Wenn feinste Partikel jede Dichtung aufreiben

Silikathaltige Suspensionen bestehen aus feinsten mineralischen Partikeln in einer Flüssigkeit. Im vorliegenden Fall liegen sie im Nanometerbereich, bei einem Feststoffanteil von bis zu 30 Prozent. Gerade diese Feinheit ist das Problem: Die Partikel gelangen in Dichtspalte, in die kein grobes Korn käme.

Bisher fördert eine Exzenterschneckenpumpe. In ihrer Gleitringdichtung wirkten die Silikatpartikel wie ein Schleifmittel und trugen die Dichtflächen kontinuierlich ab. Die Folge war eine Kette: zunehmende Leckage, sinkende Standzeit, wachsender Wartungsaufwand. Verstärkt wurde das durch die Neigung des Mediums zur Kristallisation, die Dichtflächen und bewegliche Bauteile zusätzlich belastet. Auch Rotor und Stator verschlissen. Der Betreiber beziffert die Kosten je Schadensfall auf mehrere tausend Euro — und die Schäden traten laufend auf.

Dazu kam ein zweites, im Alltag ebenso lästiges Problem: Das alkalische Medium schäumt bei Lufteintrag. Der Schaum verlängerte die Abfüllzeit je Kanister, und was überlief, war verloren.

Bevor eine geeignete Pumpe ermittelt wurde, ist die Suspension im HODD-Technikum unter realitätsnahen Bedingungen untersucht worden. Im Mittelpunkt standen drei Fragen: Wie verhält sich das Medium beim Fördern? Wie stark schäumt es? Und was bedeutet das für die Hydraulik der Pumpe?

Der Versuchsaufbau arbeitet mit einem durchsichtigen Pumpenkopf. Damit ist im Betrieb sichtbar, was sonst verborgen bleibt: wie sich die Kammer füllt, wie sich das Medium beim Hub verhält, ob und wo Luft eingetragen wird. Die Aufnahmen auf dieser Seite stammen aus diesen Versuchen; die blaue Einfärbung macht den Füllstand im Kopf erkennbar.

Erst auf dieser Grundlage wurde das Konzept für die Pumpe entwickelt.

Die ideale Lösung ist eine Pumpe des Typs TP, mit medienberührten Bauteilen aus Polypropylen und Polyethylen.

Der entscheidende konstruktive Punkt ist eine Abwesenheit: Im Fördermedium arbeitet keine rotierende Welle und keine Gleitringdichtung. Damit entfällt genau die Stelle, an der sich die Silikatpartikel zuvor festgesetzt und die Dichtflächen abgetragen haben. Es gibt sie schlicht nicht mehr.

Für das Schäumen zahlt eine zweite Eigenschaft ein: Die Strömungsgeschwindigkeiten in der Pumpe sind niedrig. Das Medium wird schonender gefördert, und es wird weniger Luft eingetragen als bei einer Bauart, die das Medium beschleunigt.

Der Betreiber erhält einen Lösungsvorschlag, dessen Auslegung auf Versuchen mit seinem eigenen Medium beruht und nicht auf einem Datenblatt. Die Verschleißstelle, die zuvor laufend Kosten verursacht hat, ist konstruktiv nicht mehr vorhanden.

Ein Hinweis zur Einordnung: Die Umsetzung ist für 2026 geplant. Die Aussagen zu Verschleiß, Schaumbildung und Energiebedarf beruhen auf der Erprobung im Technikum und auf dem konstruktiven Aufbau der Pumpe, nicht auf Messungen im laufenden Anlagenbetrieb.