Für eine Biogasanlage ist die Exzenterschneckenpumpe in den meisten Fällen die bessere Wahl, wenn es um die Förderung dickflüssiger, feststoffhaltiger Substrate geht. Die Rachenpumpe (auch Würgepumpe oder Schlauchpumpe genannt) hat ihre Stärken bei bestimmten Einsatzszenarien, etwa bei stark faserhaltigen oder abrasiven Medien. Welche Pumpe konkret passt, hängt vom Substrat, der Anlagengröße und den Wartungskapazitäten ab. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen dazu.
Wie unterscheiden sich Rachenpumpe und Exzenterschneckenpumpe technisch?
Eine Rachenpumpe fördert das Medium durch das rhythmische Zusammendrücken eines flexiblen Schlauchs, ähnlich wie eine Peristaltikpumpe. Eine Exzenterschneckenpumpe transportiert das Medium durch die Drehbewegung eines exzentrisch laufenden Rotors innerhalb eines elastischen Stators. Beide Bauarten erzeugen einen gleichmäßigen, pulsationsarmen Förderstrom, unterscheiden sich aber grundlegend im Verschleißverhalten und in der Fördercharakteristik.
Bei der Rachenpumpe ist der Schlauch das zentrale Verschleißteil. Er muss regelmäßig gewechselt werden, ist aber vergleichsweise einfach zugänglich. Die Pumpe kommt gut mit Fremdkörpern zurecht, weil harte Partikel den Schlauch passieren können, ohne die Mechanik zu beschädigen. Allerdings ist die erreichbare Druckleistung begrenzt, und bei sehr hohen Feststoffanteilen steigt der Schlauchverschleiß erheblich.
Die Exzenterschneckenpumpe arbeitet mit einem Rotor aus gehärtetem Stahl und einem Gummistator. Dieses Prinzip erlaubt hohe Drücke, präzise Dosierung und die Förderung sehr zähflüssiger Medien. Der Rotor-Stator-Kontakt erzeugt jedoch Reibung, weshalb Trockenlauf unbedingt vermieden werden muss. Dafür ist die Förderleistung bei dickflüssigen Substraten deutlich stabiler als bei einer Rachenpumpe.
Welche Pumpe ist besser für dickflüssige Substrate in Biogasanlagen geeignet?
Für dickflüssige Substrate wie Maissilage, Grassilage oder Rindergülle mit hohem Trockensubstanzgehalt ist die Exzenterschneckenpumpe die geeignetere Wahl. Sie erzeugt einen konstanten Förderdruck auch bei zähen Medien und kann Feststoffanteile von bis zu 10 Prozent TS und mehr verarbeiten, ohne die Förderleistung wesentlich einzubüßen.
Rachenpumpen stoßen bei sehr hohen Viskositäten und großen Feststoffstücken an ihre Grenzen. Der Schlauch kann bei dauerhafter Belastung durch abrasive Partikel schnell verschleißen, was die Betriebskosten in die Höhe treibt. Bei dünnflüssigen bis mittelviskosen Substraten, etwa bei vorbehandelter Gülle oder Prozesswasser, kann die Rachenpumpe durchaus mithalten.
Biogasanlagen, die mehrere Substrate kombinieren oder saisonal auf unterschiedliche Einsatzstoffe umstellen, profitieren besonders von der Flexibilität einer Exzenterschneckenpumpe. Sie lässt sich durch Drehzahlanpassung einfach auf verschiedene Fördermengen einstellen und eignet sich sowohl als Einpresspumpe als auch zur Dosierung.
Was kostet die Wartung von Rachenpumpe und Exzenterschneckenpumpe im Vergleich?
Die Wartungskosten beider Pumpentypen unterscheiden sich vor allem in der Art der Verschleißteile. Bei der Rachenpumpe ist der Schlauch das Hauptverschleißteil und muss je nach Betriebsintensität alle paar Monate erneuert werden. Der Austausch ist in der Regel schnell erledigt, die Teile sind preiswert. Bei der Exzenterschneckenpumpe verschleißen Rotor und Stator, deren Wechsel etwas aufwendiger ist, aber bei richtiger Wartung deutlich seltener anfällt.
Langfristig sind die Betriebskosten beider Systeme gut kalkulierbar, wenn die Pumpen korrekt dimensioniert und regelmäßig gewartet werden. Exzenterschneckenpumpen haben den Vorteil, dass viele Hersteller standardisierte Ersatzteile anbieten. APT hält ein umfangreiches Ersatzteillager mit Statoren, Rotoren, Kardangelenken und Dichtungen vor, auch für Pumpen anderer Hersteller wie Wangen, Netzsch und Vogelsang.
Ein oft unterschätzter Kostenfaktor ist die Ausfallzeit. Rachenpumpen lassen sich im Störungsfall schneller wieder in Betrieb nehmen, weil der Schlauch ohne Spezialwerkzeug gewechselt werden kann. Bei Exzenterschneckenpumpen empfiehlt sich ein Ersatzstator auf Lager, um Standzeiten bei einem Statordefekt kurz zu halten.
Wann ist eine Rachenpumpe die sinnvollere Wahl für eine Biogasanlage?
Eine Rachenpumpe ist dann sinnvoll, wenn die Biogasanlage mit stark faserhaltigen oder stark abrasiven Substraten arbeitet, bei denen ein Rotor-Stator-System schnell verschleißen würde. Auch bei der Förderung von Medien mit Fremdkörpern, etwa ungereinigter Gülle mit Strohteilen oder kleinen Steinen, ist die Rachenpumpe robuster, weil harte Partikel den Schlauch passieren, ohne die Pumpe zu blockieren.
Ein weiterer Anwendungsfall ist die Förderung von Medien, die nicht in Kontakt mit metallischen Teilen kommen sollen, etwa bei bestimmten Gärsubstraten, die chemisch aggressiv sind. Da das Medium nur den Schlauch berührt, ist die Rachenpumpe in solchen Situationen hygienisch und chemisch unkompliziert.
Kleinere Biogasanlagen oder Anlagen mit begrenztem Wartungspersonal schätzen die einfache Handhabung der Rachenpumpe. Wer keine speziell ausgebildeten Techniker vor Ort hat, kann einen Schlauchdefekt meist selbst beheben. Für Anlagen mit hohem Durchsatz, langen Förderstrecken oder hohem Betriebsdruck reicht die Leistung einer Rachenpumpe jedoch häufig nicht aus.
Welche Exzenterschneckenpumpe eignet sich für welche Biogasanlage?
Die Wahl der richtigen Exzenterschneckenpumpe hängt von der Anlagengröße, dem Substratmix und der Einbausituation ab. Kleine bis mittelgroße Biogasanlagen mit Gülle als Hauptsubstrat benötigen andere Förderleistungen als große Anlagen mit hohem Feststoffeintrag aus Energiepflanzen. Entscheidend sind Fördermenge, maximaler Betriebsdruck und die Partikelgröße im Medium.
APT bietet mit der B-Serie und der F-Serie eigene Exzenterschneckenpumpen, die speziell für die Anforderungen der Biogastechnik und Gülletechnik entwickelt wurden. Für die Flüssigbeschickung und das Einmaischen von Feststoffen steht mit der B-Serie Raptor eine Würgepumpe zur Verfügung, die einen Pumpsatz mit S-Geometrie, einen Rotor aus gehärtetem Werkzeugstahl und großzügige Revisionsöffnungen kombiniert. Diese Konstruktion erleichtert die Wartung im laufenden Betrieb und reduziert ungeplante Stillstände.
Für das Repowering bestehender Biogasanlagen, bei dem ältere Pumpen durch leistungsfähigere Systeme ersetzt werden, lohnt sich eine individuelle Beratung. Die Einbaumaße, die vorhandene Antriebstechnik und die Substratcharakteristik bestimmen, welches Modell sich nahtlos integrieren lässt. Wer unsicher ist, welche Pumpe für seine Anlage passt, sollte die spezifischen Betriebsparameter genau dokumentieren und diese als Grundlage für die Auswahl nutzen.