Druckluft-Fachbuch › Kapitel 5: Verteilung & Speicherung › Fließgeschwindigkeit in Druckluftleitungen
Kapitel 5 · Thema 5.5
Fließgeschwindigkeit in Druckluftleitungen: was sie verrät und warum es keinen festen Wert gibt
Wie schnell strömt die Druckluft eigentlich durch das Rohr? Die Antwort hängt von drei Dingen ab: wie viel Luft durchfließt, wie groß das Rohr ist und wie hoch der Druck ist. Gerade der Druck wird oft vergessen. Dieselben 10 m³/min strömen bei 4 bar deutlich schneller als bei 10 bar. Die Geschwindigkeit ist deshalb ein guter Hinweis darauf, wie stark ein Rohr belastet ist. Das eigentliche Ziel bleibt aber der Druckverlust, nicht eine bestimmte Geschwindigkeit.
Die wichtigsten Punkte auf einen Blick
| Punkt | Was gilt | Warum? |
|---|---|---|
| Liefermenge | wird immer als entspannte Luft angegeben | Im Rohr ist die Luft verdichtet und braucht viel weniger Platz. |
| Druck | je höher, desto langsamer strömt dieselbe Menge | Bei 7 bar Ü ist die Luft etwa achtfach verdichtet, bei 3 bar Ü nur vierfach. |
| Rohrgröße | doppelter Durchmesser = vierfacher Querschnitt | Die Geschwindigkeit sinkt auf ein Viertel. |
| Feste Geschwindigkeit für alle Rohre | gibt es nicht | Für 0,1 bar Verlust auf 100 m darf es in DN 25 nur etwa 4 m/s schnell sein, in DN 100 etwa 11 m/s. |
| Zu hohe Geschwindigkeit | erkennbar an Druckverlust und Strömungsgeräuschen | Das Rohr ist zu klein für die Luftmenge. |
Warum der Druck die Geschwindigkeit bestimmt
Die Liefermenge eines Kompressors wird immer als entspannte Luft angegeben, also so, wie sie angesaugt wurde. Im Rohr ist sie aber verdichtet. Bei 7 bar Überdruck passt etwa die achtfache Luftmenge in denselben Raum. Aus 10 m³ angesaugter Luft werden im Rohr also nur rund 1,25 m³.
Sinkt der Druck, braucht dieselbe Luftmenge mehr Platz. Sie muss schneller durch das Rohr strömen, und der Druckverlust steigt. Deshalb ist das Netz bei niedrigem Druck am stärksten belastet.
| 10 m³/min durch DN 80 | Luft im Rohr | Geschwindigkeit |
|---|---|---|
| bei 4 bar Ü | 2,0 m³/min | 6,6 m/s |
| bei 7 bar Ü | 1,25 m³/min | 4,1 m/s |
| bei 10 bar Ü | 0,9 m³/min | 3,0 m/s |
Warum eine einzige Richtgeschwindigkeit in die Irre führt
In vielen Unterlagen steht ein fester Wert, zum Beispiel 6, 10 oder 20 m/s. Über alle Rohrgrößen gelegt ist jeder dieser Werte falsch. In einem kleinen Rohr verursacht dieselbe Geschwindigkeit viel mehr Druckverlust als in einem großen. Eine DN-32-Leitung mit 10 m/s verliert rund 0,36 bar auf 100 m, eine DN-200-Leitung mit 10 m/s nur einen Bruchteil davon. Welche Geschwindigkeit zu welcher Rohrgröße passt, zeigt die interaktive Tabelle im Thema Rohrleitung dimensionieren.
Was passiert, wenn die Luft zu schnell strömt?
| Folge | Was dahinter steckt |
|---|---|
| Hoher Druckverlust | Am Verbraucher fehlt Druck, der Kompressor muss höher verdichten. Jedes bar mehr kostet rund 7 % mehr Energie. |
| Strömungsgeräusche | Pfeifen und Rauschen in der Leitung sind ein Zeichen für ein zu kleines Rohr. |
| Wasser wird mitgerissen | Die Luft reißt Kondensat in Strömungsrichtung mit, bis zum nächsten Abgang oder Verbraucher. |
| Probleme nur bei Spitzenlast | Bei wenig Verbrauch fällt nichts auf, bei voller Produktion bricht der Druck ein. |
So rechnest du: die Geschwindigkeit in vier Schritten
2. Je Sekunde: 1,25 ÷ 60 = 0,0208 m³/s.
3. Querschnitt DN 80: 3,14 × 0,08 m × 0,08 m ÷ 4 = 0,0050 m².
4. Geschwindigkeit: 0,0208 ÷ 0,0050 = rund 4,1 m/s.
Worauf du außerdem achten solltest
Interaktive Nennweiten-Tabelle
Welche Geschwindigkeit bei welcher Rohrgröße zu 0,1 bar auf 100 m passt.
→ Rohrleitung dimensionierenZwei Wege statt einem
In einer Ringleitung halbiert sich die Menge je Strang.
→ Ringleitung oder StichleitungSchläuche und Kupplungen
Am Arbeitsplatz wird es oft viel zu eng.
→ Schläuche und Kupplungen (folgt)Praxistipp
Rechne die Geschwindigkeit immer mit dem niedrigsten Druck im Netz und der höchsten Luftmenge. Dann siehst du, wie das Rohr im ungünstigsten Moment belastet ist. Pfeift oder rauscht eine Leitung, ist sie fast immer zu klein.
Häufige Fragen
Wie schnell strömt Druckluft in der Leitung?
Das hängt von Luftmenge, Rohrgröße und Druck ab. Beispiel: 10 m³/min durch DN 80 bei 7 bar Ü strömen mit rund 4 m/s, bei 4 bar Ü mit rund 6,6 m/s.
Gibt es eine maximale Strömungsgeschwindigkeit für Druckluft?
Eine feste Grenze für alle Rohre gibt es nicht. Entscheidend ist der Druckverlust. Für 0,1 bar auf 100 m sind es in DN 25 etwa 4 m/s, in DN 100 etwa 11 m/s und in DN 300 über 20 m/s.
Warum strömt Druckluft bei niedrigem Druck schneller?
Weil die Luft weniger stark verdichtet ist und mehr Platz braucht. Dieselbe Liefermenge muss dann schneller durch dasselbe Rohr.
Woran erkenne ich, dass die Luft zu schnell strömt?
An hohem Druckverlust bei voller Last und an Strömungsgeräuschen wie Pfeifen oder Rauschen. Beides zeigt, dass das Rohr für die Luftmenge zu klein ist.
Roland Rau, Sachverständiger für Druckluft-Gesamtanlagen inkl. Peripherie (zertifiziert nach DIN EN ISO/IEC 17024), Geschäftsführer der Roland Rau Air-Expert GmbH. Mehr zum Autor
