Granulat-Aktivkohle (GAC)
Granulat-Aktivkohle, kurz GAC für granular activated carbon, ist Aktivkohle in loser Kornform, die als Schüttung in eine Kartusche oder einen Filterbehälter gefüllt wird.
Aufbau und Korngrößen
Die Körner sind je nach Anwendung 0,4 bis 3 Millimeter groß und werden lose in ein Gehäuse geschüttet. Das Wasser sickert durch die Zwischenräume und hat dabei Kontakt mit der Kornoberfläche. Angegeben wird die Korngröße meist als Mesh-Bereich, etwa 8x30 oder 12x40. Die erste Zahl nennt das Sieb, das die größten Körner zurückhält, die zweite das Sieb, durch das die kleinsten nicht mehr fallen.
Feinere Körnung bedeutet mehr zugängliche Oberfläche je Volumen und kürzere Diffusionswege ins Korninnere, also bessere Leistung. Sie bedeutet zugleich höheren Druckverlust. An dieser Abwägung hängt die Auslegung jeder Schüttung.
Kanalbildung: der strukturelle Nachteil
Weil die Körner nur lose liegen, bilden sich im Betrieb bevorzugte Fließwege durch das Bett. Wasser sucht sich den Weg des geringsten Widerstands. Einmal entstanden, weiten sich solche Kanäle auf, weil dort die Strömung am stärksten ist. Wasser, das hindurchläuft, hat deutlich weniger Kontakt mit der Kohle als vorgesehen.
Das Tückische daran: Die Filterleistung sinkt, ohne dass sich irgendetwas Messbares ändert. Der Durchfluss bleibt gleich oder steigt sogar, Geschmack und Geruch verändern sich nicht. In Wasserwerken wird dem mit regelmäßiger Rückspülung und Bettumwälzung begegnet, in einer Haushaltskartusche passiert das nicht.
Die zweite Schwäche: keine mechanische Filterung
Die Zwischenräume einer Schüttung sind um Größenordnungen weiter als die Poren eines gesinterten Blocks. Partikel, Mikroplastik und Bakterien laufen durch. Das ist der Grund, warum Hersteller von Kannenfiltern und Kühlschrankfiltern Silber zusetzen: Die Schüttung hält Keime nicht zurück und bietet ihnen zugleich einen idealen Nährboden.
Wo GAC trotzdem richtig ist
Überall dort, wo große Mengen bei geringem Druckverlust behandelt werden müssen und die Anlage überwacht wird. In Wasserwerken sind GAK-Filter der Standard zur Entfernung von Spurenstoffen, mit Schütthöhen von mehreren Metern und Leerbettkontaktzeiten von etwa 10 bis 40 Minuten, je nach organischer Belastung des Rohwassers. Unter diesen Bedingungen leistet Granulat-Aktivkohle hervorragende Arbeit, und die Kohle wird anschließend reaktiviert statt entsorgt.
Im Haushalt liegt die Kontaktzeit bei wenigen Sekunden. Was im Wasserwerk durch Bauhöhe ausgeglichen wird, fehlt in der Kartusche ersatzlos.
Abgrenzung
| Granulat (GAC) | Gesinterter Block | |
|---|---|---|
| Aufbau | lose Schüttung | fester, poröser Körper |
| Kanalbildung | tritt auf | bauartbedingt ausgeschlossen |
| Mechanische Filterung | keine | 0,15 bis 0,45 µm |
| Druckverlust | gering | höher |
| Durchfluss | hoch | begrenzt |
| Typischer Einsatz | Kanne, Kühlschrank, Wasserwerk | Untertisch, Auftisch |
Nicht zu verwechseln mit Pulveraktivkohle (PAC), die im Wasserwerk direkt ins Wasser dosiert und anschließend über die Flockung wieder abgetrennt wird, und nicht mit dem Rohstoff selbst, der unter Aktivkohle beschrieben ist.
Quellen
- DWA/VSA - Leistungsfähigkeit granulierter Aktivkohle zur Spurenstoffentfernung
- Stiftung Warentest (2022) - Wasserfilter im Test (Tischkannenfilter)
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