Glossar

Ultrafiltration

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Ultrafiltration ist ein physikalisches Trennverfahren, bei dem Wasser unter Druck durch eine halbdurchlässige Membran gepresst wird. Sie trennt feiner als die Mikrofiltration und hält auch Viren zurück.

Wie es funktioniert

Die Trenngrenze liegt bei 0,01 bis 0,1 Mikrometern, das sind 10 bis 100 Nanometer. Der Betriebsdruck liegt bei 1 bis 10 bar. Neben der Porengröße wird die Membran oft über ihre Trenngrenze in Dalton angegeben, also über die Molekülmasse, ab der ein Molekül zurückgehalten wird; üblich sind 1.000 bis 100.000 Dalton.

Die verbreitete Bauform ist die Hohlfasermembran: tausende feine Kunststoffröhrchen in einem Modul, das auf kleinem Raum viel Membranfläche unterbringt. In Anlagen lassen sich solche Module rückspülen und reinigen sich dabei selbst, in einer Filterkartusche im Haushalt nicht.

Was das für Trinkwasser bedeutet

Ultrafiltration entkeimt ohne Chemie. Bakterien und Viren bleiben zurück, Chlor ist dafür nicht nötig, und die Mineralien bleiben vollständig im Wasser, weil gelöste Ionen ungehindert durchgehen.

Derselbe Satz ist auch die Grenze des Verfahrens: Was gelöst ist, passiert. Nitrat, Blei, Pestizide, Arzneimittelrückstände und Chlor werden nicht reduziert. Eine Ultrafiltration allein macht aus belastetem Wasser also sauberes im mikrobiologischen Sinn, mehr nicht. Deshalb wird sie in Trinkwasserfiltern mit Aktivkohle kombiniert. Der Carbonit IFP Ultra arbeitet mit einer Membranfeinheit von 0,02 Mikrometern hinter dem Aktivkohleblock.

Wann sich das lohnt, hängt vom Wasser ab. Am öffentlichen Netz kommt das Wasser mikrobiologisch einwandfrei an, dort ist die Ultrafiltration eine zusätzliche Sicherheit. Bei eigenem Brunnen, nach einem Befund oder bei alten Hausinstallationen mit Biofilm ist sie das passende Werkzeug.

Einordnung in die Membranverfahren

Verfahren Trenngrenze Betriebsdruck Hält zurück
Mikrofiltration 0,1 bis 10 µm 0,1 bis 2 bar Schwebstoffe, Sand, Rost, Mikroplastik, die meisten Bakterien
Ultrafiltration 0,01 bis 0,1 µm 1 bis 10 bar dazu Viren und große Moleküle
Nanofiltration rund 0,001 µm 4 bis 30 bar dazu zweiwertige Ionen wie Calcium, Magnesium, Sulfat
Umkehrosmose unter 0,001 µm 30 bis 80 bar nahezu alle gelösten Stoffe, auch einwertige Ionen

Jede Stufe hält auch das zurück, was die vorherige durchlässt. Die Druckangaben zur Umkehrosmose gelten für die Meerwasserentsalzung; Haushaltsanlagen arbeiten mit 3 bis 8 bar, weil der osmotische Druck von Trinkwasser weit darunter liegt.

Abgrenzung

Gegen die Mikrofiltration: derselbe Mechanismus, eine Größenordnung feiner, und erst damit virensicher. Gegen die Nanofiltration: Die hält auch gelöste zweiwertige Ionen zurück und verändert damit die Zusammensetzung des Wassers, die Ultrafiltration nicht. Gegen die Umkehrosmose: Die entfernt praktisch alles Gelöste, braucht dafür aber Druck, Abwasser und meist eine Remineralisierung.

Quellen

Verwandte Begriffe

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