Gut gefiltert

Sicherer Schutz der Trinkwasserinstallation

Dr. Alexander Haug*

Die Wasserversorgungsunternehmen liefern uns ein Trinkwasser, das höchsten Ansprüchen gerecht wird. Um dies zu erreichen, treiben sie einen recht hohen Aufwand. Eine wichtige Stufe in der Wasseraufbereitung ist dabei die Filtration.

Je nachdem wo die Wasserwerke das Trinkwasser gewinnen, kann der Reinheitsgrad des Rohwassers sehr verschieden sein. So enthält z.B. Flusswasser mehr organische Verunreinigungen als Quellwasser, das bereits durch Kiesschichten im Boden gefiltert wurde. Diese natürliche Filterwirkung machen sich auch die Wasserwerke zunutze, indem sie neben den Flüssen Brunnen anlegen. Erst daraus wird das Wasser als so genanntes Uferfiltrat entnommen. Nach vielen Reinigungsschritten im Wasserwerk wird das Wasser durch verschiedene Sand- und Kiesschichten gefiltert.

Funktionsstörungen

Obwohl das Trinkwasser beim Verlassen des Wasserwerkes kristallklar ist, kann es auf seinem kilometerlangen Weg zum Verbraucher verschiedene Partikel wie Rost und Sand aufnehmen. In der Hauswasserinstallation können sie in Wasserarmaturen oder in Ventilen von Wasch- und Spülmaschinen hängen bleiben und zu erheblichen Funktionsstörungen führen. Ebenso können Brauseköpfe oder Luftsprudler verstopfen.

Korrosion

Ein weiteres Problem sind Korrosionsschäden durch eingeschwemmte Feststoffteilchen. Durch Ablagerung in den Rohren wird der Zutritt von frischem, sauerstoffhaltigem Wasser zu den abgedeckten Metallflächen unterbunden, was zu einem so genannten Lokalelement führt. Hierbei kommt es zur punktuellen Auflösung des metallenen Werkstoffes bis hin zum Rohrbruch (Lochfraß). Diese Korrosionsart ist deshalb so gefährlich, weil der Schaden sehr rasch, oft schon nach wenigen Monaten, eintritt. Besonders gefährdet sind neue Hausinstallationen, da hier die metallenen Leitungen noch blank sind und schützende Deckschichten fehlen.

Einbau von Schutzfiltern

Es gibt technische Regeln für Trinkwasserinstallationen, die den Einbau eines Schutzfilters unmittelbar nach der Wasserzähleranlage vorschreiben, um die oben beschriebenen Funktionsstörungen und Korrosionsprobleme in der Hausinstallation zu vermeiden. Es ist sehr wichtig, dass ein Schutzfilter bereits vor der erstmaligen Befüllung der Leitung eingebaut wird. Dies hat zwei Gründe. Zum einen sind - wie bereits erwähnt - neue, metallisch blanke Leitungen anfällig gegen Lochfraß (punktuelle Korrosion). Zum anderen ist gerade bei der Inbetriebnahme einer neuen Hausinstallation die Gefahr der Einschwemmung von Partikeln am größten.

Filtersysteme

Prinzipiell unterscheidet man zwei Filtersysteme: Bei dem einen muss in regelmäßigen Abständen der Filtereinsatz gewechselt werden, bei dem anderen geschieht die Reinigung des Filterelements mittels Rückspülung.

Bild 1: Wechselfilter mit Filtration von außen nach innen. Der Filtereinsatz muss in 6-monatigen Abständen ausgewechselt werden.

Nicht rückspülbare Schutzfilter

Nicht rückspülbare Schutzfilter, auch als Wechselfilter, Kerzenfilter oder Feinfilter bezeichnet, bestehen in der Regel aus einem Kopfteil mit Verschraubungen oder Anschlussflansch und einem aus speziellem Kunststoff hergestelltem Klarsichtzylinder (Bild 1). Dieser Filtereinsatz muss aus hygienischen und betriebstechnischen Gründen regelmäßig ausgewechselt werden. Zur Sicherheit muss nach dem Wechsel des Filtereinsatzes das erste Ablaufwasser durch kurzzeitiges Öffnen einer nahe gelegenen Entnahmestelle abgeleitet werden. Der Wartungsaufwand und die Betriebskosten sind recht hoch, da spätestens alle sechs Monate der Filtereinsatz gegen einen neuen ausgetauscht werden muss. Ein weiterer Nachteil ist, dass während des Wechselvorgangs das Wasser abzusperren ist und so die Wasserversorgung unterbrochen wird.

Bild 2: Bei der Rückspülung werden Schmutzpartikel wirksam entfernt.

Rückspülbare Schutzfilter

Im Unterschied zu Wechselfiltern muss bei rückspülbaren Schutzfiltern das Filterelement nicht ausgetauscht werden. Die Reinigung wird hier mittels einer Rückspülung durchgeführt. Beim Rückspülvorgang fließt das Wasser wie beim normalen Betrieb zuerst durch den Filtereinsatz, wobei die Verunreinigungen zurückgehalten werden. Durch Öffnen eines Spülventils (z.B. mittels eines Handrades) wird ein Teil des filtrierten Wasserstromes im Gerät umgeleitet. Dieser durchströmt den Filtereinsatz dann in umgekehrter Richtung. Die an der Außenseite des Filtereinsatzes abgelagerten Feststoffpartikel werden dadurch von der Filteroberfläche abgelöst und mit dem Wasserstrom in den Abfluss ausgespült (Bilder 2 und 3).

Während des Rückspülvorgangs wird nur ein Teil des filtrierten Wasserstromes im Gerät umgeleitet. Der restliche Teil fließt zum Verbraucher, sodass die Wasserversorgung während des Rückspülens nicht unterbrochen ist. Durch Drehen eines Handrades am Gerät wird das Spülventil geöffnet. Gleichzeitig rotieren Saugrüssel in einer spiralförmigen Bewegung um das Sieb. Dabei wird das gesamte Gewebe nach und nach abgesaugt. Zur Ableitung des Spülwassers sollte ein ausreichend dimensionierter Abwasseranschluss (z.B. Bodenablauf) vorhanden sein. Falls kein Abwasseranschluss vorliegt, kann ein Auffanggefäß (Eimer) in entsprechender Größe verwendet werden.

Bild 3: Rückspülfilter: Die Reinigung des Filterelements erfolgt durch eine Rückspülung - ein Austausch ist nicht notwendig.

Für Rückspülfilter werden Rückspülintervalle von zwei Monaten gefordert. Bei stärker verschmutzten Wässern kann es vorkommen, dass der Filtereinsatz früher rückgespült werden muss.

Folgende Vorteile sprechen für Rückspülfilter:

Der Wartungsaufwand ist sehr gering und beschränkt sich auf eine Rückspülung, die vom Betreiber selbst einfach und schnell durchgeführt werden kann.
Die Betriebskosten sind äußerst niedrig, da zur Reinigung nur wenige Liter Wasser pro Spülvorgang verbraucht werden.
Die Wasserversorgung ist während des Rückspülens nicht unterbrochen.
Die Rückspülung ist ein hygienisch einwandfreier Vorgang. Sie wird mit filtriertem Wasser durchgeführt.
Es findet eine vollständige und sichere Entfernung aller angeschwemmten Fremdteilchen statt.

Filterkombinationen

Filter können mit Druckminderer und/oder Rückflussverhinderer kombiniert werden. Man unterscheidet:

die Kombination Filter und Druckminderer,
die Kombination Rückflussverhinderer, Filter und Druckminderer (Bild 4).

Bild 4: Eine Schutzfilterkombination vereinigt Filter, Rückflussverhinderer und Druckminderer in kompakter Bauweise.

Druckminderer gleichen Druckschwankungen und Druckspitzen im öffentlichen Rohrnetz aus und sorgen für einen gleichmäßigen Druck in der Hauswasserinstallation. Solche Druckminderer können im Filter integriert sein und stellen deshalb eine kostengünstige und Platz sparende Installation dar. Ein im Filter integrierter Rückflussverhinderer ersetzt den zusätzlichen Einbau eines externen Rückflussverhinderers. Er dient dazu, ein Rückfließen von Trinkwasser aus der privaten Trinkwasseranlage in das öffentliche Netz zu verhindern.

Bild 5: Automatischer Rückspülfilter: führt die Rückspülung selbsttätig aus.

Automatische Rückspülfilter

Bei automatisch rückspülbaren Schutzfiltern sorgt eine Zeitsteuerung dafür, dass die Rückspülung nach einer vorher eingestellten Zeit automatisch eingeleitet wird (Bild 5). Es sollte ein Rückspülintervall von maximal zwei Monaten gewählt werden, um ein Festsetzen der Partikel auf dem Filtergewebe und einen zu großen Filterwiderstand zu verhindern. Zusätzlich zur Zeitsteuerung kann auch eine differenzdruckabhängige Steuerung zur Auslösung des Rückspülvorgangs eingesetzt werden. Die Rückspülung wird dann bei einem bestimmten Druckverlust automatisch eingeleitet, spätestens jedoch nach Erreichen der eingestellten Zeit.

www.judo-online.de

B i l d e r : JUDO Wasseraufbereitung GmbH

*) Dr. Alexander Haug, Abteilung Forschung und Entwicklung bei JUDO Wasseraufbereitung GmbH, Winnenden.

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