Reibungsverlust-Rechner: Rohrreibungsverlust nach Darcy-Weisbach

Aktualisiert im August 2026

Ein Reibungsverlust-Rechner schätzt, wie viel Energie eine strömende Flüssigkeit auf ihrem Weg durch ein Rohr verliert. Dieser Rechner ermittelt den Hauptverlust an Förderhöhe in geraden Rohren in Fuß anhand von vier bekannten Eingabewerten: US-Gallonen pro Minute, tatsächlicher Innendurchmesser, gerade Rohrlänge und Darcy-Reibungsfaktor.

Formstücke, statische Höhendifferenz, erforderlichen Druck am Austritt oder die Gesamtförderhöhe berechnet er nicht. Diese Abgrenzung ist bewusst gewählt. Eine aussagekräftige Berechnung benennt genau, welchen Teil des Hydrauliksystems sie umfasst.

Reibungsverlust in geraden Rohren berechnen

Geben Sie die vier Werte so ein, wie sie im Berechnungsprotokoll vorliegen. Verwenden Sie für den Förderstrom US-Flüssigkeits-gpm, für den tatsächlichen Innendurchmesser Zoll, für die gerade Rohrlänge Fuß und einen dimensionslosen Darcy-Reibungsfaktor. Das Ergebnis ist der Reibungsverlust in Fuß Förderhöhe der strömenden Flüssigkeit. Wenn Sie für die Leitung Stahlrohrprodukte von Synbase Steel beschaffen, ermitteln Sie vor der Eingabe den tatsächlichen Innendurchmesser oder die dafür erforderlichen Maße.

1. Prüfen Sie den Förderstrom und die Einheit US-gpm.
2. Verwenden Sie den für die Rohrreihe oder den Werkstoff geltenden Innendurchmesser, nicht die Nennweitenangabe.
3. Messen Sie nur den geraden Rohrabschnitt, der in diese Berechnung eingeht.
4. Geben Sie einen Darcy-Reibungsfaktor ein, der anhand einer dokumentierten Methode mit Reynolds-Zahl und Rauheit ermittelt wurde.
5. Übernehmen Sie das Ergebnis in die umfassendere Systemberechnung, ohne es als Gesamtförderhöhe zu bezeichnen.

Geltungsbereich: nur Hauptverlust in einem geraden Rohr mit konstantem Innendurchmesser. Im Einklang mit dem EPA-EPANET-2.2-Rahmenwerk behandelt der Rechner Einzelverluste separat und berücksichtigt weder Bögen und Armaturen noch Ein- und Austritte, statische Förderhöhe, erforderliche Druckhöhe, automatische Rauheits- oder Colebrook-Abfragen, nicht-newtonsche Strömung, Feststoffsuspensionen oder Pumpenwirkungsgrad.

Bei einem Förderstrom von null oder einer geraden Rohrlänge von null beträgt der Verlust null. Ein Innendurchmesser von null oder ein negativer Wert ist physikalisch nicht sinnvoll und wird zurückgewiesen. Auch der Reibungsfaktor muss positiv sein. Diese Prüfungen verhindern Rechenergebnisse, die zwar präzise aussehen, aber kein gültiges Rohr abbilden. Außerdem verringern sie das Risiko, dass falsche Eingaben durch scheinbare Genauigkeit verdeckt werden.

Was dieser Rechner berechnet

Diese Seite bietet das interaktive Werkzeug zur Berechnung des Hauptverlusts an Förderhöhe in geraden Rohren nach Darcy-Weisbach. Es ermittelt aus dem eingegebenen US-Flüssigkeitsförderstrom und dem tatsächlichen Innendurchmesser die Strömungsgeschwindigkeit und berechnet dann anhand der eingegebenen geraden Rohrlänge und des Darcy-Reibungsfaktors den Förderhöhenverlust in Fuß. Der Rechner wählt kein Rohr aus, schätzt keinen Reibungsfaktor und berechnet keinen vollständigen Pumpenbetriebspunkt.

Die Herleitung der Gleichung, die Umrechnung zwischen SI- und US-Einheiten, ein Vergleich mit Hazen-Williams und zwei vollständige Rechenbeispiele finden Sie im separaten Leitfaden zur Reibungsverlustformel mit Rechenbeispielen. Wenn die Herleitung auf einer Seite und die interaktive Berechnung auf dieser Seite stehen, hat jede URL eine klar definierte Aufgabe.

Die vier richtigen Eingabewerte verwenden

• Förderstrom: Geben Sie US-Flüssigkeitsgallonen pro Minute ein, nicht imperiale Gallonen pro Minute oder Kubikmeter pro Stunde.
• Tatsächlicher Innendurchmesser: Verwenden Sie einen gemessenen oder für die jeweilige Rohrreihe geltenden Innendurchmesser. Die Nennweite entspricht nicht diesem Wert.
• Gerade Rohrlänge: Berücksichtigen Sie nur den geraden Rohrabschnitt mit konstantem Durchmesser, auf den sich dieses Ergebnis bezieht.
• Darcy-Reibungsfaktor: Verwenden Sie den Darcy-Faktor, nicht den Fanning-Faktor oder den Hazen-Williams-C-Koeffizienten.

Der Rechner fragt nach f_D, statt den Wert aus einer Werkstoffangabe abzuleiten. Das Handbuch des U.S. Bureau of Reclamation beschreibt den Darcy-Weisbach-Faktor als Funktion der Reynolds-Zahl und der relativen Rauheit. Wenn Fluid, Temperatur, Rohrzustand, Reynolds-Zahl, Rauheitsquelle und verwendete Faktorkonvention für eine Auslegungsentscheidung relevant sind, dokumentieren Sie diese Angaben außerhalb des Rechners.

Das Ergebnis richtig einordnen, bevor Sie es weiterverwenden

Das Ergebnis gibt den Förderhöhenverlust in Fuß entlang des eingegebenen geraden Rohrabschnitts an. Mit den Standardwerten – 100 US-gpm, 2.067 in tatsächlichem Innendurchmesser, 100 ft Rohrlänge und f_D = 0.02 – zeigt die Anzeige etwa 16,50 ft an. Dieser Wert dient als Prüfbeispiel für die Komponente, nicht als empfohlene Rohrgröße oder allgemeingültiger Verlust je 100 ft.

Berechnen Sie den Wert neu, sobald sich Förderstrom, tatsächlicher Innendurchmesser, Länge, Fluidzustand, Rauheitsgrundlage oder Reibungsfaktor ändern. Fehler beim Durchmesser wirken sich besonders stark aus, weil der Durchmesser sowohl die Strömungsfläche als auch den Term L/D beeinflusst. Die Rechenbeispiele zu Darcy-Weisbach und Hazen-Williams zeigen die vollständige Berechnung und erklären, warum die Koeffizienten der beiden Methoden nicht austauschbar sind.

Der Hauptreibungsverlust ist nicht die Gesamtförderhöhe

Die Reibungshöhe ist ein Aspekt einer umfassenderen Pumpensystembilanz. Das EPA-EPANET-Handbuch behandelt Einzelverluste ebenfalls getrennt von Rohrreibungsverlusten. Eine einzelne Komponente als Gesamtförderhöhe zu bezeichnen, birgt ein Risiko bei der Pumpenauslegung und führt zu einem falschen Betriebspunkt; mehr Dezimalstellen können diesen Abgrenzungsfehler nicht korrigieren. Die Vier-Komponenten-Abgrenzung für TDH hält die Bestandteile getrennt: Bei der Auswahl der Ausrüstung kann der Katalog für Stahlrohre und Formstücke von BalingSteel helfen, Produktfamilien zu bestimmen; Verluste an Formstücken müssen weiterhin separat anhand der tatsächlichen ausgewählten Geometrie berechnet werden.

Für die Pumpenauswahl übertragen Sie dieses Ergebnis in eine vollständige Systemberechnung. Der Rechner für die Gesamtförderhöhe (TDH) von BBP deckt die umfassendere Aufgabe ab. Der Artikel zu Reibungsverlusten bleibt dieser Seite untergeordnet, statt ein zweites TDH-Ziel zu schaffen.

Sobald Gesamtförderhöhe und Förderstrom feststehen, müssen Sie für die Leistungsberechnung noch den Wirkungsgrad und den korrekten Zusammenhang berücksichtigen. Der Leitfaden von BBP zur Pumpenleistungsformel behandelt diese nächste Berechnung.

Einen nachvollziehbaren Berechnungsnachweis speichern

Speichern Sie die vier eingegebenen Werte samt Einheiten, Angaben zu Fluid und Temperatur, Rohrreihe oder gemessenem Innendurchmesser, Quelle und Konvention von f_D sowie eine Liste der ausgeschlossenen Komponenten. Kennzeichnen Sie das Rechnergebnis als „Hauptverlust an Förderhöhe in geraden Rohren“, damit es nicht mit der Gesamtförderhöhe verwechselt wird.

Lassen Sie die Berechnung vertieft prüfen, wenn der Betriebspunkt Übergangsströmung, nicht-newtonsches Fließverhalten, absetzende Feststoffe, Feststoffsuspensionen, einen ungewissen inneren Rohrzustand oder eine Entscheidung betrifft, die sich innerhalb einer plausiblen Bandbreite des Reibungsfaktors ändert. Der Rechner führt die registrierte Berechnung für saubere Fluide aus; er überprüft nicht die weiter gefassten hydraulischen Annahmen.

Häufig gestellte Fragen

Literatur und Quellen

• U.S. Environmental Protection Agency, EPANET 2.2 User Manual.
• U.S. Bureau of Reclamation, Water Measurement Manual, Chapter 2 Section 16.