Was ist ein Wechselsprungfilter?

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Der Mensch nutzt seit Jahrhunderten Regenwasser für seine Zwecke. Doch während die Verwendung unmittelbar aus der Sammelstelle für die Gartenbewässerung zu den ursprünglichsten und auch am längsten bekannten Formen der Regenwassernutzung gehört, ist der Einsatz innerhalb von Wohngebäuden eine relativ neue Entwicklung. Erst seit wenigen Jahrzehnten setzen zahlreiche Gebäude auf Regenwasser für vielfältige Einsatzzwecke von der Toilettenspülung über die Spülmaschine bis hin zur bekannten Nebennutzung der Garten- und Balkon-Bewässerung. Diese veränderte Verwendung führt auch zu anderen technischen Erfordernissen wie dem Wechselsprungfilter!

Moderne Regenwassernutzung

Während der Regen früher ohne jegliche menschliche Einflussnahme in das Regenfass floss, wird er heute zur Wassernutzung in größerem Umfang meist in unterirdischen Zisternen aufgefangen. Hier übernimmt ein Filter die Reinigung des Wassers von Verschmutzungen unterschiedlichster Art, die sowohl die Zisterne als auch die nachfolgende Rohr- und Pumptechnik in Mitleidenschaft ziehen würden. Der aktuelle Stand der Technik ist hierbei ein so genannter Wechselsprungfilter. Er soll insbesondere der durch Verschmutzung rasch abnehmenden Leistungsfähigkeit der Filter durch eine hohe Selbstreinigungswirkung entgegenstehen.

Warum verschmutzen Regenwasserfilter?

Im Vergleich zu Leitungswasser enthält Regen zahlreiche Stoffe, die auf Dauer zu Ablagerungen oder auch Verstopfungen von Leitungen, Ventilen und Pumpen führen können. Dazu gehören im Regenwasser selbst gelöste Stoffe, wie beispielsweise Schwefel und Kalk. Darüber hinaus bindet der Regen in der Luft schwebende Partikel, so etwa Ruß und Staub. Diese transportiert das Regenwasser zum Menschen als Nutzer. Zuletzt existiert aber noch eine ganz andere Form der Verunreinigung, die aber dieselben, teilweise sogar erheblicheren Auswirkungen nach sich zieht:

Algen nutzen den hohen Nährstoffinhalt von Regenwasser und entwickeln sich daher überall dort prächtig, wo das Regenwasser aufgefangen, transportiert oder auch gesammelt wird.

Haben die nahezu unvermeidbaren Algen erst einmal Fuß gefasst, kann der entstehende Biofilm selbst unempfindlichste Filter in kurzer Zeit zusetzen und die Leistungsfähigkeit deutlich senken. Da aber gerade die Leistungsfähigkeit der Filteranlagen eine Grundvoraussetzung für die Effizienz der gesamten Regenwassernutzung von der Bewässerung bis zur Toilettenspülung darstellt, gilt es, eine wirksame Abhilfe zu schaffen.

Abhilfe bei zugesetzten Filtern

Diese Tatsache ist auch den Herstellern bekannter Filtertypologien bekannt. Sie entwickeln daher verschiedene Methoden, die Leistungsfähigkeit der Anlagen zu erhalten. Algizide und schmutzabweisende Beschichtungen gehören ebenso dazu, wie eine Ausführung der Regenwasserfilter mit Rückspültechnik. Zuletzt bleibt die manuelle Reinigung der Filtereinsätze in engen Zeitintervallen. All diese Lösungen sind entweder technisch aufwändig und somit teuer oder umständlich in der täglichen Nutzung.

Der Wechselsprungfilter

Eine echte Alternative stellt der sogenannte Wechselsprungfilter dar. Mit ihm soll die Leistungsfähigkeit bei einem gleichbleibend hohen Wert erhalten werden, ohne regelmäßige Reinigungsarbeiten oder aufwändige technische Anlagen erforderlich zu machen. Stattdessen nutzt der Wechselsprungfilter hydrodynamische Eigenschaften, um eine Selbstreinigung zu erzielen – den so genannten Wechselsprung.

Die Funktionsweise

Dabei macht sich der Wechselsprungfilter das unterschiedliche Strömungsverhalten von Wasser in unterschiedlicher Stromstärke zu nutze. Bei geringer Stromstärke des Niederschlagswassers durchfließt es das Filtersystem ungehindert und wird dabei in gewünschter Art und Weise gereinigt. Bei Starkregenereignissen hingegen entsteht ein Strömungswirbel im Filtersystem, der Verschmutzungen von der Oberfläche mitreißt und entfernt. Das „Reinigungswasser“ wird separat abgeleitet und über die Kanalisation entsorgt. Somit ist das System in sich als selbstreinigend zu bezeichnen und bedarf bei ordnungsgemäßer Funktion keiner regelmäßigen Reinigungsintervalle oder anderer Eingriffe.

Die Leistungsfähigkeit

Nun stellt sich zu Recht die Frage, ob der Ausfall des Spülwassers für Bewässerung etc. nicht zu einem erheblichen Absinken der Effektivität führt. Denn das dafür verwendete Wasser ist für die weitere Regenwassernutzung verloren. Hierzu kann angemerkt werden, dass genau das Gegenteil der Fall ist. Die ungehindert durchgeleiteten Schwachregenereignisse mit Regenfällen von unter 0,6 mm in 5 Minuten machen insgesamt 97 % aller Regenfälle eines Jahres aus und ergeben somit zugleich den größten Anteil der zur Nutzung aufgefangenen Niederschläge. Die den Wechselsprung auslösenden Starkregenereignisse von mehr als 0,6 mm Niederschlag in 5 Minuten beschränken sich auf ca. 4 bis 10 Ereignisse pro Jahr und sind daher in der Gesamtniederschlagsmenge zu vernachlässigen. Insgesamt ergibt sich als Resultat ein Wirkungsgrad der Wechselsprungfilter von 98 %, was im Vergleich zu anderen Filtersystemen eine deutliche Steigerung bedeutet.

Fazit – Eine Lösung mit Pfiff

Zahlreiche Filtersysteme versprechen eine sehr gute Leistungsfähigkeit bei geringem Wartungsaufwand. Belegt wird dies durch die Einhaltung der geltenden Norm für Regenwasserfilter. Was den Endkunden dabei verschwiegen wird, ist die Tatsache, dass die Norm der Leistungsfähigkeit verschiedene Stromstärken zu Grunde legt, die im Regelbetrieb nur selten anzutreffen sind. Für den Nutzer ist dagegen logischerweise nicht die Norm-Konformität, sondern die tatsächliche Wirksamkeit, also die absolut im Jahresverlauf zu gewinnende Wassermenge ausschlaggebend.

Ein Wechselsprungfilter setzt in seiner Konzipierung genau an dieser Stelle an. Denn er berücksichtigt in besonderem Maße die unzähligen normalen oder sogar besonders schwachen Regenereignisse, die lediglich Norm-konforme Filter vernachlässigen. So steigt die Ausbeute an gefiltertem und somit auch nutzbarem Regenwasser erheblich an. Hinzu kommt die Selbstreinigungsfähigkeit, die Eingriffe und regelmäßige Wartungsintervalle obsolet erscheinen lassen. Als Endergebnis steht eine Filtertechnik zur Verfügung, die sich an den praktischen Anforderungen der Nutzer orientiert und sie mit einer praktikablen und letztlich auch günstigen Handhabung vereinbart.