Pumpen Verdichter und Lüfter – Dichtungs- und Lagerprobleme erkennen
Pumpen Verdichter und Lüfter – Dichtungs- und Lagerprobleme erkennen
Dichtungs- und Lagerprobleme zeigen sich häufig zuerst als Leckage, veränderte Schwingung oder auffällige Temperatur. In diesem aiMOOC für die Ausbildung lernst Du, diese drei Signale systematisch zu beobachten, miteinander zu verknüpfen und sichere nächste Schritte abzuleiten. Im Mittelpunkt stehen Pumpen, Verdichter und Lüfter.
Sicherheitsregel: Dieser Lernkurs ersetzt keine betriebliche Freigabe. Diagnoseübungen finden als Simulation oder an einem drucklosen, gegen Bewegung gesicherten Modell statt. Reale Druckarbeiten, Prüfungen, Demontagen und Eingriffe an Maschinen dürfen nur nach betrieblicher Freigabe, Gefährdungsbeurteilung und unter fachlicher Aufsicht erfolgen.

Lernziele
Nach dem Kurs kannst Du Leckage-, Schwingungs- und Temperatursignale einordnen, mögliche Dichtungs- und Lagerursachen unterscheiden und eine sichere Diagnosefolge planen. Du kannst außerdem erklären, warum gespeicherte Druckenergie und Bewegungsenergie vor Arbeiten an der Maschine kontrolliert werden müssen.
Lerneinheit 1: Baugruppen schnell erkennen
Eine rotierende Arbeitsmaschine besteht vereinfacht aus Antrieb, Welle, Lagerung, Dichtung und dem eigentlichen Strömungsbauteil. Bei der Kreiselpumpe ist das meist ein Laufrad; beim Radialverdichter und beim Radiallüfter ebenfalls ein rotierendes Laufrad, aber mit anderem Medium und anderen Druckverhältnissen.


Merksatz: Dichtung trennt Medienräume, Lager führen und tragen die Welle, die Welle überträgt Drehbewegung.
Schaltbilder lesen
In Rohrleitungs- und Instrumentenfließbildern werden Maschinen mit genormten Symbolen dargestellt. Die folgenden Commons-Grafiken zeigen Symbole nach ISO 10628-2.



Kurzauftrag: Markiere in einem betrieblichen oder vom Ausbilder bereitgestellten, anonymisierten Schaltbild Pumpe, Verdichter oder Lüfter. Verfolge anschließend nur auf Papier den Weg des Mediums. Es werden keine Armaturen betätigt.
Lerneinheit 2: Dichtungen und Leckage
Eine Gleitringdichtung besitzt eine rotierende und eine stationäre Dichtfläche. Zwischen den Flächen befindet sich im Betrieb ein sehr dünner Schmierfilm. Vollständige Trockenheit ist daher nicht automatisch das Ziel; entscheidend sind Dichtungsbauart, Medium, Betriebszustand und die zulässigen Herstellerwerte.


Leckage beobachten – nicht vorschnell deuten: Erst den Austrittsort, die Veränderung über die Zeit und den Betriebszustand klären. Eine Leckage kann unter anderem mit verschlissenen oder beschädigten Dichtflächen, falschen Betriebsbedingungen, Wellenbewegung, Montagefehlern oder Problemen im Dichtungsversorgungssystem zusammenhängen.
Sicherheitsgrenze: Bei unbekanntem Medium, heißem Medium, Druck, Gefahrstoff oder zunehmender Leckage Abstand halten, Bereich sichern und nach betrieblicher Regel melden. Niemals mit der Hand nach einer Leckstelle suchen.
Stopfbuchse und Gleitringdichtung unterscheiden

Eine Stopfbuchspackung und eine Gleitringdichtung arbeiten unterschiedlich. Deshalb darf ein sichtbarer Flüssigkeitsaustritt nicht ohne Kenntnis der Dichtungsart gleich bewertet werden. Maßgeblich sind Betriebsanweisung und Herstellerangaben.
Lerneinheit 3: Lager, Schwingung und Temperatur

Bei Wälzlagern können sich Schäden oder ungünstige Betriebsbedingungen durch Geräusch, Temperatur und Schwingung bemerkbar machen. Für eine sichere Zustandsbeurteilung ist der Trend wichtiger als ein einzelner Messwert: Vergleiche gleiche Messstelle, ähnliche Last und gleiche Messmethode.
Typische Zusammenhänge: Unwucht zeigt sich oft stark in radialer Schwingung bei Drehfrequenz. Fehlausrichtung kann erhöhte axiale und radiale Schwingung verursachen. Lagerdefekte können hochfrequente Anteile erzeugen. Schmierungsprobleme können Reibung und Temperatur erhöhen. Diese Hinweise sind Diagnosehypothesen, keine automatische Freigabe zur Demontage.
Die Drei-Signal-Regel
| Signal | Sichere Beobachtung | Mögliche Deutung |
|---|---|---|
| Leckage | Ort, Menge als Trend, Medium nur aus freigegebenen Informationen | Dichtung, Anschluss, Gehäuse oder Betriebszustand prüfen |
| Schwingung | gleiche Messstelle, gleiche Richtung, gleiche Betriebsbedingung | Unwucht, Fehlausrichtung, Lockerung, Lager oder Prozessanregung möglich |
| Temperatur | Trend an definierter Messstelle, gleiche Last | Reibung, Schmierung, Last, Kühlung oder Prozesswärme möglich |
Wichtig: Ein einzelnes Signal beweist die Ursache nicht. Eine gute Diagnose kombiniert mindestens zwei Informationsarten und prüft zuerst sichere, einfache Erklärungen.
Lerneinheit 4: Gespeicherte Druck- und Bewegungsenergie
Auch nach dem Abschalten kann eine Maschine gefährliche Energie enthalten. Druck kann in Rohrleitungen, Gehäusen, Speichern oder eingeschlossenen Flüssigkeits- und Gasvolumina vorhanden bleiben. Rotierende Teile können nachlaufen; angehobene, gespannte oder federbelastete Teile können sich unerwartet bewegen.
Druckenergie: Vor dem Öffnen, Lösen oder Demontieren muss der sichere Zustand nach betrieblicher Freigabe hergestellt und festgestellt sein. Eine Anzeige von null an nur einem Messgerät ist kein universeller Beweis für Druckfreiheit.
Bewegungsenergie: Ein ausgeschalteter Motor bedeutet nicht automatisch Stillstand. Nachlauf, Rückströmung, gespeicherte Federkraft oder fremdangetriebene Bewegung können weiterhin wirksam sein.
Für diesen Kurs gilt: Praktische Übungen werden nur simuliert oder an einem drucklosen Modell ohne gefährliche Restenergie durchgeführt. Reale Druckarbeiten und Prüfungen bleiben fachlich freigegebenem und beaufsichtigtem Personal vorbehalten.
Sicherheitskette für die Diagnoseplanung
- Gefährdungsbeurteilung: Gefahren aus Druck, Bewegung, Temperatur, Medium und Elektrik erkennen.
- Freigabe: Betriebliche Zuständigkeit und erlaubten Arbeitsumfang klären.
- Energieisolierung: Energiequellen nach betrieblichem Verfahren trennen und gegen Wiedereinschalten sichern.
- Restenergie: Druck, Bewegung und andere gespeicherte Energie nach vorgeschriebenem Verfahren beherrschen.
- Wirksamkeitskontrolle: Sicheren Zustand nach betrieblicher Vorgabe feststellen.
- Diagnose: Nur freigegebene Messungen oder Arbeiten durchführen.
Lerneinheit 5: Sicher diagnostizieren
Diagnose ist eine Hypothesenprüfung. Beginne mit Beobachtung und Trend, nicht mit Demontage. Frage: Was hat sich geändert? Welche Signale treten gemeinsam auf? Passt das Fehlerbild zur Dichtung, zum Lager, zur Ausrichtung oder zum Prozess?
| Beobachtung | Erste Hypothesen | Sichere nächste Lernhandlung |
|---|---|---|
| Leckage steigt, Schwingung bleibt normal | Dichtung oder Dichtungsversorgung wahrscheinlicher | Simulation: Leckageort im Schema markieren und Betriebsdaten vergleichen |
| Schwingung steigt, Temperatur bleibt zunächst stabil | Unwucht, Ausrichtung, Lockerung oder Prozessanregung möglich | Simulation: Messrichtungen und Trend vergleichen |
| Temperatur und Schwingung steigen gemeinsam | Reibung, Lager, Schmierung, Ausrichtung oder Überlast möglich | Simulation stoppen, Hypothesen priorisieren und Freigabepunkt benennen |
| Leckage und Schwingung steigen gemeinsam | Wellenbewegung kann Dichtung mitbelasten | Dichtungs- und Lagerpfad gemeinsam betrachten |
Ausbildungsfall: Kühlwasserpumpe P-204
Ausgangslage: Du bist in der Ausbildung in der Instandhaltung. Die Pumpe P-204 wird im Kurs nicht real betrieben; Du arbeitest mit einer freigegebenen Simulation und einem drucklosen Modell.
Normalzustand der Simulation: radiale Schwingung 2,1 mm/s, Lagergehäusetemperatur 56 °C, keine auffällige Leckage. Im neuen Datensatz steigt die radiale Schwingung innerhalb von 20 Minuten auf 4,7 mm/s, die Temperatur auf 71 °C und an der Dichtungsumgebung erscheint eine zunehmende Leckagespur.
Auftrag: Formuliere drei mögliche Ursachen, priorisiere sie und entscheide, welche zusätzliche Information Du brauchst. Eine Demontage ist nicht Teil der Aufgabe.
Gestufte Hilfen
Hilfe 1 – Signalebene: Zwei Signale steigen gleichzeitig: Schwingung und Temperatur. Zusätzlich tritt Leckage auf.
Hilfe 2 – Zusammenhangsebene: Eine Ursache kann mehrere Symptome erzeugen. Wellenbewegung oder Fehlausrichtung kann Lager und Dichtung gleichzeitig beeinflussen.
Hilfe 3 – Diagnoseebene: Prüfe in der Simulation zuerst Trend, Messrichtung, Betriebszustand und sichtbaren Leckageort. Danach vergleiche Hypothesen wie Fehlausrichtung, Lagerschaden, Schmierungsproblem und Dichtungsproblem.
Begründetes Feedback: Eine gute Antwort nennt nicht sofort „defektes Lager“ als Gewissheit. Sie formuliert mehrere Hypothesen, nutzt die Kombination der drei Signale und fordert zusätzliche Daten an. Der reale Betrieb würde bei unzulässiger Zustandsänderung nach Betriebsanweisung behandelt; ein Weiterbetrieb nur zum Sammeln zusätzlicher Daten ist kein Lernziel.
Basis-, Anwendungs- und Transferaufgaben mit Feedback
Basis
- Signalsicherheit: Ordne „Leckage“, „Schwingung“ und „Temperatur“ einer geeigneten Beobachtung zu. Feedback: Richtig ist eine berührungsarme bzw. vorgesehene Messung an definierter Stelle; unsicher wäre das Suchen einer Leckage mit der Hand.
- Lageraufbau: Benenne Außenring, Innenring, Wälzkörper und Käfig am Bild. Feedback: Die Bauteile erklären, wo Last übertragen wird und wo Schäden Schwingungen erzeugen können.
- Dichtungsprinzip: Erkläre die Aufgabe der zwei Gleitflächen einer Gleitringdichtung. Feedback: Entscheidend ist der kontrollierte Dichtspalt mit Schmierfilm, nicht die Vorstellung zweier vollständig trocken reibender Flächen.
- Restenergie: Nenne je ein Beispiel für gespeicherte Druck- und Bewegungsenergie. Feedback: Druck in eingeschlossenen Volumina und nachlaufende Rotation sind typische Beispiele; Abschalten allein beseitigt beides nicht sicher.
Anwendung
- Trendvergleich: Bewerte 2,1 → 4,7 mm/s und 56 → 71 °C im Ausbildungsfall. Feedback: Der gemeinsame Anstieg ist relevanter als ein isolierter Einzelwert und verlangt eine Ursachenprüfung nach Freigaberegeln.
- Fehlerhypothesen: Erstelle eine Hypothesenmatrix mit „passt gut“, „passt teilweise“, „passt kaum“. Feedback: Eine Matrix verhindert vorschnelle Festlegung und macht fehlende Informationen sichtbar.
- Schaltbildanalyse: Markiere in einem bereitgestellten P&ID die Maschine und mögliche Absperrgrenzen ausschließlich auf Papier. Feedback: Das trainiert Anlagenverständnis ohne Eingriff in reale Armaturen.
- Messplanung: Lege für eine Simulation Messstellen und Vergleichsbedingungen fest. Feedback: Gleiche Messstelle, Richtung und Last erhöhen die Vergleichbarkeit eines Trends.
Transfer
- Fehlerkette: Entwickle eine plausible Kette von Fehlausrichtung über erhöhte Lagerbelastung bis zu Dichtungsleckage. Feedback: Gut ist eine Erklärung, die mechanische Zusammenhänge beschreibt und alternative Ursachen offenhält.
- Entscheidungsregel: Formuliere eine Stop-Regel für die Simulation. Feedback: Eine sinnvolle Regel reagiert auf stark steigende Trends oder mehrere gleichzeitig auffällige Signale und führt zur Meldung statt zur riskanten Zusatzprüfung.
- Sicherheitsvergleich: Vergleiche Diagnose an einem drucklosen Modell mit Diagnose an einer realen Prozesspumpe. Feedback: Das Modell erlaubt gefahrloses Lernen; die reale Anlage erfordert Gefährdungsbeurteilung, Freigabe, Energieisolierung und fachliche Aufsicht.
- Dokumentation: Erstelle einen kurzen Diagnosebericht mit Beobachtung, Hypothesen, fehlenden Daten und sicherem nächsten Schritt. Feedback: Eine gute Dokumentation trennt Beobachtung von Vermutung und nennt Zuständigkeit sowie Freigabepunkt.
Sichere Fehlerdiagnose-Simulation
Nutze diese Simulation nur als Denkaufgabe. Es wird nichts geöffnet, unter Druck gesetzt oder in Rotation versetzt.
Simulationskarte A: Leckage nimmt langsam zu; Schwingung und Temperatur bleiben im bisherigen Trend. Wahrscheinlicher Ausgangspunkt: Dichtung oder Dichtungsversorgung.
Simulationskarte B: Radiale Schwingung steigt direkt nach einem simulierten Laufradwechsel, Temperatur folgt später. Wahrscheinlicher Ausgangspunkt: Ausrichtung, Unwucht, Montage oder Lockerung.
Simulationskarte C: Lagergehäusetemperatur steigt gemeinsam mit hochfrequenter Schwingung. Mögliche Ausgangspunkte: Lagerzustand oder Schmierung; ohne zusätzliche Daten keine eindeutige Diagnose.
Simulationskarte D: Alle drei Signale ändern sich deutlich. Priorität: sicheren Zustand und Freigabegrenzen beachten, dann systemisch diagnostizieren statt einzelne Bauteile voreilig zu ersetzen.
Medien- und Quellencheck
Die eingebundenen Wikimedia-Commons-Medien wurden vor Erstellung geprüft. Die Pumpenschnittgrafik „Centrifugal Pump.svg“ steht unter CC BY-SA 3.0; die animierte Gleitringdichtung „Rotating mechanical seal-3D-animated.gif“ unter CC BY-SA 2.5; das nummerierte Wälzlager unter CC BY-SA 3.0; der animierte Radiallüfter unter CC BY 3.0; das Stopfbuchsenfoto „Gland packing002.jpg“ unter CC BY-SA 3.0 sowie weiteren auf Commons genannten freien Lizenzen; die Radialverdichter-Grafik unter CC BY-SA 4.0. Die verwendeten ISO-Symbole für Pumpe, Verdichter und Lüfter wurden vom jeweiligen Commons-Urheber als gemeinfrei veröffentlicht. Lizenzdetails stehen jeweils auf der Dateibeschreibungsseite.
Die YouTube-Videos werden über den offiziellen eingebetteten Player verknüpft und nicht kopiert oder neu hochgeladen. Rechte am Videoinhalt verbleiben bei den jeweiligen Rechteinhabern. Vor Unterrichtseinsatz sollte die Verfügbarkeit erneut geprüft werden.
Fachliche Leitquellen für diesen Kurs:
- DGUV Information 209-015 – Instandhaltung an Maschinen und Anlagen: aktuelle Ausgabe 2026 mit Restenergien, Freigabescheinen und Öffnen von Rohrleitungen.
- BAuA – TRBS 1112 Instandhaltung: technische Regel zur sicheren Planung und Durchführung von Instandhaltung.
- KSB SupremeServ Academy – Wellendichtungen in Kreiselpumpen: Aufbau, Funktionsweise und Schadensursachen von Gleitringdichtungen.
- EagleBurgmann – Mechanical Seal: Aufbau und Funktionsprinzip von Gleitringdichtungen.
- SKF – Inspection and monitoring: Geräusch, Temperatur und Schwingung als Zustandsinformationen bei Lagern.
- YouTube-Hilfe – Videos einbetten: Einbettung über den YouTube-Player.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Welche Beobachtung ist bei einer Leckage zuerst sinnvoll? (Austrittsort und zeitliche Veränderung sicher beobachten) (!Mit der Hand nach der Leckstelle tasten) (!Sofort die Dichtung ausbauen) (!Die Maschine ohne Freigabe weiterfahren)
Welches Bauteil führt bei vielen Pumpen die Welle? (Lager) (!Dichtung) (!Laufrad) (!Rohrleitung)
Was ist für einen Schwingungstrend besonders wichtig? (Gleiche Messstelle und vergleichbare Betriebsbedingungen) (!Jedes Mal eine andere Messstelle) (!Nur ein einziger Messwert) (!Nur die Gehäusefarbe)
Welche Aussage zur Lagertemperatur ist fachlich sinnvoll? (Ein Trend unter vergleichbaren Bedingungen ist aussagekräftiger als ein Einzelwert) (!Jede erhöhte Temperatur beweist einen Lagerschaden) (!Temperatur ist für Lager ohne Bedeutung) (!Nur die Außentemperatur entscheidet)
Was kann nach dem Abschalten weiterhin gefährlich sein? (Gespeicherte Druck- oder Bewegungsenergie) (!Nur die Maschinenfarbe) (!Nur die Typenschildnummer) (!Nur das Baujahr)
Was ist vor realen Druckarbeiten erforderlich? (Betriebliche Freigabe und fachliche Aufsicht) (!Ein Lernvideo) (!Nur eine Vermutung über Druckfreiheit) (!Alleinarbeit ohne Verfahren)
Welche Kombination spricht für eine systemische Diagnose? (Gleichzeitig veränderte Leckage Schwingung und Temperatur) (!Nur die Seriennummer) (!Nur die Lackierung) (!Nur die Raumbeleuchtung)
Welche Aussage zur Gleitringdichtung ist richtig? (Zwei Gleitflächen bilden den wesentlichen Dichtbereich) (!Sie besteht nur aus einem Lager) (!Sie ersetzt das Laufrad) (!Sie misst die Drehzahl)
Was ist eine gute Diagnosehypothese? (Eine begründete mögliche Ursache die mit weiteren Daten geprüft wird) (!Eine sofort als sicher erklärte Vermutung) (!Ein Bauteiltausch ohne Beobachtung) (!Eine Messung ohne dokumentierte Messstelle)
Wie wird im Kurs praktisch geübt? (Mit Simulation oder drucklosem gesichertem Modell) (!Mit eigenmächtig unter Druck gesetzten Anlagen) (!Mit laufender Maschine ohne Schutz) (!Durch Öffnen unbekannter Leitungen)
Memory
| Leckage | Dichtungssignal |
| Schwingung | Zustandsänderung |
| Temperatur | Reibungsanzeichen |
| Wälzlager | Wellenführung |
| Gleitringdichtung | Wellenabdichtung |
| Restdruck | gespeicherte Energie |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Beobachtung | Leckageort und Trend erfassen |
| Vergleich | gleiche Messbedingungen herstellen |
| Hypothese | mögliche Ursache formulieren |
| Prüfung | zusätzliche sichere Daten nutzen |
| Entscheidung | sicheren nächsten Schritt festlegen |
Kreuzworträtsel
| Leckage | Wie heißt ein unbeabsichtigter oder zu bewertender Austritt eines Mediums? |
| Lagerung | Welche Baugruppe führt und stützt eine Welle? |
| Dichtung | Welche Baugruppe begrenzt den Stoffaustritt entlang einer Welle? |
| Unwucht | Wie heißt eine ungleichmäßige Massenverteilung an einem rotierenden Teil? |
| Reibung | Welcher Effekt kann bei Schmierungsproblemen die Temperatur erhöhen? |
| Freigabe | Was muss vor nicht routinemäßigen realen Arbeiten betrieblich geklärt sein? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Symptomkarte: Gestalte drei Karten zu Leckage, Schwingung und Temperatur mit jeweils einer sicheren Beobachtung.
- Bauteilskizze: Zeichne eine vereinfachte Pumpe und beschrifte Welle, Lager, Dichtung und Laufrad.
- Medienanalyse: Beschreibe an der Gleitringdichtungsanimation drei sichtbare Bauteile oder Bewegungen.
- Sicherheitsplakat: Erstelle ein Plakat „Abgeschaltet ist nicht automatisch energiefrei“ mit Druck- und Bewegungsenergie.
Standard
- Trenddiagramm: Stelle den Datensatz des Ausbildungsfalls als Schwingungs- und Temperaturtrend dar und kommentiere ihn.
- Diagnosematrix: Vergleiche Fehlausrichtung, Lagerschaden, Schmierungsproblem und Dichtungsproblem anhand der drei Signale.
- P&ID-Lernblatt: Nutze ein vom Ausbilder freigegebenes Schema und erkläre die Maschinen- und Medienwege nur auf Papier.
- Erklärvideo: Produziere ein kurzes Video, das sichere Hypothesenbildung erklärt, ohne reale Druckarbeiten zu zeigen.
Schwer
- Fehlerbaum: Entwickle einen Fehlerbaum für „Leckage plus erhöhte Schwingung“ mit mindestens drei Ursachenpfaden.
- Messkonzept: Plane ein simulationsbasiertes Messkonzept mit Messstelle, Messrichtung, Referenzzustand und Stop-Kriterium.
- Interview: Befrage eine fachkundige Person zur betrieblichen Freigabe bei Pumpen- oder Verdichterarbeiten und dokumentiere nur nicht vertrauliche Inhalte.
- Transferfall: Übertrage die Diagnosemethode auf einen Lüfter und begründe, welche Signale gleich bleiben und welche Prozessbedingungen sich unterscheiden.


Lernkontrolle
- Ursachenbewertung: Du erhältst drei Trendsätze mit Leckage, Schwingung und Temperatur. Begründe jeweils zwei plausible Ursachen und welche Zusatzinformation die Hypothesen unterscheiden würde.
- Sicherheitsentscheidung: Erkläre an einem Beispiel, warum „Motor aus“ nicht gleich „gefährliche Energie beseitigt“ bedeutet.
- Diagnoseplanung: Entwirf für eine simulierte Maschine eine Reihenfolge aus Beobachtung, Vergleich, Hypothese, Prüfung und Entscheidung.
- Fehlerübertragung: Zeige, wie eine mechanische Fehlausrichtung gleichzeitig Lager und Dichtung beeinflussen kann.
- Quellenkritik: Vergleiche eine Herstellerquelle mit einer Arbeitsschutzquelle und erkläre, welche Frage jede Quelle besser beantwortet.
- Praxisgrenze: Begründe, welche Lernhandlungen am drucklosen Modell sinnvoll sind und welche an realen Drucksystemen nur unter Freigabe und Aufsicht stattfinden dürfen.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du Beobachtung und Vermutung trennen, Leckage-, Schwingungs- und Temperaturtrends auswerten, Dichtungs- und Lagerursachen als Hypothesen formulieren, gespeicherte Druck- und Bewegungsenergie erklären und sichere Freigabegrenzen benennen kannst. Erwartet wird außerdem eine nachvollziehbare Dokumentation eines simulierten Diagnosefalls mit begründetem nächsten Schritt.
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