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25.02.2026
Membranpumpen vs. Pendelkolbenpumpen: Wie Sie die richtige Gaspumpe auswählen
Sowohl Membranpumpen als auch Pendelkolbenpumpen eignen sich hervorragend für Gasanwendungen. Doch worin liegen die Vor- und Nachteile dieser Technologien?
Bei der Auswahl einer Gaspumpe stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Dazu gehören auch Membranpumpen und Pendelkolbenpumpen. Beide Pumpentypen haben sich in zahlreichen Gasanwendungen bewährt und weisen spezifische Stärken auf, die sie für bestimmte Einsatzbereiche auszeichnen.
Pendelkolbenpumpen nutzen einen Kolben (1), der über eine Pleuelstange (2) mit einem Motor verbunden ist. Durch seine Auf- und Abbewegung erzeugt der Kolben einen Durchfluss durch Einlass (3) und Auslass (4), während er sich innerhalb des Zylinders (5) bewegt. Der Kolbendichtring (6) verhindert Medienverluste.
Pendelkolbenpumpen verstehen
Pendelkolbenpumpen, auch Pendelkolbenkompressoren genannt, werden häufig in Gasanwendungen eingesetzt. Typischerweise werden sie von einem Elektromotor angetrieben, der über eine exzentrische Verbindung einen Kolben bewegt. Wenn sich der Kolben innerhalb des Zylinders auf und ab bewegt, wird das Gas in der Arbeitskammer komprimiert oder ausgedehnt. Bei dieser Bewegung neigt sich der Kolben auch von Seite zu Seite, daher der Name Pendelkolben.
Membranpumpen werden über eine Motorwelle angetrieben, die mit einem Exzenter (1) verbunden ist, der wiederum eine Pleuelstange (2) bewegt. Diese bewegt eine Membran (3) innerhalb des Pumpengehäuses (4) auf und ab. Dadurch entsteht beim Abwärtshub ein Sog durch den Einlass (5) und das Einlassventil (6). Beim Aufwärtshub wird Druck aufgebaut, der das Medium durch den Auslass (7) und das Auslassventil (8) fördert.
Membranpumpen verstehen
Membranpumpen nutzen in der Regel einen Motor, der mit einem Exzenter verbunden ist. Der Exzenter wandelt die Rotationsbewegung des Motors in eine Hubbewegung um. Diese Hubbewegung wird über eine Pleuelstange auf eine flexible Membran übertragen. Die Membran saugt beim Abwärtshub das Medium durch ein Einlassventil an und fördert es beim Aufwärtshub durch ein Auslassventil. Die Membran dient gleichzeitig als Dichtung und trennt Pumpenkopf, Pumpenantrieb und Umgebung vollständig voneinander. Sie übernimmt somit zwei Funktionen zugleich: Verdrängung und Abdichtung. Membranpumpen sind mit zahlreichen Pumpenkopf-, Ventil- und Membranmaterialien verfügbar.
Starke Förderleistung und minimaler Wartungsaufwand
Sowohl Membranpumpen als auch Pendelkolbenpumpen werden häufig in Gasanwendungen eingesetzt und bieten mehrere Vorteile. Beide Pumpentypen können hohe Durchflussraten erzeugen. Da beide Technologien mit verschiedenen Motoren, einschließlich modernen BLDC-Motoren, kompatibel sind, können sie mit variabler Drehzahl betrieben werden, was eine regelbare Förderleistung ermöglicht.
Zusätzlich zur hohen Förderleistung sind beide Pumpentypen wartungsarm. Sie bieten eine lange Lebensdauer und ihre Komponenten lassen sich schnell und einfach austauschen. Membranpumpen sind besonders robust, da die meisten Bauteile sehr langlebig sind. Bei Pendelkolbenpumpen verschleißen die Dichtringe durch Reibung und Belastung, wodurch sie häufiger gewartet werden müssen als Membranpumpen, aber dennoch insgesamt eine lange Lebensdauer bieten.
Pendelkolbenpumpen überzeugen durch hohen Druck bei kompakter Bauweise
Während beide Pumpentypen gute Förderraten bieten, unterscheiden sie sich deutlich in ihren Druckeigenschaften. Pendelkolbenpumpen können hohen Druck erzeugen und eignen sich daher besonders für Anwendungen, die dies erfordern. Der starre Kolben und die feste Dichtung erzeugt höhere Drücke als Membranpumpen. Druck und Durchfluss lassen sich durch einen größeren Kolbenhub weiter steigern. Dadurch können Pendelkolbenpumpen größere Gasvolumina bewältigen. Selbst kleine Pendelkolbenpumpen erzeugen vergleichsweise hohe Drücke und lassen sich leicht in unterschiedliche Systeme integrieren.
Eine Pumpe wie die NPK 09 von KNF bietet beispielsweise einen maximalen Druck von 7 bar (rel.) und eine maximale Förderleistung von 15 l/min. Dank ihres kompakten Designs lässt sie sich problemlos in neue oder bestehende Systeme integrieren. Diese Kombination aus hoher Druckleistung und kompakter Bauweise können Membranpumpen nicht erreichen
Pendelkolbenpumpen wie die NPK 09 von KNF erzeugen dank ihrer stabilen Bauteile und guten Dichtigkeit hohe Drücke.
Membranpumpen bieten herausragendes Vakuum, Dichtheit und große Materialvielfalt
Auch wenn sie nicht den hohen Druck einer Pendelkolbenpumpe erreichen, bieten Membranpumpen zahlreiche Vorteile. Sie können ein deutlich tieferes Endvakuum erzeugen als Pendelkolbenpumpen. KNF Membranpumpen erreichen beispielsweise bis zu 0,5 mbar (abs.), während größere Pendelkolbenpumpen etwa 30-50 mbar (abs.) und kleinere etwa 100 mbar (abs.) erreichen.
Durch ihre Konstruktion bieten Membranpumpen eine hervorragende Dichtheit. Die Membran wirkt als Barriere und verhindert zuverlässig, dass Gase aus dem Pumpenkopf austreten oder Verunreinigungen eindringen. Das ist entscheidend in Anwendungen, in denen seltene, teure, reine oder gefährliche Gase gefördert werden. Zusätzliche O-Ringe, feste Pumpenkopfmaterialien oder eine Sicherheitsmembran können die Dichtheit weiter steigern. Kolbenkompressoren verfügen zwar auch über Dichtungen, doch diese unterliegen Verschleiß und müssen häufig ersetzt werden. Zudem fehlt ihnen die inhärente Dichtheit der Membranpumpen, da der Kolben im Zylinder bewegt wird.
Membranpumpen bieten außerdem ausgezeichnete Materialbeständigkeit und chemische Resistenz. Membrane, Ventile und Pumpenköpfe können aus verschiedenen Materialien gefertigt werden, angepasst an das jeweilige Gas. Dadurch eignen sie sich besonders für aggressive oder gefährliche Medien. Kolbenkompressoren hingegen bieten nur begrenzte Materialoptionen und sind für Anwendungen mit anspruchsvollen oder feuchten Gasen oft ungeeignet.
Ein Beispiel ist die KNF N 952, die in verschiedenen Versionen erhältlich ist, wie etwa mit PTFE-beschichteten oder EPDM-Membranen. Dadurch lässt sich die Pumpe exakt auf das jeweilige Medium auslegen. Die N 952 bietet zudem eine starke Leistung mit einer Förderrate von bis zu 36 l/min , einem Endvakuum von 1,5 mbar (abs.) und einem Druck von 0,1 bar (rel.).
Wie wählt man zwischen Membranpumpen und Pendelkolbenpumpen?
Während beide Pumpentypen ihre Stärken haben, hängt die Wahl weitgehend von der Anwendung ab. Pendelkolbenpumpen sind die optimale Wahl, wenn starker Druck und ein konstanter Durchfluss erforderlich sind. Medizinische Anwendungen wie Stoßwellentherapie und Nadeltrocknung, Inkjetdruck-Anwendungen mit Gas-über-Flüssigkeits-Transfer, Lebensmittel- und Getränkeanwendungen sowie Pick-and-Place-Technologien sind nur einige Beispiele, bei denen Hochdruckpumpen erforderlich sind.
Im Gegensatz dazu sind Membranpumpen die bessere Option für alle Anwendungen, die eine leckagefreie Arbeitsweise erfordern. Dazu gehören medizinische Diagnostik- sowie Emissionsmessanwendungen, bei denen es entscheidend ist, dass keine Gase aus dem System austreten oder in das System eindringen, um die Probenqualität sicherzustellen. Dichtheit ist auch in Anwendungen unerlässlich, die den Transfer von gefährlichen oder wertvollen Medien beinhalten. Membranpumpen sind zudem die bessere, und in vielen Fällen die erforderliche, Option bei Anwendungen mit aggressiven oder feuchten Medien aufgrund ihrer überlegenen chemischen Beständigkeit und Materialverträglichkeit. Die große Vielfalt an Membran‑, Ventil‑ und Pumpenkopfausführungen ermöglicht es, diese Pumpen speziell für bestimmte Anwendungen zu konfigurieren.
Unabhängig davon, welche Option Sie wählen, die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Lösungsanbieter für Pumpen ist entscheidend. KNF bietet eine breite Palette sowohl an Membran‑ als auch an Pendelkolbenpumpen, die auf die Anforderungen vieler Systeme zugeschnitten werden können.
