Zwischen Wasserhahn und Terrassenplatte liegt ein Gerät, das mit demselben Wasser arbeitet, das auch aus dem Gartenschlauch käme. Trotzdem prallt es am Ende so hart auf, dass es Moos aus einer Fuge holt. Der ganze Unterschied entsteht auf einem Weg von etwa einem halben Meter durch das Gehäuse, und dieser Artikel geht ihn Station für Station ab.
Das Prinzip: Menge gegen Geschwindigkeit
Wasser lässt sich praktisch nicht zusammendrücken. Ein Hochdruckreiniger verdichtet es deshalb auch nicht im eigentlichen Sinn, er staut es gegen einen sehr kleinen Ausgang. Am Ende der Lanze sitzt eine Bohrung von etwa einem Millimeter, und die Pumpe drückt mehr Wasser dagegen, als dort hindurchpasst. Der Druck im Schlauch steigt so lange, bis beides im Gleichgewicht ist.
Kärcher stellt dem Gerät in seiner eigenen Erklärung den Gartenschlauch gegenüber: Der liefert rund 3.500 Liter pro Stunde, der Hochdruckreiniger nur 400 bis 600 Liter. Weniger Wasser für dieselbe Arbeit klingt nach einem Nachteil, ist aber genau der Punkt. Die Energie steckt danach in der Geschwindigkeit.
Wie groß der Unterschied ausfällt, lässt sich ausrechnen. Nach der Bernoulli-Gleichung folgt aus einem Druck p die theoretische Austrittsgeschwindigkeit v = √(2p/ρ), wobei ρ die Dichte von Wasser ist. Reibung in Lanze und Düse zieht davon in der Praxis einen Teil ab, die Größenordnung stimmt trotzdem.
| Quelle | Druck | Wassermenge | Austrittsgeschwindigkeit | Loch im Ausgang |
|---|---|---|---|---|
| Gartenschlauch | 4 bar | 3.500 l/h | 28 m/s (102 km/h) | ca. 6,6 mm |
| Akku-Mitteldruck | 24 bar | 180 l/h | 69 m/s (249 km/h) | ca. 1,0 mm |
| Einsteiger-Netzgerät | 110 bar | 360 l/h | 148 m/s (534 km/h) | ca. 0,9 mm |
| Mittelklasse | 145 bar | 500 l/h | 170 m/s (613 km/h) | ca. 1,0 mm |
| Oberklasse | 180 bar | 600 l/h | 190 m/s (683 km/h) | ca. 1,1 mm |
Die letzte Spalte erklärt den Rest: Alle Hochdruckgeräte arbeiten durch ein Loch von rund einem Millimeter. Der Gartenschlauch hat an derselben Stelle den 40-fachen Querschnitt, und darauf verteilt sich seine Kraft.
Der Weg des Wassers durch das Gerät
Der Zulauf beginnt am Feinsieb im Wasseranschluss. Es hält Sand und Rostpartikel zurück, die sonst zwischen Ventil und Ventilsitz geraten würden. Das Sieb ist das einzige Bauteil, für das die Kärcher-Betriebsanleitungen der K-Reihe überhaupt eine regelmäßige Pflege vorsehen.
Danach kommt bei vielen Geräten ein Umweg, der von außen nicht zu sehen ist. Kärcher beschreibt ihn so: „Das Wasser fließt dann, bevor es unter Druck gesetzt wird, in einem Doppelwand-Gehäuse um den Motor und kühlt ihn auf diese Weise.” Der Hersteller nennt zwei Gründe dafür, und beide sind Verkaufsargumente: Der Motor arbeitet leiser, und seine Laufzeit steigt.
Erst dann erreicht das Wasser die Pumpe. Hinter ihr sitzt der Druckschalter, danach kommen Hochdruckschlauch, Pistole, Lanze und Düse. Alles, was der Nutzer als Leistung wahrnimmt, entsteht in den letzten beiden Stationen.
Die Pumpe: eine schräge Scheibe und drei Kolben
Die Bauart der Heimgeräte heißt Axialkolbenpumpe. Kärcher beschreibt den Ablauf in eigenen Worten: Der Elektromotor treibt eine Taumelscheibe an, die wiederum drei Kolben in einer linearen Bewegung vorantreibt. „Durch die Abwärtsbewegung der Kolben wird Wasser durch ein Saugventil in den Zylinder oder Kolbenraum gezogen. Bewegt der Kolben sich wieder nach oben, presst er das Wasser aus dem Kolbenraum durch ein Druckventil in Richtung Injektor.”
Der Trick liegt in der Schrägstellung. Die Scheibe sitzt auf der Motorwelle und dreht sich mit ihr, steht dabei aber schief. Ein Kolben, der auf ihr abläuft, wird dadurch pro Umdrehung einmal vor und einmal zurück geschoben. Drei Kolben mit je 120 Grad Versatz sorgen dafür, dass immer mindestens einer im Druckhub ist. Deshalb kommt aus der Düse ein gleichmäßiger Strahl statt drei Stößen pro Umdrehung.
Jeder Kolben hat zwei eigene Ventile, und beide arbeiten rein durch Druckunterschied. Das Saugventil öffnet, wenn der Kolben Unterdruck erzeugt, das Druckventil öffnet, wenn er drückt. Diese Federventile sind der Grund, warum Luft in der Pumpe das ganze System lahmlegt: Luft lässt sich zusammendrücken, sie öffnet die Ventile also nicht. Was dann passiert und wie es sich beheben lässt, steht im Artikel zum Entlüften des Hochdruckreinigers.
Profi-Geräte bauen die Pumpe anders auf: Dort läuft eine Kurbelwelle in einem echten Ölbad und treibt die Kolben über Pleuel an. Diese Bauart hält länger und braucht dafür einen Ölservice, wie der Artikel zum Öl im Hochdruckreiniger im Detail zeigt.
Der Motor: zwei Bauarten, ein großer Unterschied
Was den Antrieb angeht, teilt sich der Markt sauber in zwei Lager, und die Trennlinie verläuft quer durch die Preisklassen.
| Universalmotor | Induktionsmotor | |
|---|---|---|
| Drehzahl | 20.000 bis 21.000 U/min | 2.850 U/min |
| Gerätegewicht | 8 bis 9 kg | 20 bis 21 kg |
| Geräusch am Ohr | rund 80 dB(A) | 73 bis 74 dB(A) |
| Verschleißteil | Kohlebürsten | keine Bürsten |
| Typisch bei | STIHL RE 80 bis RE 100, Kärcher K 2 bis K 5 | STIHL ab RE 110 PLUS, Profi-Klasse |
Der Universalmotor dreht siebenmal so schnell und wiegt weniger als die Hälfte. Er erreicht die nötige Pumpendrehzahl direkt, braucht dafür aber Kohlebürsten, die sich abnutzen. Der Induktionsmotor kommt ohne Bürsten aus, läuft im Dauerbetrieb kühler und deutlich leiser, wiegt dafür mehr als das Doppelte. Die Werte oben stammen aus den STIHL-Datenblättern der RE-Reihe, wo beide Bauarten direkt nebeneinander stehen.
Das erklärt einen Preissprung, der sonst willkürlich wirkt: Zwischen zwei Geräten mit identischen 110 bar können mehrere hundert Euro liegen, allein weil eines im Dauerbetrieb arbeiten kann. Wie sich das im Geräuschpegel niederschlägt, ordnet der Artikel zur Lautstärke von Hochdruckreinigern ein.
Warum das Gerät von selbst an- und ausgeht
Wer zum ersten Mal mit einem Hochdruckreiniger arbeitet, erschrickt über das Anspringen des Motors beim Drücken der Pistole. Dahinter steckt ein simpler Druckschalter am Pumpenausgang.
Der Ablauf: Du drückst den Hebel, Wasser strömt ab, der Druck im System fällt. Der Schalter registriert das und schließt den Stromkreis, Motor und Pumpe laufen an. Lässt du los, staut sich das Wasser sofort wieder, der Druck steigt, der Schalter unterbricht den Stromkreis. Diese Funktion trägt den Namen Total Stop.
Sie erspart dem Gerät den Dauerlauf zwischen zwei Bahnen und hält die Pumpe kühl. Profi-Geräte lösen dasselbe Problem anders: Dort öffnet beim Schließen der Pistole ein Druckregel-Sicherheitsventil, die Pumpe läuft weiter und fördert im Kreislauf mit reduziertem Druck. Das schont den Motor vor ständigem Anlaufen, kostet dafür Strom und Lärm im Leerlauf.
Der Druckschalter ist auch der Grund für ein häufiges Störungsbild: Taktet das Gerät im Sekundentakt, ohne dass jemand die Pistole betätigt, hält das System den Druck nicht. Die Suche beginnt dann bei den Kupplungen. Der Artikel zum Hochdruckreiniger, der nicht abschaltet, geht die Ursachen durch.
Die Düse macht aus Druck eine Kraft
Im Schlauch stehen 145 bar, aber dort passiert nichts. Druck allein reinigt nicht, er ist nur gespeicherte Energie. Erst die Düse setzt sie um.
Rechnen wir es durch, mit einem typischen Mittelklassegerät bei 145 bar und 500 Litern pro Stunde:
- Wassermenge pro Sekunde: 500 l/h ergeben 0,139 Liter oder 0,139 Kilogramm pro Sekunde
- Austrittsgeschwindigkeit: rund 170 Meter pro Sekunde
- Rückstoßkraft: Masse mal Geschwindigkeit ergibt rund 24 Newton, also das Gewicht von 2,4 Kilogramm
- Nötige Düsenöffnung: damit diese Menge bei dieser Geschwindigkeit durchpasst, braucht es rund 1,0 mm Durchmesser
Die 24 Newton sind die Erklärung dafür, warum sich eine Lanze gut halten lässt. Interessanter wird der Vergleich mit dem Gartenschlauch: Der erzeugt bei 4 bar und 3.500 Litern pro Stunde rechnerisch sogar rund 28 Newton Rückstoß, also etwas mehr. Trotzdem holt er kein Moos aus der Fuge.
Der Grund steht in der letzten Zeile der Rechnung. Die Kraft des Gartenschlauchs verteilt sich auf einen Querschnitt von rund 34 Quadratmillimetern, die des Hochdruckreinigers auf 0,8. Dazu kommt die sechsfache Geschwindigkeit, mit der jedes Wasserteilchen auftrifft. Reinigungswirkung entsteht aus Flächenpressung und Aufprallgeschwindigkeit, und beides liefert erst die enge Bohrung.
Daraus folgt auch, welche Düse was anrichtet:
| Düsentyp | Strahlbild | Kraft je Quadratzentimeter | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| Flachstrahl 25° | breiter Fächer | gering | Auto, Fassade, Gartenmöbel |
| Flachstrahl 15° | schmaler Fächer | mittel | Pflaster, Betonplatten |
| Dreckfräser | rotierender Punktstrahl | hoch | festsitzender Bewuchs auf Stein |
| Vario-Lanze | stufenlos verstellbarer Fächer | einstellbar | wechselnde Oberflächen |
Der Dreckfräser bündelt die gesamte Energie auf einen Punkt und lässt ihn kreisen. Genau deshalb schließt Kärcher ihn für Lack, Reifen und empfindliche Oberflächen wie Holz aus. Wie sich der Druck an Lanze und Gerät regeln lässt, steht im Artikel Hochdruckreiniger Druck einstellen.
Was der Zulauf leisten muss
Eine Kolbenpumpe kann nur weiterreichen, was bei ihr ankommt. Deshalb steht in jeder Betriebsanleitung eine Mindest-Zulaufmenge, und sie wird häufig unterschätzt.
Kärcher fordert für die K-Reihe:
- Zulaufmenge mindestens 10 Liter pro Minute, das sind 600 Liter pro Stunde
- Zulaufdruck maximal 1,2 MPa, also 12 bar
- Zulauftemperatur maximal 40 °C
Die erste Zahl ist die kritische. Ein aufgerollter 25-Meter-Schlauch mit halbzölligem Querschnitt liefert an einem durchschnittlichen Hausanschluss oft weniger. Die Pumpe zieht dann zwischendurch Luft, der Strahl pulsiert, der Druck fällt ab. In der Störungsliste steht dieser Fall an erster Stelle, und die Gegenmaßnahme lautet immer: Hahn voll öffnen, Schlauch abrollen, Querschnitt prüfen. Der Artikel Hochdruckreiniger baut keinen Druck auf geht die Ursachenkette der Reihe nach durch.
Wie viel Wasser dabei tatsächlich verbraucht wird, rechnet der Artikel zum Wasserverbrauch für verschiedene Flächen vor.
Was beim Akku-Gerät anders läuft
Ein Akku-Hochdruckreiniger arbeitet nach demselben Prinzip, nur in einer anderen Größenordnung. Statt 110 bis 180 bar erreicht er 20 bis 35 bar, statt 400 bis 600 Litern fördert er 180 bis 300 Liter pro Stunde. Aus der Rechnung oben folgt eine Austrittsgeschwindigkeit von rund 70 bis 85 Metern pro Sekunde, also etwa die Hälfte.
Dafür fällt eine Einschränkung weg. Weil die kleine Pumpe gegen viel weniger Gegendruck arbeitet, kann sie ihr Wasser selbst ansaugen: aus Eimer, Kanister, Regentonne oder See. Ein Netzgerät der K-Klasse braucht dafür Sonderzubehör und darf höchstens einen halben Meter über der Wasserquelle stehen.
Was diese Bauform leisten kann und wo ihre Grenze liegt, steht im Vergleich Akku oder Strom sowie im Artikel zum Betrieb mit dem Eimer.
Fazit: drei Bauteile entscheiden
Wer die Funktionsweise auf das Wesentliche kürzt, landet bei drei Teilen. Die Taumelscheibenpumpe hebt den Druck vom Leitungsniveau auf das Hundertfache. Der Druckschalter sorgt dafür, dass das nur dann passiert, wenn du die Pistole drückst. Und die Düse macht aus dem gespeicherten Druck eine Geschwindigkeit, die Schmutz von der Oberfläche schlägt.
Für die Kaufentscheidung heißt das vor allem eins: Die bar-Zahl allein sagt wenig, solange die Wassermenge daneben fehlt. Beides zusammen ergibt die Leistung, die an der Fläche ankommt. Welche Kombination welche Oberfläche verträgt, steht im Artikel Wie viel bar braucht ein Hochdruckreiniger.
Häufige Fragen
Wie funktioniert ein Hochdruckreiniger einfach erklärt?
Er tauscht Wassermenge gegen Geschwindigkeit. Eine Kolbenpumpe hebt den Leitungsdruck von rund 4 bar auf 110 bis 180 bar an und drückt das Wasser durch eine Düsenbohrung von etwa einem Millimeter. Dabei verlässt der Strahl die Düse mit rund 170 Metern pro Sekunde, während die Wassermenge auf 400 bis 600 Liter pro Stunde sinkt. Ein Gartenschlauch liefert laut Kärcher rund 3.500 Liter pro Stunde, aber mit weniger als einem Sechstel dieser Geschwindigkeit.
Welche Pumpe steckt in einem Hochdruckreiniger?
In Heimgeräten eine Axialkolbenpumpe mit Taumelscheibe. Kärcher beschreibt den Ablauf so: Der Motor treibt eine schräg stehende Scheibe an, die drei Kolben in Längsrichtung bewegt. Beim Rückhub zieht jeder Kolben über ein Saugventil Wasser in seinen Zylinder, beim Vorhub drückt er es über ein Druckventil weiter. Profi-Geräte nutzen stattdessen eine Kurbelwellenpumpe mit echtem Ölbad.
Warum schaltet sich ein Hochdruckreiniger von selbst ab?
Das übernimmt der Druckschalter. Lässt du den Hebel der Pistole los, steigt der Druck in Schlauch und Pumpenkopf sofort an, der Schalter öffnet den Stromkreis und der Motor bleibt stehen. Beim Drücken fällt der Druck, der Schalter schließt und der Motor läuft wieder an. Diese Funktion heißt Total Stop und spart Strom, Verschleiß und Lärm.
Wie schnell ist der Wasserstrahl eines Hochdruckreinigers?
Aus 145 bar ergeben sich nach der Bernoulli-Gleichung rund 170 Meter pro Sekunde, also etwa 610 km/h. Reibung in Düse und Lanze zieht davon in der Praxis einen Teil ab. Zum Vergleich: Aus einem Gartenschlauch mit 4 bar treten rund 28 Meter pro Sekunde aus.
Wie viel Kraft hat der Strahl eines Hochdruckreinigers?
Erstaunlich wenig, gemessen in Newton. Bei 145 bar und 500 Litern pro Stunde wirken rund 24 Newton Rückstoß, das entspricht dem Gewicht von 2,4 Kilogramm. Entscheidend ist die Fläche: Diese Kraft trifft über eine Düsenöffnung von etwa einem Quadratmillimeter auf, beim Gartenschlauch verteilt sich eine ähnliche Kraft auf die rund 40-fache Fläche.
Warum braucht ein Hochdruckreiniger so viel Wasserzulauf?
Weil die Pumpe nur verdichten kann, was ankommt. Kärcher fordert für die K-Reihe eine Zulaufmenge von mindestens 10 Litern pro Minute, also 600 Litern pro Stunde. Liefert der Hahn weniger, zieht die Pumpe Luft und der Druck bricht ein. Ein zu dünner oder zu langer Gartenschlauch ist die häufigste Ursache dafür.
Was ist der Unterschied zwischen Flachstrahldüse und Dreckfräser?
Die Flachstrahldüse fächert den Strahl zu einem Fächer von meist 15 bis 25 Grad auf, die Kraft verteilt sich auf eine breite Linie. Der Dreckfräser hält den Strahl punktförmig und lässt ihn rotieren. Auf denselben Quadratzentimeter kommt dadurch deutlich mehr Energie, weshalb Kärcher ihn für Lack, Reifen und Holz ausschließt.
Funktioniert ein Akku-Hochdruckreiniger anders?
Das Prinzip bleibt gleich, die Größenordnung ändert sich. Ein Akku-Mitteldruckgerät arbeitet mit 20 bis 35 bar statt 110 bis 180 bar und fördert 180 bis 300 statt 400 bis 600 Liter pro Stunde. Dafür saugt es sein Wasser selbst aus Eimer, Kanister oder Regentonne, weil seine Pumpe gegen deutlich weniger Gegendruck arbeitet.