Definition

Hydrostatischer Druck

Wir beantworten grundlegende Fragen zum hydrostatischen Druck, z. B. wie er definiert ist, wie er wirkt und welche Auswirkungen das auf die Messung hat. Natürlich gehen wir auch auf Anwendungen der hydrostatischen Druckmessung ein.

Wie ist der hydrostatische Druck definiert?

Der hydrostatische Druck, auch Schweredruck oder Gravitationsdruck genannt, ist der Druck, der durch Gravitation, also durch Gewichtskraft, in einer ruhenden Flüssigkeit erzeugt wird. Der hydrostatische Druck p(h) ist eine Größe, die sich aus der Dichte ρ des Mediums, der Gravitationskonstante g und der Höhe h der Flüssigkeitssäule ergibt.

Beispielrechnung:


Dichte der Flüssigkeit (Wasser bei 4 °C):   ρ = 1000 kg/m³
Höhe des Flüssigkeitsstands:                       h = 15 m
Gravitationskonstante:                                   g = 9,81 m/s²


p(h) = 1000 kg/m³ . 9,81 m/s² . 15 m
p(h) = 1471,5 hPa = 1,47 bar

➔ Ein Meter Wassersäule bewirkt einen hydrostatischen Druck von ca. 0,1 bar.


Was ist das Hydrostatische Paradoxon?

Das Hydrostatische Paradoxon beschreibt das scheinbare Phänomen, dass der am Boden eines mit Flüssigkeit gefüllten Behälters herrschende Druck nicht von der Behälterform und damit von der Füllmenge abhängt, sondern ausschließlich von der Füllstandshöhe.

Abb. 1 Hydrostatisches Paradoxon

Was muss beim Einbau des Sensors beachtet werden?

Die Einbaulage der Sensormembran spielt auch bei der hydrostatischen Messung keine Rolle. Der Druck wirkt in jeder Höhenlage in alle Richtungen. Ein Druckmessumformer kann seitlich am Tank montiert werden oder als Pegelsonde hängend in den Tank eingelassen werden. Ausschlaggebend für das Messergebnis ist lediglich die Montagehöhe – die Messung erfolgt ab einer vollständigen Bedeckung der Membran.

Bild 2: Hydrostatische Sonde für die Füllstandmessung JUMO MAERA S25