Eine Zweizylinder-Kolbenpumpe – auch Doppelkolbenpumpe genannt – fördert Beton, indem zwei Förderzylinder abwechselnd ansaugen und ausstoßen. Der rücklaufende Förderkolben des einen Zylinders erzeugt dabei einen Unterdruck, wodurch Material aus dem Aufgabetrichter angesaugt wird. Gleichzeitig drückt der vorlaufende Kolben des zweiten Zylinders den Beton durch die Rohrweiche in die Förderleitung. Erreicht der Hub sein Ende, schaltet die Pumpe um: Die Rohrweiche schwenkt vor den jeweils anderen, gefüllten Förderzylinder, und beide Kolben kehren ihre Bewegungsrichtung um. Dieses Wechselspiel läuft im Dauerbetrieb kontinuierlich weiter und sorgt für einen nahezu gleichmäßigen Materialstrom auf der Baustelle.

Als Einkolbenpumpen kamen Betonpumpen in Deutschland bereits seit den 1920er-Jahren zum Einsatz. Heute dominieren Doppelkolbenpumpen, die über Elektro- oder Dieselmotoren mittels Ölpumpen hydraulisch angetrieben werden. Die Förderkolben sind über Antriebszylinder hydraulisch miteinander gekoppelt und arbeiten stets im Gegentakt – während der eine ansaugt, fördert der andere.

Wie ist eine Zweizylinder-Kolbenpumpe aufgebaut?

Die sogenannte Kernpumpe einer Autobetonpumpe besteht aus mehreren fest definierten Baugruppen:

  • Hydraulischer Antriebszylinder für die Kolbenbewegung
  • Förderzylinder mit Förderkolben (jeweils zweifach vorhanden)
  • Dazwischen geschalteter Wasserkasten
  • Betontrichter mit integriertem Rührwerk
  • Rohrweiche zur Umschaltung zwischen den Förderzylindern
  • Umschaltzylinder für den Hebel der Rohrweiche

Diese Einheit wird als Kernpumpe vormontiert und je nach Einsatzzweck entweder auf ein Fahrgestell als Autobetonpumpe oder auf andere Hilfsrahmen montiert – etwa für Stationär-, Baustellen- oder Tunnelbetonpumpen. Die Antriebe laufen bei modernen Maschinen durchgängig hydraulisch, wobei sich die Steuerungsvarianten zwischen den Herstellern unterscheiden: rein hydraulische Folgesteuerungen stehen neben elektrohydraulischen Lösungen.

Was passiert beim Verstopfen der Förderleitung?

Verstopft die Leitung oder soll die Pumpe gereinigt werden, lässt sich jede Maschine auch rückwärts betreiben. Dabei kehrt lediglich ein hydraulisches Schaltventil die Bewegungsrichtung der Förderkolben um – die Rohrweiche bleibt zunächst in ihrer Stellung und schwenkt erst bei Erreichen der Endlage durch die Umschaltzylinder in die Gegenposition. Für Flottenmanager und Maschinenführer ist diese Rückwärtsfunktion in der Praxis ein zentrales Werkzeug: Sie erlaubt es, Verstopfungen direkt vor Ort zu lösen, ohne die Förderleitung aufwendig zu demontieren.

Welche Rolle spielt das Grundprinzip der Hubkolbenpumpe?

Technisch betrachtet ist jede Kolbenpumpe eine Verdrängerpumpe, bei der der Kolben eine geradlinige Hub-Bewegung ausführt. Im ersten Takt – dem Ansaugen – bewegt sich der Kolben zurück, das Einlassventil öffnet sich und Material strömt in den Zylinder. Im zweiten Takt schließt das Einlassventil, der Kolben fährt vor, das Auslassventil öffnet und das Medium wird herausgedrückt. Bei der Zweizylinder-Ausführung laufen genau diese beiden Takte an den zwei Förderzylindern zeitversetzt und gekoppelt ab, sodass ein nahezu kontinuierlicher Förderstrom entsteht statt eines reinen Start-Stopp-Betriebs wie bei der Einkolbenpumpe.

Ein grundsätzlicher Nachteil des Kolbenprinzips bleibt allerdings bestehen: die prinzipbedingte Förderstrompulsation, die im angeschlossenen Leitungssystem zu Druckschwingungen führen kann. Wer auf der Baustelle mit Betonpumpen arbeitet, sollte dies bei der Auslegung der Förderleitung und der Wahl der Pumpenbaugröße berücksichtigen – insbesondere bei großen Förderhöhen über den Betonverteilermast. Autobetonpumpen erreichen dabei Reichhöhen von bis zu 100 Metern und können Beton mit Korngrößen bis 63 Millimeter fördern.

Mehr zur Vorbereitung des Materials vor dem Pumpvorgang liefert der Beitrag zur Pumpbarkeit von Beton. Wer die Antriebsseite der Hydraulik genauer verstehen will, findet Grundlagen im Artikel zur Hydraulikpumpe an Baumaschinen.