So wählen Sie eine Solarwasserpumpe für die Bewässerung aus
Eine praktische Methode, um täglichen Wasserbedarf, dynamische Gesamtförderhöhe und verfügbare Solarenergie mit einer geeigneten Bewässerungspumpe abzugleichen.
- Solarwasserpumpe
- Auslegung von Bewässerungspumpen
- dynamische Gesamtförderhöhe
- solares Pumpsystem
Wichtige Punkte
- Wählen Sie die Pumpe nach benötigter Fördermenge und dynamischer Gesamtförderhöhe aus, nicht allein nach maximaler Menge oder maximaler Höhe.
- Betrachten Sie Pumpe, Regler, Solargenerator, Rohrleitung und Speicher als ein hydraulisches und elektrisches Gesamtsystem.
- Prüfen Sie den Betriebspunkt für saisonal unterschiedliche Wasserstände, bevor Geräte bestellt werden.
Auf dieser Seite
- Mit dem täglichen Wasserbedarf beginnen
- Tagesvolumen in Fördermenge umrechnen
- Dynamische Gesamtförderhöhe berechnen
- Pumpwasserstand verwenden
- Druck in Förderhöhe umrechnen
- Pumpenkennlinie am Betriebspunkt lesen
- Den gesamten Betriebsbereich prüfen
- Beispiel für eine technische Vorauswahl
- Solargenerator und Regler abstimmen
- Rohrleitung für die benötigte Menge auslegen
- Wasserspeicher oder Direktbetrieb wählen
- Angaben für eine Angebotsanfrage
- Abschließende Prüfliste
- Technische Grundlage und Geltungsbereich
- Quellen
Mit dem täglichen Wasserbedarf beginnen
Die Pumpenauswahl beginnt mit dem Wasserbedarf am Auslegungstag, nicht mit der Motorleistung. Schätzen Sie den Bedarf aus bewässerter Fläche, Netto-Bewässerungshöhe und Wirkungsgrad:
Tageswasser (m3/Tag) = Fläche (m2) x Netto-Bewässerung (mm/Tag) / 1.000 / Wirkungsgrad
Verwenden Sie möglichst lokale Daten zu Kultur, Boden und Klima. Die FAO-Richtlinie zur Evapotranspiration ist eine belastbare Grundlage, wenn noch kein Bewässerungsplan besteht. Berücksichtigen Sie wirksamen Niederschlag, statt den gesamten Pflanzenbedarf als Pumpvolumen anzusetzen.
Bei einer bestehenden Tropf- oder Sprinkleranlage addieren Sie außerdem die Durchflüsse aller gleichzeitig arbeitenden Tropfer oder Düsen. Das ergibt den Bedarf einer Bewässerungszone. Zonen, die nie gleichzeitig laufen, werden nicht zusammengerechnet.
Tagesvolumen in Fördermenge umrechnen
Eine Solarpumpe hat meist weniger produktive Pumpstunden als Tageslichtstunden. Am Morgen und Abend kann die Einstrahlung zum Start des Reglers reichen, ohne die Auslegungsmenge zu liefern. Verwenden Sie deshalb ein realistisches Zeitfenster für Standort und Jahreszeit:
benötigte mittlere Fördermenge = Tagesvolumen / produktive Pumpstunden
12 m3/Tag in fünf produktiven Stunden entsprechen beispielsweise 2,4 m3/h. Soll direkt bewässert werden, kann der Durchfluss der aktiven Zone höher sein als dieser Mittelwert und muss dann die Vorauswahl bestimmen.
Setzen Sie einen klar benannten Zuschlag für saisonale Schwankungen und normale Betriebsverluste an. Mehrere große Zuschläge auf Bedarf, Menge, Höhe und Generatorleistung führen schnell zu einer unnötig großen Anlage.
Dynamische Gesamtförderhöhe berechnen
Die dynamische Gesamtförderhöhe ist der Widerstand, den die Pumpe bei der gewünschten Menge überwinden muss:
Gesamtförderhöhe = Pumphöhe + Geländeanstieg + erforderliche Druckhöhe + Rohr-, Armaturen- und Filterverluste
| Bestandteil | Was gemessen wird | Häufiger Fehler |
|---|---|---|
| Pumphöhe | Vertikaler Abstand vom Pumpwasserstand zum Bezugspunkt der Abgabe | Messung ab Brunnenkopf statt ab Pumpwasserstand |
| Erforderlicher Druck | Mindestdruck an Tropfleitungen, Sprinklern oder Filtern | Mindestdruck am Feldeingang wird vergessen |
| Rohrreibung | Verluste in Rohr, Bögen, Ventilen und Filtern | Rohrwahl nur nach Pumpenanschluss |
Pumpwasserstand verwenden
Bei einem Bohrbrunnen gilt der erwartete Wasserstand während des Pumpens. Der Ruhewasserstand kann mehrere Meter höher liegen und ergibt dann einen zu günstigen Betriebspunkt.
Bei Oberflächenpumpen ist zusätzlich die Saugseite zu prüfen. Saughöhe, Rohrverluste, Wassertemperatur und die verfügbare Haltedruckhöhe bestimmen, ob die Pumpe ohne Kavitation arbeiten kann. Die maximale Förderhöhe beantwortet diese Frage nicht.
Druck in Förderhöhe umrechnen
Ein bar entspricht ungefähr 10,2 Metern Wassersäule. Benötigt der Feldeingang 1,5 bar, kommen rund 15,3 Meter zur Gesamtförderhöhe hinzu, bevor Rohr- und Filterverluste berücksichtigt sind. Der USDA NRCS Irrigation Guide behandelt Druck, Höhenunterschied und Reibung ausführlicher.
Pumpenkennlinie am Betriebspunkt lesen
Markieren Sie die benötigte Menge und Gesamtförderhöhe in der modellspezifischen Kennlinie. Nur die Kennlinie zeigt, ob die Pumpe diese Menge bei dieser Höhe liefert.
Vergleichen Sie nicht nur Katalogmaxima. Die maximale Menge liegt üblicherweise nahe null Förderhöhe; die maximale Höhe nahe null Fördermenge. Der nutzbare Bereich liegt dazwischen.
Den gesamten Betriebsbereich prüfen
Wasserstand, Filterzustand und Bewässerungszonen verändern sich. Prüfen Sie Normalbetrieb, höchste und niedrigste erwartete Förderhöhe. Regler und Bewässerungsnetz müssen den daraus entstehenden Mengenbereich vertragen.
Beispiel für eine technische Vorauswahl
Angenommen, für einen Bohrbrunnen liegen folgende Werte vor:
| Eingabe | Auslegungswert |
|---|---|
| Tagesbedarf | 12 m3/Tag |
| Produktives Pumpfenster | 5 Stunden/Tag |
| Benötigte mittlere Menge | 2,4 m3/h |
| Pumpwasserstand unter Gelände | 10 m |
| Feldeingang über Brunnenkopf | 6 m |
| Erforderlicher Eingangsdruck | 1,0 bar, etwa 10,2 m |
| Geschätzte Rohr-, Armaturen- und Filterverluste bei 2,4 m3/h | 4 m |
Der vorläufige Betriebspunkt beträgt damit 2,4 m3/h bei etwa 30,2 m Gesamtförderhöhe. Vor der Bestellung müssen die Reibungsverluste mit tatsächlichem Rohrmaterial, Innendurchmesser, Verlauf und Armaturen neu berechnet werden.
Die veröffentlichten Grenzwerte im Rakour Solarwasserpumpenprogramm eignen sich zum Ausschluss eindeutig ungeeigneter Modelle, bestätigen aber noch keine Auswahl.
| Modell | Kataloggrenzen | Ergebnis der Vorauswahl |
|---|---|---|
| 2DPC1.5-35-24-200 | 1,5 m3/h maximale Menge; 35 m maximale Höhe | Ausschluss: maximale Menge liegt unter 2,4 m3/h. |
| 3DPC3.5-35-24-300 | 3,5 m3/h; 35 m | Nur Kandidat: Kennlinie bei 2,4 m3/h und 30,2 m prüfen. |
| 3DSS1.7-100-48-500 | 1,7 m3/h; 100 m | Ausschluss: hohe Förderhöhe ersetzt fehlende Menge nicht. |
| 4DSC3.5-50-48-400 | 3,5 m3/h; 50 m | Nur Kandidat: Kennlinie, elektrische Grenzen und Generator prüfen. |
| DCPM15-14-48-550 | 15 m3/h; 14 m | Ausschluss: maximale Höhe liegt unter dem Betriebspunkt. |
Das Beispiel endet bewusst bei einer Auswahlliste. Katalogmaxima sind Grenzen und kein gemeinsamer Betriebspunkt. Schneidet keine Kennlinie den Bedarf mit ausreichender Reserve, muss das System geändert oder eine andere Pumpe gewählt werden.
Solargenerator und Regler abstimmen
Nach der hydraulischen Vorauswahl werden Kandidat, Regler und Solargenerator abgestimmt. Prüfen Sie Betriebsspannung, Leerlaufspannung (Voc), Strom, Reglergrenzen und Kabelspannungsfall.
Berechnen Sie die Leerlaufspannung des Strangs für die niedrigste erwartete Zelltemperatur. Die Modulspannung ändert sich mit der Temperatur; das Sandia PV Array Performance Model beschreibt den Temperaturkoeffizienten von Voc. Der vollständige Strang muss unter der absoluten Voc-Grenze des Reglers bleiben.
Die Nennleistung des Solargenerators liegt gewöhnlich über der Motorleistung. Das genaue Verhältnis hängt von Regler, Klima, Montagewinkel und gewünschtem Pumpfenster ab. Ausgangspunkt sind die Vorgaben des Pumpenherstellers.
Rohrleitung für die benötigte Menge auslegen
Lange oder zu kleine Rohre erhöhen die Reibung und verschieben den realen Betriebspunkt. Ein größeres Rohr kann Verluste und Energiebedarf senken, muss aber hydraulisch berechnet werden.
Prüfen Sie Steigleitung, horizontale Leitung, Bögen, Rückschlagventile, Filter und Verteiler. Der Innendurchmesser richtet sich nach Menge, Länge und zulässiger Geschwindigkeit, nicht nur nach dem Pumpenanschluss.
Wasserspeicher oder Direktbetrieb wählen
Ein Speicher vereinfacht viele Solaranlagen: Die Pumpe füllt ihn am Tag, die Bewässerung läuft später mit kontrollierter Menge. So wird schwankende Solarleistung vom Feldzeitplan getrennt und häufig auf Batterien verzichtet.
Direktbetrieb ist möglich, wenn die aktive Zone wechselnde Mengen verträgt und das Sonnenfenster zum Zeitplan passt. Die Seite zur landwirtschaftlichen Bewässerung behandelt das Zusammenspiel von Quelle, Speicher, Felddruck und Abgabe.
Angaben für eine Angebotsanfrage
Dokumentieren Sie Annahmen, Einheiten und Datenquellen:
- Wasserquelle und erwarteter Pumpwasserstand.
- Vertikaler Höhenunterschied bis zur Abgabe.
- Tagesvolumen und Zielmenge pro Stunde.
- Erforderlicher Druck am Bewässerungseingang.
- Rohrlänge, Innendurchmesser und wesentliche Armaturen.
- Standort, Saison, Solarbedingungen und Modulfläche.
- Wasserqualität, Sand, Sediment und gegebenenfalls Temperatur.
- Datenblatt der geplanten Module und niedrigste Standorttemperatur.
Abschließende Prüfliste
- Die modellspezifische Kennlinie schneidet Menge und Gesamtförderhöhe.
- Saisonale Wasserstände sind berücksichtigt.
- Rohr- und Filterverluste wurden bei der gewählten Menge berechnet.
- Betriebsspannung und kalte Leerlaufspannung liegen innerhalb der Reglergrenzen.
- Kabellänge und Leiterquerschnitt sind geprüft.
- Das Angebot nennt Betriebspunkt und verwendete Unterlagen.
Fehlt ein Punkt, ist die Auswahl nicht abgeschlossen. Übermitteln Sie die Messwerte über die Projektanfrage, damit alle Kandidaten am gleichen Betriebspunkt bewertet werden.
Technische Grundlage und Geltungsbereich
Dieser Leitfaden wurde vom Rakour Anwendungsteam für Solarpumpen erstellt und am 20. September 2026 technisch geprüft. Er verbindet die verlinkten Rakour Produktdaten mit etablierten Bewässerungs- und Photovoltaikreferenzen.
Er dient der Vorauswahl und ersetzt weder aktuelle Kennlinie und Reglerhandbuch noch Standortaufnahme, örtliche Elektrovorschriften oder die Prüfung durch qualifizierte Fachleute. Bestellen Sie keine Pumpe allein anhand maximaler Menge und Höhe.
Quellen
- FAO, Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements, Irrigation and Drainage Paper 56.
- USDA NRCS, National Engineering Handbook, Part 652: Irrigation Guide.
- Sandia National Laboratories PVPMC, Sandia PV Array Performance Model.
- Rakour, Solarwasserpumpen, für die im Beispiel verwendeten Produktgrenzen. Die endgültige Auswahl erfordert die aktuelle Kennlinie und Dokumentation des exakten Modells.
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