Kavitation in Hydrauliksystemen

Was ist Kavitation?

Kavitation bezeichnet die Bildung und Implosion von Dampfblasen im Hydrauliköl. Diese entstehen, wenn der Druck an einer Stelle im System lokal unter den Dampfdruck des Öls fällt.

In diesem Moment beginnt das Öl – ähnlich wie beim Kochen – lokal zu verdampfen. Die entstehenden Dampfblasen werden dann in Zonen höheren Drucks transportiert und explodieren dort schlagartig.

Diese Mikroexplosionen verursachen:

hohe lokale Druckspitzen (bis zu 1000 bar)
Schäden an Metalloberflächen (Pitting)
deutlich hörbare Geräusche (Pfeifen, Knattern, Heulen)

🔍 Wie entsteht Kavitation?

Kavitation tritt immer dann auf, wenn die Pumpe mehr Öl ansaugen möchte, als tatsächlich nachströmen kann. Typische Ursachen sind:

1. Zu niedriger Druck an der Saugseite

Dies ist die häufigste Ursache.

Verstopfte Saugfilter
Zu enge oder zu lange Saugleitungen
Undichtigkeiten (Luft wird angesaugt)
Hohe Ölviskosität (z. B. bei Kälte)

2. Zu hohe Drehzahl der Pumpe

Jede Pumpe hat eine maximale saugseitige Belastbarkeit. Wird diese überschritten, fällt der Druck ab – es entsteht Kavitation.

3. Zähes oder kaltes Hydrauliköl

Bei niedrigen Temperaturen steigt die Viskosität stark an. Das Öl fließt schlechter nach, wodurch die Pumpe im wahrsten Sinne des Wortes „verhungert“.

4. Falsche Ölqualität oder Verschmutzungen

Dickeres oder verunreinigtes Öl erhöht die Strömungswiderstände.

🔊 Woran erkennt man Kavitation?

Kavitation verursacht sehr typische Symptome, die sich gut erkennen lassen:

1. Geräusche

Helles Pfeifen
Knattern oder Knacken
Heulende Metallgeräusche

2. Vibrationen

Besonders an der Saugleitung spürbar.

3. Leistungseinbußen

Die Pumpe fördert weniger – Volumenstrom sinkt.

4. Schaumbildung im Ölbehälter

Feine Luft- oder Dampfblasen sammeln sich im Tank.

5. Sichtbare Schäden an Pumpen (bei Demontage)

„Sandgestrahlte“ Oberflächen
Pitting oder Lochfraß
Abgescherte Zahnkanten bei Zahnradpumpen

🛠️ Wie lässt sich Kavitation sicher unterscheiden?

Folgende Hinweise deuten sehr klar auf Kavitation hin:

Geräusch tritt nur bei hoher Drehzahl / Volllast auf
Geräusch ist bei kaltem Öl deutlich stärker
Geräusch wird leiser, sobald das Öl warm wird
Vibrationen an der Saugleitung sind spürbar
Es ist keine mechanische Unwucht erkennbar

Wenn das Geräusch unabhängig von Öltemperatur und Drehzahl auftritt, liegt eher ein anderer Fehler vor (z. B. Lagerproblem, Resonanz, Ventildefekt).

🧊 Warum Kavitation besonders oft bei Kälte auftritt

Unter 0 °C erhöht sich die Ölviskosität stark. Dadurch entstehen:

höhere Strömungswiderstände
schlechtere Füllung der Zahnradräume
stärkere Unterdruckspitzen

Kalte Temperaturen = höhere Kavitationsgefahr.

Besonders betroffen sind Anlagen mit:

HLP 46 im Winterbetrieb
langen oder engen Saugschläuchen
hohen Pumpendrehzahlen

🟢 Wie verhindert man Kavitation?

Es gibt eine Reihe wirksamer Maßnahmen zur Kavitationsvermeidung:

1. Ausreichende Dimensionierung der Saugseite

kürzere Saugleitungen
größerer Durchmesser
möglichst wenige Bögen/Reduzierungen

2. Geeignete Filter einsetzen

Saugfilter regelmäßig reinigen
Feinheit des Filters an die Pumpe anpassen

3. Passende Ölviskosität verwenden

Für Winterbetrieb:

HLP 32 statt HLP 46
oder HVLP-Öl, das viskositätsstabiler ist

4. Drehzahl begrenzen

Besonders bei Elektromotoren oder Frequenzumrichtern.

5. Undichtigkeiten beheben

Schon kleinste Hohlräume oder poröse Schläuche können Luft ziehen.

Warum Kavitation oft nur beim Elektromotor und nicht beim Dieselmotor auftritt

Viele Anlagen zeigen Kavitation nur beim elektrischen Antrieb, während der Dieselmotor problemlos läuft.

Das liegt an:

sofortiger Volldrehzahl des Elektromotors
sehr steifer Drehmomentkennlinie (er gibt immer volle Kraft)
keinerlei Drehzahlschwankungen

Dieselmotoren steigen dagegen langsam in die Drehzahl ein und drosseln bei Belastung leicht ab – das entlastet die Saugseite.

📌 Zusammenfassung

Kavitation ist ein ernstzunehmendes Problem, das Hydraulikpumpen schnell beschädigen kann. Die wichtigsten Punkte:

Sie entsteht durch Unterdruck an der Saugseite.
Typische Symptome: Pfeifen, Vibrationen, Schaumbildung, Leistungsverlust.
Besonders kritisch bei hohen Drehzahlen und kaltem Öl.
Mit richtiger Auslegung der Saugseite, passender Ölviskosität und guten Betriebsbedingungen lässt sich Kavitation zuverlässig vermeiden.