Kurzantwort
Wählen Sie einen Bewässerungsfilter zunächst nach der Wasserquelle aus. Bei sauberem Brunnen- und Leitungswasser genügt meist ein Sieb- oder Scheibenfilter; sandführende Brunnen benötigen davor einen Sandabscheider. Bei Teichen, Seen und Kanälen sind Sandmediafilter mit nachgeschaltetem Sicherheitsfilter erforderlich. Dimensionieren Sie den Filter anhand des Spitzendurchflusses mit einer Reserve für verschmutztes Wasser und entfernen Sie gelöstes Eisen durch Oxidation vor der Filtration.
Was ist ein Bewässerungsfilter?
Ein Bewässerungsfilter entfernt Sand, Schluff, Algen, organische Rückstände und andere Partikel aus dem Bewässerungswasser, bevor es Rohre, Ventile und Tropfer erreicht. Bei Tropf- und Mikrobewässerung ist ein richtig ausgewählter Bewässerungsfilter die wichtigste Einzelmaßnahme gegen Tropferverstopfungen, die die Gleichmäßigkeit der Bewässerung schon lange vor einer vollständigen Blockierung beeinträchtigen.
Dieser Leitfaden behandelt die Auswahl einer vollständigen Filteranlage für einen landwirtschaftlichen Betrieb oder ein Gewächshaus: Welche Bewässerungswasserfilter eignen sich für welche Wasserquelle, wie ist eine Filterstation aufgebaut, wie wird sie anhand von Durchfluss und Rohrdurchmesser dimensioniert und wie wird sie gewartet? Einen ausführlichen direkten Vergleich der drei wichtigsten Filtertechnologien finden Sie in unserem ergänzenden Artikel zu Scheibenfiltern, Sandmediafiltern und Siebfiltern im Vergleich.
Welche Arten von Bewässerungsfiltern gibt es?
Landwirtschaftliche Bewässerungsfilter lassen sich in fünf Gruppen einteilen. Die meisten Betriebe kombinieren zwei oder mehr davon in einer Filterstation.
- Hydrozyklon (Sandabscheider): Versetzt das Wasser in Rotation, sodass schwere Partikel wie Sand in eine Sammelkammer absinken. Er entfernt grobe mineralische Partikel, jedoch keine organischen Stoffe oder feinen Schluff, und wird bei sandführenden Brunnen und Flüssen vor dem Hauptfilter eingesetzt.
- Sandmediafilter: Ein Druckbehälter mit Quarzsand definierter Körnung, der Schmutz über die Tiefe des Filterbetts zurückhält. Mehrschicht-Sandfilter mit geschichteten Filtermedien werden in der Wasseraufbereitung eingesetzt. Sandmediafilter sind der Standard für Teiche, Seen, Kanäle und anderes Wasser mit Algen und organischer Belastung.
- Scheibenfilter: Stapel gerillter Kunststoffscheiben ermöglichen eine kompakte Filtration mit gewisser Tiefenwirkung, und automatische Scheibenfiltersysteme spülen innerhalb von Sekunden rück. Scheibenfilter für die Bewässerung sind auf modernen Betrieben die am häufigsten eingesetzten Hauptfilter.
- Siebfilter: Ein Siebgewebe aus Edelstahl, anderem Metall oder Kunststoff hält Partikel an seiner Oberfläche mit einer präzisen Trenngrenze zurück. Siebfilter sind kostengünstig und einfach aufgebaut. Selbstreinigende Siebfilter mit Saugscannern oder Bürsten eignen sich für große Durchflüsse von relativ sauberem Wasser.
- Entnahme- und Ansaugfilter: Grobe Siebe an Pumpensaugleitungen und schwimmenden Wasserentnahmen, die an Seen und Teichen als Filter für Bewässerungspumpen eingesetzt werden, um Fremdkörper, Fische und Wasserpflanzen von der Pumpe fernzuhalten.
Welchen Bewässerungsfilter sollten Sie für welche Wasserquelle verwenden?
Die Wasserquelle ist wichtiger als die Betriebsgröße. Beginnen Sie mit einer Wasseranalyse auf Schwebstoffe, organische Belastung, Eisen und Mangan sowie Wasserhärte und nutzen Sie anschließend diese Tabelle als Ausgangspunkt.
| Wasserquelle | Typische Verunreinigungen | Empfohlene Filterstation | Hinweise |
|---|---|---|---|
| Leitungswasser oder aufbereitetes Wasser | Rohrablagerungen, gelegentlich Sedimente | Sieb- oder Scheibenfilter | Eine Rückflusssicherung wird vom Wasserversorger in der Regel vorgeschrieben |
| Brunnen mit sauberem Wasser | Feinsand, mineralische Partikel | Scheiben- oder Siebfilter | Ein Siebfilter reicht oft aus, wenn ausschließlich mineralische Partikel vorhanden sind |
| Sandführender Brunnen | Sand und grobe mineralische Partikel | Hydrozyklon, danach Scheiben- oder Siebfilter | Grobe mineralische Partikel verschleißen Scheiben, Dichtungen und Pumpenteile, wenn sie nicht zuvor entfernt werden |
| Brunnen mit Eisen oder Mangan | Gelöstes Eisen, das in Tropfschläuchen oxidiert | Oxidation (durch Belüftung oder chemisch), Sedimentation, danach Filter mit Filtermedien oder Scheibenfilter | Filtration allein kann gelöstes Eisen nicht entfernen |
| Teich, See, Speicherbecken oder Kanal | Algen, organische Stoffe, Schluff, Fremdkörper | Entnahmesieb, Sandmediafilterbatterie, danach Scheiben- oder Siebfilter als Sicherheitsfilter | Die Belastung ändert sich saisonal; auf sommerliche Algenspitzen auslegen |
| Fluss | Schluff, Sand, schwankender Gehalt an organischen Stoffen | Sedimentation oder Hydrozyklon, danach Filter mit Filtermedien oder Scheibenfilter | Die Trübung kann nach Regen stark ansteigen |
| Aufbereitetes Abwasser oder wiederverwendetes Drainagewasser | Feine Feststoffe, organische Stoffe, Biofilm | Fein ausgelegter Filter mit Filtermedien oder Scheibenfilter, zusätzlich Desinfektion | Scheibenfilter werden häufig zur Abwasserfiltration eingesetzt; beachten Sie die örtlichen Vorschriften zur Wiederverwendung |
Bei der Bewässerung mit Seewasser hält eine schwimmende Entnahme mit einem groben Siebfilter den Ansaugpunkt der Pumpe von Bodensedimenten und Schwimmschichten fern. Das verringert die Belastung des Hauptfilters.
Wie ist eine Bewässerungsfilterstation aufgebaut?
Ein Bewässerungsfiltersystem für einen landwirtschaftlichen Betrieb umfasst mehr als einen einzelnen Filter. Ein typischer Aufbau in Fließrichtung ist:
- Entnahmesieb oder Saugkorb zum Schutz der Pumpe.
- Pumpe mit Rückschlagventil und Entlüftungsventil auf der Druckseite.
- Hydrozyklon, wenn Sand vorhanden ist.
- Hauptfilterbatterie: Parallel geschaltete Sandmedia- oder Scheibenfiltereinheiten mit automatischen Rückspülventilen und einer differenzdruck- und zeitgesteuerten Steuerung.
- Manometer oder Druckmessumformer vor und nach der Filterbatterie, damit der Differenzdruck jederzeit erkennbar ist.
- Düngereinspeisestelle hinter dem Hauptfilter. Siehe Fertigation und Düngerinjektoren.
- Nachgeschalteter Sicherheitsfilter, in der Regel ein Sieb- oder Scheibenfilter, der Düngerrückstände, ausgetragenes Filtermaterial oder während der Rückspülung freigesetzte Stoffe auffängt.
- Hauptventil, Durchflussmesser und Druckregelung zu den Bewässerungszonen. Der Leitfaden zu Bewässerungsventilen behandelt Regel-, Druckminder- und Druckentlastungsventile.
Bei kleinen Systemen wird dasselbe Prinzip auf eine Kombination aus Tropfbewässerungsfilter und Druckregler reduziert: eine Rückflusssicherung, ein in die Leitung eingebauter Bewässerungsfilter mit etwa 120–150 mesh und ein Druckregler am Anfang des Tropfschlauchs.
Welche Filterfeinheit benötigen Tropfbewässerungssysteme?
Die Empfehlung des Tropferherstellers hat immer Vorrang. Liegt keine Empfehlung vor, werden Tropfbewässerungsfilter üblicherweise im Bereich zwischen etwa 120 mesh (ungefähr 130 µm) und 200 mesh (ungefähr 75 µm) ausgelegt, mit feinerer Filtration für Tropfer mit geringem Durchfluss und Nebeldüsen. Eine weit verbreitete Regel lautet, Partikel zu entfernen, die größer als etwa ein Siebtel bis ein Zehntel der kleinsten Durchlassweite des Tropfers sind. Der Artikel zum Filtervergleich enthält eine Umrechnungstabelle von mesh in Mikrometer, und unser Leitfaden zu Tropfern und Verbindungsstücken erklärt, wie sich die Durchlassweiten verschiedener Tropfertypen unterscheiden.
Wie dimensionieren Sie einen Bewässerungsfilter?
Filter werden nach Durchfluss dimensioniert, nicht nach Rohrdurchmesser. Der Rohrdurchmesser dient lediglich einer schnellen Plausibilitätsprüfung.
- Ermitteln Sie den Spitzendurchfluss des Systems in m³/h für die größte Zone oder die Kombination von Zonen, die gleichzeitig betrieben werden. Die Methode finden Sie unter So dimensionieren Sie ein Fertigationssystem.
- Berücksichtigen Sie einen Wasserqualitätsfaktor. Die Durchflussangaben der Hersteller setzen meist sauberes Wasser voraus. Wählen Sie bei verschmutztem Oberflächenwasser einen größeren Filter oder mehr Einheiten; häufig wird die nutzbare Kapazität dabei um ein Viertel bis zur Hälfte reduziert.
- Prüfen Sie den Druckverlust im sauberen Zustand. Ein sauberer Filter sollte beim Auslegungsdurchfluss in der Regel nur einen kleinen Bruchteil eines bar an Druck verlieren, damit der Druckverlust vor der Rückspülung noch ansteigen kann.
- Prüfen Sie die Rückspülbedingungen. Automatische Scheiben- und Siebfilter benötigen während der Spülung einen Mindesteingangsdruck, und Filter mit Filtermedien benötigen pro Behälter einen ausreichenden Rückspüldurchfluss. Dimensionieren Sie die Filterbatterie so, dass die übrigen Einheiten den Rückspüldurchfluss bereitstellen können.
- Planen Sie Kapazität für Erweiterungen ein, indem Sie einen modularen Verteiler verwenden.
Die Anschlussgröße bietet nur eine grobe Orientierung. Ein Bewässerungsfilter mit 2 Zoll für die Tropfbewässerung bewältigt je nach Typ, Filterfeinheit und Wasserqualität häufig etwa 10–25 m³/h, während größere Betriebe Filterbatterien aus Einheiten mit 3 oder 4 Zoll einsetzen. Prüfen Sie dies immer anhand der Durchfluss- und Druckverlustkennlinien des Lieferanten.
Wann benötigen Sie auf Ihrem Betrieb eine Wasseraufbereitung über die Filtration hinaus?
Filter entfernen Partikel. Gelöste Stoffe entfernen sie nicht. Landwirtschaftliche Wasseraufbereitungssysteme werden benötigt, wenn eine Wasseranalyse Folgendes ergibt:
- Gelöstes Eisen oder Mangan: Der beste Eisenfilter für ein Bewässerungssystem ist in Wirklichkeit eine Aufbereitungskette aus Belüftung oder chemischer Oxidation, einer Sedimentationsstufe und anschließender Filtration mit Filtermedien oder Scheibenfiltern.
- Hoher Salzgehalt oder hohe Natrium-, Chlorid- oder Borkonzentrationen: Umkehrosmose, häufig mit anschließender Beimischung von Rohwasser, beispielsweise mit einer PLC-gesteuerten RO-Anlage zur Grundwasserentsalzung für Gewächshäuser und Hydroponik.
- Hartes Wasser und Karbonatablagerungen: Säuredosierung zur Senkung des pH-Werts, keine Filtration.
- Bakterienschleim und Algen in Leitungen: Regelmäßige Leitungsbehandlung, beispielsweise durch Chlorung, wo zulässig, zusätzlich zu einer guten Filtration.
Welche Filterausrüstung passt zu welchem Betrieb?
- Oberflächenwasser mit Algen: Ein rückspülbares Sandfiltersystem als Hauptstufe, gefolgt von einem Scheiben- oder Siebfilter als Sicherheitsfilter.
- Brunnenwasser und gemischte Wasserquellen in Gewächshäusern: Ein automatisch rückspülendes Scheibenfiltersystem für Wasser, dessen Spülung durch den Differenzdruck ausgelöst wird.
- Feldbewässerungssysteme mit Sand und Schluff: Ein Zentrifugal-Scheibenfilter, der Sandabscheidung mit Scheibenfiltration kombiniert.
Ist ein automatischer oder ein manueller Bewässerungsfilter besser?
Manuelle Filter kosten weniger und haben weder ein Steuergerät noch Spülventile, die gewartet werden müssen. Damit sind sie eine sinnvolle Wahl für kleine Tropfbewässerungssysteme mit sauberem Wasser, bei denen jemand bei jeder Bewässerung die Manometer kontrolliert. Ihre Schwachstelle ist der Mensch: Wird ein manueller Filter in einer arbeitsreichen Woche nicht gereinigt, setzt er sich zu, der Druck an den Tropfern sinkt und die Gleichmäßigkeit der Bewässerung leidet.
Automatische Filter lösen die Rückspülung bei einem eingestellten Differenzdruck aus; eine Zeitschaltung dient als Absicherung. So arbeiten sie auch bei Algenblüten und unbeaufsichtigter nächtlicher Bewässerung weiter. Die Mehrkosten lohnen sich meist, wenn der Durchfluss einige m³/h übersteigt, das Wasser aus einem Teich oder Fluss stammt oder die Bewässerung automatisch über ein Steuergerät läuft. Sie benötigen jedoch einen zuverlässig verfügbaren Mindestzulaufdruck und bei den meisten Modellen eine kleine Stromversorgung für das Steuergerät.
Wie warten Sie Bewässerungsfilter?
- Bei jeder Bewässerung: Lesen Sie die Manometer vor und hinter dem Filter ab. Ein steigender Differenzdruck zeigt, dass sich der Filter zusetzt.
- Manuelle Filter: Reinigen Sie Siebe und Scheiben, wenn der Differenzdruck gegenüber dem Wert bei sauberem Filter um etwa 0.3–0.5 bar steigt, oder gemäß den Vorgaben des Lieferanten.
- Automatische Filter: Prüfen Sie, ob die Rückspülzyklen tatsächlich stattfinden, die Spülventile dicht schließen und der Zulaufdruck während der Spülung ausreichend hoch bleibt.
- Monatlich: Prüfen Sie Siebe auf Risse, Scheiben auf Kalkablagerungen oder Biofilm und Dichtungen auf Verschleiß. Weichen Sie verkalkte Scheiben in einer geeigneten Säurelösung ein, sofern dies empfohlen wird.
- Jährlich oder je nach Zustand: Prüfen Sie Füllhöhe und Zustand des Filtersands und füllen Sie ihn bei Bedarf nach oder ersetzen Sie ihn.
- Grundsätzlich: Spülen Sie die Enden der Tropfleitungen regelmäßig, da sich dort feine Partikel absetzen, die jeden Filter passieren können.
Welche Angaben benötigen Sie für den Kauf von Bewässerungsfiltern?
- Wasserquelle und aktuelle Wasseranalyse
- Spitzendurchfluss und Betriebsdruck
- Tropfertyp und die vom Hersteller geforderte Filterfeinheit
- Manuelle oder automatische Reinigung und verfügbare Stromversorgung für Steuergeräte
- Platzangebot, Rohranschlussgrößen und etwaige Erweiterungspläne
Mars Vertical Farm fertigt in seinem Werk in Shanghai gemäß ISO 9001 Scheibenfilter, Sandfilter und RO-Wasseraufbereitungsanlagen. Entdecken Sie das Sortiment für Bewässerung, Fertigation und Wasseraufbereitung oder senden Sie uns Ihre Wasseranalyse und Ihren Spitzendurchfluss, damit wir Ihnen eine Filterstation empfehlen können.
