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SimuPipe

Normvolumenstrom-Rechner

Rechnen Sie Gasvolumenströme zwischen Betriebs-, Norm-, Standard- und Massenstromeinheiten um. Auf der Eingabeseite ist die Einheit nur ein Maßstab, den Zustand tragen die Bedingungen: SCFM geben Sie als ft³/min mit der US-Standardvorgabe ein, Nm³/h als m³/h mit der Normzustand-Vorgabe (DIN 1343) — genau an den Bezugsbedingungen scheitern die meisten Umrechnungen.

Durchfluss-Eingabe
Alle Umrechnungen

Betriebszustand — bei Leitungsbedingungen

m³/h (betr.)
13,5705
m³/min (betr.)
0,226175
L/min (betr.)
226,175
ACFM
7,98731

Normzustand — 0 °C / 101,325 kPa (DIN 1343)

Nm³/h
100
Nm³/min
1,66667
Nl/min
1.666,67

Standardzustand

Sm³/h
105,491
SCFM
62,0899
SCFH
3.725,4

Massenstrom

kg/h
129,223
kg/s
0,0358953
lb/h
284,888
lb/min
4,74813
So funktioniert die Umrechnung

Die Umrechnung eines Gasvolumenstroms zwischen Bezugszuständen ist eine Volumenkorrektur nach dem idealen Gasgesetz. Dieselbe Gasmasse nimmt bei jeder Temperatur-Druck-Kombination ein anderes Volumen ein:

Qref=Qact⋅PactPref⋅TrefTactQ_{ref} = Q_{act} \cdot \frac{P_{act}}{P_{ref}} \cdot \frac{T_{ref}}{T_{act}}

Der Massenstrom ist die zustandsunabhängige Größe, daher rechnet dieses Werkzeug über ihn: Der Volumenstrom wird mit der Gasdichte bei seinem eigenen Bezugszustand multipliziert und anschließend bei jedem anderen Zustand neu ausgedrückt. Die Dichte folgt aus dem idealen Gasgesetz mit der Molekülmasse M:

ρ=P MR Tm˙=Q⋅ρ\rho = \frac{P \, M}{R \, T} \qquad \dot{m} = Q \cdot \rho

Alle Drücke sind Absolutdrücke. Der Rechner nimmt ideales Gasverhalten an (Z = 1) — genau genug für Bezugszustands-Umrechnungen und Leitungen mit moderatem Druck; bei hohen Leitungsdrücken weichen die Betriebsvolumenströme um den Realgasfaktor ab.

Bezugsbedingungen im Vergleich

„Standardbedingungen" sind nicht genormt — dasselbe SCFM-Etikett kann je nach Branche unterschiedliche Bezugszustände bedeuten. Prüfen Sie immer, welche Definition Ihr Messgerät, Datenblatt oder Vertrag verwendet.

NameTP (abs)Typische Verwendung
Normzustand (DIN 1343)0 °C101,325 kPaNm³/h, Nl/min — europäische Verfahrens- und Messtechnik
Standard (ISO 13443)15 °C101,325 kPaSm³/h — Erdgas, international
Standard (US)60 °F14,696 psiaSCFM, SCFH, MMSCFD — US-Öl und -Gas
US-Pipeline (AGA)60 °F14,73 psiaVertragsbasis der Gasmessung (je nach US-Bundesstaat 14,65–15,025 psia)
ISO 1217 / ISO 635820 °C100 kPaVerdichter-Liefermengen (CAGI, trockene Luft) und Pneumatik-ANR
NTP20 °C101,325 kPaLabor und Lüftungstechnik

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Betriebs-, Norm- und Standardvolumenstrom?
Der Betriebsvolumenstrom (ACFM, m³/h betr.) ist das Volumen, das das Gas bei Leitungstemperatur und -druck tatsächlich einnimmt. Der Normvolumenstrom (Nm³/h) drückt denselben Massenstrom bei 0 °C und 101,325 kPa aus (DIN 1343). Der Standardvolumenstrom (Sm³/h, SCFM) tut dasselbe bei einem „Standardzustand", üblich 15 °C / 101,325 kPa (ISO 13443) oder 60 °F / 14,696 psia in den USA. Der Massenstrom ist in allen Fällen identisch — nur das Bezugsvolumen ändert sich. Druckluft-Beispiel: 100 Nm³/h Luft bei 7 bar(ü) und 20 °C nehmen nur rund 13,6 m³/h tatsächliches Leitungsvolumen ein.
Wie gebe ich SCFM, ACFM oder Nm³/h in diesen Rechner ein?
Wählen Sie unter „Von Einheit" die reine Skale und lassen Sie die Eingangsbedingungen den Bezugszustand tragen. Für SCFM: ft³/min (CFM) wählen und den Standard auf 60 °F / 14,696 psia (US-Gasindustrie) stellen. Für Nm³/h: m³/h mit der Voreinstellung Normzustand (DIN 1343) — für Sm³/h dasselbe mit ISO 13443. Für ACFM oder einen anderen Betriebsvolumenstrom: ft³/min (oder m³/h) wählen und Leitungstemperatur und -druck direkt in die Eingangsbedingungen eintragen; die Auswahl zeigt dann „Benutzerdefiniert" — das ist richtig, denn der Betriebsvolumenstrom bezieht sich auf Ihren Leitungszustand, nicht auf einen Standard.
Wie rechne ich SCFM in Nm³/h um?
Mit dem Kubikfuß-Faktor (0,02832) multiplizieren und die Temperaturdifferenz zwischen den Bezugszuständen korrigieren. Auf der US-Basis 60 °F entspricht 1 SCFM 1,699 Standard-m³/h; die Korrektur von 15,6 °C auf 0 °C ergibt rund 1,61 Nm³/h. Auf einer 68-°F-Basis (20 °C) beträgt der Faktor etwa 1,58. Genau diese Spanne ist der Grund, die Bezugsbedingungen anzugeben statt einen nackten Umrechnungsfaktor zu zitieren.
Warum bedeutet „Standard" je nach Branche etwas anderes?
Die Bezugszustände sind historisch unabhängig entstanden: Die internationale Erdgasindustrie einigte sich auf 15 °C / 101,325 kPa (ISO 13443), die US-Gasindustrie auf 60 °F / 14,696 psia, Verdichterhersteller auf 20 °C / 100 kPa trockene Luft (ISO 1217, von CAGI verwendet), Labore auf 20- oder 25-°C-Varianten. Die Unterschiede betragen nur wenige Prozent — aber beim Verdichterkauf oder am Abrechnungszähler zählen wenige Prozent. Dieser Rechner macht die Wahl explizit, statt sie zu verstecken.
Wie rechne ich Nm³/h in kg/h um?
Mit der Gasdichte im Normzustand multiplizieren: Dichte = P·M / (R·T) mit P = 101.325 Pa, T = 273,15 K und der Molekülmasse M. Für Luft (M = 28,964 g/mol) ergibt das 1,292 kg/m³ — 100 Nm³/h Luft sind also rund 129 kg/h. Für Methan (M = 16,043 g/mol) sind es 0,716 kg/m³, also rund 72 kg/h.
Berücksichtigt dieser Rechner das Realgasverhalten?
Nein — er verwendet das ideale Gasgesetz (Z = 1). Das ist genau genug für die Umrechnung zwischen Bezugszuständen, die alle nahe Atmosphärendruck liegen, und für Betriebsvolumenströme bei moderaten Leitungsdrücken. Bei hohen Drücken weicht das tatsächliche Volumen um den Realgasfaktor Z ab (wenige Prozent für Luft bei einigen zehn bar, mehr für CO₂ oder schwere Kohlenwasserstoffe nahe dem kritischen Punkt). Der Rohrnetz-Simulator von SimuPipe verwendet dafür die Peng-Robinson-Zustandsgleichung.
Enthalten SCFM-Angaben die Luftfeuchte?
Teilweise. ISO-1217-/CAGI-Verdichterangaben beziehen sich auf trockene Luft (0 % relative Feuchte), die ältere ASME-Definition von „Standardluft" verwendete dagegen 68 °F, 14,696 psia und 36 % relative Feuchte. Dieser Rechner nimmt trockenes Gas an. Die Wasserdampfkorrektur ist bei üblichen Ansaugbedingungen klein, lohnt aber einen Blick, wenn Verdichter-Liefermengen verglichen werden.

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