Druckverlust berechnen: Rohrreibung in einer geraden Leitung

Mit diesem Rechner können Sie den Druckverlust berechnen – nach der Darcy-Weisbach-Gleichung aus dem KSB-Pumpenlexikon und den Formeln für die Rohrreibungszahl aus EPANET 2.2 der US-Umweltbehörde EPA. Beispiel: 20 m³/h Wasser durch 100 m Stahlrohr mit 80 mm Innendurchmesser verlieren 1,64 m Förderhöhe, also 0,161 bar.

Beispiel: Volumenstrom Q 20 m³/h · Innendurchmesser d 80 mm · Rohrlänge L 100 m · Rohrwerkstoff (Rauheit neuer Rohre): Stahl (0,046 mm) · Kinematische Viskosität ν 1 mm²/s · Dichte ρ 1.000 kg/m³ → Druckverlust: Druckverlust 0,161 bar (1,64 m Verlusthöhe). Quelle: KSB Centrifugal Pump Lexicon, “Head loss”: H_v = λ · (L/d) · v²/(2g), v = 4Q/(πd²), Re = v·d/ν (water 20 °C: ν = 1.00 · 10⁻⁶ m²/s), laminar λ = 64/Re, valves and fittings H_v = ζ · v²/(2g); 5 % smaller bore → up to 30 % more head loss (read 09.10.2026). Stand: .

m³/h
mm
der tatsächliche Innendurchmesser, nicht die Nennweite
m
mm²/s
Wasser bei 20 °C: 1,0
kg/m³
Bögen, Armaturen, Ein- und Auslauf; 0 = nur Rohr
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Ergebnis

Druckverlust
Druckverlust 0,161 bar (1,64 m Verlusthöhe)
Details
GrößeWert
Fließgeschwindigkeit v = 4Q/(πd²)1,11 m/s
Reynolds-Zahl Re = v·d/ν88.419
Strömungturbulent (Re > 4000)
Rauheit k0,0457 mm
Rohrreibungszahl λ0,0210
Verlusthöhe Rohr λ·(L/d)·v²/2g1,64 m
Verlusthöhe gesamt1,64 m
Druckverlust Δp = ρ·g·H0,161 bar = 16,06 kPa
Verlusthöhe Rohr je 100 m1,64 m
Berechnet für ein voll gefülltes Rohr, stationäre Strömung und die Rauheit neuer Rohre; alte, verkrustete oder verschmutzte Leitungen verlieren mehr.

So wird gerechnet

Verlusthöhe = λ × (L ÷ d) × v² ÷ 2g. So steht die Darcy-Weisbach-Gleichung im KSB-Kreiselpumpenlexikon für ein gerades Rohr mit Kreisquerschnitt. v ist die Fließgeschwindigkeit 4Q ÷ (π d²), L die Länge, d der Innendurchmesser und g = 9,80665 m/s². Mit Dichte und g wird daraus der Druckverlust: Δp = ρ · g · H.

Woher die Rohrreibungszahl λ kommt

λ hängt von der Reynolds-Zahl Re = v·d/ν und von der relativen Rauheit k/d ab. Der Rechner nutzt dieselben drei Formeln wie die Software EPANET 2.2 der EPA: unter Re 2000 den laminaren Wert 64/Re, über Re 4000 die Näherung von Swamee und Jain an die Colebrook-White-Gleichung, λ = 0,25/[lg(k/3,7d + 5,74/Re^0,9)]², dazwischen eine kubische Interpolation. Die Rauheiten neuer Rohre stammen aus EPANET Tabelle 3.2 (dort in Tausendstel Fuß): Stahl 0,15, Gusseisen 0,85, verzinkt 0,5, Kunststoff 0,005, Beton 1,0 bis 10.

Beispiele (Wasser, ν = 1,0 mm²/s, 1000 kg/m³)

VolumenstromInnen-ØLängeRohrλDruckverlust
20 m³/h80 mm100 mStahl0,02100,161 bar
10 m³/h50 mm50 mStahl0,02290,229 bar
5 m³/h40 mm30 mKunststoff0,02150,098 bar
50 m³/h100 mm200 mGusseisen0,02610,818 bar

Ein zähes Öl mit ν = 100 mm²/s und 900 kg/m³ strömt laminar: 2 m³/h durch 20 m Rohr mit 50 mm ergeben Re ≈ 141, λ = 0,4524 und 0,065 bar.

Durchmesser, Rauheit und Einbauten

KSB weist darauf hin, dass der Innendurchmesser fast mit der 5. Potenz eingeht: 5 % weniger Durchmesser bedeuten bis zu 30 % mehr Verlust. Im ersten Beispiel ergeben 76 mm statt 80 mm 0,207 bar statt 0,161 bar. Älteres Stahlrohr mit k = 0,3 mm kommt auf 0,225 bar. Bögen und Armaturen kommen als Σζ · v²/2g hinzu; EPANET Tabelle 3.3 nennt etwa 0,9 für einen engen Bogen, 0,2 für einen offenen Schieber, 0,5 für den Einlauf und 1,0 für den Auslauf. Mit Σζ = 3,5 erreicht das erste Beispiel 1,86 m und 0,182 bar.

Den Durchfluss bei gegebener Geschwindigkeit rechnet der Rechner Durchfluss Rohr berechnen, nur die Strömungsform der Reynoldszahl-Rechner und die nötige Antriebsleistung für die Förderhöhe der Rechner Pumpenleistung berechnen.

Häufige Fragen

Wie berechne ich den Druckverlust in einer Rohrleitung?

Erst v = 4Q/(πd²), dann Reynolds-Zahl und Rohrreibungszahl λ, dann H = λ · (L/d) · v²/2g und Δp = ρ · g · H. Für 20 m³/h in 100 m Stahlrohr mit 80 mm sind das 1,64 m bzw. 0,161 bar.

Mit welcher Formel rechnet der Rechner λ?

Mit den Formeln aus EPANET 2.2: 64/Re bei laminarer Strömung, Swamee-Jain bei turbulenter Strömung über Re 4000 und einer Interpolation dazwischen.

Welche Rauheit soll ich eingeben?

Für neue Rohre die EPANET-Werte: Stahl 0,046 mm, Gusseisen 0,26 mm, verzinkt 0,15 mm, Kunststoff 0,0015 mm. Alte oder verkrustete Rohre sind rauer; KSB rechnet mit 0,30 mm für leicht verkrustetes Stahlrohr.

Warum ist der Durchmesser so wichtig?

Bei gleichem Volumenstrom sinkt die Verlusthöhe etwa mit der 5. Potenz des Innendurchmessers – ein engeres Rohr verliert also viel mehr. Laut KSB bringen 5 % weniger Durchmesser bis zu 30 % mehr Verlust – im Beispiel 0,207 statt 0,161 bar.

Wie berücksichtige ich Bögen und Armaturen?

Die Widerstandsbeiwerte addieren und als Σζ eingeben. Jeder Beiwert bringt ζ · v²/2g; mit Σζ = 3,5 wächst das Beispiel von 1,64 m auf 1,86 m.

Gilt das auch für andere Flüssigkeiten?

Ja, Darcy-Weisbach gilt für alle Flüssigkeiten. Kinematische Viskosität und Dichte bei Betriebstemperatur eingeben. Das Ergebnis gilt für ein volles Rohr und stationäre Strömung; bei Gasen ist es nur ein Richtwert, solange sich die Dichte entlang der Leitung kaum ändert.

Quellen und Rechtsgrundlagen

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