Was ist ein Schmutzfänger? Wo und warum wird ein Y-Schmutzfänger eingesetzt?

Ein Schmutzfänger ist ein Leitungsfilter, der feste Partikel aus dem Fördermedium auf einem gelochten Sieb abscheidet und in reinigbarer Form sammelt. Er besteht aus drei Hauptteilen: dem gegossenen oder geschmiedeten Gehäuse, dem zylindrischen Drahtsieb, das im schrägen Stutzen des Gehäuses sitzt, und dem dichten Deckel, der das Sieb an Ort und Stelle hält. Das Wasser tritt durch den Hauptkanal ein, strömt von außen nach innen durch das Sieb, die Partikel lagern sich auf der Außenfläche des Siebs ab, und das saubere Wasser fließt in der Leitung weiter.

Das Sieb ist das Herzstück des Systems. Es besteht in der Regel aus Drahtgewebe oder Lochblech aus Edelstahl der Güte AISI 304 oder 316; wenn das Wasser durch die Tausenden kleinen Maschen des Siebs strömt, bleibt jedes größere Partikel draußen. Die Siebfläche wird typischerweise so ausgelegt, dass sie das 2,5- bis 4-Fache der Eintrittsquerschnittsfläche beträgt; so staut sich die Strömung selbst bei halb gefülltem Sieb nicht, und der Druckverlust bleibt niedrig. Je größer die Fläche, desto länger das Reinigungsintervall.

Der Y-Schmutzfänger ist die am häufigsten verwendete Gehäuseform dieser Bauart. Der 45-Grad-Winkel zwischen Hauptgehäuse und Siebstutzen erfüllt zwei Aufgaben: Erstens weist das Sieb selbst in waagerechten Leitungen nach unten, sodass sich der angesammelte Schmutz durch die Schwerkraft am Boden des Stutzens sammelt und den Strömungsweg nicht versperrt; zweitens entleert sich dieser Schmutz direkt nach außen, wenn der Stopfen oder das Abschlämmventil am Ende des Stutzens geöffnet wird. Es gibt auch Korbfilter und gerade Bauformen, aber der Standard für kleine und mittlere Nennweiten ist die Y-Form.

Der Anteil der offenen Fläche des Siebs ist die Kennzahl, die die Leistung des Elements unmittelbar bestimmt. Der Anteil der offenen Fläche ist der Prozentsatz der Lochfläche, durch die das Wasser strömen kann, an der Gesamtfläche des Siebs; er liegt bei Drahtgewebesieben typischerweise bei 30–45 Prozent, bei Lochblechsieben in der Größenordnung von 20–35 Prozent. Bei gleichem Mesh-Wert bietet ein Sieb mit dünnerem Draht einen höheren Anteil an offener Fläche und lässt denselben Volumenstrom mit geringerem Druckverlust passieren. Deshalb werden zwei Siebe nicht nur nach ihrem Mesh-Wert, sondern auch nach dem Anteil der offenen Fläche verglichen.

Das ist der günstigste Weg, einem System Schutz hinzuzufügen. Der Schmutzfänger schützt die nachgeschaltete Pumpe, den Zähler oder die Armatur und verschleißt dabei selbst kaum; seine einzige Wartung ist die Siebreinigung. Für Installationsanschlüsse und Armaturengruppen sehen Sie sich unsere Produktkategorie an. (Details: Installationstechnik)

Ein Y-Schmutzfänger wird verwendet, um die Lebensdauer und die Effizienz der nachgeschalteten Komponenten zu schützen. Wenn eine Rohrleitung geöffnet wird, befinden sich darin Schweißschlacke, Rohrspäne, Reste von Teflonband, Grate von Bauteilen und Montageschmutz; auch nach der Inbetriebnahme tragen Rohrrost, Kalkablagerungen und von außen eindringender Sand fortlaufend Partikel in das System ein. Keines dieser Partikel ist mit bloßem Auge zu erkennen, aber sie schleifen die Wellendichtung der Pumpe, das Laufrad des Zählers und die Oberfläche des Proportionalventils wie Schmirgelpapier ab.

Der kritischste Schutz liegt auf der Pumpenseite. Der Spalt zwischen Laufrad und Gehäuse einer Kreiselpumpe beträgt je nach Baureihe 0,3–0,8 mm; ein einziges hartes Partikel, das in diesen Spalt gelangt, bringt das Laufrad aus dem Gleichgewicht und erzeugt Schwingungen und Geräusche. Ein Schmutzfänger vor der Pumpe hält dieses Partikel in der Saugleitung zurück. Für Dosierpumpen, Druckerhöhungsanlagen und Umwälzpumpen ist der Siebschutz in der Praxis zwingend; Informationen zu den Auswahl- und Schutzkriterien für Pumpen finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Wie erfolgt die Pumpenauswahl? Ratgeber zur Berechnung von Volumenstrom und Förderhöhe)

Der zweite Grund ist die Genauigkeit von Messung und Regelung. Ein Partikel, das sich im Laufrad eines Wasserzählers verfängt, verfälscht die Messung; ein Grat, der sich in der Dichtfläche eines Proportional- oder Motorventils einklemmt, verhindert das vollständige Schließen des Ventils und führt zu dauerhafter Leckage. Deshalb ist ein Schmutzfänger vor Zähler und Regelventil eine Maßnahme, die in vielen Projektspezifikationen und in den Ausführungsgrundsätzen für Wasserinstallationen nach TS EN 806-3 vorgesehen ist. Informationen zu Motorventilen und Regelventilen finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Motorventil-Ratgeber)

Der dritte Grund ist die Sauberkeit von Heiz- und Kühlkreisen. In einem geschlossenen Heizsystem bildet sich mit der Zeit Magnetit, also Eisenoxidschlamm; dieser Schlamm verengt die Kanäle des Plattenwärmeübertragers und blockiert die Kombitherme. Ein Y-Schmutzfänger hält die groben Partikel zurück, während Luftabscheider und Schlammabscheider die Rückstände im Mikrometerbereich einsammeln. Zum Schutz von Kombitherme und Wärmeübertrager ist die gemeinsame Verwendung von Schmutzfänger und Abscheider die zuverlässigste Lösung.

Ein Schmutzfänger wird unmittelbar am Eintritt jeder zu schützenden empfindlichen Komponente eingesetzt. Die Regel ist einfach: In Strömungsrichtung sitzt er vor der Komponente, die er schützt, und zwar an dem Punkt, der ihr am nächsten liegt. Die Standardpositionen eines Schmutzfängers in einer Anlage sind die Saugseite der Pumpe, der Eintritt des Wasserzählers, die Position vor Regel- und Proportionalventilen, der Eintritt von Kombitherme und Heizkessel, der Eintritt des Plattenwärmeübertragers und die Hauptanschlussleitung des Gebäudes. In Industrieleitungen wird er bei Dampf, Thermalöl und Prozesswasser nach derselben Logik positioniert.

• Saugseite der Pumpe — Der Schmutzfänger vor der Pumpe hält Partikel zurück, die in den Laufradspalt gelangen würden; Standard bei Druckerhöhungsanlagen sowie bei Umwälz- und Dosierpumpen
• Eintritt des Wasserzählers — Schützt das Laufrad des Zählers und verhindert Messfehler; nach TS EN 806-3 am Gebäudeeintritt vorgesehen
• Vor Regel- und Proportionalventilen — Verhindert, dass Grate auf die Dichtfläche des Ventils gelangen, sowie unvollständiges Schließen und Leckage
• Eintritt von Kombitherme und Heizkessel — Hält Rohrrost und Ablagerungen aus dem Heizkreis zurück und verzögert das Blockieren des Wärmeübertragers
• Eintritt des Plattenwärmeübertragers — Scheidet Partikel ab, die die engen Plattenkanäle verengen würden; schützt die Wärmeübertragung (Details: Was ist ein Plattenwärmeübertrager? Wie funktioniert er in Warmwasserspeichern und Heizsystemen?)
• Hauptanschlussleitung des Gebäudes — Hält Sand und Rost aus dem Netz zurück und schützt die gesamte Inneninstallation
• Vor dem Druckminderer — Verhindert Kratzer an den Innenflächen des Reglers und erhält die Stabilität der Einstellung (Details: Verwendung von Druckminderern)

Bei einer Revision, die wir an einer Wohnanlage in Kadıköy in Istanbul durchgeführt haben, lag die Ursache für die Beschwerde über ständige Schwingungen und Geräusche der Druckerhöhungsanlage darin, dass in der Saugleitung kein Schmutzfänger vorhanden war; Sand vom Behälterboden gelangte bis zum Laufrad. Nachdem in der Saugleitung ein Y-Schmutzfänger DN 40 ergänzt und ein Sieb mit 500 Mikrometer Maschenweite eingesetzt worden war, gingen die Schwingungen bereits am ersten Tag deutlich zurück. In solchen Praxisfällen ist ein Schmutzfänger eine weit günstigere und häufig ausreichende Lösung im Vergleich zum Pumpentausch.

Bei der Wahl der Position gibt es eine Ausnahme: Punkte, an denen irreversibler Verschleiß entsteht, haben Vorrang. Sind in einer Leitung mehrere Komponenten zu schützen, wird der Schmutzfänger nicht vor jede einzelne gesetzt, sondern vor die empfindlichste und teuerste Komponente; ein zusätzlicher Filter für dazwischenliegende Komponenten kommt nur hinzu, wenn die Verschmutzungslast hoch ist. In einer Wohnung, die durch einen Hauptfilter am Eingang geschützt ist, ist beispielsweise für jede Zapfstelle kein eigener Filter erforderlich. Das Ziel ist nicht, die Zahl der Filter zu erhöhen, sondern die kritische Komponente von der nächstgelegenen Stelle aus zu schützen.

Die Maschenweite ist das freie Durchgangsmaß jeder einzelnen Öffnung im Sieb des Schmutzfängers und wird in zwei verschiedenen Einheiten angegeben: Mesh und Mikrometer. Mesh ist die Anzahl der Drähte auf einer Länge von einem Zoll, also 25,4 mm; je größer die Zahl, desto kleiner die Öffnung und desto feiner das Partikel, das das Sieb zurückhält. Mikrometer hingegen ist die tatsächliche Größe der Öffnung, und 1 Mikrometer ist ein Tausendstel Millimeter. Dasselbe Sieb können Sie sowohl mit 20 Mesh als auch mit ca. 800 Mikrometer angeben.

Da der Zusammenhang zwischen beiden Einheiten von der Drahtstärke abhängt, wird er nicht exakt, sondern als Größenordnung angegeben. Eine grobe Umrechnungstabelle sieht so aus: 20 Mesh entsprechen einer Maschenweite von ca. 800–900 Mikrometer, 40 Mesh ca. 400 Mikrometer, 60 Mesh ca. 250 Mikrometer, 100 Mesh ca. 150 Mikrometer und 200 Mesh ca. 75 Mikrometer. Bei Lochblechsieben wird der Wert direkt als Lochdurchmesser angegeben, zum Beispiel 1,0 mm oder 0,8 mm; das bedeutet 1000 und 800 Mikrometer.

Die Regel für die richtige Maschenweite lautet, eine Öffnung zu wählen, die deutlich kleiner ist als der engste Durchgangsspalt der zu schützenden Komponente. Ist das Sieb zu grob, lässt es schädliche Partikel durch; ist es zu fein, setzt es sich schnell zu und erhöht den Druckverlust. Das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Extremen herzustellen ist der technischste Teil der Auswahl eines Schmutzfängers und hängt unmittelbar davon ab, welche Aufgabe das System erfüllt.

Auch der Siebwerkstoff ist ebenso wichtig wie die Maschenweite. In Trinkwasser- und Lebensmittelleitungen wird ein Sieb aus Edelstahl AISI 316 gewählt; in Heizkreisen genügt die Güte 304. Je dünner der Siebdraht, desto höher ist bei gleichem Mesh-Wert der Anteil der offenen Fläche und desto geringer der Druckverlust. Für Lösungen der Wasseraufbereitung und Filtration sehen Sie sich unsere Produktkategorie an. (Details: Wasseraufbereitung)

Die Maschenweite wird je nach Empfindlichkeit der zu schützenden Komponente von einer groben zu einer feinen Leitung hin gewählt. Die allgemeine Regel lautet: Je gröber der Schutz, desto größer die Öffnung, je empfindlicher, desto kleiner. Die folgenden Bandbreiten sind die in der Praxis am häufigsten verwendeten Ausgangspunkte; der genaue Wert hängt von der Baureihe des Herstellers und der Verschmutzungslast des Wassers ab.

• Grobschutz, Hauptanschluss und Saugseite der Pumpe — 20–40 Mesh, ca. 400–900 Mikrometer; hält Sand, Steine und groben Rost zurück
• Allgemeine Installation und Heizkreis — 40–60 Mesh, ca. 250–400 Mikrometer; hält Rohrrost und Montageschmutz zurück
• Wasserzähler und Eintritt der Kombitherme — 60–100 Mesh, ca. 150–250 Mikrometer; schützt Laufrad des Zählers und Wärmeübertrager
• Proportionalventil, Dosiersystem und Injektor — 100–200 Mesh, ca. 75–150 Mikrometer; hält feine Grate und Ablagerungen zurück
• Feinfiltration in Trinkwasser- und Lebensmittelleitungen — 200 Mesh und darüber, unter 75 Mikrometer; mit Sieb aus AISI 316
• Dampfleitung — 20–40 Mesh Lochblech, ca. 0,8–1,0 mm; Beständigkeit bei hoher Temperatur hat Vorrang

Eine zweite Regel bei der Auswahl lautet, den Schmutzfänger nicht isoliert zu betrachten. In einem System, das sehr feine Partikel zurückhalten muss, setzt sich ein einzelnes 200-Mesh-Sieb schnell zu; die richtige Lösung ist eine gestufte Filtration, zunächst mit einem groben 40-Mesh-Y-Schmutzfänger, danach mit einem Feinfilter oder Abscheider. So sammelt sich der grobe Schmutz auf dem groben Sieb, das feine Sieb arbeitet nur für wirklich kleine Partikel, und das Reinigungsintervall verlängert sich.

In Heizkreisen fängt ein Schlamm- und Luftabscheider nach dem Schmutzfänger auch Magnetit im Mikrometerbereich ein; diese beiden Komponenten erfüllen unterschiedliche Aufgaben und sind nicht gegeneinander austauschbar. Informationen zu den Bauarten von Abscheidern und zu ihrem Funktionsprinzip finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Was ist ein Abscheider? Unterschiede zwischen Luftabscheider, Schlammabscheider und hydraulischer Weiche)

Der Druckverlust eines Schmutzfängers ist bei sauberem Sieb die Differenz zwischen Eintritts- und Austrittsdruck des Elements, die von der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und vom Anteil der offenen Siebfläche abhängt. Bei einem sauberen Y-Schmutzfänger liegt dieser Verlust je nach Baureihe und Volumenstrom typischerweise bei 0,05–0,3 bar. Wird das Sieb schmutziger, nimmt die offene Fläche ab und der Druckverlust steigt; das zuverlässigste Zeichen dafür, dass eine Reinigung nötig ist, ist ein Anstieg der Druckdifferenz zwischen Ein- und Austritt auf das Doppelte des Anfangswerts.

Die Berechnung erfolgt über den Kv-Wert des Elements. Der Kv-Wert gibt den Volumenstrom in m³/h an, der bei 1 bar Druckdifferenz durch das Element fließt. Die Beziehung lautet: Delta P gleich Q geteilt durch Kv, das Ergebnis im Quadrat. Dabei ist Delta P in bar, Q der Volumenstrom in m³/h und Kv der Katalogwert des Elements. Beispiel: Strömt durch einen Schmutzfänger DN 25 mit einem Kv-Wert von 14 m³/h ein Volumenstrom von 6 m³/h, so ist Delta P gleich 6 geteilt durch 14 gleich 0,43; im Quadrat ergibt das 0,18 bar.

Das zweite Beispiel zeigt den Einfluss der Nennweitenwahl. Leiten Sie denselben Volumenstrom von 6 m³/h durch einen Schmutzfänger DN 40 mit einem Kv-Wert von 32 m³/h, so ist Delta P gleich 6 geteilt durch 32 gleich 0,19; im Quadrat ergibt das nur 0,035 bar. Das heißt: Eine Nennweite größer senkt den Druckverlust des sauberen Siebs auf ein Fünftel. Deshalb wird der Schmutzfänger in derselben Nennweite wie die angeschlossene Rohrleitung gewählt; durch Verkleinerung wird keine Engstelle erzeugt.

Die zulässige Grenze hängt vom System ab. Bei einem Schmutzfänger vor der Pumpe in der Saugleitung wird der Druckverlust, da er unmittelbar die NPSH-Reserve aufzehrt, so niedrig wie möglich gehalten, typischerweise unter 0,1 bar; das ist entscheidend, um Kavitation zu vermeiden. Informationen zum Mechanismus der Kavitation finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Was ist Pumpenkavitation? Das Problem, das Pumpen leise zerstört) In der Druckleitung sind dagegen 0,2–0,3 bar in der Regel akzeptabel.

Das verschmutzte Sieb wird in der Berechnung unbedingt berücksichtigt. Ist das Sieb am Ende des Wartungsintervalls halb gefüllt, kann der Druckverlust auf etwa das Drei- bis Vierfache des Werts im sauberen Zustand steigen. Deshalb wird bei der Dimensionierung nicht der Kv-Wert im sauberen Zustand, sondern der ungünstigste Fall mit zugesetztem Sieb zugrunde gelegt, und der Schmutzfänger wird so gewählt, dass er selbst in diesem Szenario unter der zulässigen Grenze bleibt. Informationen zur ausführlichen Berechnung von Druckerhöhungsanlage und Druck finden Sie in unserem entsprechenden Ratgeber. (Details: Was ist mWS bei Pumpen? Wie viel bar sind 10 mWS?)

Der Druckverlust verursacht Kosten, die sich in Energie niederschlagen. In der Leitung einer im Dauerbetrieb laufenden Pumpe bedeutet jeder zusätzliche Druckverlust von 0,1 bar, dass die Pumpe für denselben Volumenstrom mehr Leistung aufnehmen muss; bei etwa 10 m³/h Volumenstrom kann ein zusätzlicher Verlust von 0,1 bar einem Mehrverbrauch von einigen hundert kWh pro Jahr entsprechen. Deshalb wird der Druckverlust nicht nur unter Komfort- und Kavitationsaspekten, sondern auch als Position der Betriebskosten bewertet. Ein verschmutzt gehaltenes Sieb ist eine unsichtbare Energierechnung.

Die Einbaulage eines Schmutzfängers bedeutet, dass der Pfeil auf dem Gehäuse in Strömungsrichtung zeigt und der Siebstutzen nach unten weist. Auf dem Gehäuse befindet sich stets ein Strömungspfeil; das Wasser muss in Pfeilrichtung eintreten und von außen nach innen durch das Sieb strömen. Wird der Pfeil verkehrt herum montiert, strömt das Wasser von innen nach außen durch das Sieb, der angesammelte Schmutz sammelt sich im Inneren des Siebs und wird nicht über das Abschlämmventil entleert; das ist der am häufigsten gemachte Montagefehler.

In waagerechten Leitungen ist die Regel eindeutig: Der Siebstutzen wird unterhalb der Horizontalebene nach unten weisend montiert. So sammeln sich die zurückgehaltenen Partikel durch die Schwerkraft am Boden des Stutzens auf der Seite des Abschlämmventils und versperren den Strömungsweg nicht. Wird der Siebstutzen nach oben weisend montiert, fällt der angesammelte Schmutz bei jeder Unterbrechung der Strömung aus dem Sieb zurück und gelangt zur zu schützenden Komponente.

In senkrechten Leitungen gilt eine andere Regel: Ein Schmutzfänger wird nur dann senkrecht montiert, wenn die Strömung von oben nach unten, also abwärts gerichtet ist. Bei Abwärtsströmung hält die Schwerkraft den Schmutz ebenfalls am Boden des Stutzens. In einer senkrechten Leitung mit Strömung von unten nach oben wird ein Y-Schmutzfänger in der Regel nicht eingesetzt; dann kann der Schmutz nicht zurückgehalten werden, und das Element hat keinerlei Nutzen mehr. In solchen Leitungen wird entweder ein waagerechter Abschnitt geschaffen oder ein Korbfilter verwendet.

Bei der Montage sind zwei weitere Punkte wichtig. Erstens muss um den Siebstutzen genügend Platz zum Ausbau des Siebs bleiben; wenn Deckel oder Stopfen geöffnet und das Sieb gezogen wird, ist mindestens so viel Freiraum erforderlich, wie das Sieb lang ist. Zweitens wird der Schmutzfänger stets mit lösbaren Verbindungen, also Verschraubung, Flansch oder Union, montiert, damit Reinigung und Siebwechsel ohne Unterbrechung der Leitung erfolgen können. Für Armaturen und Anschlussgruppen sehen Sie sich unsere Produktkategorie an. (Details: Ventile & Armaturen)

Die Anordnung der Absperrarmaturen ist ein fester Bestandteil der Montage. Wird am Ein- und am Austritt des Schmutzfängers je eine Absperrarmatur eingebaut, wird bei der Reinigung nur das Element isoliert, und die übrigen Geräte in der Leitung laufen weiter. Diese Anordnung ist insbesondere in gewerblichen und industriellen Anlagen, die ununterbrochen laufen müssen, erforderlich; das Element zwischen den beiden Armaturen kann ausgebaut, gereinigt und wieder eingesetzt werden, ohne die Leitung stillzulegen. In kleinen Wohngebäudeleitungen sorgt dagegen die vorhandene Hauptarmatur häufig für diese Trennung, sodass keine zusätzliche Armatur nötig sein kann.

Ein Schmutzfänger vor der Pumpe ist ein Filter, der in der Saugleitung der Pumpe unmittelbar vor der Pumpe eingebaut wird und das Laufrad vor Partikeln schützt. Die Position ist entscheidend: Der Schmutzfänger muss stets auf der Saugseite der Pumpe sitzen, nicht auf der Druckseite, denn wenn ein Partikel die Pumpe erst passiert hat, ist der Schaden bereits entstanden. Dieser Filter in der Saugleitung verhindert sowohl den Verschleiß des Laufrads als auch Kratzer an der Gleitringdichtung.

Der wichtigste Wert auf der Saugseite ist der Druckverlust. Jeder Druckverlust in der Saugleitung senkt unmittelbar den vorhandenen NPSH-Wert (NPSHa) der Pumpe, also die verfügbare Haltedruckhöhe, und erhöht das Kavitationsrisiko. Deshalb wird der Schmutzfänger in der Saugleitung eine Nennweite größer gewählt, es wird ein grobes Sieb verwendet, typischerweise mit 500–800 Mikrometer, und der Druckverlust wird unter 0,1 bar gehalten. Ein feines Sieb wird nur in empfindlichen Saugleitungen wie bei Dosierung und Injektion bevorzugt.

Bei Dosierpumpen hat der Schmutzfänger eine besondere Bedeutung. Die Rückschlagventile einer Dosierpumpe schließen schon bei einem Partikel unter einem Millimeter nicht mehr vollständig, und die Pumpe fördert keine Chemikalie mehr. Deshalb wird in Dosierleitungen auf der Saugseite ein Filter mit feinem Sieb eingebaut. Ein erheblicher Teil der Fälle, in denen eine Dosierpumpe läuft, aber keine Chemikalie fördert, ist auf einen verstopften oder fehlenden Filter in der Saugleitung zurückzuführen; Einzelheiten finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Dosierpumpe läuft, fördert aber keine Chemikalie: Ursachen und Lösungen)

Die Reinigung des Filters in der Saugleitung wird an die regelmäßige Wartung gekoppelt. Bei der Inbetriebnahme ist der Montageschmutz in den Rohren in den ersten Tagen am stärksten; deshalb wird der Schmutzfänger in der Saugleitung einer neuen Anlage in der ersten Woche und im ersten Monat unbedingt kontrolliert. Danach wird je nach Verschmutzungslast des Wassers ein Intervall zwischen drei Monaten und einem Jahr festgelegt. Informationen zu den allgemeinen Wartungspunkten von Pumpen finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Pumpenwartung)

Die Reinigung eines Schmutzfängers ist das Ablassen des auf dem Sieb angesammelten Schmutzes nach außen und erfolgt auf zwei Arten: durch Ausbau und Spülen des Siebs oder durch Ablassen des Schmutzes per Abschlämmen, ohne die Leitung zu unterbrechen. Das Abschlämmen ist eine schnelle Reinigung, bei der anstelle des Stopfens am Ende des Siebstutzens ein Kugelhahn eingebaut wird; wird dieser Hahn kurz geöffnet, schleudert der Leitungsdruck den angesammelten Schmutz sofort nach außen. Diese Methode ermöglicht in häufig verschmutzten Leitungen die Reinigung, ohne das Sieb überhaupt auszubauen.

Die Schritte der Reinigung mit Siebausbau sind wie folgt, und es wird keine Reihenfolge übersprungen. Zuerst werden die Absperrarmaturen am Ein- und Austritt des Schmutzfängers geschlossen; danach werden durch Öffnen des Abschlämmventils oder des Stopfens Druck und Wasser aus dem Element abgelassen. Deckel oder unterer Stopfen werden abgeschraubt, das Sieb wird gezogen und in Gegenrichtung mit sauberem Wasser und bei Bedarf mit einer Bürste gespült. Ist das Sieb nicht durchlöchert und das Drahtgewebe nicht gerissen, wird das Sieb wieder eingesetzt; ist es beschädigt, wird es durch ein neues mit demselben Mesh-Wert ersetzt.

Das Reinigungsintervall bestimmt die Druckdifferenz. Am zuverlässigsten ist es, am Ein- und Austritt des Schmutzfängers je ein Manometer anzubringen, die Druckdifferenz am sauberen Sieb anfangs zu notieren und zu reinigen, wenn sich diese Differenz verdoppelt. Ohne Manometer richtet sich das Intervall nach der Verschmutzung des Wassers: Empfohlen wird eine Kontrolle einmal jährlich im sauberen geschlossenen Kreislauf, einmal monatlich bei verschmutztem Wasser aus offener Quelle oder Brunnenwasser und innerhalb der ersten Woche in einem neu in Betrieb genommenen System.

Die Sicherheit ist an zwei Punkten kritisch. Erstens wird vor dem Öffnen von Deckel oder Stopfen unbedingt der Druck aus der Leitung abgelassen; das Lösen des Stopfens eines unter Druck stehenden Elements führt zum Herausspritzen von heißem oder unter hohem Druck stehendem Wasser. Zweitens wird das Element in Warmwasser- und Dampfleitungen nicht geöffnet, ohne es abzukühlen. Nach der Reinigung wird die Deckeldichtung geprüft; eine gequetschte oder verhärtete Dichtung ist undicht und wird durch eine neue ersetzt.

Der Gehäusewerkstoff eines Schmutzfängers wird nach Betriebsdruck, Temperatur und Art des Fördermediums gewählt. Es gibt drei Hauptwerkstoffe: Messing, Gusseisen und Edelstahl. Messing wird bei kleinen Nennweiten und in Trinkwasser eingesetzt, Gusseisen bei mittleren und großen Nennweiten in Flanschleitungen, Edelstahl bei korrosiven Medien sowie in Lebensmittel- und Pharmaleitungen. Eine falsche Werkstoffauswahl bedeutet Korrosion und frühen Ausfall.

• Schmutzfänger aus Messing — Gewindeanschluss von DN 8 bis DN 50, Trinkwasser, Heizung; typische Grenze etwa PN 16–25, 100–120 °C
• Schmutzfänger aus Gusseisen — Flanschanschluss von DN 40 bis DN 300, Heizung, Kühlung und allgemeine Wasserleitungen; wirtschaftlich bei nicht korrosiven Medien
• Schmutzfänger aus Sphäroguss — Hoher Druck und große Nennweite, PN 16–40; höhere Schlagfestigkeit als Gusseisen
• Schmutzfänger aus Edelstahl — AISI 304 und 316, korrosive Medien, Meerwasser, Chemikalien, Lebensmittel- und Pharmaleitungen; höchste Korrosionsbeständigkeit
• Sieb bei jedem Werkstoff — In der Regel Edelstahl AISI 304 oder 316; in Lebensmittelleitungen wird ausschließlich 316 bevorzugt

Temperatur- und Druckgrenze betreffen neben dem Gehäuse auch die Dichtung. Standard-EPDM- und NBR-Dichtungen liegen an einer Grenze von etwa 100–120 °C; bei Dampf- und Thermalölleitungen sind Graphit- oder PTFE-Dichtungen mit Metallgehäuse erforderlich. Zudem wird bei Dampfleitungen, damit die Gehäuseinnenfläche Kondensatablagerungen standhält, in der Regel ein Gehäuse aus Gusseisen oder Schmiedestahl gewählt. Bei der Werkstoffauswahl wird die chemische Verträglichkeit des Fördermediums nicht vernachlässigt.

Auch die Anschlussart wird zusammen mit dem Werkstoff festgelegt. In Leitungen unter DN 50 ist der Gewindeanschluss, also die Schraubverbindung, Standard; ab DN 50 wird der Flanschanschluss bevorzugt, weil sich ein Gewindeanschluss bei großen Nennweiten sowohl schwer abdichten lässt als auch der Ausbau schwierig wird. Ein Schmutzfänger mit Flansch bietet außerdem den Vorteil, dass er zur Reinigung ausgebaut werden kann, ohne die Leitung aufzutrennen. Alternativen nach Marke und Baureihe finden Sie auf unserer Seite „Marken“. (Details: unsere Markenseite)

Der Anschluss eines Schmutzfängers wird in derselben Nennweite gewählt wie die Rohrleitung, an die er angeschlossen ist, also mit demselben DN-Wert. DN steht für Nennweite und ist ein Normmaß, das dem Rohrinnendurchmesser nahekommt; ein Schmutzfänger wird nie kleiner als die Leitung gewählt, um eine Verengung zu erzeugen, denn eine Verengung erhöht sowohl den Druckverlust als auch das Strömungsgeräusch. Der richtige Ansatz ist, den DN-Wert der Leitung zu übernehmen und in Saugleitungen bei Bedarf eine Stufe größer zu wählen.

• DN 15 — 1/2 Zoll; kleine Wohngebäudeleitungen, Eintritt der Kombitherme, Schutz einzelner Geräte
• DN 20 — 3/4 Zoll; Hauptleitung innerhalb der Wohnung, Saugseite kleiner Druckerhöhungsanlagen
• DN 25 — 1 Zoll; Hauptanschluss der Wohnung, mittelgroße Umwälzleitung
• DN 32 — 1 1/4 Zoll; Steigleitungen im Gebäude, mittelgroße Druckerhöhungsanlage
• DN 40 — 1 1/2 Zoll; Hauptanschluss des Gebäudes, Saugseite gewerblicher Druckerhöhungsanlagen
• DN 50 — 2 Zoll; Übergangsgrenze zum Flanschanschluss, große Gebäude und gewerbliche Leitungen
• DN 65 und darüber — 2 1/2 Zoll und größer; Flansch, industrielle und Feuerlöschleitungen

Bei der Nennweitenwahl werden auch Volumenstrom und Strömungsgeschwindigkeit geprüft. In Wasserleitungen liegt die Zielströmungsgeschwindigkeit im Bereich von 1,0–2,0 m/s; ein Schmutzfänger in einer Nennweite, die diesen Bereich überschreitet, erzeugt sowohl Geräusche als auch einen höheren Druckverlust. So erhöht beispielsweise in einer Leitung DN 25 ein Volumenstrom von mehr als 4 m³/h die Strömungsgeschwindigkeit auf über 2 m/s, sodass auf die nächstgrößere Nennweite, DN 32, gewechselt werden muss. Die Wahl des Anschlusses erfolgt deshalb nicht nur mit Blick auf das Rohr, sondern auch auf den tatsächlichen Volumenstrom.

In Brandschutzleitungen gilt eine eigene Regel. In Feuerlöschpumpen- und Sprinklerleitungen wird der Schmutzfänger nach TS EN 12845 und NFPA 20 mit großer Nennweite und geringem Druckverlust gewählt, da im Brandfall ein Verlust des vollen Volumenstroms nicht hinnehmbar ist. Informationen zur Ausstattung des Feuerlöschpumpenraums finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Welche Ausrüstung muss im Feuerlöschpumpenraum vorhanden sein?)

Schmutzfänger, Abscheider und Saugsieb sind drei verschiedene Komponenten, die Verschmutzung unterschiedlicher Größe mit unterschiedlichen Verfahren abscheiden. Der Schmutzfänger hält auf einem Drahtsieb grobe Partikel ab 75 Mikrometer mechanisch zurück. Der Abscheider scheidet durch Verlangsamung und Richtungsänderung der Strömung Ablagerungen und Luft im Mikrometerbereich ab. Das Saugsieb dagegen ist ein grobes Gitter am Ende von Tauchpumpe oder Saugschlauch, das grobe Feststoffe zurückhält. Alle drei sind nicht gegeneinander austauschbar.

In Heizkreisen werden diese drei gemeinsam ausgelegt. Groben Rohrrost und Montageschmutz hält der Y-Schmutzfänger zurück; der sich mit der Zeit im Kreis bildende Magnetitschlamm im Mikrometerbereich wird dagegen vom magnetischen Schlammabscheider gesammelt. Die Luft scheidet der Luftabscheider ab. Informationen zu den Bauarten von Luftabscheidern und Schlammabscheidern finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Was ist ein Entlüfter? Wie wird die Luft aus der Anlage entfernt?)

Das Sieb unterscheidet sich in zwei Punkten vom Schmutzfänger. Erstens wird ein Sieb in der Regel zur Reinigung ausgebaut, lässt sich aber nicht durch Abschlämmen in der Leitung reinigen; zweitens wird ein Sieb meist an einer offenen Quelle, an der Saugstelle eines Behälters oder Brunnens eingesetzt, um grobe Feststoffe zurückzuhalten. Das Sieb an der Saugseite einer Tauchpumpe übernimmt nicht die Aufgabe des Schmutzfängers; beide werden in Reihe verwendet. Informationen zum Unterschied zwischen Schmutzwasser- und Klarwasserpumpen finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Was ist der Unterschied zwischen Schmutzwasserpumpe und Klarwasserpumpe?)

Bei Industrie- und Dampfleitungen wird ein Schmutzfänger mit Priorität auf Beständigkeit gegen hohe Temperatur und hohen Druck gewählt. Da die Temperatur des Fördermediums in Dampfleitungen über 150–200 °C steigen kann, werden als Gehäuse Gusseisen oder Schmiedestahl, als Dichtung Graphit oder PTFE und als Sieb ein Lochblechtyp gewählt; feines Drahtgewebe hält der Erosion durch Dampf nicht stand. In der Dampfleitung hält das Sieb vor Kondensatableiter und Regelventil groben Zunder und Rohrrost zurück.

Bei der Einbaulage in Dampfleitungen gibt es eine Ausnahme. In einer waagerechten Dampfleitung wird der Siebstutzen nicht genau nach unten, sondern waagerecht zur Seite montiert; so bildet das im Sieb angesammelte Kondensat keine Tasche, und das Risiko eines Wasserschlags sinkt. Das unterscheidet sich von der Regel der Montage genau nach unten bei Wasserleitungen und ist spezifisch für Dampfanlagen. Für die Wärmeausdehnung ist zusätzlich der Einsatz eines Kompensators erforderlich; Einzelheiten finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Was ist ein Kompensator? Wo werden Gummi- und Metallkompensatoren eingesetzt?)

In Prozess- und Chemieleitungen ist die Werkstoffverträglichkeit ausschlaggebend. Bei sauren oder basischen Medien werden Gehäuse und Sieb aus Edelstahl AISI 316 gewählt; in aggressiven Umgebungen wie chlorhaltigem Wasser können höherwertige Legierungen erforderlich sein. In industriellen Wasseraufbereitungsleitungen übernimmt der Schmutzfänger vor Membran- und Ionenaustauscherharz-Systemen die Aufgabe eines groben Schutzes. Informationen zur Auswahl industrieller Aufbereitungssysteme finden Sie in unserem Ratgeber. (Details: Wie wählt man eine industrielle Wasseraufbereitungsanlage aus? Einstiegsratgeber für Fabriken)

In Industrieleitungen ist gestufte Filtration Standard. In der Hauptleitung wird ein grober Y-Schmutzfänger, vor kritischen Komponenten ein zweiter Filter mit feinem Sieb eingesetzt, und beide erhalten ein Abschlämmventil. So lässt sich die regelmäßige Reinigung ohne Stilllegung der Leitung durchführen. Wenn Sie mit Kaufabsicht nach Produkten suchen, sehen Sie sich in unserem Schwester-Onlineshop die Kategorie Schmutzfänger an. (Details: Schmutzfänger) Auch für Abscheider- und Filterlösungen können Sie sich die entsprechende Kategorie ansehen. (Details: Abscheiderfilter)

Die Marke eines Schmutzfängers wird nach Nennweite, Werkstoff und Anwendung gewählt; entscheidend ist nicht der Markenname, sondern Betriebsdruck, Temperaturgrenze und Siebwerkstoff der Baureihe. Im Sortiment von Pomeka Mekanik finden sich im Wohn- und Heizungsbereich Y-Schmutzfänger aus Messing, bei industriellen Leitungen und großen Nennweiten Flanschgehäuse aus Guss und bei der Feinfiltration Edelstahlbaureihen. Die folgende Bewertung ist eine neutrale Orientierung.

• Caleffi Y-Schmutzfänger — Gehäuse aus Messing und Edelstahlsieb in Heiz- und Kühlkreisen; zusammen mit einem Abscheider weit verbreitet zum Schutz von Kombitherme und Wärmeübertrager
• Caleffi 577 Abscheider — Scheidet nach dem Y-Schmutzfänger Ablagerungen und Magnetit im Mikrometerbereich ab; ergänzende Komponente im Heizkreis
• Danfoss FVF Schmutzfänger — Flanschgehäuse aus Guss in Kühl- und Heizleitungen; bevorzugt in gewerblichen Systemen mit großen Nennweiten
• Honeywell FF06 Filter — Feiner Wasserfilter mit Rückspülung am Gebäudeeintritt; praktische Lösung zum Schutz von Zähler und Inneninstallation
• Watts Schmutzfänger — Breites Sortiment mit Gewinde und Flansch; ausgewogenes Preis-Leistungs-Verhältnis in allgemeinen Wasser- und Heizleitungen
• Duyar Schmutzfänger — Gehäuse aus Guss und Messing in Fertigung in der Türkei; häufig im Brandschutz und in allgemeinen Installationsleitungen verwendet

Bei der Wahl dieser Marken gilt als gemeinsame Regel die Eignung des Siebwerkstoffs für das Fördermedium und die Eignung des PN-Nenndrucks der Baureihe für die Leitung. Beispielsweise erleichtert am Gebäudeeintritt zum Schutz von Messung und Innenanlage eine rückspülbare Lösung wie der Honeywell FF06 Filter die Reinigung ohne Abschlämmen; im Heizkreis decken der Caleffi Y-Schmutzfänger und der Caleffi 577 Abscheider gemeinsam sowohl grobe als auch feine Verschmutzung ab. Der Vergleich von Werkstoff und Baureihe geht der Marke voraus.