Partikel müssen draußen bleiben
Die Anforderungen an Trinkwasser und die zugeordnete Technik (Warmwasserbereiter, Rohrleitungen) hinsichtlich Qualität und Hygiene werden weiter steigen. Das liegt am wachsenden Komfortbedarf der Kunden, aber auch an der zunehmend komplexeren und damit störanfälligeren Haustechnik. In dieser Serie beleuchten wir wichtige Aspekte rund um die Wasseraufbereitung. In Folge 1 ging es um die Wasserinhaltsstoffe, Folge 2 beschäftigt sich mit dem Schutzfilter.
Grundsätzlich kommt bei uns einwandfreies Trinkwasser gemäß der Trinkwasserverordnung aus der Leitung. Es wird von unseren Wasserversorgern nach strengen Vorgaben ständig überwacht. Auf dem teilweise sehr oft langen Weg vom Wasserwerk zum Verbraucher kann das Trinkwasser jedoch Partikel aus unterschiedlichen Quellen aufnehmen:
- Abplatzungen von Inkrustierungen und Ablagerungen durch Wasserdruck und Fließgeschwindigkeitsschwankungen,
- Sand und andere Feststoffe durch Reparaturen bzw. Neuanschlüsse am Leitungsnetz.
Kann man sich vorstellen, dass die Fußball-Nationalmannschaft unser Leitungswasser verschmutzt? Die Veränderung der Fließgeschwindigkeit und des Wasserdrucks in unseren Leitungen kann viele Ursachen haben. So kann z.B. eine spannende 1. Halbzeit eines Fußballspiels auch für unser Wassernetz spannend sein: Das plötzliche Ansteigen der Wasserentnahme durch den Toilettenbesuch zigtausender Zuschauer kann einigen „Wirbel“ im Rohrsystem auslösen.
Für die gesamte Rohrinstallation und alle im Leitungssystem befindlichen Geräte ergeben sich dadurch eine ganze Reihe von ernst zu nehmenden, möglichen Gefahren:
- Feststoffpartikel können in metallischen Rohrleitungen zu einer Punktkorrosion führen, an deren Ende im schlimmsten Fall der gefürchtete Rohrbruch steht,
- Ventile blockieren,
- Fremdpartikel beschädigen Dichtungen und führen zu einem permanenten (dauernden) Wasserverlust,
- Luftsprudler an Armaturen und Duschköpfe verstopfen.
Konkret schreibt zum Beispiel die DIN 1988 Teil 7: „Zur Vermeidung des Einspülens von Fremdstoffpartikeln aus dem Versorgungsnetz sind Filter [...] einzubauen.“ Diese Vorgabe gilt für alle Rohrleitungswerkstoffe.
Ein Filter besteht immer aus einem Filterelement mit einer bestimmten Maschenweite und einem Gehäuse. Wenn mit einem mechanischen Filter eine Siebwirkung erzielt werden soll, muss die Maschenweite möglichst gering sein, damit die feinen Verschmutzungen zurückgehalten werden.
In der Küche finden unterschiedliche grob- und feinmaschige Siebe ihre Anwendung (Nudelsieb, Saucensieb). Die Maschenweite bestimmt den Einsatz. Das gilt auch in der Filtertechnik (Tabelle 1). Je nachdem, ob die Filtration von außen nach innen bzw. von innen nach außen geführt wird, werden Fremdpartikel, die größer als die eingesetzte Maschenweite sind, auf einer Seite zurückgehalten. Vor allem bei Rückspülprozessen (Filterreinigung) kann die Durchströmungsrichtung wichtig sein.
Filterarten
Für jedes Netzsystem und für unterschiedliche Anforderungen bietet der Markt geeignete Filter in vielen Komfortstufen. Die Bandbreite reicht vom einfachen Wechselfilter bis hin zum vollautomatischen Rückspülfilter.
Wechselfilter
Wechselfilter kleinerer Nennweiten besitzen meist einen Klarsichtzylinder, der den Verschmutzungsgrad des Filters von außen optisch gut erkennen lässt. Ab Nennweite DN 50 werden Wechselfilter als mehrstufige Kerzenfilter ausgeführt.
Beim Wechselfilter strömt das Wasser von außen nach innen durch das Filtergewebe. Alle Partikel größer der eingesetzten Maschenweite werden an der Außenseite des Filtergewebes zurückgehalten. Wenn infolge zunehmender Verschmutzung der Wasserdruck spürbar nachlässt – jedoch spätestens nach 6 Monaten – ist der Filtereinsatz zu wechseln. Vor allem beim Wechseln des Filtereinsatzes ist es wichtig, dass auch hier auf möglichst hohe hygienische Sicherheit geachtet wird. Es darf konsequenterweise nicht möglich sein, dass das wasserberührte Element angefasst wird. Bekanntlich befinden sich auch auf den Händen – je nach Zustand des Anwenders – verschiedene Keime (mikrobiologische Lebewesen). Der Moment des Filterwechsels bedeutet grundsätzlich einen Eingriff in ein geschlossenes System. Wasser ist ein Lebensmittel. Daher ist beim Wechsel des Filtereinsatzes höchste hygienische Sorgfalt geboten. Heute gibt es dafür als Lösung einen sogenannten Einhebel-Filter.
Generell muss das Leitungssystem während des Wechselvorgangs drucklos gemacht werden, d.h. die Wasserversorgung ist kurzfristig unterbrochen. Eine Entlüftung des Leitungssystems an der nächsten Entnahmestelle nach dem Filter ist unbedingt durchzuführen.
Rückspülfilter
Beim Rückspülfilter entfällt ein Wechsel der Filtereinsätze: Durch Umkehr des Wasserstromes werden die verunreinigten Filterelemente gereinigt. Dabei bleibt das Filtergehäuse geschlossen. Alle zwei Monate ist eine Rückspülung vorzunehmen. Eingebunden in die zentrale Leittechnik (ZLT) eines größeren Gebäudes, sind diese Rückspülvorgänge in Abhängigkeit des Druckverlustes ohne großen Aufwand zuverlässig automatisierbar durchzuführen. Damit erhöhen sie die Sicherheit.
Spülfilter
Spülfilter sind technisch gesehen zwischen den Wechselfiltern und Rückspülfiltern einzuordnen: Nach Öffnen eines Ventils gelangen die Fremdpartikel mit dem abfließenden Wasser aus dem Leitungssystem. Diese Filterelemente müssen ebenfalls regelmäßig wie beim Wechselfilter getauscht werden. Der Vorteil der Ausspülfilter ist eine vorzeitige Grobschmutzausspülung innerhalb eines Wechselintervalls. Die Filter entsprechen daher eher einem Wechselfilter, von einem Rückspülfilter darf hier nicht gesprochen werden. Daher ist ein solcher Filter alle sechs Monate zu reinigen.
Filter auch innerhalb eines Gebäudes sinnvoll
Filter werden in Gebäuden unter verschiedenen Aspekten eingesetzt. Der klassische Fall ist die Funktion als Schutzfilter beim Eintritt des Wassers in das Gebäudenetz. In verzweigten oder größeren Netzen setzt man zusätzliche Filter ein, die verhindern, dass durch unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten abgelöste Partikel Armaturen verstopfen. Aber auch bei Anbauten wird man den neuen Gebäudeteil mit Filtern schützen. In jedem Fall sollte beim Übergang auf einen anderen metallischen Werkstoff, z.B. von verzinktem Stahlrohr auf Kupferrohr, ein Schutzfilter eingesetzt werden.
In weitverzweigten Netzen für erwärmtes Trinkwasser sitzen bevorzugt sog. Heißwasserfilter. Sie sind meist als Wechselfilter ausgeführt. Da man aus hygienischen Gründen diese Warmwassernetze häufig auf Temperaturen um 70°C aufheizt, sollten die verwendeten Filtermaterialien bis zu einer Wassertemperatur von 80°C einsetzbar sein.
Hauswasserstationen
Um unzulässige Druckschwankungen im Leitungsnetz auszugleichen bzw. zu minimieren, werden in vielen Fällen die Filtersysteme mit einem Druckminderer kombiniert. Insbesondere schont ein gleichmäßiger Druck die angeschlossenen Geräte und Armaturen. Auch kann man mit einem verminderten Druck den Wasserverbrauch senken. Ergänzt um einen Rückflussverhinderer, der bei Unterdruck ein Rückfließen von Wasser ins öffentliche Trinkwassernetz unterbindet, wird daraus dann eine komfortable, komplett ausgestattete Hauswasserstation.
Fazit
Bei Neubauten ist der Einbau von mechanischen Filtern heute Standard. Aus Gründen der Sicherheit und Vorsorge ist auch bei Altbauten eine Nachrüstung immer sinnvoll: Die überschaubaren, geringen Investitions- und Installationskosten stehen in keinem Verhältnis zu den erheblichen Kosten eines Rohrbruchs oder den möglichen Funktionsbeeinträchtigungen angeschlossener Geräte.
Autor: Dipl.-Ing. Willibald Schodorf, Leiter Technische Geschäfte, BWT Wassertechnik GmbH, Schriesheim
Bilder: BWT
www.bwt.de