Der Filter gilt gemeinhin als das Herzstück der Wasseraufbereitung. Und diese Funktion wird auch schnell verständlich, wenn man die einzelnen Schritte zur Wasseraufbereitung nicht isoliert, sondern in ihrem Systemzusammenhang sieht. Die Filtration des Wassers ist ein entscheidender Bestandteil der Wasseraufbereitung. Verfahrensschritte wie zum Beispiel die Desinfektion des Wassers sind natürlich auch wichtig, aber sie können eine ungenügende Filterleistung nicht ausgleichen.
Der Filter bewirkt die Reinigung des Schwimmbeckenwassers auf mechanisch-physikalischem Wege innerhalb der Aufbereitungsstrecke. Je wirksamer ein Filter aufgrund der Feinheit des Filtermediums arbeitet, desto besser ist die Klarheit, aber auch die biologische Beschaffenheit des Wassers, sprich Keimfreiheit, und zwar ohne die übermäßige Anwendung von Desinfektionsmitteln. Als Faustregel gilt: Je leistungsfähiger eine Filteranlage ist und je vollständiger die Belastungsstoffe aus dem Beckenwasser entfernt werden, desto wirksamer ist die Oxidation des Desinfektionsmittels und so optimaler ist die Badewasserqualität.
Noch ein Hinweis zum Thema Flockung: Mit guten Filteranlagen werden grobe Verunreinigungen aus dem Beckenwasser entfernt. Das Wasser enthält aber auch für die Augen nicht mehr sichtbare, sogenannte kolloiddisperse Stoffe bis zu ein millionstel Millimeter Teilchengröße. Das Vorhandensein dieser Kolloide wird aber sichtbar, wenn der Lichtstrahl des Beckenscheinwerfers gebrochen wird (sogenannter Tyndall-Effekt). Das Beckenwasser wirkt dann milchig-trübe. Dieses Problem kann man mit der Zugabe eines Flockungsmittels begegnen, bei der die organischen Substanzen in eine filtrierbare Größe gebracht und damit aus dem Wasser entfernt werden.
Entscheidende Kriterien, was die Leistung des Filters betrifft, sind Filterfläche und Filtergeschwindigkeit. Je mehr Filterfläche vorhanden ist, um so mehr Schmutzstoffe können entfernt werden. Je langsamer das Beckenwasser durch das Filtermedium fließt, um so intensiver ist auch der Reinigungsprozess des Wassers. Größe und Leistung eines Filters können nicht pauschal angegeben werden, sondern richten sich nach der gesamten Auslegung der Wasseraufbereitung und natürlich nach der Beckengröße.
Die Filteranlagen werden heute meist in Kompaktbauweise in verschiedenen Leistungsgrößen angeboten. Die wesentlichen Bestandteile sind eine Grundplatte und ein Rahmen, auf dem der Filterbehälter mit Mehrwegearmatur, Schaltgerät, Umwälzpumpe mit Haar- und Fasernfänger und oft auch der Beckenwassererwärmer montiert sind. Die verwendeten Werkstoffe müssen eine mechanische Festigkeit aufweisen und korrosions- sowie betriebstemperaturbeständig sein. Beim Filterbehälter sind das in der Regel glasfaserverstärktes Polyester oder polierter Edelstahl höherer Güte. Bei der Mehrwegearmatur nimmt man PVC-Kunststoff oder Rotguss, bei der Filterpumpen ist Kunststoff, Rotguss oder Grauguss üblich. Die Beckenwassererwärmer sind aus Edelstahl, Bronze oder Kupfer verzinnt. Zur Filterverrohrung hat sich PVC-Kunststoff mit Klebeverbindungen bewährt.
Nun zu den einzelnen Filtersystemen. Eine preisgünstige Kategorie stellen die Schaumstoff-, Kerzen- oder Kartuschenfilter dar. Beim Schaumstofffilter besteht das Filtermedium aus offenporigem Schaumstoff in Mattenform oder Granulat, in denen die Schmutzstoffe zurückgehalten werden. Die Reinigung des Filtermaterials erfolgt durch Rückspülung mit Beckenwasser. Die Filtration mit Kerzen- bzw. Kartuschenfiltern macht sich deren große wirksame Oberfläche zu nutze. Die Filterelemente bestehen in der Regel aus einem feinporigen Kunststoffvlies mit einer Stärke von 0,5 bis 2 mm. Aufgrund der sternförmigen Faltung wird die Filteroberfläche zusätzlich vergrößert, um dem Filterwiderstand entgegenzuwirken. Über die Filterpumpe strömt das Beckenwasser die Filterelemente an, und nach dem Ausfiltern der Schmutzpartikel fließt das Reinwasser zurück ins Becken. Die geringe Filtergeschwindigkeit von 1 bis 2 m/s ist für die Filtration zwar günstig, reicht jedoch nicht für die Spülung der Filterelemente aus. Diese müssen deshalb speziell gereinigt oder, falls dies nicht mehr möglich ist, ausgewechselt werden. Wird eine Reinigung regelmäßig durchgeführt, wird eine Kartusche etwa eine Badesaison halten.
Das nach wie vor gängigste Filtersystem im privaten Bäderbau ist der Sandfilter, den es natürlich auch in unterschiedlichen Varianten gibt. Generell kann man zwischen Einschicht- und Mehrschicht-Sandfiltern unterscheiden. Allen gemeinsam ist, dass das verschmutzte Beckenwasser eine oder mehrere Filterschichten durchströmt und die Schmutzpartikel im Filterbett zurückgehalten werden. Die Filterschicht besteht aus gleichmäßigem, feinkörnigem Quarz-Kristallsand mit einer Körnung bis zu 0,4 mm bei einer geringen Schichthöhe von ca. 50 cm.
Die wesentliche Aufgabe des Filters, nämlich das Zurückhalten des Schmutzes, wird von der Korngröße, der Schichthöhe und der Durchflussgeschwindigkeit bestimmt. Während der Filtration fließt das Wasser je nach Modell von 30 oder 50 m/h von oben nach unten durch das Filtermaterial, um dann über ein am Boden befindliches Kunststoffkreuz durch eine Vielzahl kleiner Schlitzöffnungen zurück ins Becken zu strömen. Manche Filter haben auch einen Düsenboden, wie sie im öffentlichen Bereich üblich sind. Auch hier ist in regelmäßigen Abständen eine Reinigung des Filterbetts durch Rückspülung notwendig. Dabei strömt das Wasser in umgekehrter Richtung durch den Filter, und der Sand wird so aufgewirbelt, dass sich der Schmutz löst und in die Kanalisation fließen kann. Natürlich muss der Filtersand, wenn er total verbacken ist, auch mal gewechselt werden.
Eine Klasse höher sind die Mehrschichtfilter angesiedelt. Das Filtermedium besteht aus zwei oder mehr Materialien mit unterschiedlichen Körnungen und spezifischen Gewichten. Vom Prinzip her handelt es sich um eine Kombination aus Raum- und Oberflächenfiltration. Die oberste Schicht besteht aus einem grobkörnigen Material wie zum Beispiel Quarzkies mit einer Körnung bis zu 2 mm oder Aktivkohle mit ähnlich geringer Dichte. Der Vorteil von Aktivkohle gegenüber Kies mit seiner glatten Oberfläche ist die scharfkantige, große innere Oberfläche, mit der eine entsprechende Raumfiltration erzielt wird. Und dank der porösen Oberflächenstruktur wird zusätzlich eine hervorragende Absorption auch von kleinsten Schmutzpartikeln erreicht. Deshalb genießen Aktivkohlefilter einen hervorragenden Ruf unter Fachleuten. Da die Aktivkohle nicht reaktiviert werden kann, ist nach gewisser Zeit ein Austausch erforderlich. Um die volle Tiefenwirkung zu erzielen, befinden sich hinter der ersten groben Schicht meist eine oder mehrere feinkörnige Hilfsschichten wie zum Beispiel Sand, Kies, Basalt oder ähnliches Material. Während des Filtervorgangs werden die Schichten durch die Wasserströmung zusammengepresst, und durch die Ansammlung an Verunreinigungen werden die Hohlräume zwischen den Körnern kleiner, was wiederum die Filtrationsleistung verbessert.
In den vergangenen Jahren sind außerdem verschiedene neue Filtermedien auf den Markt gekommen. Das bekannteste von ihnen ist AFM. Die Abkürzung steht für Activated Filter Media. AFM ist ein modernes Filtermedium zum Ersatz von Filtersand in Druck- und Schwerkraftfiltern und wird von Dryden Aqua aus aufbereitetem Glas hergestellt. Bei allen Anwendungen, die Dryden Aqua über mehrere Jahre getestet hat, hat sich AFM im Vergleich zu Sand als das überlegene Filtermittel erwiesen. AFM entfernt auch deutlich kleinere Partikel aus dem Wasser. Zur Entfernung von Feststoffen durch physikalische Prozesse verfügt AFM zusätzlich über eine negative Oberflächenladung, die die Entfernung kleinster Teilchen und organischer Bestandteile durch Oberflächenabsorbtion ermöglicht. Wird AFM zur Filtrierung von Wasser verwendet, das mindestens 1mg/l gelösten Sauerstoff enthält, so dissoziiert das AFM das Sauerstoffmolekül und erzeugt zwei freie Sauerstoffradikale. Diese freien Radikale bieten eine Oberflächendesinfektion und spalten dabei gleichzeitig organische Moleküle, die sich auf der Oberfläche des AFM befinden. AFM ist nicht nur für Schwimmbäder geeignet, sondern auch für die Trinkwasseraufbereitung, Fluss-, Teichwasser- und Seenbehandlung sowie Aquakulturen, Aquarien und Kühltürme.