Wie funktioniert eigentlich … ein Aktivkohlefilter?
Dr. Monique Bissen
Wasser Expertin | Autorin "Wasser in Not" | Geschäftsführerin BWT Wassertechnik GmbH
Du findest sie in unterschiedlichsten Filtersystemen unseres täglichen Gebrauchs. Und sie macht Abgasen, Staub und organischen Schadstoffen den Garaus: die Aktivkohle. Auch in Wasserfiltrationsanlagen kommt sie gern zum Einsatz. Doch was genau ist Aktivkohle? Und wie kann sie als Filtertechnik für die Trinkwasseraufbereitung eingesetzt werden?
Aktivkohle besteht aus Rohstoffen, wie beispielsweise Holz, Kokosnussschalen, Stein- oder Braunkohle, die verbrannt und chemisch oder durch Gas aktiviert werden. Die Art, wie das Ursprungsmaterial gewonnen und aktiviert wird, entscheidet über die Eigenschaften, die die Aktivkohle später besitzt.
Aktivkohle ist hauptsächlich Kohlenstoff. Durch den Herstellprozess ist sie von vielen kanalförmigen Hohlräumen durchzogen, den Poren. Das verzweigte Porensystem vergrößert die innere Oberfläche der Aktivkohle, sodass diese im Vergleich zur äußeren Oberfläche enorm ist. Die innere Oberfläche kann bis zu 2.000 m2 pro Gramm Aktivkohle betragen. Das ist fast die Fläche von zwei Olympiaschwimmbecken (25 m x 50 m).
Filtration für Geschmack und gegen Chlor
Aktivkohle eingesetzt, um zum Beispiel das Desinfektionsmittel Chlor aus dem Wasser zu filtern. Wer kennt nicht den Schwimmbadgeruch und ein nach Chlor riechendes Trinkwasser mag niemand gerne trinken. Aktivkohlekohlefilter werden deswegen in großen Mengen in Ländern verkauft, in denen das Trinkwasser stark gechlort wird. Dort werden Aktivkohlefilter in der Küche Untertisch vor dem Wasserhahn eingebaut, direkt am Wasserhahn montiert oder sie stehen neben dem Wasserhahn. Aktivkohlefilter werden auch vor Cola-Spendern eingebaut, die das Getränk aus Konzentrat durch Verdünnung mit Leitungswasser herstellen. Jeder, der schon einmal eine nach Chlor schmeckende Cola getrunken hat, weiß, wie wichtig die Filterung über Aktivkohle ist. Ein anderes wichtiges Einsatzgebiet ist auch die Filtration von Trinkwasser in Wasserspendern.
Filtration hier: Adsorption von organischen Stoffen
Aktivkohle entfernt neben Chlor auch sehr effizient viele organische Schadstoffe aus Wässern. Die Schadstoffe werden in den Poren adsorbiert und dort festgehalten. Die Menge an Schadstoffen in Gewässern - von Pestiziden über Arzneimittel-Rückstände bis zu nicht mehr abbaubaren per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) – führt zu einer Verunsicherung der Verbraucher, was die Qualität ihres Trinkwassers angeht. Somit werden zunehmend Aktivkohlefilter installiert an der Zapfstelle, dem sogenannten Point-of-use. Die Aktivkohle wird dann als Granulat oder als gepresster Aktivkohleblock eingesetzt.
Die maximale Schadstoffmenge, die ein Aktivkohlefilter aufnehmen bzw. adsorbieren kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dies sind die Porenstruktur und die Beschaffenheit der zu adsorbierenden Substanz. Dabei sind die chemischen Eigenschaften, die Molekülgröße, die Hydrophilie oder die Polarität von Bedeutung. Hydrophilie beschreibt übrigens die Eigenschaft eines Stoffes, Wasser anzuziehen oder aufzunehmen.
Aktivkohle kann nach vollständiger Beladung mit organischen Schadstoffen entsorgt oder sie kann über Erhitzung reaktiviert werden. Der Prozess der Adsorption kehrt sich um in Desorption und die adsorbierten Stoffe werden wieder freigesetzt.
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Aktivkohlefiltration: Vielseitige Kraft und Umweltjoker
Aktivkohlefilter werden am Point-of-use, aber auch in Kläranlagen und Trinkwasserwerken zur Entfernung organischer Schadstoffe eingesetzt. Dort wird die Aktivkohle sowohl als Granulat als auch in Pulverform verwendet. Die pulverförmige Aktivkohle wird nach dem Adsorptionsprozess im Verlauf der Wasserbehandlung über Sand- oder Kiesfilter aus dem Wasser entfernt. Durch die Menge an unterschiedlichen organischen Schadstoffen in unseren Gewässern ist die Aktivkohlebehandlung in Wasserwerken und Kläranlagen von zunehmender Relevanz und leistet auch einen Beitrag zu Umwelt- und Klimaschutz.
Quellen:
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2 JahreDanke für die Erklärung, wir arbeiten auch mit Aktivkohlefiltern und können diese aufgrund unserer innovativen Webtechnik beliebig konstruieren. Übrigens etwas missverständlich, was beim Schwimmbad stinkt sind die Chloramine nicht das Desinfektionsmittel Chlor. (😉 Pipi, Schweiß und andere organische Stoffe mit Chlor)
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2 JahreEin wertvoller Beitrag Dr. Monique Bissen . Gibt es nach Ihrer Empfehlung keine maximale Einsatzdauer bei einem Aktivkohlefilter? In der Praxis wird dieser oft nur alle 12 Monate ersetzt, nach meinem Wissen sollte dieser aber nie länger als 3-6 Monate im Einsatz bleiben. Ich spreche jetzt von einem Aktivkohlefilter der unter anderem beim Einsatz von leitungsgebundenen Trinkwasserspender verwendet wird.