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Ob in Zu-, Abluftanlagen, Küchendunstabzugshauben, Prüf-, Messgeräten oder in besonderer Weise in Trinkwasserleitungsanlagen: Im SHK Bereich kommt eine Vielzahl von Filtersystemen zur Anwendung. Raumluftanlagen wie Be- und Entlüftungsanlagen, Klimaanlagen, Heizungsanlagen und Trinkwasseranlagen sind vor Verschmutzungen zu schützen.

In Trinkwasseranlagen werden die Filter i.d.R. unmittelbar nach dem Wasserzähler und vor dem Druckminderer eingebaut. Vor einzelnen Armaturen oder Aggregaten können spezielle „Feinstfilter“ erforderlich werden. Armaturen wie Druckminderer, Druckspüler oder Auslaufarmaturen sind mit zusätzlichen Schmutzsieben im Zu- und/oder Auslauf ausgestattet.
Die Aufgabe von Filtern ist es, Partikel wie Staub (lufttechnische Anlagen), Rostteilchen, Sandkörner oder andere Schwemmstoffe von wasserführenden Hausinstallationsanlagen wie Trink-, Heizungs-, Schwimmbadwasser herauszufiltern. Filter werden in variantenreichen Formen angeboten. Doch was nützt ein Filter, der nach dem Einbau jahrelang in Vergessenheit gerät? Werden die Filterelemente nicht regelmäßig gewechselt, rückgespült, erneuert oder gereinigt, kann es zu Strömungsproblemen und Problemen mit der Hygiene in lufttechnischen oder trinkwasserführenden Anlagen kommen.
Sich zusetzende Filter bedeuten einen Druckabfall und eine Reduzierung des Volumenstroms (Luft oder Wasser). Die Verschmutzung durch Staub bzw. Schwemmstoffe wie Sand oder Rostpartikel wird bei der Inaugenscheinnahme des entsprechenden Filtereinsatzes sichtbar. Bakteriologische Verschmutzung der Filteroberflächen kann jedoch nur durch die Untersuchung von Staub- oder Wasserproben in einem Labor nachgewiesen werden. Denn das Filtermittel hält zwar die Verschmutzungsteile zurück, bildet jedoch den idealen Nährgrund für die Kleinstlebewesen, die sich munter vermehren, den Filterwerkstoff durchdringen und sich z.B. in der gesamten Trinkwasseranlage oder in der Klimaanlage ausbreiten.

Wie funktionieren Filter?
Es wird ein Filter aus Kunststoff-, Metall- oder Naturmaterial in Form eines Vlieses quer zur Strömungsrichtung eingesetzt. Beim Durchströmen werden so entsprechend der Feinheit des Filtervlieses die im Medium befindlichen Schmutzpartikel herausgefiltert. Diese sammeln sich im Laufe der Nutzungsdauer im Filtervlies an. Der Filter setzt sich zu. Bei Erreichen einer Sättigungsgrenze oder der vorgesehenen Standzeit ist der Filter zu reinigen bzw. das Filtervlies auszutauschen oder zu erneuern. Dies ist für alle Filter gültig.

Filter im SHK-Bereich

Luftfilter
Materialien: Papier, Baumwoll-, Kunststofffasern.
Einsatzbereiche: Zu- und Entlüftungsanlagen für Gewerbe, Wohn- und Sanitärräume, z.B. Kontrollierte Wohnraumlüftung, Klimaanlagen, WC-Entlüftung.

Fettfilter
Materialien: Metall und saugende Papiergrundstoffe.
Einsatzbereiche: Abzugseinrichtungen von Koch-, Back- und Grillstellen.

Wasserfilter
Materialien: Polyester, Polypropylen.
Einsatzbereiche: Trinkwasserinstallationen, Einzelauslaufstellen, Geräteanschlüsse oder als Separatfilter zur Kaffeewasseraufbereitung, Heizungsanlagen.

Sandfilter
Materialien: Quarze.
Einsatzbereiche: Reinigung von Schwimmbadwasser.

Keramikfilter
Materialien: gebrannter Ton, Quarze.
Einsatzbereiche: Entsalzungsanlagen, Entkeimung zur Trinkwassergewinnung bzw. -Vergütung.

Ölfilter
Materialien: Keramik ,Polyester.
Einsatzbereiche: Ölbrenner.

Geruchsneutralisationsfilter
Materialien: Kohlengranulat.
Einsatzbereiche: WC-Luftreinigung, Kochfelder mit Umluftabsauganlage.

Prüffilter
Materialien: Papier, Polyester.
Einsatzbereiche: Abgasanalysegeräte.

Filtergüte und Feinheit
Die Anforderungen an Filter sind so vielfältig wie deren Anwendungsmöglichkeiten. Nach dem Einsatzgebiet, den gewünschten Reinheits- bzw. Ausscheidungsgraden werden die spezifischen Anforderungen an Filter gestellt. Die zu filternden Medien wie Luft, Abgase, Heizöle, Wasserdampf, Wasser können entsprechend ihrer Herkunft und Qualität organische oder chemische Schmutzstoffe mit sich führen – eventuell sind sie auch thermisch belastet (hohe/niedrige Temperaturen). Zur Entfernung und Aufbereitung sind oft mehrere und unterschiedliche Filtrationsschritte anzuwenden. Je nach Zusammensetzung des zu filternden Mediums, dessen Temperaturen und den Rahmenbedingungen werden individuelle Filtermaterialien oder -Kombinationen eingesetzt. Filterbehälter werden in Kunststoff, Edelstahl oder in Keramik gefertigt.
Während Luftfilter Partikel von der Größe 1/10 bis 1/100 mm zurückhalten, sind es im Trinkwasserbereich 1/1000 bis 10/1000 mm (1 µm bis 10 µm). Mit Keramikfiltern wird eine Filterfeinheit von über 10.000 µm erreicht.

Druckverluste
Jeder Filter – auch ein sauberer – verursacht einen Druckverlust, wenn das Medium durchströmt. Ein Luftfilter hat mind. einige Hektopascal (hPa) bis hin zu zweistelligen Werten. In wasserführenden Anlagen liegt der Druckverlust zwischen 0,1 und 0,5 bar. Bei technischen Aufbereitungsanlagen, z.B. Ölfiltern, sind Druckverluste von mehr als 1 bar möglich. Allen Filtern ist gemeinsam, dass der Druckverlust mit der Nutzungsdauer bzw. Verschmutzungsintensität ansteigt. Ein hoher Filtereffekt führt zu kürzerer Nutzungsdauer, starke Medienverschmutzung zu kürzerer Standzeit bzw. öfterem Filterwechsel.

Nutzungsdauer von Filtern
Je nach Filtersystem wird die Nutzungsdauer zeitlich oder aufgrund einer bestimmten Durchflussmenge bzw. Verwendung festgelegt. Standzeit, Nutzungsdauer, numerische Anwendung (ein- oder mehrmals) sowie Durchflussmenge können vorgegeben sein.
Die Standzeit wird vom Verschmutzungsgrad beeinflusst. Die Nutzungsdauer ist zeitlich festgelegt bzw. begrenzt. Während der Verschmutzungsgrad einen technischer Reinigungs- bzw. Erneuerungsgrund darstellt, ist aus hygienischen Gründen die zeitliche Festlegung maßgeblich.

Reinigung bzw. Erneuerung des Filters
Wird z.B. eine Trinkwasseranlage nicht genutzt, fließt durch den Filter kein Wasser. Er wird sich nicht weiter durch einschwemmende Schmutzpartikel zusetzen. Die Nutzungsdauer läuft jedoch weiter. Grund hierfür sind die chemischen und biologischen Veränderungen, die sich auf der Filteroberfläche abspielen. Rost, Metalle, Sand und andere Schwemmstoffe beginnen sich miteinander zu verbinden. Sie bilden mit den Wasserinhaltsstoffen, z.B. Kalk, eine Beschichtung, die sich mit der Zeit verkrusten kann. Diese Oberflächen bilden für die im Wasser befindlichen Mikroorganismen den idealen Nährboden zur Vermehrung. Um zu vermeiden, dass dies zur Gesundheitsgefährdung von Menschen führt, sind z.B. Wasserfilter entsprechend ihrer Bauart in regelmäßigen Abständen zu reinigen, rückzuspülen bzw. das Filtermittel bzw. der Filtereinsatz auszutauschen.

Reinigungsintervalle von ­Trinkwasserfiltern
Trinkwasserfilter bedürfen aus hygienischer Sicht einer besonderen Aufmerksamkeit. Im Prinzip sind diese bedarfsgerecht bzw. nach Verschmutzungsgrad zu reinigen. Hier spielt der Einbauort bzw. die Raumtemperatur und dessen Lichtverhältnisse eine Rolle. Bei Temperaturen über 15°C und ständiger Helligkeit wird die bio­logische Verschmutzung schneller voranschreiten als in kühlen, dunklen Installationsräumen.

Wechselfilter
Um eine hohe Hygiene zu gewährleisten, ist bei Wechselfiltern das komplette Filter­element spätestens alle 6 Monate zu tauschen.

Rückspülfilter
Das Filterelement wird hier durch eine Rückspülung gereinigt. Die Rückspülung erfolgt je nach Filtermodell manuell oder automatisiert. Diese sollte empfohlen vierwöchig, spätestens jedoch alle zwei Monate durchgeführt werden.
Spezialfilter
Diese kommen bei einem hohen Schmutzanteil sowie bei Nitrat, Eisen oder Schwermetallen im Wasser zur Anwendung. Die Reinigung bzw. Rückspülung ist nach den örtlichen Gegebenheiten bzw. Bedürfnissen festzulegen bzw. durchzuführen. Dies kann wöchentlich, monatlich oder seltener erfolgen.

Hygiene bei Wechselfiltern
Zum Austausch des Filtereinsatzes ist bei Wechselfiltern die Trinkwasseranlage zu öffnen. Der Ausführende muss in dem Trinkwasser führenden Bereich eingreifen. Hierbei besteht die Gefahr, dass Krankheitserreger und Schmutz in das Rohrsys­tem gelangen können.
Aus diesem Grund ist es unabdingbar, dass sich der Ausführende der Verantwortung bewusst ist, die er gegenüber der Gesundheit der Anlagennutzer hat. Das Anfassen mit bloßen Händen des ungeschützten Filtereinsatzes kann bereits zu Problemen führen. Das Verwenden steril verpackter Einmal-Hygienehandschuhe ist obligatorisch.
Manche Wechselfilter ermöglichen den Tausch des Filtereinsatzes ohne Werkzeug bei maximaler Hygienesicherheit. Am Beispiel des Filters „E1“ von BWT soll der berührungslose Filterwechsel beschrieben werden:

Entriegeln der Sicherung und damit gleichzeitiges Absperren des Wassers.

Hochziehen des Hebels und damit automatisches Ausstoßen des Hygienetresors.

Einsetzen des neuen Hygienetresors. Hebel schließen.

Verriegeln der Sicherung und damit wieder öffnen des Wasserdurchflusses.

Der eigentliche Filter befindet sich in einem „Hygienesafe“, der einen berührungslosen Einbau der Filterkartusche gewährleistet. Zudem sind keinerlei Werkzeuge zum Austausch erforderlich.

Bild: BWT Wassertechnik GmbH, Schriesheim