news

Blogs

28
2026.08

Untergetauchte MBR-Membranmodule: Technische Daten und Dimensionierung

14:46

Das Team von Banott Water Treatment Engineering – Veröffentlicht am 28. August 2026

Dimensionierung eines unter Wasser liegenden Hohlfaser-MBR Unter „Train“ versteht man die Umrechnung eines Auslegungsdurchflusses in eine erforderliche Membranfläche und die anschließende Division dieser Fläche durch die Fläche eines Moduls. Die Hohlfasermodule von Banott sind in den Größen 3 m² (MBRIII3C), 10 m² (MBRIII10C) und 20 m² (MBI120C) erhältlich; Auslegungsdurchfluss, TMP-Bereich und CIP-Bedingungen sind nachweislich noch nicht veröffentlicht und müssen direkt angefragt werden.

Untergetauchte MBR-Membranmodule: Technische Daten und Dimensionierung

Was “unter Wasser” für diese Berechnung bedeutet

Bei einer Unterwasserkonfiguration wird das Membranmodul direkt in den Mischflüssigkeitstank eingesetzt, wobei das Permeat unter Vakuum durch die Faserwand gezogen wird, anstatt unter Druck über die Membranoberfläche gepumpt zu werden. Dieser Unterschied ist für die Auslegung von Bedeutung, da die Antriebskraft begrenzt ist – typische untergetauchte Systeme arbeiten deutlich unterhalb der bei der Druckultrafiltration verwendeten TMP-Obergrenzen, was mit ein Grund dafür ist, dass die Fouling-Kontrolle und die Auslegung der Belüftung bei der Auslegung eine größere Rolle spielen als bei einem Druckskid.

Da es sich hierbei nicht um einen Definitionsartikel handelt, wird im weiteren Verlauf dieses Beitrags davon ausgegangen, dass der Leser bereits weiß, was MBR ist und geht direkt zur Berechnung der Modulanzahl über.

Die Kernformel: Durchsatz zu Modulanzahl

Drei Zahlen bestimmen, wie viele Module ein Zug benötigt:

  1. Auslegungsdurchfluss (Q) – der Spitzen- oder durchschnittliche Tagesdurchfluss, den die Anlage bewältigen muss, in m³/Tag. Dieser Wert ergibt sich aus den Zuflussdaten des Projekts und nicht aus einem Membrankatalog.
  2. Auslegungsdurchfluss (J) – die nachhaltige Permeatdurchflussrate pro Einheit der Membranfläche, ausgedrückt in LMH (Liter pro Quadratmeter pro Stunde). Dieser Wert dient dazu, den Durchfluss in eine Fläche umzurechnen.
  3. Effektive Membranfläche pro Modul (A) – festgelegt durch das ausgewählte Produkt.

Die Beziehung lautet:

Erforderliche Gesamtmembranfläche (m²) = Auslegungsdurchfluss (m³/Tag) ÷ [Auslegungsflussdichte (L/m²·h) × 24 ÷ 1.000]

Anzahl der Module = Erforderliche Gesamtmembranfläche ÷ Effektive Fläche pro Modul

Der Begriff „Auslegungsdurchfluss“ ist in dieser Gleichung derjenige, der am stärksten von ingenieurtechnischen Ermessensentscheidungen geprägt ist, da er das Verhältnis von Spitzen- zu Durchschnittsdurchfluss, die Temperatur, die Konzentration der Schwebstoffe in der Mischflüssigkeit sowie die vom Planer als Reserve vorgesehene Fouling-Marge berücksichtigen muss. Es ist zudem der Parameter, den Banott für die Hohlfaser-MBR Zeile – beachten Sie die unten markierte Lücke, bevor Sie diese Formel auf ein echtes Projekt anwenden.

Bestätigte Modulspezifikationen

Modell Effektive Membranfläche Konfiguration Entwurfsfluss TMP-Reihe Belüftung/Abtragungsrate Abmessungen des Moduls CIP-Protokoll
MBRIII3C 3 m² Untergetauchte Hohlfaser Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich
MBRIII10C 10 m² Untergetauchte Hohlfaser Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich
MBI120C 20 m² Untergetauchte Hohlfaser – Klassifizierung muss noch bestätigt werden Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich Nicht veröffentlicht – auf Anfrage erhältlich

Das Namensschema des MBI120C ähnelt dem der Flachfolien-Serie von Banott, obwohl er in der Ressourcenbibliothek unter „Hohlfasern“ aufgeführt ist; da dies mit dem Produktteam noch nicht geklärt wurde, geben Sie ihn bitte bis zur Bestätigung mit diesem Vorbehalt an.

Untergetauchte MBR-Membranmodule: Technische Daten und Dimensionierung

Warum die Angabe zur Modulanzahl noch nicht ausgefüllt werden kann

Da die wirksame Fläche bestätigt, der Auslegungsfluss jedoch nicht bestätigt ist, fehlt der rechten Seite der obigen Formel die zu lösende Größe. Ein ausgearbeitetes Beispiel, in das ein angenommener Flusswert eingesetzt wird, würde auf dem Papier vollständig aussehen, wäre aber in einer Ausschreibungsunterlage falsch – genau der Fehlerfall, der einem Prüfer eines Planungsinstituts am meisten am Herzen liegt. Anstatt einen plausibel erscheinenden LMH-Wert zu schätzen, beschränkt sich dieser Artikel auf die Formel und die bestätigten Flächenangaben und behandelt den Flusswert als eine Position, für die Daten angefordert werden müssen.

Sobald der Auslegungsfluss, der TMP-Bereich und die Belüftungsrate feststehen, ist das hier dazugehörige Anwendungsbeispiel ganz einfach: Man wählt einen Auslegungsdurchfluss, dividiert diesen durch den Fluss, um die Fläche zu erhalten, dividiert diese durch die Modulfläche, um die Anzahl zu ermitteln, rundet dann auf das nächste ganze Modul auf und fügt gegebenenfalls die gemäß der Redundanzphilosophie erforderlichen Reserveeinheiten hinzu.

Häufiges Missverständnis: Die Nennleistung ist nicht die Auslegungsgrundlage

Ein häufiger Fehler bei der Dimensionierung besteht darin, den Nenn-Maximalfluss eines Moduls als Auslegungsfluss für die gesamte Anlage heranzuziehen. Der Nenn-Maximalfluss ist ein Wert für den kurzfristigen Betrieb mit sauberem Wasser; der kontinuierliche Betrieb einer untergetauchten MBR-Anlage mit dieser Rate unter realen Mischflüssigkeitsbedingungen beschleunigt die Verschmutzung und verkürzt die Intervalle zwischen den chemischen Reinigungen. Der für die Berechnung der Modulanzahl verwendete Auslegungsdurchfluss sollte unter dem maximalen Nennwert liegen, wobei die Sicherheitsmarge entsprechend der Verschmutzungsneigung des jeweiligen Abwassers bemessen werden muss – was ein weiterer Grund dafür ist, dass dieser Wert vom Banott-Ingenieurteam auf der Grundlage tatsächlicher Zulaufdaten ermittelt werden muss und nicht aus einem allgemeinen Katalogwert stammen darf.

Voraussetzungen für die Siebung und Belüftung

Die Anzahl der Module gibt nur teilweise Aufschluss über die richtige Dimensionierung. Zwei vorgelagerte Bedingungen müssen erfüllt sein, bevor die Anzahl der untergetauchten Hohlfasermodule aussagekräftig ist:

  • Feinsiebung vor dem Membrantank. Hohlfasermodule sind anfällig für Faserrisse und Verstopfungen durch faserige oder fadenförmige Feststoffe, die ein grober Stabrechen nicht zurückhalten kann. Eine Feinsiebung (branchenüblicherweise im Bereich von 1–3 mm, kein Banott-spezifischer Wert) ist vor untergetauchten Hohlfasersträngen gängige Praxis.
  • Kontinuierliche Belüftung mit groben Blasen im Membrantank. Die Spülluft verhindert, dass sich Feststoffe zwischen den Permeatzyklen auf der Faseroberfläche ablagern. Da Banott keine spezifische Spülluftdurchflussrate für seine Hohlfaserserie veröffentlicht hat, muss diese Angabe ebenso wie der Durchfluss und der TMP-Wert auf Anfrage bereitgestellt werden.

Das Überspringen einer der beiden Voraussetzungen ist ein häufiger Grund dafür, dass ein Zug, bei dem die Modulanzahl korrekt ermittelt wurde, nach der Inbetriebnahme dennoch nicht die erwartete Leistung erbringt.

Untergetauchte MBR-Membranmodule: Technische Daten und Dimensionierung

Ein Vergleich mit einer herkömmlichen Aufrüstung des Belebtschlammverfahrens

Im Vergleich zur Nachschaltung einer Filteranlage an ein herkömmliches Belebtschlammverfahren, untergetaucht MBR-Modul Durch die Dimensionierung wird der Klärschritt direkt in den Bioreaktor integriert, anstatt eine separate Nachbehandlungsstufe hinzuzufügen. Dadurch werden zwei Auslegungsentscheidungen – die Dimensionierung des Nachklärbeckens und die Abwasser-Nachbehandlung – zu einer einzigen Berechnung der Membranfläche zusammengefasst, was mit ein Grund dafür ist, dass MBR-Nachrüstungen in die Grundfläche eines bestehenden Beckens passen, wo eine konventionelle Nachrüstung mit einem Nachklärbecken nicht möglich wäre.

FAQ

F: Kann ich die Dimensionierung einer untergetauchten MBR-Anlage ausschließlich anhand der hier veröffentlichten Werte zur effektiven Membranfläche vornehmen?

A: Nein. Die Fläche allein liefert lediglich den Nenner. Um die erforderliche Gesamtfläche überhaupt berechnen zu können, wird der Auslegungsfluss benötigt – der für diese Produktreihe noch nicht veröffentlicht wurde.

F: Handelt es sich beim MBI120C um ein Hohlfaser- oder ein Flachmembranmodul?

A: In der Ressourcenbibliothek von Banott ist das Produkt derzeit unter „Hohlfaser-MBR mit 20 m² effektiver Fläche“ aufgeführt, doch das Namensschema des Modells entspricht dem der Flachmembran-Serie. Dies wurde noch nicht mit dem Produktteam geklärt und sollte vor der Angabe in einer Ausschreibung bestätigt werden.

F: Welche Redundanz sollte zusätzlich zur berechneten Modulanzahl einkalkuliert werden?

A: Die Redundanzphilosophie (N+1-Modul, Standby-Zug oder kein Standby) ist eine projektspezifische Auslegungsentscheidung, die gemeinsam mit dem Ingenieurteam von Banott unter Berücksichtigung der Kritikalität der Anlage und der Wartungszugänglichkeit getroffen wird – es handelt sich dabei nicht um eine feste Regel, die in diesem Artikel allgemein festgelegt werden kann.

F: Veröffentlicht Banott einen Preis pro Modul?

A: Es gibt keine öffentlich zugänglichen Preise pro Modul; die Preise erfahren Sie nur auf direkte Anfrage.

 

Angebot einholen