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Luftheber

Gesehen hat sie sicher schon jeder.

Leider werden die Luftheber in heutiger Zeit von Motorkreiselpumpen verdrängt, völlig zu Unrecht, wie ich finde.

In Klein- und Kleinstaquarien ist die Verwendung eines Lufthebers immer noch mit die beste Weise Wasser zu fördern, filtern oder umzuwälzen.Hinzu kommt ein unschlagbarer Vorteil: Ein Luftheber schreddert keine Jungfische!

Betrachtet man die Leistungsaufnahme und -abgabe eines Lufthebers so muss man mitunter feststellen, dass eine Horde Miniaquarien mit einer grösseren Membranpumpe auskommt und somit der Energieeinsatz doch eher gering ist.

Leider muss man auch erwähnen, dass die industriell hergestellten Luftheber seit Jahren nicht mehr optimiert wurden.Obwohl es gerade bei Lufthebern so einfach ist, ein wenig mehr Wassermenge bei gleicher Luftmenge zu fördern.

Schauen wir uns also so einen einfachen Luftheber mal aus der Nähe an.

Er besteht im wesentlichen aus folgenden Komponenten:

 

Tja, und das war es auch schon. Genial einfach. Einfach genial.

Diese Art Luftheber hat einen ganz gewaltigen Nachteil. Er ist relativ laut.

Auf Grund der relativ grossen Blasen im Verhältnis zum Steigrohrdurchmesser, „blubbert“ das Wasser am Auslaufrohr sehr stark.

Zu grosse Blasen bewirken ein nicht homogenes Wasser/Luft Gemisch, es tritt eine „Schwallförderung“ auf.

Auf der anderen Seite muss man auch ganz klar betonen, dass diese Art der Lufteinspeisung nicht die gesamte Leistungsfähigkeit eines Lufthebers darstellt.

Je grösser die Blasen im Verhältnis zum Steigrohrdurchmesser sind, desto geringer ist die Förderleistung.

Handelsüblich sind heute Steigrohrdurchmesser von 8-12 mm (Innendurchmesser). Diese werden mit 4/6 mm Rohren oder Schläuchen betrieben, welche die Luft einspeisen.

Rein rechnerisch kommt man dann auf eine Blasengrösse von mindestens 4 mm Durchmesser.

Solch eine Blase entspricht in einem 8 mm Heber immerhin der Hälfte des Steigrohrdurchmessers. Bei einem 12 mm Heber ist es immer noch ein Drittel.

 

Vergrössert man nun den Innendurchmesser eines Lufthebers und lässt die Blasengrösse gleich, stellt man fest, das mehr Wasser gefördert wird.

Andersherum kann man natürlich auch die Blasen verkleinern und lässt den Innendurchmesser des Steigrohres unverändert.

Schauen wir uns diese Problematik mal in einer Zeichnung an:

Was hierbei auffällt ist, dass sich die Blasenzahl deutlich vergrössert, sich aber der freie Raum zwischen den Blasen nur unwesentlich verkleinert.

Auf der anderen Seite steigt jedoch die Oberfläche der Blasen um ein Vielfaches an. Und genau hier ist die Ursache für die höhere Förderleistung zu suchen.

Die Blasen „reissen“ das Wasser nicht mit, sondern „schieben“ es auf dem Weg nach oben auf der Blasenoberfläche zum Auslass.

Zusätzlich ist die Durchmengung Luft/Wasser viel homogener.

Es findet mit kleinen Blasen keine „Schwallförderung“ statt, sondern das Wasser tritt in einem gleichmässigen Strahl aus dem Auslaufrohr.

Damit arbeitet ein solcher Luftheber auch wesentlich geräuschärmer.

Das kann man auf unterschiedliche Art und Weise erreichen.

Der erste Gedanke ist der Weg über einen Sprudelstein im Steigrohr. Nur wird man sich schwer tun für kleine Steigrohrdurchmesser (8-11mm) entsprechende Sprudelsteine zu finden.

Ab 12mm Steigrohrdurchmesser hat man allerdings gute Chancen vernunftige Sprudler zu erwerben und das Steigrohr nicht all zu weit zu verengen.

Es besteht hier nämlich durchaus die Gefahr, dass nicht mehr genug Wasser an einem eingebauten Sprudler vorbei kann.

“Tschechische” Variante:

Alternativ dazu kann man auch einen anderen Weg beschreiten.

Hier werden ist das Steigrohr 1mm grosse Bohrungen gebohrt und mit einer Manschette verkleidet. Die Manschette wird oben und unten mit einer Dichtung versehen.

In den entstehenden Hohlraum wird die Luft eingespeist und dann durch die kleinen Bohrungen in das Steigrohr geleitet.

Soweit zur eigentlichen Technik.

Man sollte natürlich immer im Auge haben welchen Luftheber man an welchem Aquarium betreibt. Die Leistung hängt ja nun doch von den Steigrohrdurchmessern und- längen ab.

Es hilft auch nicht weiter in einen kleinen Steigrohrdurchmesser immer mehr Luft zu blasen. Die Kapazität des Hebers wird irgendwann erreicht und dann fällt die Leistung ab.

Und eines muss man bei den Lufthebern generell bedenken: Sie “heben” kein Wasser.

Je höher das Auslaufrohr über der Wasseroberfläche liegt, desto geringer wird die Leistung. Da kann man die Schwerkraft leider nicht austricksen.

Im folgenden Teil habe ich ein paar Messwerte bereitgestellt, die sehr anschaulich die Leistung von verschiedenen Lufthebern zeigen.

14 mm Luftheber (Innendurchmesser). Steigrohrhöhe 23 cm. S1 und S2 sind Luftsprudler.

18 mm Luftheber (Innendurchmesser). Steigrohrhöhe 23 cm. S1 und S2 sind Luftsprudler.

23 mm Luftheber (Innendurchmesser). Steigrohrhöhe 23 cm. S1 und S2 sind Luftsprudler.

Verschiedene Luftheber in “tschechischer” Ausführung.

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