Experiment Wasserfilter - Baut eure eigene Kläranlage

Filtrieren - was ist das eigentlich?

Filtern ist ein Trick der Natur und Technik: Ein Stoffgemisch (zum Beispiel Wasser mit Krümeln oder Sand) wird durch ein „Sieb“ geschickt. Der Filter – bei euch ist das z.B. Sand – lässt das Wasser durch, aber hält feste Teilchen fest. So wird die Flüssigkeit sauberer. Das Prinzip kennst du vielleicht schon: Kaffeefilter, Filter im Staubsauger oder Pollenfilter in der Klimaanlage arbeiten ähnlich.

Farb-Experiment - Anleitung

Farbiges Wasser rein – (fast) klares Wasser raus! Mit einem Blumentopf, einem Kaffeefilter und etwas Sand baut ihr euren eigenen Mini‑Wasserfilter. Dabei entdeckt ihr, wie „Filtern“ funktioniert – so ähnlich wie beim Kaffeefilter oder im Staubsauger.

 

Forscherfragen:

 

  • Was passiert, wenn ihr mehr Sand nehmt?
  • Was passiert, wenn ihr nur Steinchen nehmt?
  • Läuft das Wasser schneller oder langsamer, wenn der Sand feiner ist?
  • Vergleicht verschiedene Materialien: Wie wird das Wasser am klarsten?

Das braucht ihr:

 

  • 1 kleinen Blumentopf (mit Loch unten)
  • 2 Gläser
  • Kaffeefilter
  • Sand (optional: kleine Kiesel/Steinchen)
  • Wasser
  • Lebensmittelfarbe

 

So geht’s (Schritt für Schritt):

 

  1. Filter vorbereiten: Legt den Kaffeefilter in den Blumentopf, so wie in eine Kaffeemaschine.
  2. Filtermaterial: Füllt Sand hinein (optional zuerst eine Schicht Sand, dann Steinchen).
  3. Wasser färben: Füllt Wasser in eins der Gläser und gebt ein paar Tropfen Lebensmittelfarbe hinein – so sieht man später gut, was passiert.
  4. Aufstellen: Stellt den Topf mit dem Filter auf das andere (leere) Glas.
  5. Gießen & staunen: Gießt das bunte Wasser langsam in den Filter und wartet kurz.
  6. Vergleichen: Schaut euch das Wasser im Glas an: Ist es schon klarer? Probiert es ruhig mehrmals!

 

Wichtig zu wissen:

Dieses Experiment zeigt das Prinzip „Filtern“ – aber das Wasser ist danach nicht automatisch Trinkwasser. (Also bitte nicht trinken.)


Wasserfilter - alternative Bauweise

In diesem Video zeigen wir euch eine alternative Baumethode für eine Filteranlage - ohne Kaffeefilter, dafür mit mehreren unterschiedlichen Schichten. Seht selbst und probiert aus, was bei euch am besten funktioniert!

Hintergrundwissen für Erwachsene

Was zeigt das Experiment?

Bei der Filtration werden Bestandteile aus einem Gemisch getrennt, indem eine Flüssigkeit oder ein Gas durch ein poröses Material geleitet wird: Das Medium lässt das „Trägermaterial“ (z. B. Wasser oder Luft) passieren, während bestimmte Teilchen zurückgehalten werden.

 

Warum funktioniert Sand als Filter?

Sandfilter wirken vor allem als mechanischer Partikelfilter: Schwebstoffe und kleine Feststoffteilchen bleiben zwischen den Sandkörnern hängen (Tiefenfiltration). Solche Sandfilter werden deshalb in vielen Bereichen der Wasseraufbereitung eingesetzt, um aufgeschwemmte Teilchen/Schwebstoffe zu entfernen (z. B. auch bei Regen- und Oberflächenwasser oder in der Trinkwasserproduktion als Filtrationsschritt). 

 

Partikel vs. gelöste Stoffe – warum „Farbe“ anders ist als „Dreck“

In der Wasseraufbereitung unterscheidet man grob zwischen Feststoffteilchen (Schwebstoffe/Partikel) und gelösten Stoffen. Klassische Filtration entfernt Feststoffteilchen bei ausreichender Größe sehr gut – gelöste Stoffe (z. B. viele Farbstoffe oder Salze) lassen sich damit oft nicht im gleichen Maß abtrennen; dafür braucht es andere Verfahren (z. B. Membrantechnik/Umkehrosmose, Adsorption an Aktivkohle etc.).

 

Und was ist mit Keimen?

Ob Mikroorganismen zurückgehalten werden, hängt stark von Filtertyp, Porengröße und Betrieb ab. Bei Langsamsandfiltern kann sich bei sehr langsamer Durchflussrate zusätzlich eine mikrobielle Filterwirkung ausbilden (Biofilm), die erst nach einiger Zeit entsteht – das ist ein anderes Prinzip als unser schneller DIY‑Filter. 

Wichtig im Alltag: Trinkwasserfilter können – wenn sie nicht richtig gepflegt werden – sogar ein Hygienerisiko sein (Stichwort Verkeimung/regelmäßiger Wechsel und Reinigung).

 

Warum wir das gefilterte Wasser nicht trinken

Dieses Experiment zeigt das Prinzip der Filtration und macht „Wasser wird klarer“ sichtbar – es ersetzt aber keine sichere Trinkwasseraufbereitung. Für Trinkwasser braucht es je nach Ausgangswasser zusätzliche Schritte (z. B. Desinfektion/weitere Aufbereitung).