Membranfilter sollen Schlamm zurückhalten, dürfen sich dabei aber nicht zusetzen. Damit Wasser dauerhaft durch ihre feinen Membranen strömen kann, müssen Ablagerungen entfernt werden. Häufig übernimmt Luft diese Aufgabe – und ihre Bereitstellung kostet Strom. Membion setzt deshalb auf kurze, kräftige Luftentladungen. Sie sollen die Filter mit weniger Spülluft freihalten als ein stetiger Strom kleiner Blasen.
Die Filter arbeiten in einem sogenannten Membranbioreaktor. Dort bauen zunächst Mikroorganismen Abwasserinhaltsstoffe ab. Eingetauchte Membranen trennen anschließend das biologisch gereinigte Wasser vom belebten Schlamm. Der Schlamm muss also nicht allein in einem Nachklärbecken absinken, um vom Wasser getrennt zu werden. Die biologische Behandlung bleibt dabei erhalten; die Membran übernimmt die Trennung.
Wie aus stetiger Luftzufuhr ein kräftiger Spülstoß wird
Unter den Filtern sitzt bei Membion ein sogenanntes Geysir-Element. Darin sammelt sich kontinuierlich zugeführte Spülluft. Sobald der Sammelraum gefüllt ist, entleert er sich schlagartig in das darüberliegende Membranelement. Die Luftversorgung läuft somit stetig; erst der Austritt erfolgt in Pulsen. Das seitlich geschlossene Element verhindert, dass die Luft zur Seite entweicht.
Nach der Herstellerbeschreibung beschleunigt diese Entladung die Schlammsäule im Element nach oben. Die Bewegung spült zurückgehaltene Partikel aus dem Bereich der Hohlfasern und hält so die Filterflächen frei. Das gereinigte Wasser nimmt einen anderen Weg: Es wird durch die Membranen abgezogen. Die aufwärts gerichtete Bewegung dient also dem Schlammtransport, nicht dem Abzug des gereinigten Wassers.
Der Ansatz verändert damit vor allem, wie die Spülluft wirkt. Statt allein auf viele kleine Blasen zu setzen, bündelt das Element die Luft zu einem kräftigen Stoß. So soll weniger Luft ausreichen, um die nötige Bewegung an den Membranen zu erzeugen. Ob das im Betrieb tatsächlich Energie spart, lässt sich an einer umgerüsteten Filterkammer in Konzen nachvollziehen.
Zusätzliche Aufmerksamkeit erhält die Technik durch den Deutschen Umweltpreis: Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt hat am 3. September Membion-Mitgründer Klaus Vossenkaul als Preisträger 2026 angekündigt. Die Übergabe ist für den 25. Oktober in Aachen vorgesehen. Die praktische Erprobung reicht deutlich weiter zurück.
Was die umgerüstete Filterkammer in Konzen zeigt
In Konzen wurden im Frühjahr 2022 die vorhandenen Plattenmodule einer von acht Membrankammern durch Membion-Hohlfasermodule ersetzt. Der von Membion verfasste Betriebsbericht nennt nach Optimierung einen Energiebedarf von 0,076 statt 0,838 Kilowattstunden je Kubikmeter netto erzeugtem Filtrat. Der Vergleich umfasst die Modulbelüftung beziehungsweise Membranspülung einschließlich Vorbelüftung – und ergibt dafür rund 90 Prozent weniger Energiebedarf.
Diese Einsparung betrifft also das Freihalten der Membranen, nicht den gesamten Stromverbrauch des Klärwerks. Zudem beschreibt der Herstellerbericht diesen Betriebspunkt, keine unabhängige Messkampagne von 2026. Eine weitere Herstellerseite nennt abweichend 87,9 Prozent, ohne einen vergleichbaren Bezugszeitraum zu erläutern. Die Angaben lassen sich deshalb nicht zu einem allgemeinen Einsparversprechen zusammenfassen.
Auch beim Platzbedarf zeigt sich ein konkreter Unterschied: Für dieselbe Membranfläche benötigten die neuen Module nur zwei der zuvor neun Modulplätze. Innerhalb der bestehenden Kammer wurde damit Raum frei, der für biologische Behandlung oder zusätzliche Kapazität interessant sein kann. Gemeint ist der Platz der Module, nicht die Fläche des gesamten Klärwerks.
Der Bericht dokumentiert zugleich eine chemische Zwischenreinigung. Die Luftpulse beseitigen den Reinigungsbedarf somit nicht vollständig. Ihr praktischer Nutzen liegt darin, den laufenden Aufwand für die Membranspülung zu verringern. Gerade die Verbindung aus geringerem Spülenergiebedarf und kompakter Bauweise macht den Ansatz für bestehende Anlagen interessant, deren Becken sich nicht beliebig vergrößern lassen.
Wolfsburg plant den Betrieb ab Herbst 2027
In Wolfsburg-Stahlberg entsteht eine Membranfilterstufe mit Membion-Technik. Die Stadt bestätigt den Baustart; die Wolfsburger Entwässerungsbetriebe planen die Inbetriebnahme für Herbst 2027. Die bestehende Anlage reinigt das Abwasser von mehr als 140.000 Menschen aus der Region. Wie sich die neue Filterstufe dort im Betrieb bewährt, wird sich erst nach ihrer Inbetriebnahme zeigen.
Für Kommunen geht es dabei auch um die Frage, wie gereinigtes Abwasser als zusätzliche Wasserressource genutzt werden kann. Angesichts der Wasserknappheit in Europa gewinnt diese Möglichkeit an Bedeutung. Welche Nutzung infrage kommt, hängt von der erreichten Wasserqualität und weiteren Anforderungen ab. Membranfiltration allein macht aus dem abgezogenen Wasser noch kein Trinkwasser.
Gelöste Arznei- oder Kosmetikreste verschwinden nicht automatisch mit dem zurückgehaltenen Schlamm. Wolfsburg plant deshalb eine zusätzliche Reinigungsstufe zur Entfernung von Spurenstoffen. Ein grundsätzlich geeignetes Verfahren ist Aktivkohle, an deren Oberfläche sich solche Stoffe anlagern; die Entfernung fällt je nach Stoff unterschiedlich aus. Der Ausbau muss damit zwei Aufgaben lösen: die Membranen mit weniger Aufwand freizuhalten und gelöste Belastungen zusätzlich zu behandeln.
Quellen und weiterführende Informationen
- DBU: Deutscher Umweltpreis 2026 an Klaus Vossenkaul
- Membion: Funktionsweise des JetSplash-Effekts
- Membion: Betriebsbericht zur Energieeinsparung in Konzen, Januar 2023 (PDF)
- Membion: Projektübersicht mit weiteren Angaben zu Konzen
- Stadt Wolfsburg: Baustart und geplanter Betrieb im Herbst 2027
- ZWT: Membranbiologie Wolfsburg-Stahlberg
- HLNUG: Verfahren zur Entfernung gelöster Spurenstoffe
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