Andre Pohle: /* Siehe: */

2026-03-14T07:35:55Z

Siehe:

Andre Pohle: Schützte „Wie man eine Solarpumpe baut“ ([Bearbeiten=Nur automatisch bestätigten Benutzern erlauben] (unbeschränkt) [Verschieben=Nur automatisch bestätigten Benutzern erlauben] (unbeschränkt))

2026-02-18T15:24:05Z

Schützte „Wie man eine Solarpumpe baut“ ([Bearbeiten=Nur automatisch bestätigten Benutzern erlauben] (unbeschränkt) [Verschieben=Nur automatisch bestätigten Benutzern erlauben] (unbeschränkt))

Andre Pohle: Die Seite wurde neu angelegt: „Kategorie:Howtopedia-deutsch Kategorie:Wasser Kategorie:Wasser Förderung rechts ==Siehe:== Howtopedia → …“

2026-02-18T15:23:58Z

Die Seite wurde neu angelegt: „Kategorie:Howtopedia-deutsch Kategorie:Wasser Kategorie:Wasser Förderung rechts ==Siehe:== Howtopedia → …“

Neue Seite

[[Kategorie:Howtopedia-deutsch]]
[[Kategorie:Wasser]]
[[Kategorie:Wasser Förderung]]
[[Datei:Solarwaterpumping01.gif|rechts]]
==Siehe:==
[[Howtopedia]] → [[How to Make a Solar Pump]]<br>
└─ [[Howtopedia-deutsch]] → [[Wie man eine Solarpumpe baut]]<br>

=Solar (Photovoltaik) Wasserpumpen – Technische Kurzübersicht=

==Kurzbeschreibung==
*'''Problem:''' Wasserförderung für abgelegene Gemeinden & Farmen
*'''Idee:''' Wasser mit Solarenergie pumpen
*'''Schwierigkeit:''' Sehr hoch (Dimensionierung der Anlage)
*'''Preisrahmen:''' Hoch
*'''Benötigte Materialien:''' Wasserpumpe, Solarmodule, Tauchmotor (divers)
*'''Geografisches Gebiet:'''
*'''Kompetenzen:'''
*'''Wie viele Personen?'''
*'''Wie lange dauert es?'''

==Einführung==
<div class="booktext">
Wasserförderung hat eine lange Geschichte; es wurden viele Methoden entwickelt, um Wasser mit minimalem Aufwand zu pumpen. Diese nutzen verschiedene Energiequellen: menschliche Kraft, Tierkraft, Wasserkraft, Wind, Solarenergie und fossile Brennstoffe für kleine Generatoren. Die Vor- und Nachteile sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1: Vergleich der Pumpmethoden
<div align="left">
{| border="1" cellpadding="5"
|- valign="top"
| valign="top" |
| valign="top" |
Vorteile
| valign="top" |
Nachteile
|- valign="top"
| valign="top" |
Handpumpen
| valign="top" |
• lokal herstellbar<br /> • leicht zu warten<br /> • geringe Anschaffungskosten<br /> • keine Treibstoffkosten
| valign="top" |
• Verlust menschlicher Produktivität<br /> • oft ineffiziente Nutzung von Brunnen<br /> • nur geringe Fördermengen möglich
|- valign="top"
| valign="top" |
Tiergetriebene Pumpen
| valign="top" |
• stärker als Menschen<br /> • geringere „Löhne“ als menschliche Kraft<br /> • Dung als Kochbrennstoff nutzbar
| valign="top" |
• Tiere müssen ganzjährig gefüttert werden<br /> • oft in kritischen Bewässerungszeiten anderweitig eingesetzt
|- valign="top"
| valign="top" |
Hydraulische Pumpen (z. B. Widderpumpen)
| valign="top" |
• unbeaufsichtigter Betrieb<br /> • leicht zu warten<br /> • geringe Kosten<br /> • lange Lebensdauer<br /> • hohe Zuverlässigkeit
| valign="top" |
• spezifische Standortbedingungen erforderlich<br /> • geringe Fördermenge
|- valign="top"
| valign="top" |
Windpumpen
| valign="top" |
• unbeaufsichtigter Betrieb<br /> • einfache Wartung<br /> • lange Lebensdauer<br /> • für lokale Herstellung geeignet<br /> • kein Treibstoffbedarf
| valign="top" |
• Wasserspeicher für windarme Perioden nötig<br /> • hoher Planungsaufwand<br /> • nicht einfach zu installieren
|- valign="top"
| valign="top" |
Solar-Photovoltaik
| valign="top" |
• unbeaufsichtigter Betrieb<br /> • geringe Wartung<br /> • einfache Installation<br /> • lange Lebensdauer
| valign="top" |
• hohe Anschaffungskosten<br /> • Wasserspeicher für bewölkte Perioden nötig<br /> • Reparaturen oft durch Fachkräfte
|- valign="top"
| valign="top" |
Diesel- und Benzinpumpen
| valign="top" |
• schnell und einfach zu installieren<br /> • geringe Anschaffungskosten<br /> • weit verbreitet<br /> • tragbar
| valign="top" |
• Treibstoffversorgung unzuverlässig und teuer<br /> • hohe Wartungskosten<br /> • kurze Lebensdauer<br /> • Lärm- und Abgasbelastung
|}
</div></div>

==Anwendungen==
<div class="booktext">
Solarpumpen werden hauptsächlich für drei Zwecke eingesetzt:<br />
<blockquote>
• Dorf-Wasserversorgung<br />
• Viehtränke<br />
• Bewässerung
</blockquote>

Eine Solarpumpe für die Dorf-Wasserversorgung ist schematisch in Abbildung 1 dargestellt. Bei der Dorfversorgung gibt es ganzjährig konstanten Bedarf, aber Speicherung für sonnenarme Perioden ist nötig (in der Sahelzone Afrikas typisch 3–5 Tage Bedarf). In Gebieten mit Regenzeiten kann Regenwassersammlung die reduzierte Leistung ausgleichen. Die meisten der über 6000 installierten Solarpumpensysteme dienen Dorfversorgung oder Viehtränke.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping01.gif]]<br /> Abbildung 1: Dorf-Wasserversorgung
</center>

Ein Solar-Bewässerungssystem (Abbildung 2) muss berücksichtigen, dass der Bewässerungsbedarf jahreszeitlich stark schwankt. Spitzenbedarf in der Bewässerungszeit oft mehr als doppelt so hoch wie der Durchschnitt. Dadurch sind Solarpumpen für Bewässerung die meiste Zeit unterausgelastet. Wichtig: Wasserverteilung und -ausbringung minimieren Verluste, ohne zusätzliche Förderhöhe zu erzeugen und kostengünstig bleiben.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping02.gif]]<br /> Abbildung 2: Solar-Bewässerungssystem
</center>

Die Eignung gängiger Bewässerungsmethoden für Solarpumpen zeigt Tabelle 2.

Tabelle 2: Eignung gängiger Bewässerungsmethoden für Solarpumpen
<div align="left">
{| border="1" cellpadding="5"
|- valign="top"
| valign="top" |
Verteilungsmethode
| valign="top" |
<center>Typische Anwendungseffizienz</center>
| valign="top" |
<center>Typische Förderhöhe</center>
| valign="top" |
<center>Eignung für Solarpumpen</center>
|- valign="top"
| valign="top" |
Offene Kanäle
| valign="top" |
<center>50–60 %</center>
| valign="top" |
<center>0,5–1 m</center>
| valign="top" |
<center>Ja</center>
|- valign="top"
| valign="top" |
Sprinkler
| valign="top" |
<center>70 %</center>
| valign="top" |
<center>10–20 m</center>
| valign="top" |
<center>Nein</center>
|- valign="top"
| valign="top" |
Tröpfchen-/Tropfbewässerung
| valign="top" |
<center>85 %</center>
| valign="top" |
<center>1–2 m</center>
| valign="top" |
<center>Ja</center>
|- valign="top"
| valign="top" |
Überflutung
| valign="top" |
<center>40–50 %</center>
| valign="top" |
<center>0,5 m</center>
| valign="top" |
<center>Nein</center>
|}
</div></div>

==Die Technik==
<div class="booktext">
Systeme lassen sich grob in 5 Typen einteilen:

'''Tauch-Multistufen-Kreiselpumpensatz – Abbildung 3'''
Dies ist wahrscheinlich der häufigste Typ für Dorf-Wasserversorgung. Vorteile: Einfache Installation (oft mit flachem flexiblen Rohr), Motor/Pumpe unter Wasser → geschützt vor Beschädigung.
AC- oder DC-Motoren möglich (bei AC Inverter nötig). Bei Bürsten-DC-Motoren alle ~2 Jahre Bürstenwechsel (Pumpe hochziehen). Bürstenlose DC-Motoren brauchen elektronische Kommutierung. Häufigstes System: AC-Pumpe + Inverter mit PV-Array < 1500 Wp.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping03.gif]]<br /> Abbildung 3: Tauch-Multistufen-Kreiselpumpensatz
</center>

'''Tauchpumpe mit oberirdischem Motor – Abbildung 4'''
In den 1970er Jahren weit verbreitet in Westafrika (Sahel). Vorteil: Motor leicht zugänglich für Wartung (Bürstenwechsel).
Nachteile: Geringere Effizienz durch Lagerreibung in der Welle, hohe Installationskosten. Wird zunehmend durch vollständig tauchbare Systeme ersetzt.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping04.gif]]<br /> Abbildung 4: Tauchpumpe mit oberirdischem Motor
</center>

'''Hub-Kolbenpumpe (positive Verdrängung) – Abbildung 5'''
Sehr geeignet für hohe Förderhöhen und geringe Mengen (oft „Jack“ oder „Nodding Donkey“ genannt).
Fördermenge proportional zur Pumpgeschwindigkeit. Bei hohen Köpfen sind Reibungsverluste gering im Vergleich zu hydrostatischen Kräften → oft effizienter als Kreiselpumpen.
Erzeugt zyklische Last auf Motor → für Effizienz ausgleichen nötig. Oberirdische Teile daher schwer und robust; oft Leistungsregler für Impedanzanpassung.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping05.gif]]<br /> Abbildung 5: Hub-Kolbenpumpe
</center>

'''Schwimmende Motor-Pumpensätze – Abbildung 6'''
Sehr flexibel für Bewässerung in Kanälen und offenen Brunnen. Leicht tragbar, kaum Trockenlauf-Risiko. Meist einstufige Tauch-Kreiselpumpe mit bürstenlosem (elektronisch kommutiertem) DC-Motor. Oft PV-Träger mit Griff oder Schubkarren-ähnlichem Gestell für Transport.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping06.gif]]<br /> Abbildung 6: Schwimmende Motorpumpe
</center>

'''Oberflächen-Saugpumpensätze – Abbildung 7'''
Nur empfehlenswert, wenn immer jemand anwesend ist. Primärkammern und Rückschlagventile können Priming-Verlust verhindern, aber in der Praxis Probleme mit Selbstansaugen und Priming. Saugförderhöhe max. 8 m realistisch.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping07.gif]]<br /> Abbildung 7: Saugpumpensätze
</center></div>

==Leistung==
<div class="booktext">
Die Leistung einiger kommerzieller Produkte zeigt Abbildung 8. Solarpumpen fördern bis 200 m Höhe und bis 250 m³/Tag.

<center>
[[Image:Solarwaterpumping08.gif]]<br /> Abbildung 8: Pumpenleistung
</center>

Die Technik verbessert sich kontinuierlich. In den frühen 1980er Jahren lag der Wirkungsgrad (Solarenergie → hydraulische Energie) bei ca. 2 % (PV-Array 6–8 %, Motor/Pumpe 25 %). Heute erreichen effiziente Systeme >4 % täglich. Monokristalline Module >12 % Wirkungsgrad, Motor/Pumpen-Subsysteme 30–40 % Durchschnittswirkungsgrad.
</div>

==Kosten==
<div class="booktext">
Ein PV-Pumpsystem für 25 m³/Tag bei 20 m Höhe braucht in Sahel-Regionen ca. 800 Wp PV-Array. Systempreis ca. 6000 US$ FOB. Weitere Beispiele in Tabelle 3.

Preisspanne entsteht durch Komponenten: Module, Pumpe, Motor, Rohre, Verkabelung, Steuerung, Tragstruktur, Verpackung. Größere Arrays haben oft niedrigeren €/Wp. Motor/Pumpensatz je nach Anwendung: Saugpumpe <800 US$, Tauch-Bohrlochpumpe >1500 US$.

Tabelle 3: Spezifikationen von Photovoltaik-Pumpsystemen
<div align="left">
{| border="1" cellpadding="5"
|- valign="top"
| valign="top" |
Motorpumpe / Konfiguration
| valign="top" |
Fördermenge (m³/Tag) bei 5 kWh/m²/Tag Einstrahlung
| valign="top" |
Höhe (m)
| valign="top" |
Solar-Array (Wp)
| valign="top" |
Systempreis US$ FOB
|- valign="top"
| valign="top" |
Tauch-Bohrloch-Motorpumpe
| valign="top" |
40<br />25
| valign="top" |
20<br />20
| valign="top" |
1200<br />800
| valign="top" |
7000–8000<br />6000–7000
|- valign="top"
| valign="top" |
Oberirdischer Motor / Tauchpumpe
| valign="top" |
60
| valign="top" |
7
| valign="top" |
840
| valign="top" |
5000–6000
|- valign="top"
| valign="top" |
Hub-Kolbenpumpe
| valign="top" |
6
| valign="top" |
100
| valign="top" |
1200
| valign="top" |
7500–9000
|- valign="top"
| valign="top" |
Schwimmende Motor/Pumpe
| valign="top" |
100<br />10
| valign="top" |
33
| valign="top" |
530<br />85
| valign="top" |
4000<br />2000
|- valign="top"
| valign="top" |
Oberflächen-Saugpumpe
| valign="top" |
40
| valign="top" |
4
| valign="top" |
350
| valign="top" |
3000
|}
</div></div>

==Beschaffung==
<div class="booktext">
'''Bedarfsermittlung'''
Die Leistung hängt stark von guter Systemplanung ab (genaue Standort- und Bedarfsdaten). Wichtig: Präzise Annahmen zu Wasserverbrauch/Nutzungsmuster und Wasserverfügbarkeit (Brunnenertrag, erwarteter Absenkung).

Pro-Kopf-Trinkwasserbedarf variiert stark je nach Verfügbarkeit. Langfristiges Ziel: ausreichend für Trinken, Waschen, Sanitär. Kurzfristig oft 40 Liter/Person/Tag → Dorf mit 500 Einwohnern = 20 m³/Tag. Meist kombiniert mit Viehtränke.

Bewässerungsbedarf hängt von Kulturarten, Grundwasserbeitrag und Effizienz der Verteilung/Ausbringung ab. Konsultiere lokale Experten oder FAO-Dokument „Crop Water Requirements“ (J. Doorenbos, W.O. Pruitt, FAO Rom, 1977).

'''Wasserverfügbarkeit prüfen'''
Mehrere Parameter messen: Tiefe des Wasserspiegels unter Gelände, Höhe des Speichertanks/Auslass über Gelände, saisonale Schwankungen. Bei Brunnen/Bohrungen: Absenkung (Drawdown) nach Pumpstart berücksichtigen (Verhältnis Pumpenrate zu Nachfüllrate).
Wassernutzungsmuster für Speicherplanung: 2–5 Tage Bedarf als Puffer für bewölkte Tage.
</div>

==Dimensionierung von Solarpumpen==
<div class="booktext">
Benötigte hydraulische Energie (kWh/Tag)<br />
<blockquote>
= Volumen (m³/Tag) × Höhe (m) × Wasserdichte × Erdbeschleunigung / (3,6 × 10<sup>6</sup>)<br />
= 0,002725 × Volumen (m³/Tag) × Höhe (m)
</blockquote>

Benötigte PV-Array-Leistung (kWp) =<br />
<blockquote>
Hydraulische Energie (kWh/Tag) / (F × E × tägliche Einstrahlung (kWh/m²/Tag))
</blockquote>

wobei F = Array-Mismatch-Faktor = 0,85 im Durchschnitt
E = täglicher Subsystem-Wirkungsgrad = 0,25–0,40 typisch
</div>

==Wirtschaftlichkeit==
<div class="booktext">
Photovoltaik-Pumpen sind im Vergleich zu Dieselpumpen wirtschaftlich bis ca. 3 kWp (Dorfversorgung) und bis ca. 1 kWp (Bewässerung).
</div>

==Referenzen==
<div class="booktext">
Roy Barlow, Bernard McNelis und Anthony Derrick: Solar Pumping. An introduction and update on the technology, performance, costs and economics. IT Publications, 1993
Peter Fraenkel: Water Pumping Devices. A handbook for users and choosers. ITDG Publishing, 1997.
Jeff Kenna und Bill Gillett: Solar Water Pumping. A handbook. IT Publications, 1985.
U.R.S. Rentch: Solar Photovoltaics for Irrigation Water Pumping. SKAT, St. Gallen, 1982.
Groundwater: Waterlines, Vol.20, No.2, Oktober 2001, ITDG Publishing
</div>

==Nützliche Adressen==
<div class="booktext">
'''Practical Action'''
The Schumacher Centre for Technology & Development, Bourton on Dunsmore, RUGBY, CV23 9QZ, Vereinigtes Königreich.<br />
'''Tel.:''' +44 (0) 1926 634400, '''Fax:''' +44 (0) 1926 634401
'''E-Mail:''' practicalaction@practicalaction.org.uk
'''Web:''' www.practicalaction.org

<center>[[Image:Pa-logo-200x103.gif]]</center>

The International Solar Energy Society (ISES)<br /> International Headquarters, Villa Tannheim, Wiesentalstr. 50, 79115 Freiburg, Deutschland.<br /> Tel: +49 - 761 - 45906-0<br /> Fax: +49 - 761 - 45906-99<br /> Web: <u>http://www.ises.org/</u>

International Centre for Application of Solar Energy (CASE)<br /> Level 8, 220 St Georges Terrace, Perth WA 6000, Australien.<br /> Tel: +61 (08) 9321 7600<br /> Fax: +61 (08) 9321 7497<br /> Web: <u>http://www.case.gov.au</u>

HTN/SKAT<br /> Vadianstrasse 42, CH-9000 St. Gallen, Schweiz.<br /> Tel: +41 71 228 54 54<br /> Fax: +41 71 228 54 55<br /> Web: <u>http://www.skat.ch/htn</u>

Lifewater International<br /> 2840 Main Street, Morro Bay, CA 93442, USA<br /> Mailing: PO Box 3131, San Luis Obispo, CA 93403, USA<br /> Tel: +1 805 772 0600, +1 888 543 3426<br /> Fax: +1 805 772 0606<br /> Web: <u>http://www.lifewater.org/</u>
</div>

==Lieferanten von Photovoltaik-Pumpen==
<div class="booktext">
Hinweis: Auswahl ohne Empfehlung durch Practical Action.

AEG,<br /> Industriestrasse 29, D-2000 Wedel, Holstein, Deutschland.<br /> Tel: +49 41 03 7021<br /> Fax: +49 41 03 84 474

A.Y. MacDonald Manufacturing Company,<br /> 4800 Chavenelle Road, Dubuque, IA 5200, USA.<br /> Tel: +1 319 583 7311<br /> Fax: +1 319 588 0720<br /> Web: <u>http://www.aymcdonald.com</u>

BP Solar,<br /> P.O. Box 191, Chertsey Road, Sunbury-on-Thames TW16 7XA, Vereinigtes Königreich.<br /> Tel: +44 1932 779543<br /> Fax: +44 1932 762686<br /> Web: <u>http://www.bpsolar.com</u>

Grundfos International A/S,<br /> Poul Due Jensens Vej 7, Bjerringbro, DK-8850 Dänemark<br /> Tel: +45 86 68 1400<br /> Fax: +45 86 68 0468<br /> Web: <u>http://www.grundfos.com</u>

Italsolar,<br /> Via A D'Andrea, 6 Nettuno 00048, Italien<br /> Tel: +39 6 985 0246<br /> Fax: +39 6 985 0269

Mono Pumps Ltd., P.O. Box 14, Martin Street, Audenshaw, Manchester M34 5DQ, Vereinigtes Königreich.<br /> Tel: +44 (0)161 339 9000<br /> Fax: +44 (0)161 344 0727<br /> Web: <u>http://www.mono-pumps.com</u>

Siemens Solar GmbH,<br /> Frankfurter Ring 152, 80807 München, Deutschland<br /> Tel: +49 89 636 59158<br /> Fax: +49 89 636 59173<br /> Web: <u>http://www.solarpv.com</u>

Total Energie,<br /> 7 Chemin du Plateau, 69570 Dardilly, Frankreich<br /> Tel: +33 4 7252 1320<br /> Fax: +33 4 7864 9100<br /> Web: <u>http://www.total-energie.com</u>
</div>

==Deeplink:==
http://de.howtopedia.org/wiki/Wie_baut_man_eine_Solarpumpe

@@ Zeile 3: / Zeile 3: @@
 [[Kategorie:Wasser Förderung]]
 [[Datei:Solarwaterpumping01.gif|rechts]]
-==Siehe:==
+==Siehe auch==
 [[Howtopedia]] → [[How to Make a Solar Pump]]<br>
 └─ [[Howtopedia-deutsch]] → [[Wie man eine Solarpumpe baut]]<br>

← Nächstältere Version	Version vom 18. Februar 2026, 15:24 Uhr
(kein Unterschied)

Wie man eine Solarpumpe baut - Versionsgeschichte

Andre Pohle: /* Siehe: */

Andre Pohle: Schützte „Wie man eine Solarpumpe baut“ ([Bearbeiten=Nur automatisch bestätigten Benutzern erlauben] (unbeschränkt) [Verschieben=Nur automatisch bestätigten Benutzern erlauben] (unbeschränkt))

Andre Pohle: Die Seite wurde neu angelegt: „Kategorie:Howtopedia-deutsch Kategorie:Wasser Kategorie:Wasser Förderung rechts ==Siehe:== Howtopedia → …“