Nm³/h in m³/h umrechnen: Norm- und Betriebsvolumenstrom, Saugvermögen und Durchsatz

So rechnen Sie Norm- und Betriebsvolumenstrom um

Ein Gas braucht bei höherem Druck weniger und bei höherer Temperatur mehr Platz. Für dieselbe Gasmenge gilt deshalb nach dem idealen Gasgesetz:

V₂ = V₁ · (p₁ / p₂) · (T₂ / T₁)

Dabei ist p der absolute Druck und T die absolute Temperatur in Kelvin (T = t in °C + 273,15 oder T = (t in °F + 459,67) / 1,8). Index 1 steht für den Zustand, in dem Sie den Wert kennen, Index 2 für den gesuchten Zustand. Die Formel gilt genauso für Volumenströme in m³/h, l/min oder cfm. Für Normvolumenstrom (Index N) und Betriebsvolumenstrom (Index B) heißt das:

V_B = V_N · (p_N / p_B) · (T_B / T_N)

Der Rechner setzt voraus:

• Das Gas verhält sich wie ein ideales Gas.
• In beiden Zuständen handelt es sich um dasselbe Gas mit derselben Zusammensetzung.
• Nichts kondensiert aus, zum Beispiel Wasserdampf, und es wird nichts getrocknet oder zugemischt.

Bei hohen Drücken weicht ein reales Gas vom idealen Gas ab. Dann braucht man zusätzlich den Realgasfaktor Z des jeweiligen Gases; diesen Faktor berücksichtigt der Rechner nicht.

Ist der Druck als Überdruck angegeben, zum Beispiel in bar(g) oder psig, addiert der Rechner den Umgebungsdruck. Voreingestellt sind 1.013,25 mbar; für genaue Werte tragen Sie den Luftdruck am Einsatzort ein.

Bezugszustände im Vergleich: Nm³, Sm³, ANR und scfm

Eine Angabe in Norm- oder Standardkubikmetern ist nur eindeutig, wenn der Bezugszustand genannt ist. Diese Bezugszustände kann der Rechner verwenden:

Nm³ und Sm³

Nach DIN 1343 ist der Normzustand 0 °C und 1.013,25 mbar; ein Normvolumen, in Datenblättern meist als Nm³ geschrieben, bezieht sich auf diesen Zustand. ISO 13443 hält fest, dass in der Gasmesstechnik 0 °C und 101,325 kPa üblicherweise als „normal“ und 15 °C und 101,325 kPa als „(metrisch) standard“ bezeichnet werden. Ein Standardkubikmeter (Sm³) bezieht sich dort meist auf diesen metrischen Standardzustand, also 15 °C und 101,325 kPa (im Rechner: „ISO 13443, Erdgas“); andere Normen und Datenblätter verwenden „Standard“ auch für andere Zustände. Nach ISO 13443 gehört der Bezugszustand zum Formelzeichen und nicht zur Einheit, also V(273,15 K; 101,325 kPa) in m³ statt „Nm³“. In Datenblättern wird „Norm“ aber nicht immer im Sinn von DIN 1343 verwendet. Prüfen Sie deshalb, auf welchen Druck und welche Temperatur sich eine Angabe bezieht.

ANR nach ISO 8778

In der Pneumatik gilt die Norm-Referenzatmosphäre nach ISO 8778: 20 °C, 100 kPa und 65 % relative Feuchte. Ein Volumenstrom, der sich darauf bezieht, wird mit „ANR“ in Klammern hinter der Einheit gekennzeichnet, zum Beispiel l/min (ANR). Die Feuchte gehört zur Definition. Dieser Rechner rechnet das Gasvolumen aber nur mit Druck und Temperatur um; die Feuchte geht nicht in die Rechnung ein. So entsprechen 100 l/min (ANR) 91,9591 l/min im Normzustand nach DIN 1343.

ISO 1217: Volumenstrom von Verdichtern

ISO 1217 regelt die Abnahmeprüfung von Verdrängerverdichtern. Den tatsächlichen Volumenstrom bezieht die Norm auf Temperatur, Druck und Zusammensetzung des Gases am Ansaugpunkt des Verdichters (Abschnitt 3.4.1) – also auf einen Ansaugzustand und nicht auf einen festen Normzustand. Sind keine Ansaugbedingungen vereinbart, gelten nach Abschnitt 6.2 die Werte aus Anhang F: 100 kPa, 20 °C und relativer Wasserdampfdruck 0. Dieselben Bedingungen empfiehlt die Compressed Air Challenge für den Vergleich der Angaben von Druckluftverdichtern: 14,5 psia (1 bar), 68 °F (20 °C), trocken.

scfm: welcher Standard?

Für scfm (standard cubic feet per minute) gibt es keinen einheitlichen Standardzustand. ISO 13443 hält fest, dass nicht-metrische Bezugsbedingungen meist von 60 °F ausgehen, aber unterschiedliche Druckbasen verwenden. Die Tabelle zeigt vier US-Bezugsbedingungen aus drei Quellen; 40 CFR 98.6 lässt 60 °F oder 68 °F zu. acfm (actual cubic feet per minute) ist der Volumenstrom im Betriebszustand.

Warum das Saugvermögen einer Vakuumpumpe ein Betriebsvolumenstrom ist

ISO 21360-1 beschreibt das Saugvermögen (Volumenstrom, Formelzeichen S oder q_V) als das Gasvolumen, das pro Zeit aus dem Messdom durch den Einlass der Pumpe strömt. Es gilt also bei dem Druck am Einlass, dem Ansaugdruck. Das Saugvermögen ist damit ein Betriebsvolumenstrom und kein Normvolumenstrom.

Daraus folgt: Hat eine Pumpe bei 10 mbar ein Saugvermögen von 100 m³/h, fördert sie bei diesem Druck 100 m³ pro Stunde. Dieses Volumen enthält aber nur rund ein Hundertstel der Gasmenge, die dasselbe Volumen bei Atmosphärendruck enthielte. Bei 20 °C entspricht es 0,919591 Nm³/h nach DIN 1343.

Wie viel Gas eine Pumpe abführt, beschreibt deshalb der Durchsatz Q = p · S (ISO 21360-1, Abschnitt 3.9). Umgekehrt bestimmt man nach ISO 21360-1 das Saugvermögen als Quotient aus Durchsatz und Gleichgewichtsdruck. Da sich das Saugvermögen mit dem Ansaugdruck ändert, zeigen Datenblätter es oft als Kurve über dem Ansaugdruck.

Welche Bauart zu Ihrem Druckbereich passt, erklären unsere Seiten zu den Technologien, zum Beispiel ölgeschmierte Drehschieber-Vakuumpumpen, Schrauben-Vakuumpumpen, Wälzkolben-Vakuumpumpen und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen. Alle Bauarten finden Sie in der Übersicht der Vakuumpumpen.

Durchsatz Q = p · S: Einheiten und sccm

Der Durchsatz ist das Produkt aus Ansaugdruck und Saugvermögen. Er gibt die Gasmenge pro Zeit als Druck mal Volumen pro Zeit an. So rechnen sich die üblichen Einheiten um:

Massendurchflussregler und viele Gasdosierungen arbeiten mit sccm (Standard-Kubikzentimeter pro Minute) und slm (Standard-Liter pro Minute; 1 slm = 1.000 sccm). ISO 21360-1 bezieht den Standard-Volumenstrom, auch in sccm, auf 0 °C und 101.325 Pa; mit denselben Werten rechnet dieser Rechner auch slm. Prüfen Sie im Datenblatt eines Durchflussreglers, auf welchen Bezugszustand sich seine Angaben beziehen. Ein Durchsatz in mbar·l/s lässt sich nur dann in sccm umrechnen, wenn die Temperatur des Gases bekannt ist. Nach dem idealen Gasgesetz gilt:

q_V,std = Q · T₀ / (p₀ · T), mit T₀ = 273,15 K und p₀ = 101.325 Pa

Druckeinheiten wie mbar, Torr, psi oder bar rechnet der Vakuum-Einheitenrechner um.

Rechenbeispiele

Beispiel 1 und Beispiel 3 sind im Rechner oben voreingestellt.

Beispiel 1: Nm³/h in m³/h bei 6 bar Überdruck

Gegeben sind 100 Nm³/h nach DIN 1343. Gesucht ist der Volumenstrom bei 6 bar Überdruck, 1.013,25 mbar Umgebungsdruck und 20 °C.

p_B = 6 bar + 1,01325 bar = 7,01325 bar (absolut)
V_B = 100 m³/h · (1,01325 bar / 7,01325 bar) · (293,15 K / 273,15 K) = 15,5055 m³/h

Beispiel 2: scfm in acfm

Gegeben sind 100 scfm, bezogen auf 68 °F und 14,7 psia (eine der beiden Bezugsbedingungen aus 40 CFR 98.6). Gesucht sind die acfm bei 100 psig, 14,7 psia Umgebungsdruck und 80 °F.

p₂ = 100 psi + 14,7 psi = 114,7 psia; T in Kelvin = (t in °F + 459,67) / 1,8
V₂ = 100 cfm · (14,7 / 114,7) · (299,817 K / 293,15 K) = 13,1075 acfm (das sind 22,2698 m³/h)

Beispiel 3: Durchsatz einer Vakuumpumpe

Eine Vakuumpumpe hat bei 10 mbar Ansaugdruck ein Saugvermögen von 100 m³/h, das Gas hat 20 °C.

S = 100 m³/h = 27,7778 l/s
Q = p · S = 10 mbar · 27,7778 l/s = 277,778 mbar·l/s = 27,7778 Pa·m³/s = 208,35 Torr·l/s
bei 20 °C Gastemperatur: 15.326,5 sccm = 15,3265 slm = 0,919591 Nm³/h

Weitere Rechner und Kontakt

Weitere Rechner finden Sie in der Übersicht der Rechner, darunter den Vakuum-Einheitenrechner und den Rechner zum Siedepunkt von Wasser im Vakuum.

Ehrler & Beck verkauft und wartet Vakuumtechnik, unter anderem von Leybold, Atlas Copco, Busch, Becker, Edwards, Elmo Rietschle und Pfeiffer Vacuum. Wenn Sie eine Vakuumpumpe auswählen oder ersetzen möchten, erreichen Sie uns über das Kontaktformular.

Quellen

• DIN 1343:1990-01, Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe und Werte.
• ISO 21360-1:2020, Vacuum technology – Standard methods for measuring vacuum-pump performance – Part 1: General description; Abschnitte 3.1, 3.2, 3.9, 3.10 und Formelzeichen.
• ISO 8778:2003, Pneumatic fluid power – Standard reference atmosphere (deutscher Titel: Fluidtechnik – Norm-Referenzatmosphäre für die Pneumatik); Tabelle 1 und Abschnitt 4.2.
• ISO 1217:2009, Displacement compressors – Acceptance tests; Abschnitte 3.1.23, 3.4.1, 3.4.3, 6.2 und Anhang F. Öffentliche Kopie bei Public.Resource.Org
• ISO 13443:1996, Natural gas – Standard reference conditions; Abschnitt 3 mit Anmerkungen 2, 4 und 5, Anhang A.
• US Code of Federal Regulations, 40 CFR 98.6, Definition „Standard conditions or standard temperature and pressure (STP)“. Text bei Cornell LII
• U.S. Energy Information Administration, Glossar, Eintrag „Cubic foot (cf), natural gas“. eia.gov
• NIST Handbook 130 (2026), Uniform Regulation for the Method of Sale of Commodities, Abschnitt 2.16.2. doi.org/10.6028/NIST.HB.130-2026
• NIST Special Publication 811 (2008), Guide for the Use of the International System of Units, Tabelle 11 und Anhang B.8: Umrechnungsfaktoren für Fuß, Zoll, Pfund, Pound-force, psi, Torr, Atmosphäre und °F. nvlpubs.nist.gov
• Compressed Air Challenge, Fact Sheet #8 „Packaged Compressor Efficiency Ratings“, Rev. 1, Mai 2026. compressedairchallenge.org

Alle Zahlen auf dieser Seite sind mit den genannten Formeln und Umrechnungsfaktoren berechnet und auf höchstens sechs geltende Ziffern gerundet.