Druckverlust berechnen – Rechner für Rohrleitungen

Druckverlust berechnen in einem Rohr

Beim Druckverlust berechnen Sie, wie viel Druck das Wasser auf dem Weg durch ein Rohr verliert. Die Formel nach Darcy-Weisbach lautet: Druckverlust = λ × (Länge ÷ Durchmesser) × (Dichte × v² ÷ 2). Dabei ist λ die Rohrreibungszahl und v die Strömungsgeschwindigkeit.

Ein Beispiel: 30 l/min fließen durch ein Rohr mit 25 mm Innendurchmesser und 20 m Länge. Die Geschwindigkeit beträgt 1,02 m/s. Der Druckverlust im geraden Rohr liegt bei 101 mbar oder 0,10 bar. Mit einem Zuschlag von 30 % für Bögen und Armaturen sind es 0,132 bar.

Wer den Druckverlust in Rohrleitungen berechnen will, braucht drei Angaben: Durchfluss, Innendurchmesser und Länge. Der Rechner oben macht diese Schritte für Sie. Er rechnet für Wasser bei etwa 20 °C. Die Rohrreibungszahl bestimmt er aus der Strömung und der Rauheit des Materials.

Beim druckverlust wasserleitung berechnen im Haus gilt dieselbe Formel. Die Leitung von der Hauswasserübergabe bis zur Entnahmestelle ist ein Rohr mit mehreren Abschnitten.

So arbeitet der Rechner

1. Geschwindigkeit: Durchfluss geteilt durch den Rohrquerschnitt. Den Durchfluss ermitteln Sie zum Beispiel mit dem Rechner Volumenstrom berechnen.
2. Reynolds-Zahl: sie zeigt, ob die Strömung glatt oder verwirbelt ist. In Haustechnik-Leitungen ist sie meist verwirbelt.
3. Rohrreibungszahl λ: hängt von der Rauheit des Rohres und der Reynolds-Zahl ab.
4. Druckverlust: nach der Formel oben, danach der Zuschlag.

Eine lange Rohrleitung teilen Sie in Abschnitte. Die rohrleitung druckverlust berechnen Sie dann je Abschnitt, und die Werte addieren Sie. Die Formel nach Darcy-Weisbach bleibt dieselbe.

Wichtig ist der Innendurchmesser, nicht der Außendurchmesser. Ein Kupferrohr 28 × 1,5 mm hat innen 25 mm.

Rechenbeispiele

Leitung: 30 l/min, 25 mm, 20 m, Kupfer

• Geschwindigkeit: 1,02 m/s
• Rohr gerade: 101 mbar, das sind 5,1 mbar je Meter
• Mit 30 % Zuschlag: 0,132 bar

Für eine Heizungsleitung liegen 5,1 mbar je Meter deutlich über dem Planungswert von etwa 1 bis 2 mbar je Meter. Mit 32 mm Innendurchmesser sinkt der Wert bei gleichem Durchfluss auf 31 mbar, also 1,6 mbar je Meter.

Gleiche Leitung aus verzinktem Stahl

• Rauheit: 0,15 mm statt 0,0015 mm
• Rohr gerade: 148 mbar, das sind 7,4 mbar je Meter
• Mit 30 % Zuschlag: 0,192 bar

Längere Leitung: 60 l/min, 32 mm, 40 m, Kupfer

• Geschwindigkeit: 1,24 m/s
• Rohr gerade: 213 mbar
• Mit 30 % Zuschlag: 0,276 bar

Druckverlust Fußbodenheizung: jeden Kreis einzeln rechnen

Beim druckverlust fußbodenheizung berechnen gehen Sie anders vor als bei einer Hauptleitung. Jeder Heizkreis ist eine eigene Schleife mit eigenem Durchfluss. Ein Verteiler mit acht Kreisen speist jede Schleife nur mit einem Teil der Gesamtmenge.

Schleife mit 100 m Rohr 16 × 2 mm (12 mm Innendurchmesser), 100 l/h

• Geschwindigkeit: 100 l/h = 0,0278 l/s, geteilt durch 1,13 cm² Querschnitt ergibt 0,25 m/s
• Druckverlust: rund 11 kPa, das sind etwa 113 mbar

Die Hauptleitung trägt dagegen den Durchfluss aller acht Kreise. Dort ist die Geschwindigkeit höher, und der Verlust steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Deshalb rechnen Sie die Hauptleitung getrennt.

Die Pumpe muss den Kreis mit dem größten Verlust versorgen. Die Leistung dafür berechnen Sie mit dem Rechner Pumpenleistung berechnen.

Rauheit der Rohrmaterialien

Material	Rauheit im Rechner
Kupfer, Kunststoff, Mehrschichtverbund	0,0015 mm
Stahlrohr, neu	0,045 mm
Stahlrohr verzinkt	0,15 mm

Das sind Richtwerte für neue Rohre. Alte Leitungen mit Ablagerungen haben eine höhere Rauheit und damit einen größeren Verlust.

Einheiten umrechnen

• 1 bar = 1.000 mbar = 100.000 Pa
• 1 bar entspricht etwa 10 m Wassersäule
• 0,132 bar sind also rund 1,3 m Wassersäule

Tipps und typische Fehler

• Innendurchmesser verwenden. Ein falscher Durchmesser verändert das Ergebnis stark, weil er in der Formel mit hoher Potenz steht.
• Geschwindigkeit prüfen. Über etwa 2 m/s wird eine Leitung laut. Die Geschwindigkeit berechnen Sie mit dem Rechner Strömungsgeschwindigkeit berechnen.
• Höhenunterschied extra rechnen. Der Rechner erfasst nur die Reibung. Muss Wasser in einer offenen Leitung nach oben, etwa bei Trinkwasser, kommen für jeden Höhenmeter etwa 0,1 bar dazu. In einem geschlossenen Heizkreis gleicht sich die Höhe von Vor- und Rücklauf aus.
• Pumpe passend wählen. Aus Druckverlust und Durchfluss ergibt sich die nötige Pumpenleistung.

Für Trinkwasser- und Heizungsanlagen gilt: Die endgültige Auslegung übernimmt ein Fachbetrieb.