Filtermedien für die Wasserwirtschaft • WASSER & ABWASSER

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Filtermedien für die Wasserwirtschaft

Was anno 1932 mit der Erfin­dung des 5-Schaft Atlas Gewe­bes durch die tech­ni­sche Webe­rei GKD - Gebr. Kuf­fe­rath (GKD) begann, fin­det aktu­ell einen neu­en Höhe­punkt mit den Poro­metric-Gewe­ben: Welt­weit uner­reicht in Abrei­ni­gung, Durch­fluss, Schmutz­auf­nah­me­ka­pa­zi­tät und Stand­zei­ten revo­lu­tio­niert die drei­di­men­sio­na­le Struk­tur die­ses Fil­ter­me­di­ums die kom­mu­na­le und indus­tri­el­le Was­ser­auf­be­rei­tung. Ob zur Abschei­dung von Mikro­or­ga­nis­men, Auf­be­rei­tung von Brauch- und Pro­zess­was­ser zur indus­tri­el­len Kreis­lauf­nut­zung oder Frisch­was­ser­ge­win­nung: Mit High­tech-Fil­ter­me­di­en wie dem Poro­metric-Gewe­be trägt GKD seit vie­len Jah­ren maß­geb­lich zu öko­lo­gi­scher und öko­no­mi­scher Effi­zi­enz von Abwas­ser­be­hand­lungs­an­la­gen bei.

Am Anfang stand die Idee, ein Fil­ter­me­di­um zu ent­wi­ckeln, das nicht sel­ber fil­triert, son­dern die­se Auf­ga­be dem Fil­terku­chen auf der Gewe­be­ober­flä­che über­lässt. Sie mar­kiert den Beginn der Erfolgs­ge­schich­te von GKD als quer­den­ken­dem Lösungs­part­ner für die kom­mu­na­le und indus­tri­el­le Was­ser­wirt­schaft. Bis heu­te ist die damals ent­wi­ckel­te 5-Schaft Atlas Bin­dung - auch unter dem Namen Tela bekannt - in der Was­ser­auf­be­rei­tung im Ein­satz. Als Exper­te für Fil­tra­ti­ons­auf­ga­ben aller Art und Ent­wick­lungs­part­ner in zahl­rei­chen For­schungs­pro­jek­ten zu nach­hal­ti­ger Was­ser­be­hand­lung ist GKD welt­weit gefragt. Basis für die­se füh­ren­de Posi­ti­on in der Pro­zess-, Bal­last- und Abwas­ser­fil­tra­ti­on ist die brei­te Pro­duktran­ge. Hoch­leis­tungs­ge­we­be, Gewe­bela­mi­na­te und Fil­ter­ele­men­te mit Abschei­de­ra­ten von sechs bis 1.000 µm sowie einem unge­wöhn­lich brei­ten Spek­trum an ver­web­ba­ren Werk­stof­fen set­zen regel­mä­ßig neue Stan­dards in der Was­ser­auf­be­rei­tung. Ob Kon­struk­tio­nen aus hoch­wer­ti­gem Edel­stahl für die Mikro­siebung oder für die Bal­last­was­ser­fil­tra­ti­on mit 24 µm Poren­öff­nung, Bin­dun­gen aus see­was­ser­be­stän­di­gen Werk­stof­fen wie Monel (2.4360) oder Super Duplex (1.4410) mit 35 µm gro­ßen Poren oder mee­res­taug­li­che Mate­ri­al­kom­bi­na­tio­nen mit Poren­öff­nun­gen von 20 µm: Die jeweils pro­zess­ab­hän­gig aus­ge­leg­ten Gewe­be bie­ten maß­ge­schnei­der­te Bestän­dig­keit gegen Kor­ro­si­on, Chlo­rid­io­nen und Hit­ze­ein­wir­kung. Aus dem Port­fo­lio der viel­fäl­ti­gen Pro­duk­te, Mate­ria­li­en, Abschei­de­ra­ten und Durch­fluss­leis­tun­gen ermit­telt GKD unter Zuhil­fe­nah­me expe­ri­men­tel­ler und rech­ne­ri­scher Simu­la­ti­ons­me­tho­den die kun­den­in­di­vi­du­ell opti­ma­le Aus­le­gung. Bei der kon­ti­nu­ier­li­chen Wei­ter­ent­wick­lung der Gewe­be gilt das Augen­merk der Fil­tra­ti­ons­ex­per­ten ins­be­son­de­re der Poren­geo­me­trie, um Durch­fluss, mecha­ni­sche Belast­bar­keit und Per­for­mance der geweb­ten Struk­tu­ren an immer neue Anfor­de­run­gen anzu­pas­sen. Durch die enge Ver­zah­nung von Engi­nee­ring, Ent­wick­lung und Pro­duk­ti­on unter einem Dach ent­ste­hen so bei GKD regel­mä­ßig inno­va­ti­ve Bin­dun­gen - beson­de­re Gewe­be mit außer­ge­wöhn­li­chen Eigen­schaf­ten für zukunfts­wei­sen­de Schlüs­sel­an­wen­dun­gen in der Was­ser­auf­be­rei­tung. Zu den Bran­chen, die auf die­se Fil­ter­me­di­en bereits ver­trau­en, zäh­len neben der kom­mu­na­len Abwas­ser­be­hand­lung bei­spiels­wei­se auch die Auto­mo­bil-, Che­mie-, Haus­halts­ge­rä­te-, Lebens­mit­tel-, Leder- oder Papier­in­dus­trie, Fisch­zucht­un­ter­neh­men, Golf­plät­ze, Kraft­wer­ke, Kies­gru­ben, Mining­un­ter­neh­men und die Schiff­fahrt.

Konstruktives Plus für mehr Durchfluss und Trennschärfe

In die­sen her­aus­for­dern­den Umfel­dern erwei­sen sich zwei Gewe­be­fa­mi­li­en durch ihre spe­zi­el­len Kon­struk­tio­nen als beson­ders leis­tungs­stark: Opti­mier­te Tres­sen und Poro­metric-Gewe­be. Poren­grö­ßen gemäß IMVT mit Trenn­schär­fen von sechs bis 100 µm kenn­zeich­nen die Opti­mier­ten Tres­sen (OT). Bei glei­cher Öff­nung stei­gert ihre Gewe­be­kon­struk­ti­on aus schlitz­ar­ti­gen Poren an der Gewe­be­ober­flä­che und grö­ße­ren Poren im Gewe­be­in­ne­ren den Durch­fluss signi­fi­kant. Hohe Per­mea­bi­li­tät, gerin­ge Ver­blo­ckungs­nei­gung, mecha­ni­sche Fes­tig­keit, gro­ße Schmutz­auf­nah­me­ka­pa­zi­tät und gutes Rei­ni­gungs­ver­hal­ten machen das ein­la­gi­ge Gewe­be in zahl­rei­chen anspruchs­vol­len Pro­zes­sen zum ent­schei­den­den Erfolgs­fak­tor. Stark gefragt ist die­ses Eigen­schafts­spek­trum bei­spiels­wei­se in der Bal­last­was­ser­fil­tra­ti­on, wo Opti­mier­te Tres­sen mit Abschei­de­ra­ten von 50 µm oder fei­ner maß­geb­lich zur gefor­der­ten Pro­zess­ef­fi­zi­enz bei­tra­gen. Zur Vor­fil­tra­ti­on in der kom­mu­na­len Abwas­ser­be­hand­lung ist die­ser Gewe­be­typ eben­falls vie­le Jah­re bewährt. Neue Vari­an­ten mit Abschei­de­ra­ten im Mikro­fil­tra­ti­ons­be­reich kom­bi­nie­ren für die groß­tech­ni­sche Was­ser­auf­be­rei­tung unver­än­dert hohen Durch­fluss mit extre­men Fein­hei­ten. So mini­miert die­ser Gewe­be­typ mit sei­ner web­tech­nisch erzeug­ten Poren­öff­nung von 5 µm bei­spiels­wei­se bei der Fil­tra­ti­on des Ablauf­was­sers von Klär­an­la­gen den Ein­trag von Mikro­plas­tik in urba­ne Gewäs­ser. Ver­gli­chen mit den bis­her dort ein­ge­setz­ten, bereits sehr leis­tungs­fä­hi­gen Opti­mier­ten Tres­sen mit 20 µm Poren­öff­nung (OT 20) redu­zie­ren OT 6 den Fest­stoff­an­teil im Ablauf­was­ser um 50 Pro­zent. So beträgt er bei mit OT 20 bespann­ten Schei­ben­fil­tern zwei Mil­li­gramm je Liter Schmutz­fracht, beim Ein­satz von OT 6 und ana­lo­gem Durch­fluss nur noch ein Mil­li­gramm je Liter Schmutz­fracht. Trotz ihrer Fein­heit sind die Poren der OT 6 mecha­nisch extrem sta­bil. Grund dafür ist die deut­lich höhe­re Anzahl an Edel­stahl­dräh­ten auf der Flä­che.

3D-Struktur für extreme Effizienz

Mit der Fami­lie der Poro­metric-Gewe­be - einer Wei­ter­ent­wick­lung der Opti­mier­ten Tres­sen - hat GKD die Geschich­te rich­tungs­wei­sen­der Inno­va­tio­nen für die Was­ser­auf­be­rei­tung jetzt erneut fort­ge­schrie­ben. Poren­öff­nun­gen von 13 bis 1.000 µm qua­li­fi­zie­ren die­se High­tech-Gewe­be für eine Viel­zahl von Auf­be­rei­tungs­pro­zes­sen in der Was­ser­wirt­schaft. Die drei­di­men­sio­na­le Schlitz­struk­tur mit über 80 Pro­zent Poro­si­tät stei­gert den Durch­fluss - ver­gli­chen mit Opti­mier­ten Tres­sen - um bis zu 40 Pro­zent. Gleich­zei­tig kenn­zeich­net die geweb­te 3D-Struk­tur auch eine noch­mals ver­bes­ser­te Schmutz­auf­nah­me­ka­pa­zi­tät, sodass die Zahl der Rei­ni­gungs­zy­klen trotz stei­gen­der Fil­ter­leis­tung wei­ter sinkt. In unab­hän­gi­gen Ver­gleichs­stu­di­en des Karls­ru­her Insti­tuts für Tech­no­lo­gie (KIT) wur­den außer­dem die exzel­len­ten Abrei­ni­gungs­ei­gen­schaf­ten von Opti­mier­ten Tres­sen und Poro­metric-Gewe­be wis­sen­schaft­lich nach­ge­wie­sen. In die­sen Tests am KIT zeig­ten Poro­metric-Fil­ter­me­di­en mit voll­stän­di­gem Fil­terku­chen­ab­wurf bei gerings­tem Rück­spül­vo­lu­men und rück­stands­lo­ser Rege­ne­rie­rung das mit Abstand bes­te Ergeb­nis unter allen getes­te­ten Metall- und Kunst­stoff­ge­we­ben. Die Vor­tei­le der 3D-Struk­tur von Poro­metric-Gewe­be zah­len ins­be­son­de­re in der Bal­last­was­ser­fil­tra­ti­on auf die Pro­zess­ef­fi­zi­enz ein. Hier trägt der höhe­re Durch­fluss bei unver­än­der­ter Bau­grö­ße den begrenz­ten Raum­ver­hält­nis­sen erfolg­reich Rech­nung. Zugleich wirkt sich der ver­fei­ner­te Par­ti­kel­rück­halt kos­ten­sen­kend auf die nach­ge­la­ger­te UV-Behand­lung aus. Alle see­was­ser­be­stän­di­gen Poro­metric-Kon­struk­tio­nen - ob Mate­ri­al­kom­bi­na­tio­nen oder aus Metal­len wie Monel und Super Duplex - haben PREN-Wer­te über 40. In Abrei­ni­gungs­ei­gen­schaf­ten, Durch­fluss und Par­ti­kel­rück­halt über­tref­fen sie alle ande­ren am Markt erhält­li­chen Fil­ter­me­di­en für die Bal­last­was­ser­auf­be­rei­tung. Die­sem Eigen­schafts­spek­trum ver­dan­ken Poro­metric-Gewe­be den Stel­len­wert als der­zeit füh­ren­de Fil­ter­me­di­en, um die von der Inter­na­tio­nal Mari­ti­me Organ­zia­ti­on (IMO) glo­bal vor­ge­schrie­be­nen D-2-Stan­dards eben­so wie die deut­lich schär­fe­re Zer­ti­fi­zie­rung nach U.S. Coast Gard (USCG) sicher zu erfül­len.