In fast allen öffentlichen Bädern Deutschlands liegt der Wasserverbrauch der Badewasseraufbereitung pro Badegast weit über dem Grenzwert von 30 Litern (DIN 19643). Diese Verbrauchszahlen resultieren in der Regel aus den regelmäßigen Filterspülungen, Verdunstungen, Messwasserentnahme und sonstiger Wasserverbraucher wie Kühlwasser von z.B. Chlorelektrolyse- u. Ozonanlagen.

Da die Wasserkosten in vielen Teilen Deutschlands bereits mehrere Euro pro m³ betragen (einschließlich Trink- und Abwasser), fallen diese so genannten Nebenkosten heute gleich mit mehreren tausend Euro pro Jahr ins Gewicht. Daraus resultierend wurde hierfür ein zum Patent angemeldetes System entwickelt, welches das Kühlwasser vollständig einspart. Dazu ist lediglich eine äußerst geringe Menge an Elektroenergie notwendig, die mit wenigen 100,- € pro Jahr zu Buche schlägt.

Dieses System bietet nicht nur die Einsparung von teurem Kühlwasser, sondern nutzt die sonst verloren gegangene Wärme weiter. Es entsteht ein so genannter Doppeleinspareffekt. Die dazu notwendige Investition rechnet sich in der Regel in 1 bis 2 Jahren.

Dieses zum Patent angemeldete Verfahren basiert, wie der Name schon sagt, auf der Einsparung von Kühlwasser bei kühlwasserintensiven Anlagen zu 100%. Kühlwasserintensive Anlagen sind beispielsweise Ozon- und/oder Chlorelektrolyseanlagen.

Nach dem neuen Verfahren wird das Kühlwasser in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt und nicht der Schwallwasserkammer und/oder somit dem Abwasser indirekt zugeführt. Aus diesem System wird die Wärme mittels einer Wärmepumpe entzogen und dem Schwimmbeckenkreislauf zugegeben. Das entspricht einem einfachen aber Gewinn bringenden System, welches sich leicht und unkompliziert nachrüsten lässt. In Bild 1 ist der prinzipielle Aufbau dargestellt.

An Hand folgender Beispiele ist zu sehen, dass die Investitionskosten sich in kurzer Zeit rechnen:

Für einen Badewasserkreislauf mit einer Ozonanlage, die 200 g/h Ozon aus Luft produziert, fallen 300 l/h Kühlwasser an, welches vor der Maßnahme in den Schwallwasserbehälter und damit größten Teils in den Überlauf geleitet wurde. Die Kosten für das Trink- und Abwasser betragen 4,67 € pro m³. Dazu kommt noch die Erwärmung auf Beckenwassertemperatur abzüglich der Erwärmung durch die Ozonerzeugung. Hierfür wurde eine Temperaturdifferenz von delta T = 15 K angesetzt. Daraus ergibt sich unter Berücksichtigung der Wärmeenergiekosten von 0,03273 €/kWh ein Preis von 0,59 €/m³ (ein heute sehr geringer Wert, meist liegen die Kosten jetzt bei ca. 1,- €). Der nun summierte Wasserpreis von insgesamt 5,26 € pro m³ Füllwasser/Kühlwasser ist nicht mehr von der Hand zu weisen. Bei einer Betriebsdauer von 8600 h/a werden 2580 m³ jährlich unnötig dem System zu- bzw. gleich wieder abgeführt. Das entspricht einem Gesamtwert von 13.570,80 €/a, die durch den Einbau des Kühlwassereinsparsystems, wie oben beschrieben, eingespart werden konnten. Dieser Einsparung steht eine Investition von nur 11.540,- € gegenüber. Damit rechnet sich diese in nicht einmal einem Jahr. Die Elektroenergiekosten beschränken sich in diesem Beispiel mit einem Strompreis von 0,08 €/kWh auf 619,20 €/a (siehe Tabelle 1).

Ein weiteres Beispiel an Hand einer Chlorelektrolyseanlage in einem Schwimmbad zeigt ebenfalls die äußerste Wirtschaftlichkeit dieses Systems. Hier ist davon auszugehen, dass ein Kühlwasserverbrauch von 150 l/h bei 18 h pro Tag und 350 Tagen im Jahr anfällt. Das entspricht einem jährlichen Gesamtverbrauch von 945 m³. Bei einer Chlorproduktion von 650 g/h entsteht eine abzuführende Wärmemenge von 1,3 kW. Um dieses Kühlwasser, welches in der Regel in die Schwallwasserkammer abgeführt wird, noch auf Badetemperatur zu erwärmen, ist zusätzlich ein Preis für die Wärmezufuhr mit 0,4666 €/kWh und m³ zu berücksichtigen. Ausgehend von einer Temperaturdifferenz von delta T = 15 K ergeben sich in dem Falle 0,70 €/m³ Wasser zusätzlich. Bei einem Gesamtwasserpreis von 4,80 €/m³ einschließlich Trink- und Abwasser errechnet sich ein Wert von 5,50 €/m³. Hier zu Folge werden 945 m³ x 5,50 €/m³ = 5.197,- € jährlich eingespart. Diese Investition von 11.540,- €  rechnet sich demnach in ca. 2 Jahren. Auch hier ist noch ein kleiner Wert durch den Elektroenergieverbrauch zu verrechnen, der sich bei einem Strompreis von 0,08 €/kWh im Rahmen von 453,60 € jährlich, ausgehend von maximal 6300 Betriebsstunden, bewegt (siehe Tabelle 2).

Beide Beispiele zeigen, dass sich im Rahmen höherer Wirtschaftlichkeit der Badbetreibung, eine Überlegung zur Kostenreduzierung immer lohnt und mit innovativen Lösungen, wie oben gezeigt, umzusetzen sind.
Das folgende Diagramm (Diagramm 1) gibt einen zeitlichen Überblick über verschiedene Kühlwasserkosten gegenüber den zu verzinsenden Investitionskosten des Kühlwassereinsparsystems. Es wurden einerseits ein Verbrauch zwischen 150 l/h und 300 l/h mit einer Betriebszeit von 8600 h/a und andererseits eine Spreizung zwischen 3,90 €/m³ und 5,50 €/m³ dargestellt. Die Investitionskosten wurden jährlich mit 6% verzinst. Den Preisen für Trink- und Abwasser einschließlich Erwärmungskosten wurde eine jährliche Verteuerung von 2% unterstellt. Die schlechteste Amortisationszeit liegt bei gut 2,5 Jahren im ungünstigsten und bei gut 0,75 Jahren im günstigsten Falle.

An Hand eines innovativen Systems wird gezeigt, dass durch geringe Investitionen große Einsparungen beim Wasser- und Energieverbrauch in der Schwimmbeckenwasseraufbereitung erreicht werden können. Beispiele einer Ozon- und Chlorelektrolyseanlage zeigen eindrucksvoll den wirtschaftlichen Einsatz des zum Patent angemeldeten Kühlwassereinsparsystems.
Unter dem Gesichtspunkt der klimapolitischen Diskussion der CO₂- Emissionseinsparung bedeutet das allein für kleine Therapiebäder schon eine durchschnittliche Einsparung von ungefähr 6 bis 7 t/a.
Kombiniert mit anderen Einsparmaßnahmen wie die Filterrückspüloptimierung und der richtige Einsatz von Frequenzumrichtern bei den Umwälzpumpen können noch mehr Wasser und Energie eingespart werden. Das zeigen zahlreiche Referenzobjekte.

Die tatsächliche Beckenbelastung sowie deren
Erfassung und Auswertung

Die Umwälzleistung in einem Schwimmbad arbeitet immer für höchste Besucherzahlen (Belastung). Meistens ist das nicht der Fall und deshalb könnte an vielen Tagen die Umwälzung wegen des geringen Schmutzeintrages verringert werden!

Beispiel:
Belastung eines 25x12m Schwimmerbecken:
Die Umwälzung arbeitet immer so, als ob ständig 70 Badegäste im Becken wären, wobei häufiger durchaus weniger Leute anwesend sind.

Die Möglichkeit
Mit der Mess- und Regeltechnik werden die Parameter freies Chlor,
pH-Wert, Redox-Spannung und gesamt/gebundenes Chlor kontinuierlich gemessen und ausgewertet. So wird die tatsächliche Beckenbelastung erfasst und die Umwälzleistung wird den Erfordernissen angepasst. Dies bringt bares Geld!

Das Ergebnis
Die Umwälzpumpen arbeiten bei konstanter Netzfrequenz mit konstanter Drehzahl, daher auch mit konstanter Förderleistung und (leider) auch mit konstantem Energieverbrauch. Wird die Netzfrequenz mit einem Frequenzumrichter verändert, ändert sich die Drehzahl, die Förderleistung und auch der Energieverbrauch.

Unter Filteroptimierung  versteht man in erster Linie die Optimierung des Rückspülprozesses. Dabei geht der Wasserbilanz der Wasseraufbereitung fast das gesamte eingesetzte Wasser und deren Wärmeenergie verloren, abgesehen von der Verdunstung und Verschleppung sowie dem Mess- und Kühlwasserverbrauch.

In der Regel liegt der Wasserverbrauch bei DIN 19643 gerechten Filtern bei ca. 6 m³/m² Filterfläche. Nach einer fachgerechten Optimierung mit der Anpassung des richtig gewählten und aufeinander abgestimmten Filtermaterials werden nur noch bis zu knapp 3 m³/m² Rückspülwasser gebraucht. Das entspricht einer Einsparung bis zu ca. 50% des bisher gebrauchten Wassers einschließlich Wärmeenergie für die Rückspülung und bedeutet eine jährliche Wassereinsparung von einigen tausend m³ Wasser und damit mehren tausend € pro Jahr.

Wichtig hierbei ist zu erwähnen, dass diese Maßnahme ingenieurtechnisch mit Hilfe von Volumenstrommessungen und Abstimmung des eingesetzten Filtermaterials und seinen Ausdehnungskurven begleitet werden müssen, da sonst der gewünschte Effekt schnell ausbleiben kann. Aus der Erfahrung heraus gibt es leider nicht viele Fachfirmen, die sich damit auskennen und zu viele, die es jedoch behaupten. Somit ist im Anschluss auch eine bessere Wasserqualität zu erwarten, trotz weniger Wasserverbrauch.
Die Investitionen halten sich im Rahmen und rechnen sich in kürzester Zeit, was abhängig von den örtlichen Wasser- und Energiepreisen ist.
An folgendem Beispiel eines Bewegungsbeckens ist die Einsparung des Filterrückspülwassers vor und nach der Filteroptimierung in u.g. Tabelle zu sehen.
Es handelt sich in diesem Fall um zwei Filter von ca. 1,5 m Durchmesser. Dieser werden 2 mal je Woche zurückgespült, wie in der DIN 19643 gefordert. Der Wasserverbrauch lag vor der Optimierung bei 11,44 m² je Spülung/Filter. Nach der Optimierung lag der Verbrauch bei 7,67 m³/Filter. Das Entspricht einer Einsparung von 3,77 m³ je Spülvorgang/Filter.
Somit ergeben sich bei einerm Wasserpreis inkl. Erwärmung von ca. 5,5€/cbm bei ca. 50 Wochen Betrieb im Jahr eine Einsparung von 4147 € ( 3,77m³*2 Filter*2 Spülungen je Woche*50 Wochen*5,5€/cbm). 4147 € eine stolze Summe.

Die geschlossenen Mehrschichtenfilter sind heute das gängige Filtersystem in Schwimmbädern. Im Fachjargon werden sie auch als Drucksandfilter bezeichnet.
Wie der Name schon sagt, besteht der Filterinhalt aus einem speziell für diesen Anwendungszweck geeigneten Sand bzw. Kies und adsorbierenden Materialien (Antrazit). Das Prinzip ist eine Kombination von Raum- und Oberflächenfiltration. Sand- und Mehrschichtfilter müssen in regelmäßigen Abständen rückgespült werden, um die Funktionsfähigkeit zu erhalten.
Es handelt sich um stehende zylindrische Druckbehälter mit gewölbten Böden. 

Die Filtration ist der wichtigste Verfahrensschritt bei der Aufbereitung von Schwimmbadwässern. Sie dient der mechanischen Reinigung. Die Filtration erfolgt über Schichten aus körnigem Material, wie Sand, Kies, Aktivkohle etc. Die ausgeflockten Verschmutzungen setzen sich auf der Oberfläche des Filtermaterials ab. Andere Schmutzstoffe werden mechanisch und adsorptiv in den Poren des Filtermaterials abgeschieden (s. Abb.). Bei der Filtrationsart handelt es sich um eine Kombination aus Oberflächen- und Tiefenfiltration, wobei die letztere überwiegt.