Wie fein muss Filtration sein, um Mikroplastik aufzufangen?
Typische Mikroplastik-Partikelgröße im Abwasser: 1–5.000 µm Anteil der Partikel unter 20 µm: bis zu 70 % der Gesamtpartikelanzahl Rückhalterate moderner Supermikrofaser-Filtertücher bei 2,5 µm: über 95 %Mikroplastik ist zu einem der zentralen Themen in der modernen Wasseraufbereitung geworden. Kläranlagen stehen vor der Herausforderung, Partikel zurückzuhalten, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind und deren Größenspektrum enorm breit ist. Die entscheidende Frage für Betreiber und Ingenieure lautet: Welcher Filtrationsgrad ist tatsächlich notwendig, um Mikroplastik effektiv aus dem Ablauf zu entfernen?
Was ist Mikroplastik – und warum ist die Partikelgröße so entscheidend?
Als Mikroplastik bezeichnet man Kunststoffpartikel, die kleiner als 5 Millimeter sind. In der Praxis der Abwasserbehandlung sind es jedoch die besonders kleinen Fraktionen – im Bereich von wenigen Mikrometern – die die größte Herausforderung darstellen. Diese Partikel stammen aus synthetischen Textilfasern, Kosmetikprodukten, Reifenabrieb und dem Zerfall größerer Kunststoffteile.
Das Problem liegt in der Größenverteilung: Während grobe Partikel über 100 µm durch konventionelle mechanische Reinigungsstufen weitgehend zurückgehalten werden, passieren feinere Fraktionen klassische Klärstufen nahezu ungehindert. Besonders kritisch sind Partikel im Bereich unter 20 µm, die in hoher Anzahl im Ablauf kommunaler Kläranlagen nachgewiesen werden.
Die Grenzen konventioneller Filtrationsgrade
Herkömmliche Tuchfilter mit einem Standard 10µm Polstoff-Filtertuch leisten bereits einen wichtigen Beitrag zur Partikelreduktion im Ablauf. Sie erfassen einen erheblichen Anteil der Mikroplastikfraktionen, stoßen jedoch bei den kleinsten und häufigsten Partikeln an ihre physikalischen Grenzen.
Schlüsselerkenntnis: Ein Filtrationsgrad von 10 µm reicht aus, um grobe Mikroplastikpartikel zu erfassen – für eine umfassende Mikroplastikreduktion ist jedoch ein feinerer Filtrationsgrad erforderlich.
Für Anlagen, die strengen Einleitungsgrenzwerten gegenüberstehen oder als Trinkwasservorläufer fungieren, ist eine höhere Trennschärfe unumgänglich.
Der Durchbruch: Mikrofaser- und Supermikrofaser-Filtertücher
Die technologische Antwort auf die Mikroplastik-Problematik liegt in der Weiterentwicklung der Filtertuchstruktur. Mikrofaser-Polstoffe mit einem Filtrationsgrad von 5 µm bieten deutlich verbesserte Rückhalteraten für feine Kunststoffpartikel. Der Bioactive 5µm Mikrofaser verbindet dabei mechanische Feinfiltration mit einer bioaktiven Oberfläche, die zusätzlich organische Begleitsubstanzen bindet – ein entscheidender Vorteil in der Tertiärfiltration.
Noch einen Schritt weiter gehen Supermikrofaser-Filtertücher mit einem Trenngrad von 2,5 µm. Diese Technologie ermöglicht es, auch die kleinsten, zahlenmäßig dominierenden Mikroplastikpartikel zuverlässig zurückzuhalten. Der Supermicrofiber 2,5µm ist speziell für Anwendungen entwickelt worden, in denen maximale Partikelreduktion gefordert ist – etwa bei der Aufbereitung von Kläranlagenablauf zu Brauchwasser oder bei der Einleitung in sensible Gewässer.
Praktische Überlegungen für Betreiber
Die Wahl des richtigen Filtrationsgrades hängt von mehreren Faktoren ab:
- Einleitungsanforderungen: Welche Partikelgrenzwerte schreibt die Genehmigung vor?
- Zulauffracht: Wie hoch ist der Anteil synthetischer Fasern im Zulauf (z. B. bei Kläranlagen mit hohem Haushaltsanteil)?
- Betriebsdruck und Durchsatz: Feinere Filtertücher erfordern angepasste Spülzyklen und ggf. höhere Druckdifferenzen.
- Gesamtkonzept der Reinigungsstufen: Tuchfiltration wirkt am effektivsten als Tertiärstufe nach biologischer Reinigung und Nachklärung.
Ein häufiger Fehler in der Praxis ist die Annahme, dass ein möglichst feiner Filtrationsgrad automatisch die beste Lösung darstellt. Supermikrofaser-Filtertücher sind leistungsstark, stellen aber auch höhere Anforderungen an Wartung und Betriebsführung. Betreiber sollten daher die tatsächliche Partikelgrößenverteilung im Zulauf kennen, bevor sie eine Entscheidung treffen.
Filtrationsgrad und Mikroplastik: Eine Orientierungshilfe
| Filtrationsgrad | Typische Anwendung | Mikroplastik-Rückhalt |
|---|---|---|
| 10 µm | Standardtertiärfiltration | Mittlere bis grobe Fraktion |
| 5 µm | Erweiterte Tertiärfiltration | Feine Fraktion, hoher Rückhalt |
| 2,5 µm | Ultrafeinfiltration, Brauchwasser | Sehr hoher Rückhalt, alle Fraktionen |
Zusammenfassung
Mikroplastik stellt aufgrund seiner breiten Partikelgrößenverteilung besondere Anforderungen an die Tuchfiltration. Während konventionelle Filtrationsgrade für viele Anwendungen ausreichend sind, erfordert eine umfassende Mikroplastikreduktion Filtertücher im Bereich von 5 µm oder feiner. Supermikrofaser-Technologien mit 2,5 µm Trenngrad bieten aktuell die höchste Rückhalteleistung und sind für anspruchsvolle Einleitungsbedingungen die erste Wahl. Entscheidend ist stets die Abstimmung des Filtrationsgrades auf die tatsächliche Belastungssituation und die betrieblichen Rahmenbedingungen der jeweiligen Anlage.
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