponenten.Dies sind der Motor und das Hydraulikteil (Druckstufe). Der Elektromotor befindet sich meist am unteren Ende der Pumpen und erzeugt eine mechanische Drehbewegung. Diese Rotation treibt über eine Kupplung die Pumpenwelle der Hydraulik an.

Die Hydraulik moderner Tiefbrunnenpumpen besteht im Inneren meist aus mehreren Laufrädern. Über eine Pumpenwelle sind diese miteinander verbunden. Das einströmende Wasser wird durch die schnelle Drehbewegung des Motors im ersten Laufrad beschleunigt und durch die Zentrifugalkraft in das nächste Laufrad befördert.

Durch jede Stufe wird der Austrittsdruck des Wassers weiter erhöht, was es möglich macht mit dieser Technik Wasser effizient auch aus großen Tiefen zu fördern.

Die maximale Ansaughöhe von Saugpumpen beispielsweise ist physikalisch auf  10 Meter begrenzt (geodätiche Saughöhe).


Tiefbrunnenpumpen im Angebot



Vier Preisklassen – vier Tiefbrunnenpumpen – die Details


Die Preiswerte:

Buoqua Tiefbrunnenpumpe 220V 250W Brunnenpumpe Tiefbrunnenpumpe 0.25KW 50HZ Deep Well Pump Tiefenpumpe 1020L/H Submersible Pump mit 14m Kabel

72,11 €

inkl. 16% gesetzlicher MwSt.
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Das Angebot an 2″ Brunnenpumpen ist recht überschaubar.
Die kleine, aber durchaus zweckmäßige, Verpackung enthält die Pumpe, ca. 14m Kabel mit deutschem Stecker und eine Bedienungsanleitung.

Die Pumpe ist aus Edelstahl und macht einen durchaus wertigen Eindruck. Lediglich die Ösen für das Sicherungsseil sind etwas scharfkantig und sollten vor der Anbringung dieses entgratet werden.

FAZIT:  Für kleine Brunnendurchmesser empfehlenswert


Die Robuste:

T.I.P. 30177 Tiefbrunnenpumpe Edelstahl AJ 4 Plus 95/40, bis 5.500 l/h Fördermenge

176,99 €

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Die Nutzung von gesammeltem Wasser aus Zisternen oder auch aus Brunnen ist eine sehr kostengünstige und umweltbewusste Art der Wasserversorgung. Mit ihrer hohen Kapazität, speziellen Bauart und Technik eignen sich Tiefbrunnenpumpen von T.I.P. sehr gut für diesen Verwendungszweck.

Die Montage des elektronischen Steuerungssystems Brio 2000-M* ermöglicht die Nutzung des Wassers wie aus der Leitung – durch Schließen und Öffnen von Hähnen.

  • Besonders hochwertige Ausführung, Technik, Bauart
  • Zur Förderung von Wasser aus sehr großer Tiefe
  • Weiterleitung der Flüssigkeit mit hohem Druck
  • Zum Einsatz in Brunnen, Zisternen, Schächten
  • Für besonders enge Bohrbrunnen ab Ø 10 cm
  • Bestens geeignet zur automatischen Wasserversorgung durch Automatisierung mit Spezialzubehör
  • Modell mit besonders langem Anschlusskabel

FAZIT:  Ideal für kleine Öffnungen an Brunnen, Zisterne oder Tanks (IBC) ab Ø 10 cm. Hochwertig verarbeitet.


Der Allrounder:

Metabo 0250500050 Tiefbrunnenpumpe TBP 5000 M

377,50 €

inkl. 16% gesetzlicher MwSt.
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  • Speziell geeignet für große Tiefen wie in Bohrbrunnen und Schächten
  • Zur Gartenbewässerung und Grundwasserförderung, sowie zum Fördern, Auspumpen, Leerpumpen und Umwälzen von Klarwasser
  • Überlastschutz: schützt den Motor vor Überhitzung
  • Integriertes Rückschlagventil verhindert Leerlaufen der Pumpe beim Abschalten für kurze Wiederanlaufzeit bei erneutem Start
  • Robuster Pumpenkopf mit Messinggewindeeinsatz und Befestigungsösen für das Ablassseil
  • Für Bohrbrunnen-Ø 100 mm (4″) geeignet
  • 8-stufiges Pumpenlaufwerk für besonders hohe Förderleistung
  • Langlebiges Pumpengehäuse aus rostfreiem Edelstahl
  • 22 m langes Anschlusskabel für mehr Eintauchtiefe

FAZIT:  Eine Tiefbrunnenpumpe für viele Einsatzzwecke. Empfehlenswert für die Gartenbewässerung aus Brunnen.


Die Spitzenklasse:

Grundfos SQ Tauchpumpe SQ3 – 40/30 m 0.1 – 0. 63 kW 3 „

897,49 €

inkl. 16% gesetzlicher MwSt.
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Die SQ3-40 ist eine mehrstufige Unterwasserpumpe. Die Pumpen der SQ-Serie arbeiten, fest in den Brunnen eingebaut, wartungsfrei, frostsicher, Trockenlauf- und Über- / Unterspannungsfest sowie vor Überhitzung und Überlastung geschützt. Sie sind aus korrosionsbeständigem Edelstahl gefertigt. Der Einbau ist vertikal und horizontal möglich.

  • SQ3-40 ist eine mehrstufige Unterwasserpumpe
  • Pumpengehäuse und Motorwelle bestehen aus robustem und korrosionsfreiem Edelstahl
  • Deutliche Energieersparnis gegenüber selbstansaugenden Pumpen
  • Die Pumpe SQ3-40 ist geschützt vor Überhitzung und Überlastung
  • Geringe Geräuschentwicklung

FAZIT:  Empfehlenswert für alle die auf hochwertige Qualität und Langlebigkeit wert legen.


Zubehör für Tiefbrunnenpumpen


Arbeitet die Brunnenpumpe nur mit einem immer offenen Austritt des Wassers, dann benötigt man keine Druckregelung. In diesem Fall wird die Pumpe lediglich über einen An- und Ausschalter betätigt. Das Schalten durch einen Bewässerungscomputer ist auch möglich.

Soll die Pumpe automatisch anschalten, sobald ein Wasserhahn oder Ventil der Gartenbewässerung geöffnet wird und automatisch stoppen, sobald diese wieder geschlossen werden, so spricht man von einer automatischen Wasserversorgung. Dazu werden einige zusätzliche Bauteile, jedoch mindestens ein elektronischer Druckschalter benötigt.



Was ist besser?  ein mechanischer oder ein elektronischer Druckschalter


Mechanischen Druckschalter gibt es schon seit vielen Jahren. Diese haben sich  in den verschiedensten Pumpensystemen bewährt. Diese Art von Schalter wird über eine gefederte Wippe gesteuert und schaltet die Pumpe, allerdings nur, wenn ein zuvor eingestellter Mindestdruck unterschritten wird. Für die Änderung des Drucks wird die Federspannung verändert.. Praktisch kann das bedeuten, dass die Pumpe eingeschaltet wird, sobald der Druck unter 3 Bar fällt und wieder ausgeschaltet, wenn der Druck z.B. über 4 Bar steigt.

Beim Einbau eines mechanischen Druckschalters ist es sinnvoll einen Druckanzeiger zu installieren. Hierdurch werden die Drücke sichtbar und können leichter eingestellt werden.

Die meisten mechanischen Druckschalter für Tiefbrunnenpumpen sind allerdings Werkseitig fest eingestellt.

Elektronische Druckschalter

Seit einigen Jahren werden auch elektronische Druckschalter (Presscontrol) genutzt. Diese Schalter haben den Vorteil, dass die Pumpen automatisch ausgeschaltet werden, sobald kein Wasser mehr gefördert wird. Hierdurch wird ein Trockenlaufen der Pumpe bei Wassermangel verhindert. Besonders bei Brunnen, welche nur ein begrenztes Wasserangebot haben, kann ein solcher Schalter sinnvoll sein.

Allerdings sind diese Druckschalter nicht einstellbar und schalten die Pumpe immer  bei 1,5 Bar oder je nach Fabrikat auch 2,2 Bar ein. Registriert der Sensor für mehrere Sekunden keinen Durchfluss mehr, dann wird die Pumpe ausgeschaltet. In diesem Fall hat die Pumpe ihren maximalen Druck erreicht. Somit läuft die Pumpe mit jedem Pumpzyklus zwangsweise bis zu ihrem Maximaldruck, bevor sie durch den Druckschalter gestoppt wird.

Zu beachten ist: Elektronischen Druckschalter sind nicht einstellbar und auch nicht für Hochdruckpumpen über 6 Bar geeignet!

Erreicht eine Pumpe zum Beispiel 10 Bar Höchstdruck, dann wird der elektronische Schalter diese auch erst bei 10 Bar abschalten. Diesen extrem hohen Druck hält aber kaum ein bewegliches Teil in einem Wassersystem aus. Das bedeutet, dass Hochdruckpumpen auf jeden Fall bei maximal ca. 6 Bar durch einen mechanischen Druckschalter begrenzt werden sollten. Ein elektronischer Druckschalter ist dafür nicht geeignet.

Soll es doch ein elektronischer Druckschalter sein empfiehlt sich im weiteren Verlauf des Leitungssystems einen Druckminderer zu installieren.


Ist für meinen Brunnen eine 3-Zoll oder 4-Zoll Tiefbrunnenpumpe sinnvoll?


4-Zoll Tiefbrunnenpumpen sind optimal für Brunnen mit einem Durchmesser von mindestens 100mm geeignet und haben deutliche Vorteile gegenüber 3-Zoll Modellen.

Oft werden Brunnen aus Kostengründen mit einen Durchmesser von lediglich 80mm gebohrt. In dem Fall bleibt nur die Wahl einer 3-Zoll Pumpe inklusive der damit verbundenen Nachteile wie geringere Fördermengen bei höherem Stromverbrauch. Pumpen mit einem  Durchmesser von 3-Zoll sollten deshalb nur eingesetzt werden, wenn der Brunnen einen geringeren Innendurchmesser als 100mm aufweist. Um diesen Nachteil zu kompensieren setzen einige Hersteller auf eine Drehzahlerhöhung, was die Pumpenleistung zwar erhöht jedoch die Lebensdauer der Hydraulik reduziert. Schleifstoffe wie beispielsweise Sand wirken bei erhöhter Drehzahl deutlich aggressiver auf die Laufräder und nutzen diese schneller ab.


Welche Leistung sollte meine Tiefbrunnenpumpe haben?


Für die Leistung einer Tiefbrunnenpumpe sind zwei Merkmale entscheidend, die von dem Hydraulikteil der Pumpen vorgegeben werden:

  • Die maximale Förderleistung
  • Die maximale Druck bzw. Förderhöhe

Damit die angebenden Werte erreicht werden, wird ein passender Motor benötigt. Dabei spielt es keine Rolle ob der Motor 1-Phasig oder 3-Phasig betrieben wird, solange Motorleistung (kW) und Drehmoment (daN) passen.

Die Förderleistung und der Arbeitsdruck reduzieren sich je höher das Wasser gepumpt werden muss. Die Höhe die beim Pumpen überwunden  werden muss ist somit einer der wichtigen Kriterien zur Auswahl der passenden Tiefbrunnenpumpe.


Wie viel Druck benötigt meine Tiefbrunnenpumpe?


Der Druck angegeben in Bar ist gleichzusetzen mit der maximalen Förderhöhe. Der Druck einer Tiefbrunnenpumpe reduziert sich pro 10 Meter Förderhöhe um 1 Bar.

Somit leistet eine Pumpe mit einer maximalen Förderhöhe von 50 Metern einen Arbeitsdruck von 5,0 Bar. Wenn diese Pumpe jedoch bis zum Entnahmepunkt eine Höhe von 30 Metern überwinden muss, so liegt der an der Wasseraustrittsöffnung verbleibende Arbeitsdruck bei nur noch 2 Bar.


Wie viel Leistung benötigt eine Pumpe wenn sie für die Gartenbewässerung genutzt wird?


Für die Antwort dieser Frage müssen einige Punkte beachtet werden:

Wasserdruck:

Als erstes ist die Festlegung des entsprechenden Mindest- Wasserducks, den die Pumpe erzeugen soll,  nötig. Anhand des folgenden Beispiels sieht man, welche Rechenschritte erforderlich sind.

Nehmen wir an, der Wasserspiegel im Rohr des Brunnens liegt bei 10 Meter Tiefe und das Wasser soll über einen Niveau Unterschied von 6 Meter verteilt werden. Der maximalen Druck am Wasserauslass soll  4 Bar betragen, dann beträgt die gesamte Förderhöhe 16m (6 Meter + 10 Meter) Diese Förderhöhe wird durch 10 geteilt, was einen Druckverlust alleine durch die zu überwindenden Höhe von 1,6 Bar ergibt. Zusätzlich entsteht in der Praxis ein um ca. 30 %  von  1,6 Bar ( = ca. 0,5 Bar ) zusätzlicher Druckverlust durch Bögen, Reibung am Rohr usw.

Zusammengerechnet beläuft sich der Druckverlust bei diesem Beispiel dann auf ca. 2,1 Bar ( 1,6 Bar + 0,5 Bar) . Die Pumpe muss also ca. 6,1 Bar Druck aufbauen, um an der höchsten Stelle noch 4 Bar Druck zu erreichen.  Das entspricht in etwa dem in Deutschland anliegenden Hauswasser Druck.

Es ist aber nicht empfehlenswert, wenn Pumpen auf Dauer immer bis zu ihrem maximalen Druck arbeiten müssen. Die beste Effizienz wird erreicht, wenn der benötigte Druck bei ungefähr 70-80 % Prozent vom Höchstdruck liegt. Für unsere Rechenbeispiel heißt das: Wir addieren noch mal 20 % auf die 6,1 Bar und kommen dann auf ungefähr 7,5 Bar.

Als Ergebnis steht dann fest: Die ideale Pumpe für diesen Anwendungsfall sollte einen maximalen Druck von ca. 7,5 Bar aufbauen können.

Fördermenge:

Der Zweite Punkt ist die Fördermenge: Ein Gartenwasserhahn, welcher sein Wasser aus dem öffentlichen Wassernetz erhält, fördert abhängig von der Entfernung zu dem Hauptanschluss des Hauses und der Rohrstärke zwischen 2 000l und 3500l Wasser in der Stunde. Eine Gartenbewässerung benötigt , je nach Regnermodell, zwischen 300 und 1500 Liter in der Stunde.

Jede Tiefbrunnenpumpe hat ein Diagramm, aus welchem hervorgeht, wieviel Liter Wasser pro Stunde bei einer bestimmten Förderhöhe geliefert wird.

Vorsicht: Diese Fördermenge aus dem Diagramm stimmt aber nur, wenn das Rohr von der Pumpe zur Zapfstelle nicht verengt ist und der Durchmesser des Förderrohres die selbe Stärke, wie auch am Wasserabgang der Pumpe ist. Wenn für den Wassertransport von der Pumpe zur Zapfstelle ein 1 Zoll Rohr verwendet wird, die Pumpe aber einen 1 1/4 Zoll Anschluss besitzt, dann stimmen die Werte des Diagramms nicht mehr und die Pumpe wird die Werte aus dem Diagramm nicht voll erreichen.


In welcher Tiefe sollten die Pumpen im Wasser hängen?


Sehr wichtig ist, dass die Pumpe nie im Bereich des Filterrohres positioniert wird. Der Filter ist der Bereich des Brunnenrohres, der seitlich geschlitzt ist wodurch das Wasser in das Brunnenrohr eintritt. Durch eine partielle Anströmung in dem kleinen Bereich des Filterrohres können Turbulenzen im Grundwasser entstehen. Dieses kann zu Ausfällungen der Wasserinhaltsstoffe von Kalk, Mangan und Eisen führen. Aus diesem Grund sollte die Pumpe immer ungefähr einen Meter über dem Bereich des Filterrohres hängen. So wird dieser Bereich über die komplette Länge gleichmäßig belastet wird .Zusätzlich wird  noch gewährleistet, dass sich das an der Pumpe von unten vorbeifließende Grundwasser den Motor umspült und kühlt.

Falls die Pumpe unter dem Filterrohrbereich eingebaut werden soll, muss auf jeden Fall ein Saugschutzmantel installiert werden. Dieser sorgt dann für eine Zwangsumströmung des Unterwassermotors. Ideal ist es, die Pumpe so hoch wie eben möglich in dem Brunnenrohr aufzuhängen. Die Mindestmenge Wasser, die über der Pumpe steht, ist aber auf jeden Fall zu beachten. Eine Pumpe, die sich am Grund des Bohrloches befindet, wirbelt sehr viel mehr Sand auf. Wenn der Motor den Boden berührt, dann ist eine Kühlung der Motormantels nicht mehr gesichert. Wenn eine Pumpe zu hoch hängt, dann besteht die Möglichkeit, dass beim Pumpen der Wasserspiegel in Brunnennähe absinkt (Saugtrichter ) und so Luft angesaugt wird. Das kann zu Schäden führen, da keine ausreichende  Kühlung  vorhanden ist.


Wie sollten die Rohrleitungen für die Tiefbrunnenpumpen ausgelegt sein?


Ich empfehle ein flexibles PE Rohr, mit einem Durchmesser von mindestens einem Zoll (32mm) . Am besten ist ein Rohr welches im Durchmesser dem oberen Anschluss der Pumpe entspricht. PE Rohr bis 2 Zoll (63mm) gibt es im Fachhandel. Baumärkte führen PE Rohr meist nur bis 1 Zoll (32mm) Die Verlegung ist sehr einfach. Es gibt die verschiedensten Arten von Verschraubungen. Das Rohr ist steif genug um beim Einschalten dem Drehmoment der Pumpe zu widerstehen. Von der Verwendung eines Wasserschlauch rate ich ab, egal aus welchem Material. Diese Schläuche verdrehen sich zu leicht mit dem Zugseil und dem Kabel.


Wie viel Sand können Tiefbrunnenpumpen vertragen?


Tauchpumpen mit mehreren Stufen werden prinzipiell auf Dauer durch Sand beschädigt. Die Körner erzeugen eine Reibung und schleifen so die Zentrifugalscheiben immer weiter ab. Dadurch nimmt je nach  Laufzeit der Pumpe und Menge an Sand, der Druck und die Förderleistung der Pumpe immer weiter ab. Die meisten Hersteller geben eine bedingte Sandfestigkeit von zum Beispiel 50 Gramm pro 1000 Liter Wasser an. Das heißt aber nur, dass wenn die Sandbelastung gering ist, die Pumpe erst nach vielen Jahren beschädigt wird.

Jedes einzelne Sandkorn wirkt wie eine Schleifscheibe und schädigt die Pumpe mit steigender Menge und Dauer. Deshalb ist die richtige Positionierung wie oben beschrieben so wichtig.


Wie wird das Stromkabel am Rohr befestigt?


Hierzu darf auf keinen Fall Klebeband benutzt werden, da dieser sich auflösen kann. Wenn die Reste dann in das Rohr fallen besteht die Möglichkeit, dass der Wassereinlass der Brunnenpumpe verstopft. Eine Fixierung ist nur durch passenden Kabelbinder sinnvoll.


Kann man mit Tiefbrunnenpumpen aus einem gemauerten Brunnen oder einer Zisterne fördert?


Da die Tiefbrunnenpumpen Rohrpumpen sind, und durch das am Motor vorbeiströmende Wasser gekühlt werden müssen, kann hierfür diese sogenannte „Mantelstromkühlung“ auch einfach selbst hergestellt werden.

Man benötigt für eine 4 Zoll Pumpe ein Kunststoffrohr mit einer Nennweite von ungefähr 100 mm. Das Rohr sollte ungefähr 10 cm länger als der Motor sein. Dieses Rohr wird dann über den unteren Teil der Pumpe, also dem Motor inklusive des Wassereinlasses gezogen, und im oberen Bereich Abgedichtet. Hierzu eignet sich Silikon hervorrabend. durch diese Konstruktion strömt das ganze geförderte Wasser am Motor der Pumpe vorbei und kühlt diesen.

Für kleinere Anwendungen aus Fässern und Tonnen sollte man lieber eine Regentonnenpumpe benutzen.


Fazit:


Tiefbrunnenpumpen lassen sich vielseitig bei der Gartenbewässerung einsetzen. Am effektivsten kommen sie, wie der Name schon sagt in einem Brunnen zum Einsatz. Hoher gleichbleibender Druck sowie eine ausreichende Fördermenge machen sie zur idealen Voraussetzung für die Gartenbewässerung.