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.