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Wasserfiltration mit Glaskugeln

Runde Saubermacher

Sauberes Wasser durch Glas: Im modernen Brunnenbau werden seit einigen Jahren Glasperlen als Ersatz für Filtersand eingesetzt. Die Kügelchen könnten auch in Schwimmbädern ökologische und wirtschaftliche Vorteile bringen.

Vielseitige Kugeln – SiLibeads® der Firma Sigmund Lindner haben sich als Filtermaterial im Brunnenbau bewährt. Nun sollen sie auch in Schwimmbädern eingesetzt werden (© Sigmund Lindner GmbH) vergrößern

Vielseitige Kugeln – SiLibeads® der Firma Sigmund Lindner haben sich als Filtermaterial im Brunnenbau bewährt. Nun sollen sie auch in Schwimmbädern eingesetzt werden (© Sigmund Lindner GmbH)

Wellness-Tempel, Spielparadies oder Sporthaus: Ein Schwimmbad kann alles sein – doch das geht nur mit sauberem Wasser. Deswegen fließt das Wasser, das im Badetrubel über den Beckenrand schwappt, durch eine aufwendige Reinigungsstraße. Darin wird alles herausgefiltert, was sich nicht im Becken sammeln soll: Viren, Bakterien, Hautschuppen und Haare.

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Filter aus Glaskugeln sind 33 Jahre brauchbar – Sandfilter 18 Jahre

Die Filter in Schwimmbädern sind in der Regel mit Quarzsand oder -kies gefüllt. „Doch Glaskugeln als Filtermaterial könnten die Energie- und Wassereffizienz wesentlich steigern“, erklärt Eberhard Wistuba, Geschäftsführer von ETC engineering & technology consulting. Das Unternehmen ist auf Umwelttechnik, Computersysteme und IT-Business-Lösungen spezialisiert.

Der wesentliche Vorteil der nicht einmal stecknadelkopfgroßen Murmeln aus Siliciumdioxid liegt in ihrer Kugelform. Denn je runder die einzelnen Körnchen, desto besser kann das zu reinigende Wasser durch das Filtermaterial fließen. So ist der Druckverlust geringer und die Pumpen, die das Wasser durch den Filter pressen, verbrauchen weniger Energie. Auch beim Spülen der Filter sind Energieeinsparungen möglich: Um die Filter zu reinigen, muss das Material kräftig durcheinandergewirbelt werden.

„Um Sand in einem Festbettfilter in eine turbulente Masse zu verwandeln, braucht man enorm viel Wasser“, erklärt Wistuba. Glaskugeln durchmischen sich bereits bei wesentlich geringeren Wassermengen. Außerdem bietet ihre glatte Oberfläche Mikroben und anderen Anlagerungen geringen Halt. Auf rauen Sandkörnern siedeln sich Mikroorganismen wie Bakterien und Algen viel leichter an und müssen mit schnellen Wasserströmen abgewaschen werden.

Im Labor hat das Team um Wistuba die Filterleistung der Glaskugeln untersucht. Zum Einsatz kamen dabei SiLibeads® der Firma Sigmund Lindner. In den Tests zeigte sich, dass die Glasperlen dem Sand wie erwartet einiges voraushaben, etwa in Sachen mechanische Stabilität: Der Abrieb bei den Kugeln entspricht rund einem Fünftel des Verschleißes bei Quarzsand. „Hochgerechnet auf die Filtrationszeit in einem Schwimmbad verbrauchen sich höchstens drei Prozent der Glaskugeln im Jahr – beim Sand sind es bis zu 15 Prozent“, so Wistuba. „Das bedeutet, dass Sandfilter theoretisch nach 18 Jahren unbrauchbar werden, Glasfilter erst nach 33 Jahren.“

Gutschein in Zahlen

598 Innovationsgutscheine wurden 2012 bewilligt.

Die gesamte Bewilligungssumme in diesem Jahr lag bei über fünf Millionen Euro.

Die gesamte Bewilligungssumme seit 2009: knapp 12 Millionen Euro. Im Schnitt werden 86 Prozent der eingereichten Projekte gefördert.

Großtechnische Versuche in einem Hallenbad haben die Labortestreihen bestätigt: Glaskugeln eignen sich ausgezeichnet für den Einsatz in der Schwimm- und Badebeckenwasseraufbereitung. „Das Material ist als mindestens gleichwertiger, eher besserer Ersatz für Filtersand zu sehen“, fasst Wistuba zusammen. Seine nächsten Schritte stehen schon fest: „Wir wollen in den kommenden Monaten mit Unterstützung durch den Innovationsgutschein (siehe Kasten) im großtechnischen Maßstab die  Effizienzsteigerung in Sachen Energie und Spülwasser bestätigen.“ Theoretisch sind Einsparungen von bis zu 35 Prozent möglich. Damit wären die Glaskugel-Filter ein entscheidender Beitrag zur Ressourcenschonung. Wistuba: „Wir sind von den Vorteilen überzeugt, jetzt müssen wir sie nur noch nachweisen.“

Für die Untersuchungen holt sich sein Team technische und wissenschaftliche Unterstützung von der Technischen Universität Dresden, der Universität Heidelberg und dem IWW Zentrum Wasser in Mülheim. Weitere Untersuchungen werden folgen – Wistuba rechnet mit der amtlichen Zulassung des neuen Materials in ein bis zwei Jahren.

Innovationsgutschein

Die Entwicklung eines Wasserfilters aus Siliciumdioxid- Kugeln wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie über einen Innovationsgutschein gefördert. Seit 2009 können sich kleine Unternehmen, Handelsbetriebe und Existenzgründer in Bayern für diese Unterstützung bewerben. Weit mehr als 1.500 Innovationsgutscheine wurden bereits durch den Projektträger Bayern Innovativ bewilligt.

Der Gutschein unterstützt die Entwickler bei der Realisierung neuer Produkte, Herstellungsverfahren oder Dienstleistungen – von der Erstellung von Machbarkeitsstudien und der Entwicklung neuer Ideen bis zur Anwendung. Nicht nur absolute Neuerungen, auch Verbesserungen von Prozessen oder Produkten können gefördert werden.

Ein Ziel des Förderprogramms ist, kleine Betriebe mit anerkannten Forschungseinrichtungen zusammenzubringen. Abgedeckt werden 50 Prozent, in Gebieten mit demografischem Wandel bis zu 60 Prozent der Ausgaben, die dem Betrieb von kooperierenden Entwicklungs- oder Forschungseinrichtungen in Rechnung gestellt werden.

Filter aus Quarzsand – In der Regel werden Filter aus Quarzsand verwendet. (© Sigmund Lindner GmbH)

Filtermaterial aus Glaskugeln – Mit Filtermaterial aus Glaskugeln wird das Wasser auch sauber – sogar mit effizienterem Wasser- und Energieeinsatz. (© Sigmund Lindner GmbH)