Aus Kunststoff gefertigte Filtersysteme: Konstruktive, funktionale und anwendungstechnische Vorteile

Dank ihrer Vielseitigkeit und ihres breiten Leistungsspektrums sind Kunststoffe heute in allen Bereichen des täglichen Lebens sowie im Gesundheitswesen, in der Architektur, in der Luft- und Raumfahrt, in der Industrie und in der Landwirtschaft zu finden.

Eigenschaften und Funktionsverhalten von Filtersystemen aus Kunststoff

Das breite Angebot an technischen Kunststoffen, die zur Verarbeitung zu Bauteilen im Spritzgussverfahren zur Verfügung stehen, ermöglicht die Auswahl des Materials mit den am besten geeigneten Eigenschaften und Leistungsmerkmalen, entsprechend den zu erwartenden Einsatzbedingungen und den spezifischen Anforderungen jedes einzelnen Bauteils.

Das Spritzgussverfahren ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit innovativen Formen und spezifischen Oberflächenbeschaffenheiten und damit die Entwicklung von Produkten mit hochfunktionalen Designs, die darauf abzielen, deren Verhalten zu optimieren und aus ästhetischer Sicht ein individuelles Markenimage zu erzielen.

Vorteile von Filtersystemen aus Kunststoff, die mit Wasser in Kontakt kommen

Eigenschaften und Funktionsverhalten von Produkten aus technischen Kunststoffen, die mit Bewässerungswasser und Chemikalien in Kontakt kommen:

Keine Korrosion. Die Oberflächen von Bauteilen aus technischen Kunststoffen erfordern nach ihrer Verarbeitung keine Oberflächenschutzbehandlung, im Gegensatz zu metallischen Werkstoffen, die eine innere Behandlung und eine äußere Beschichtung benötigen. Sie zeigen keine Korrosion unter Umgebungsbedingungen oder bei Kontakt mit Wasser sowie mit den üblicherweise zur Pflanzenernährung und zur Instandhaltung des Bewässerungsnetzes verwendeten Chemikalien.

Die geringe relative Rauheit wirkt sich zusammen mit den Eigenschaften des verwendeten Materials positiv aus auf:

Hohe Beständigkeit gegen mikrobiellen Befall.

Oberflächen, die mit Wasser in Kontakt kommen, bieten keinen geeigneten Nährboden für die Ansiedlung und Vermehrung von Mikroorganismen (Pilze, Bakterien usw.).

Keine Ablagerungen.

Die besonderen Eigenschaften der Oberflächenbeschaffenheit minimieren das Risiko der Bildung jeglicher Art von Ablagerungen an den mit Wasser in Kontakt stehenden Innenwänden.

Abriebfestigkeit.

Innenoberflächen mit geringer Reibung und hoher Beständigkeit gegen Abrieb, der durch die Reibung der in der Wasserquelle vorhandenen anorganischen Partikel entsteht.

Die spezifischen Merkmale und Eigenschaften jedes Materials bestimmen sein hydraulisches Verhalten sowie seine mechanische und chemische Beständigkeit gegenüber den Einwirkungsbedingungen. Zusammen mit den Vorteilen der Konstruktions- und Verarbeitungsprozesse ermöglichen diese die Entwicklung und Herstellung von Lösungen, die auf die Anforderungen der verschiedenen Anwendungen zugeschnitten sind, in denen Filtersysteme benötigt werden.

Funktionale, ökologische und anwendungstechnische Vorteile

Die wichtigsten Vorteile von Filtersystemen aus Kunststoff sind aus funktionaler, ökologischer und anwendungstechnischer Sicht folgende:

Transport, Installation und Betrieb.

Sein niedriger Elastizitätsmodul verleiht ihm eine hohe Schlagfestigkeit, was zusammen mit seinem im Vergleich zu anderen Materialien geringen relativen Gewicht und der Modularität der Filteranlagen den Transport, die Installation und den Betrieb erheblich erleichtert.

Umgebungsbedingungen.

Das spezifische Verhalten jedes Kunststoffmaterials sowie der Einsatz von Antioxidationsmitteln, die dem Kunststoff vor seiner Verarbeitung beigemischt werden, verleihen diesen eine hohe Beständigkeit gegenüber den Umgebungsbedingungen. Die zum Schutz der Abflussrohre eingesetzten Filtersysteme sind Umweltbedingungen ausgesetzt, die durch saisonale Schwankungen mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit und Spritzwasser, Temperaturschwankungen in einem weiten Bereich sowie einer hohen einfallenden UV-Strahlung gekennzeichnet sind.

Lebensdauer und Wartung

Längere Lebensdauer, geringere Häufigkeit und Intensität der Wartungsarbeiten sowie eine unbeeinträchtigte Qualität des gefilterten Wassers, da die mit Wasser und den zugesetzten Chemikalien in Kontakt kommenden Oberflächen nicht beschädigt werden.

Mechanische Betriebsbedingungen.

Das optimierte Design in Verbindung mit der Verwendung geeigneter Werkstoffe gewährleistet eine hohe Beständigkeit gegenüber dem Betriebsdruck, hohen Differenzdruckwerten sowie den durch den Durchfluss und die Qualität des verfügbaren Wassers bedingten Belastungen (Abrieb, Korrosion).

Anwendungstechnik für Filtersysteme

Der aktuelle Trend setzt auf technische Präzision und anwendungsorientierte Technik bei Entscheidungen, die darauf abzielen, die Nutzung der knappen Ressourcen zu optimieren und eine höhere Wasserproduktivität zu erreichen. Gleichzeitig ist ein deutlicher Anstieg des Umweltbewusstseins sowie eine Veränderung der Auswahlkriterien für die funktionalen Komponenten des Bewässerungssystems zu beobachten, bei denen Funktionalität und Lebensdauer sowie die Anpassungsfähigkeit an die neuen Gegebenheiten im Vordergrund stehen, mit dem Ziel:

Pflanzenernährung.

Ein verstärkter Einsatz von organischen Pflanzennährstoffen, die nicht synthetisch hergestellt sind und einen unlöslichen Anteil sowie Feststoffe enthalten, kann zu Problemen in den Verteilungsnetzen führen und das Verstopfungsrisiko in den Ausbringungsrohren deutlich erhöhen.

Der Einsatz von Filtersystemen, die mit der Zugabe der Düngemittel oberhalb des Filtersystems, was den Einsatz von Produkten mit hohem Nährstoffgehalt ermöglicht und deren Einleitung in die Feldanlage völlig frei von Partikeln gewährleistet, die die Gleichmäßigkeit der Ausbringung und die Lebensdauer der Ausbringungsrohre beeinträchtigen könnten.

Bodenmikrobiom

Ein besseres Verständnis der Vorteile, die eine angemessene Entwicklung der Bodenmikrobiota mit sich bringt, sowie der Maßnahmen zu ihrer Förderung und Erhaltung, verbunden mit einem deutlichen Anstieg des Einsatzes von Mikroorganismen zur Verbesserung der Nährstoffversorgung und des Gesundheitszustands der Kulturpflanzen. Oxidationsmittel, die zur Reinigung des Bewässerungssystems eingesetzt werden, besitzen ein hohes biozides Potenzial, das die Vielfalt und Konzentration der Bodenmikroorganismen verringert.

Um den Einsatz von oxidierenden chemischen Reinigungsmitteln zur Reinigung des Verteilungsnetzes und der Auslaufrohre zu reduzieren, die die Bodenmikrobiota beeinträchtigen könnten, setzt man auf Filteranlagen, bei denen alle mit Wasser in Kontakt kommenden Komponenten aus technischen Kunststoffen bestehen, sowie auf selektivere Filtermedien selektiveren Filtrationsgraden, auf strengere Anforderungen bei der Auswahl von Auslaufrohren mit geringem Verstopfungspotenzial sowie auf eine strengere Durchführung der Wartungsarbeiten.

Umweltauswirkungen der Bewässerung.

Ein gesteigertes Umweltbewusstsein, das die Einführung neuer Gestaltungskriterien und eine strengere Auswahl der Komponenten bedingt, geht einher mit Bewässerungs- und Pflegepraktiken, die darauf abzielen, eine hohe Gleichmäßigkeit bei der Wasserverteilung zu erreichen und aufrechtzuerhalten sowie die Lebensdauer der Verteilungsrohre zu verlängern.

All dies zielt darauf ab, die mit der landwirtschaftlichen Tätigkeit verbundenen Umweltauswirkungen zu verringern, die Wasserproduktivität zu steigern, um den Wasserfußabdruck im Zusammenhang mit der Produktion der kommerziell nutzbaren Pflanzenteile zu reduzieren, sowie eine hohe Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung auf dem Feld, um eine einheitliche Reaktion der Kulturpflanzen zu erzielen und den CO₂-Fußabdruck zu verringern.