Wasserfilter-Filterelemente - Infos, Tipps, Lebensdauer und Filterleistung

Ein Wasserfilter-Element ist nichts anderes als ein Sieb mit Löchern. Je feiner diese sind, desto mehr Verunreinigungen werden aus dem Wasser gefiltert. Die Filterfeinheit wird in Mikron (Mikrometer) angegeben. 1 Mikrometer entspricht 0,001 mm. Bei sehr feinen Porengrößen reduziert sich der Durchfluss des Wassers. Das zu filternde Wasser sollte immer mit einem oder mehreren Vorfiltern vorgefiltert werden, weil ansonsten die Filtermedien mit sehr feinen Poren innerhalb kürzester Zeit verstopfen.

 

Vorfilter

Die Vorfilter der Wasserfilter haben die Aufgabe, gröbere, mechanische Verunreinigungen aus dem Leitungswasser zu entfernen. Sie sind in mehreren Varianten und Filterfeinheiten erhältlich. Sie bestehen meist aus einer Baumwollmischung oder Kunstfaser. Die Filterfeinheit liegt zwischen 5 und 50 Mikron. Ist die Filterleistung erschöpft, wird das Wasser ungefiltert durchgeleitet.

 

Feinfilter

Feinfilter haben die Aufgabe, feine und feinste Schwebstoffe, organische Belastungen und Keime zurückzuhalten. Moderne Feinfilter bestehen aus sogenannten Hohlfasser-Membranen, wie sie inzwischen auch in modernen Wasserwerken zur Keimrückhaltung eingesetzt werden. Sie bestehen aus einem Bündel sehr feiner Hohlfasern. Ab einer Filterfeinheit von 0,1 Mikron (0,0001 mm) werden sie auch als Ultrafiltration-Membranen bezeichnet. Sie filtern jedoch nur die nicht im Wasser gelösten Teilchen.

Um Bakterien zurückzuhalten, muss die Porengröße 0,2 µm (0,0002 mm) oder weniger betragen. Erst ab 0,02 µm (0,00002 mm) werden auch alle Viren zurückgehalten. Sie setzen sich mit der Zeit zu, wodurch sich der Wasserdurchfluss verringert, lassen jedoch nichts hindurch, im Gegensatz zu den Vorfiltern.

Teilweise werden noch Keramikfilter-Elemente verwendet, die eine Porengröße bis 0,2 Mikron haben. Mit der Zeit setzt sich die äußere Schicht zu, wodurch der Wasserdurchfluss immer geringer wird. Man kann die Schicht wieder abschmirgeln. Das Problem ist, dass sie sehr bruchanfällig sind. Beim Fall oder einem Schlag können Mikrorisse entstehen, die mit dem Auge nicht erkennbar sind. Bakterien werden dann nicht mehr zurückgehalten. Es ist eine veraltete Technologie, die meist nur noch in wenigen Outdoor-Wasserfiltern verwendet wird.

 

Chemisch gelöste Stoffe mit Aktivkohlefilter entfernen

Um einige der chemisch gelösten Stoffe aus dem Wasser filtern zu können, werden meist Aktivkohlefilter eingesetzt. Hierbei gibt es zwei Varianten. Die einfache besteht aus loser Kohle, bei der anderen wird die Kohle zu einem festen Block gepresst. Die Blockkohlefilter haben dadurch eine wesentlich größere Oberfläche, wodurch mehr Stoffe gespeichert werden können. Weithin werden auch Schwebstoffe durch die feinen Poren zurückgehalten.

Aktivkohlefilter binden hauptsächlich Chlor, Fluorid, Asbestfasern, Schwermetalle, Medikamentenrückstände, Pestizide, Pflanzenschutzmittel, organische Stoffe sowie Schwebeteilchen. Schlechter Geschmack oder Geruch wird ebenfalls eliminiert. Ammoniak, Nitrit, Nitrat sowie eine Vielzahl von Chemikalien und chemischen Verbindungen werden jedoch nicht gefiltert.

Ein Aktivkohlefilter hält die chemischen Schadstoffe durch Adsorption (Anziehung) zurück und hält diese fest. Ist die Aufnahmefähigkeit der Aktivkohle erreicht, werden die Stoffe wieder an das Wasser abgegeben. Im Leitungswasser sind oftmals Bakterien enthalten. Sie siedeln sich in den Kohlefiltern an und vermehren sich darin. Deshalb ist der regelmäßige Filterwechsel wichtig. Wer sie gewerblich einsetzt, muss sie alle 6 Monate wechseln.

 

Chemisch gelöste Stoffe mit Osmosemembran entfernen

Die Osmosefilterung ist die Königsklasse der Wasserfilterung. Das Wassermolekül ist das kleinste Molekül. Die Moleküle aller anderen Stoffe und chemischen Verbindungen sind größer als das Wassermolekül. Bei der Osmosefilterung wird das vorgefilterte Wasser mit Druck durch eine Membran gepresst, deren Poren 0,0001 Mikron fein sind (0,0000001 mm), so dass nur die Wasser- und Sauerstoffmoleküle diese durchdringen. Alle anderen Stoffe werden abgefangen und mit nachfließendem Wasser ins Abwasser gespült.

Die Filterleistung beträgt, je nach Schadstoff, zwischen 95 und 99,99 %. Aufgrund von Herstellungstoleranzen ist heutzutage keine 100 % Filterung möglich. Je qualitativ hochwertiger die Osmose-Membran, desto höher ist deren Filtervermögen. Es gibt bis heute kein anderes Filterverfahren, welches reineres Wasser produziert.

 

Chemisch gelöste Stoffe mit Ionentauscher entfernen

Eine weitere Methode zur Entfernung einiger chemisch gelösten Stoffe ist das Ionentauscher-Verfahren. Hierbei durchläuft das Wasser eine Filtereinheit, die mit einem unlöslichem, Mischbettharz in Lebensmittelqualität befüllt ist. Es besteht aus einer Mischung mit negativer und positiver Ladung. Die ionischen gelösten Stoffe im Wasser sind entweder positiv oder negativ geladen. Das negativ geladene Harz zieht die positiv geladen Teilchen aus dem Wasser und umgekehrt. Es ist nur eine einfache Erklärung, die jedoch für unsere Zwecke ausreicht.

Im Gegensatz zu Kohlefiltern werden die gebundenen Stoffe nicht wieder ans Wasser abgegeben, wenn das Harz verbraucht ist. Das verbrauchte Harz kann im Hausmüll entsorgt werden. Das Ionentauscher-Verfahren wird hinter der Osmosemembran eingesetzt, um reines Wasser zu gewinnen.

Im Vorfiltersystem (Patentamt Nr. 202021000823) zur Wasserfilterung aus Gewässern sind zwei Filtermedien verbaut. Außen befindet sich ein Filterbeutel aus reißfestem Nylongewebe mit 1 Mikron (0,001 mm) Filterfeinheit.

Es werden die im Wasser enthaltenen organischen und anorganischen Teilchen bis 0,001 mm Größe zurückgehalten. Sie setzen sich durch den Ansaugunterdruck außen am Filterbeutel ab, wodurch der Wasserdurchfluss mit der Zeit abnimmt. Deshalb müssen sie nach einiger Zeit abgewischt werden, so dass dann die volle Filterleistung wieder zur Verfügung steht.

Es ist ein Permanentfilter, der nicht ausgewechselt werden muss - sofern er nicht mechanisch beschädigt wird.

Der Filterbeutel ist temperaturbeständig bis 110° C und hat eine gute Beständigkeit gegen Laugen, Lösungsmittel, Öle und Säuren. Das Nylongewebe ist mit dem Filterring industriell vernäht. Dieser besteht aus Polypropylen und ist Weichmacher-frei.

Das Nylongewebe besteht aus glatten, gleichmäßigen monofilen* Fäden.

* vollsynthetischen Faden, der aus einer einzigen Faser besteht.

 

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Innenliegend kommt eine Filterkerze mit einer Filterfeinheit von 0,0005 mm (0,5 Mikron) zum Einsatz, wie sie vielfach in der industriellen Wasseraufbereitung eingesetzt wird. Sie filtert feine Schwebstoffe sowie viele Bakterien und Keime aus dem Wasser.

Die Filterkerze ist für einen hohen Wasserdurchfluss bei feinster Filterleistung konzipiert. Das Filtermedium besteht aus einer gefalteten Filterfolie, wodurch die Lebensdauer um ein Vielfaches höher liegt als bei herkömmlichen Filterpatronen. Der Hersteller gibt eine Lebensdauer von bis zu 20.000 Liter Leitungswasser an. Die Standzeit der Filterkerze beträgt beim Einsatz in Oberflächengewässern mit der Vorfilterung mit Filterbeutel 5.000 - 7.000 Liter.

Die Filterfolie und der Filterkorb bestehen aus lebensmittelechtem Polypropylen. Sie sind beständig gegenüber fast allen organischen Lösungsmitteln und Fetten, sowie den meisten Säuren und Laugen. Die Temperaturbeständigkeit beträgt bis zu 110° C.

Rückspülbarkeit

Die Filterpatrone kann mehrfach zurückgespült werden. Dadurch werden viele Schwebstoffe wieder aus der Filterkerze herausgespült, wodurch sich die Lebensdauer verlängert.

Der auswaschbare Vorfilter sorgt dafür, dass das Wasser von gröberen Schwebeteilchen, Sedimenten, Sand und Rost befreit wird, bevor es durch die nachfolgende Filterkartusche fließt. Dadurch erhöht sich deren Lebensdauer. Die groben Teilchen setzen sich ansonsten am Filtereingang der Filterpatrone ab, wodurch sie schneller verstopft.

Ist das Wasser sauber und enthält keine sichtbaren Schwebeteilchen, kann auf den Filter verzichtet werden. Durch das durchsichtige Filtergehäuse sehen Sie das Wasser vor der Filterung.

Filtern Sie ca. 3 Monate das Wasser und schrauben dann den Filter auf. Befinden sich im/am Edelstahlsieb keine sichtbaren Teilchen, dann können Sie den Filter abschrauben.

Im Filtergehäuse befindet sich ein auswaschbares Edelstahlsieb mit einer Filterfeinheit von 40 Mikron (0,04 mm). Er hat ein 1/2-Zoll-Anschlüsse und passt an die RIVA-Filtermodule.

Für den Anschluss des Osmosemoduls an Küchenwasserhähnen wird ein anderer Adapter eingedreht.

RIVA-Filter Aktivkohlefilter

Bei dem Kohlefilter handelt es sich um einen Block-Aktivkohlefilter aus Kokosfasern mit ≥ 20 Mikron (0,02 mm) Filterfeinheit. Dadurch werden bis zu dieser Größe Schwebstoffe, Bakterien, Mikroplastik, Pestizide, Fungizide, Rost, Asbest und Bakterien zurückgehalten.

Impfkristalle wandeln den Kalk in feine Kalkkristalle um, welche sich nicht mehr an Wasserleitungen oder Geräten festsetzen.

Die Filterkartusche ist biologisch abbaubar und formstabil bis 50° C.

Was kann der rivaALVA Life filtern:

Die Filterleistung beträgt bis zu 8.000 Litern. Aus hygienischen Gründen sollte die Filterpatrone nach 6 Monaten ausgewechselt werden. Es ist eine deutsche DIN-Norm, die nur für gewerbliche Anwender gilt. Die Hersteller der Patronen empfehlen das natürlich auch - sie wollen ja viel davon verkaufen.

Das hängt damit zusammen, dass wie schon geschrieben, die Aktivkohlefilter mit Bakterien kontaminiert sein könnten - was sie wahrscheinlich mit der Zeit auch sind. Wenn Sie den Aktivkohlefilter ohne weitere Nachfilter verwenden, macht das auch alles Sinn, weil sich die Bakterien darin vermehren und das gefilterte Wasser dann mehr Bakterien enthalten kann, als das ungefilterte.

Ich verwende niemals Aktivkohlefilter ohne einen nachgeschalteten Hohlfaser-Membranfilter mit einer Filterfeinheit ab 0,2 Mikron. Diesen können die Bakterien nicht durchdringen, weil die einzelnen Hohlfasern zu klein dafür sind. Deshalb ist es egal, ob der Kohlefilter verkeimt ist, denn sie gelangen nicht in das gefilterte Ausgangswasser. Sie können den Aktivkohlefilter dann so lange benutzen, bis dieser verstopft ist, bzw. nicht mehr genug Wasser durchlässt.

Sie sollten sich jedoch ungefähr an die Herstellerangaben der Filtermenge richten. Hierfür müssen Sie grob überschlagen, wie viel Liter durchflossen sind. Problematisch sind Filterpausen länger als 4 Monate, wenn die Aktivkohle z. B. nur im Reisemobil verwendet wird. Mann kann die Patrone zwar trocknen, jedoch könnte sich durch Restfeuchtigkeit Schimmel bilden. Deshalb sollte die Patrone dann ausgetauscht werden. Das gilt für alle Kohlefilter. Wird überwiegend gechlortes Wasser verwendet, verkeimt die Aktivkohle nicht.

Alternativ können Sie die Filterpatrone z. B. unter der Küchenspüle einsetzen, um auch dort das Wasser zu filtern.

RIVA-Multi-Hohlfaser-Membranfilter

Der zertifizierte Hohlfaser-Membranfilter hat eine Filterfeinheit von 0,2 Mikron (0,002 mm), ist bis 65° C temperaturbeständig und für eine Lebensdauer von bis zu 7.000 Liter gefilterten Wassers ausgelegt.

Die Hohlfasern sind trichterförmig ausgebildet, so dass feinste organische und anorganische Teilchen bei stabilem Wasserdurchfluss zurückgehalten werden.

Sobald für Ihre Erfordernisse nicht mehr genug Wasser durch den Filter fließt, sollte dieser spätestens ausgewechselt werden.

Es werden Bakterien, Legionellen, Keime, Erreger, Mikroorganismen, Pseudomonaden, E.coli, Enterokokken u.v.m. aus dem Wasser gefiltert. Weiterhin werden feinste Schwebstoffe und Mikroplastik zurückgehalten.

 

Tipp

Das RIVA-Muli-Filter Gehäuse passt auch an die heimische Dusche und filtert die Legionellen heraus. Sie werden durch Einatmen von zerstäubtem oder vernebeltem Wasser übertragen. Durch Trinken besteht keine Infektionsgefahr.

Damit Legionellen abgetötet werden, ist in großen Brauchwasseranlagen vom Gesetzgeber eine Heißwassertemperatur von mindestens 60° C vorgeschrieben.

Die Warmwasserbereitung gehört zu den großen Energieverbrauchern, weil die Temperatur des Brauchwasserspeichers wegen der Legionellen ganzjährig auf mindestens 60° C aufgeheizt und gehalten werden muss.

Wenn Sie die Legionellen ausfiltern, kann die Vorlauftemperatur auf z. B. 40° C gesenkt werden, wodurch sich die Heizkosten signifikant reduzieren.

Mehr dazu im Wasserfilter-Ratgeber-Buch.

 

Rückspülbarkeit

Die Filterpatrone kann mehrfach rückgespült werden. Dadurch werden viele Schwebstoffe wieder herausgespült, die Lebensdauer verlängert sich und der Durchfluss wird wieder erhöht. Ich habe es selbst mehrfach getestet; es funktioniert. Es ist keine vom Hersteller empfohlene Methode.

Der dafür benötigte Adapter ist beim Osmosemodul enthalten. Allerdings sollte die Filterpatrone anschließend an der Wasserausgangsseite mit 3%igen Wasserstoffperoxid desinfiziert werden, damit die durch das Leitungswasser evtl. eingetragen Bakterien abgetötet werden. Die Anleitung dazu finden Sie im Handbuch des Osmosemoduls.

Im Osmosemodul befindet sich eine 1.000 GDP-Ultra-Niederdruck-Osmosemembran. Sie besteht aus einer stramm aufgewickelten Folie, deren Poren 0,0001 Mikron (0,0000001 mm) fein sind und fast nur noch die Wasser- und Sauerstoffmoleküle durchlassen. Die Osmosefilterung wird auch als Hyper-Filtration bezeichnet.

Die Filterleistung der Osmosemembran beträgt, je nach Schadstoff, zwischen 95 und 99,99 %. Sie filtert Kalk, Mikroplastik, Uran, Radium, Strontium, Cäsium; Medikamenten-, pharmazeutische, chemische oder kolloidale Rückstände, Fungizide, Herbizide, Pestizide, Insektizide, Dioxine, Tenside, Nitrat, Nitrit, Natrium, Phosphate, Fluorid, Sulfate, Cyanid, Arsen, Asbest, Benzol, Quecksilber, Cadmium, Ammoniak, Blei, Nickel, Kupfer, Eisen, Chrom, Brom, Aluminium, Barium, Silber, Bakterien, Viren, Pilze, Algen, Mikroorganismen, Nanoteilchen und noch viele weitere Chemikalien und chemische Verbindungen.

Bei Osmoseanlagen wird die Menge des gereinigten Wassers in GPD (Gallone per Day – 1 Gallone = 3,78 Liter) angegeben. Es ist die maximale Tagesfilterleistung der Osmose-Membran unter optimalen Bedingungen. Die Filterleistung des Osmosemodul mit allen Vor- und Nachfiltern liegt zwischen 0,5 bis 2 Liter/min, abhängig vom Wasserdruck, dessen Temperatur und Verunreinigungsgrad. Durch den hohen Grad der Vorfilterung beträgt die Lebensdauer bis zu 3 Jahre.

Wie schon wiederholt geschrieben, sind Osmosemembranen die einzigen Filtermedien, die fast vollständig die im Wasser enthaltenen Schadstoffe entfernen können. Trotz der Werbeversprechen einiger Wasserfilterhersteller gibt es keine anderen Filterverfahren zur Herstellung von reinem Wasser – ausnahmslos.

Sobald Sie lesen, dass die „wertvollen Mineralien“ erhalten bleiben, werden auch Schadstoffe und Chemikalien nur unzureichend oder gar nicht gefiltert. Ein Wasserfilter ist im Grunde genommen nichts anderes, als ein Sieb mit kleinen Löchern. Je kleiner diese sind, desto mehr Stoffe werden zurückgehalten. Wenn also die „wertvollen Mineralien“ das Sieb durchdringen können, kommen auch andere Schadstoffe hindurch – was eigentlich logisch ist. Sie können jedoch reines Wasser wieder mineralisieren (wie schon geschrieben). Mit einem ppm-Leitwertmessgerät ab 10 €  können Sie prüfen, wie sauber das Wasser tatsächlich ist.

Moderne Passagierschiffe gewinnen das Trinkwasser mit Osmoseanlagen, um tausende Passagiere mit Trinkwasser zu versorgen. In den USA werden Osmoseanlagen in vielen Neubauten eingebaut, um das Leitungswasser trinkbar zu machen. In der US-Arme werden größere Osmose-Anlagen zur Trinkwasserversorgung der Truppen eingesetzt, weil sie auch chemische und biologische Kampfstoffe sowie radioaktive Stoffe aus dem Wasser entfernen können.

Weltweit wird mit über 19.000 Entsalzungsanlagen Trinkwasser aus Meer- und Brackwasser gewonnen. Davon arbeiten ca. 80 % nach dem Osmoseprinzip und 20 % nach der Dampfdestillation.

Interessant ist die Aussage des Wasserversorgers auf Helgoland, wo das Trinkwasser aus der Ostsee mittels einer Osmoseanlage gewonnen wird.

Hier nun ein Auszug aus der Webseite des Wasserversorgers:

„Um die Qualität des Trinkwassers zu gewährleisten, wird das Trinkwasser in unserem eigenen Labor regelmäßig untersucht. Zudem wird die Einhaltung der Trinkwasserverordnung zusätzlich von unabhängigen Laboren auf dem Festland sehr engmaschig überwacht.

Der Einsatz der Umkehr-Osmose bewirkt neben der Entsalzung des Trinkwassers auch, dass Fremdstoffe wie Pflanzenschutzmittel, Düngemittel, Kohlenwasserstoffe, Medikamenten-Rückstände, strahlende Isotope etc. im Helgoländer Trinkwasser nicht nachweisbar sind.
(*FN* Versorgungsbetriebe Helgoland GmbH – o. D.*FN*)

Hinweis: die Mischbettpatrone wird nicht mehr im Modell 2023 verbaut. Sie kann jedoch leicht nachgerüstet werden.

Eine Osmosemembran kann aufgrund von Herstellungstoleranzen die Schadstoffe nicht vollständig entfernen. Um diese weiter zu reduzieren/entfernen, wird das osmosegefilterte Wasser durch eine Ionentauscher-Kartusche geleitet.

Sie entfernt vollständig die im Wasser gelösten Ionenverbindungen. Der Leitwert beträgt nach der Filterung 0 bis 3 ppm. Es ist die gängige Methode, um industriell in Kombination mit einer Osmoseanlage reines Wasser herzustellen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass das osmosegefilterte Wasser sofort verwendet werden kann. Die Reinheit des Wassers liegt bei den meisten Osmoseanlagen zwischen 5 bis 35 ppm. Diese werden erst erreicht, wenn 1 bis 2 Liter Wasser entnommen werden, je nach Wasserdruck. Erst danach hat die Membran die volle Filterleistung.

Wer die Ionentauscher-Kartusche nicht verwenden möchte, kann sie im Osmosemodul überbrücken oder gegen eine andere auswechseln, um z. B. das Wasser basisch zu machen.

Das Mischbettharz verbraucht sich mit der Zeit, so dass der ppm-Wert ansteigt. Liegt dieser über 15, maximal bei 20 ppm, sollte das Harz ausgetauscht werden. Es ist in wenigen Minuten erledigt. Das alte Mischbettharz darf im Hausmüll entsorgt werden.

Kontrollieren Sie einmal im Monat mit dem ppm-Messgerät den Leitwert. Wer permanent eine Reinheit von 0 ppm wünscht, muss das Harz öfters tauschen. 15 ppm sind jedoch immer noch ein guter Wert.

Die Lebensdauer des Harzes hängt maßgeblich von der Verunreinigung des Eingangswassers sowie der Menge des gefilterten Wassers ab. Ist das Eingangswasser stark belastet, steigt der Anteil der Reststoffanteile im gefilterten Wasser an.

Das Mischbettharz entfernt Eisen, Sulfid, Mangan, Kupfer, Kieselsäure, Blei, Zink, Nitrat, Phosphat, Ammonium, Calciumcarbonat, Silikat und noch einige weitere Stoffe.

Für die Trinkwasserreinigung solle ausschließlich fabrikneues Mischbettharz verwendet werden. Viele Hersteller bieten auch wiederaufbereitetes Mischbettharz an.

Als letzte Filterstufe kommt als Sicherheitsmaßnahme eine Ultrafiltration-Membran mit 0,02 Mikron (0,00002 mm) zum Einsatz. Sie verhindert, dass evtl. durchgeschlüpfte Bakterien oder Viren in das Ausgangswasser gelangen. Die Lebensdauer beträgt bis zu 3 Jahre, je nach Menge des gefilterten Wassers.

Sie kann auch am Osmosemodul anstatt der RIVA-Filter verwendet werden, sofern das Wasser nicht gechlort ist. Die Lebensdauer liegt dann zwischen 2 bis 6 Monaten, je nach Verunreinigung und Menge des gefilterten Wassers. Der Hersteller gibt die Lebensdauer mit 3.000 Liter an.

Rückspülbarkeit

Die Filterpatrone kann mehrfach zurückgespült werden. Dadurch werden viele Schwebstoffe wieder herausgespült, wodurch sich die Lebensdauer verlängert und sich der Durchfluss wieder erhöht. Es ist keine vom Hersteller empfohlene Methode.

Der dafür benötigte Adapter ist beim Osmosemodul enthalten. Allerdings sollte die Filterpatrone anschließend an der Wasserausgangsseite mit 3%igem Wasserstoffperoxid desinfiziert werden, damit die durch das Leitungswasser evtl. eingetragen Bakterien abgetötet werden. Die Anleitung dazu finden Sie im Handbuch des Osmosemoduls.