DE19623229A1

DE19623229A1 - Betriebsvorrichtungen und -verfahren für eine wartungsfreie Warmwasser-Aquarienanlage

Info

Publication number: DE19623229A1
Application number: DE1996123229
Authority: DE
Inventors: Arnim Liekweg; Georg Liekweg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: DE19647956A1; DE19623229C2

Description

Die Entfernung der (insbesondere) Sinkstoffe aus Aquarienbecken wird bei den heutigen Betriebsystemen mehr oder weniger dem Zufall überlassen, d. h. die Schmutzstoffe setzen sich irgendwo im Becken ab, werden durch die Fische oder einen mehr oder weniger "punktförmigen" Einlaß-Wasserstrahl, der zumeist im oberen Wasserbereich beginnt, wieder aufgewirbelt, setzen sich wieder irgendwo ab oder gelangen zufällig und erst nach meist mehreren "Stationen" und langer Zeit in einen meist "kleinflächigen" und in einer Aquarienecke befindlichen Ablauf (vgl. D. Untergasser: "Gesunde Diskus und Großcichliden", bede-Verlag, 1991, Bd. I, S.16 ff.). Teilweise wird auch mit mehreren Ablauföffnungen an verschiedenen Stellen oder in einer Reihe gearbeitet, welches offensichtlich auch keine wesentliche Verbesserung gebracht hat. Das Ergebnis ist hohe Wasserbelastung durch Auslaugung der Stoffe und ihre Zersetzung im Wasser bis hin zur Bildung von Mulm, der regelmäßig abgesaugt werden soll.

Zur Vorreinigung des aus dem Aquarium abgesaugten Wassers sind Vorfilter in Gebrauch. Diese ergeben aber nur Sinn, wenn sie wegen der ansonsten schnell erfolgenden Auslaugung der Schmutzpartikel täglich mehrmals gereinigt werden. Sie existieren in Form von Wattefiltern, Schaumstoffplatten oder -patronen u. a. m. und werden häufig in die Hauptfilter integriert. Zu ihrer Reinigung muß in den allermeisten Fällen die Filterung gestoppt werden, so daß sie meist vernachlässigt werden. Auch seit nicht allzulanger Zeit verfügbare Schnellwechsel-Vorfilter bedürfen kurzfristiger Aufmerksamkeit. Die Ausschwemmung ihrer Schadstoffe wird teilweise durch Absorptionsstufen (mit zu erneuerndem Absorptionsmaterial) kompensiert.

Die Hauptfilter haben Bakterienträger aus Wattelagen, Schaumstoff, Tonröhrchen, Schaumglas, Kies u. a. m., die alle mehr oder weniger gute Filtereigenschaften bieten; sie wurden früher außnahmslos von oben nach unten durchströmt, heute wegen der starken Kreiselpumpen meistens von unten nach oben; auch sie müssen jedoch - je nach Qualität und Säuberungsintervallen eines Vorfilters - von Zeit zu Zeit gereinigt werden, was in vielen Fällen zeitaufwendig, zumindest aber mit nicht unerheblichem Frischwasserverbrauch verbunden ist. Darüber hinaus werden bei jeder Reinigung die Bakterienstämme erheblich in Mitleidenschaft gezogen und bringen folglich während der Regenerationszeit deutlich weniger "Nitrifikationsleistung", d. h. einen verschlechterten Abbau des Ammoniums (NH₄⁺) zu Nitrat (NO₃⁻).

Eine gewisse Ausnahme bilden Rieselfilter, die zumeist aus "Bio-Igeln" oder "Bio-Bällen" bestehen und aus Kunststoff hergestellt sind. Sie reinigen sich in der Tat selbst, indem das rieselnde Wasser abgestorbenen und abfallenden "Bakterienrasen" - wenn auch sehr langsam und mit vielen Zwischenstationen - aus dem Filter befördert. Ihr entscheidender Nachteil ist somit ein konstant hoher innerer Verschmutzungsgrad und der Anfall relativ groß-plackiger Schmutzpartikel. Diese sollen aufgefangen werden in einem Nachfilter, der wie der Vorfilter häufig gereinigt werden muß, um die Zersetzung sowie die Auslaugung zumindest in erträglichen Grenzen zu halten.

Allen heutigen Systemen ist gemein, daß sie absolut durch- (wanderungs-) lässig für z. B. Kiemenwürmer, Ciliaten und andere Schädlinge sind.

Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, die Reinigung des Aquariengewässers ohne die mehr oder weniger kurzfristig anfallenden Filterreinigungsarbeiten zu ermöglichen und somit effizienter zu machen. Dabei soll der Schmutz unverzüglich aus dem Aquarium und dem Kreislauf sowie insbesondere auch ein großer Teil der Schädlinge entfernt werden und keine störenden Verwirbelungen des Wassers in dem zu reinigenden Becken entstehen. Bei Warmwasserbecken soll zudem eine Ausnutzung vorhandener Abfallwärme erfolgen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Aquarienanlage nach Patentanspruch 1. Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Das erfindungsgemäße System hat 4 Hauptabschnitte:

1. Kontinuierliche Säuberung des Beckens von Futterresten, Kot und sonstigen Schwebe- und Sinkstoffen durch einen im wesentlichen nur am und nahe dem Boden über die gesamte Beckenbreite schnell laufenden ("laminaren") Wasserstrom, ausgehend von einer oder mehreren Schlitzeinlaßdüsen, gezielt gerichtet auf einen am oder nahe dem Boden über die gesamte Beckenbreite reichenden Schlitzauslaß an der ersten Stirnseite des Beckens. Dieser Wasserstrom setzt sich teilweise und langsamer von dem Schlitzauslaß nach oben fort, bei Warmwasseraquarien gestützt durch eine Stirnflächenheizung über dem Auslaß, läuft unter Mitnahme der aufgeschwommenen Schmutzstoffe an der Wasseroberfläche gegenläufig zu dem "laminaren" Bodenstrom hin zu einer über die gesamte Beckenbreite reichenden Oberflächenabzugsrinne oder zwei Eck-Abzügen an der zweiten Stirnseite des Beckens, an der sich die erste Schlitzeinlaßdüse befindet.
2. Mechanische Vorreinigung des abgeflossenen Wassers durch einen ein- oder zweistufigen Bandfilter mit einer Porenfeinheit von unter 10 µm (je nach Konstruktionsvorgabe), der die groben ausgefilterten Stoffe kontinuierlich und in Minutenschnelle auf dem kürzesten Wege aus dem Wasser entfernt und sie in Behältnissen sammelt und trocknet sowie die feinen Stoffe und Schädlinge in einen Sekundärfilter von langer Standzeit befördert. Der Vorfilter wird kontinuierlich und jeweils vollständig gereinigt.
3. Biologische Reinigung des vorgefilterten Wassers in einem Filter nach dem klassischen Prinzip der Umwandlung von Schadstoffen in Gewässern durch aerobe Bakterien in weniger schädliche Stoffe (Nitrifikation). Die Bakterienträger (durchgängig poröse Substanzen wie z. B. Schaumstoffe, Schaumglas, Filterwatte u. a. m.) werden bewegt und sind unterteilt so angeordnet, daß sie taktweise kontinuierlich gereinigt werden. Der Filter hat ein Stillstands-Belüftungssystem.
4. Mechanisch arbeitender ein- oder zweistufiger Trommel-Nachfilter, der die aus dem Biologischen Filter kommenden Schmutzpartikel je nach Konstruktionsvorgabe mit einer Porenfeinheit von unter 10 µm kontinuierlich ausfiltert und die groben Partikel in Minutenschnelle an den Vorfilter zum Austrag aus dem Wasser befördert, die feinen Partikel und Schädlinge wiederum in einen Sekundärfilter von langer Standzeit. Der Nachfilter wird kontinuierlich vollständig gereinigt.

Im folgenden wird die Aquarienanlage mit Hilfe der Abbildungen beispielhaft im Detail beschrieben. Die Abbildungen sind dabei weder als komplett noch als mäßstabsgetreu zu verstehen, sondern dienen lediglich dem Verständnis. Dargestellt sind typische Realisationen der vier Hauptkomponenten Aquarium 100, Vorfilter 200, Hauptfilter 300 und Nachfilter 400.

Fig. 1 zeigt die gesamte Aquarienanlage.

Fig. 2 zeigt den Ultraschallschwingkopf.

Am Boden des Aquarienbeckens 101 befinden sich die Einlaßschlitzdüsen 102, 103. Die erste Düse 102 besteht aus einem Hohlkörper in Form eines Kegels mit einem Wasserzulauf an der Kegelbasis. Dieser Kegel liegt in voller Länge mit der oberen Mantelfläche im Beckenboden horizontal an der gesamten ersten Stirnseite des Beckens an, von der die "Laminarströmung" ausgehen soll. Oberhalb der Berührungslinie Kegel/Stirnseite ist der Kegelmantel längs-geschlitzt. Auf diesem Schlitz sind zwei Längswände aufgesetzt. Diese sind mit Seitenabdichtungen zunächst senkrecht nach oben geführt, zur Beckenseite hin abgeknickt, und dann wieder schräg nach unten fortgesetzt. Vorzugsweise liegen in diesem schrägen Teil zwischen den Längswänden parallel untereinander verbundene, schwenkbare Leit-"bleche", durch welche die Strömungsrichtung verändert werden kann. Nach dem Ende der Leitbleche verlaufen die immer noch parallelen Längswände wieder horizontal, so, daß die untere Längswand mit ihrer Oberseite eine Linie mit der Oberfläche des Beckenbodens bildet. Die obere Längswand endet eher als die untere und kann vorzugsweise geringfügig aus der Parallele zur unteren herausgenommen werden, so daß die Austrittsgeschwindigkeit (und damit die mitgerissene Menge des Wassers aus dem Becken) verändert werden kann, bei etwa gleicher Zulaufmenge an Wasser.

Die zweite Düse 103 (und bei längeren Becken noch weitere) liegt ebenso über die gesamte Beckenbreite im Boden mit der oberen Mantelseite des Kegels parallel unterhalb der Bodenoberfläche. Die Mantelseite ist oben geschlitzt. Am Schlitz sind parallele Längswände mit Seitenabdichtung in Richtung des Laminarstromes angesetzt, wobei die obere Längswand mit dem Boden der abgewandten Seite ("links"), die untere mit dem Boden auf der Auslaßseite ("rechts"), eine Linie bildet. Es entsteht also ein leichter Bodenabsatz. Die vorzugsweise schwenkbaren Leitbleche liegen somit horizontal, die untere Längswand ist länger als die obere - wiederum verstellbare Längswand. Die Düse wird zweckmäßigerweise so in den Boden gelegt, daß der Auslaßschlitz aus optischen Gründen schräg zur Beckenrückwand zeigt; die Düse wird dann folglich länger ausgeführt als die Stirnseitendüse.

Der Hauptauslauf 104 des Aquariums besteht in seinem Unterteil ebenfalls aus einem Kegel-Hohlkörper, mit dem Auslauf an der Kegelbasis, erstreckt sich über die gesamte Beckenbreite und liegt an der dem Einlaß 102 gegenüberliegenden Stirnseite des Beckens an. Dieser Kegel ist wie die erste Einlaßdüse längsgeschlitzt. Der Schlitz wird durch 2 seiten- abgedichtete Längswände senkrecht nach oben fortgeführt, bis er über den Bodengrund genügend (bis etwa 3 cm) herausragt. Die in Richtung Aquariummitte liegende Längswand ist dann in Richtung Aquariummitte schräg nach unten abgeknickt und läuft bis an den Bodengrund heran und von dort mit ihrer Oberseite in Höhe der Bodenoberfläche noch ein kurzes Stück horizontal weiter. Sie bildet somit eine fließgünstige Führung für den Laminarstrom und gleichzeitig eine Absetzzone für aufgewirbelten Bodengrund (Sand, feiner Kies etc.), ohne den Transport der auszutragenden Sinkstoffe wesentlich zu behindern. Eine Hochführung der Längswände über den Bodengrund hinaus ist bei grobem Kies als Bodengrund nicht erforderlich.

Die Einlaßschlitzdüsen 102, 103 und der Hauptauslauf 104 sind in ihrem aus dem Aquariumboden ragenden, also sichtbaren Teil mit dem gleichen Material beschichtet, aus dem die Bodenoberfläche besteht. Kegelwinkel, Ein/Auslaßöffnungen und Schlitze sind so dimensioniert, daß die Strömungsgeschwindigkeit in den Schlitzen überall gleich ist.

Alternativ zu den Kegelkörpern können drei- oder vierseitige "Pyramiden" oder geschlitzte Rohre oder lange Quader verwendet werden, in die mit Innenverteilung durch ein mehrfach gelochtes Rohr oder von außen durch mehrere Rohre Wasser zufließt bzw. abgesaugt wird, um auf diese Weise auch gleichmäßige Fließgeschwindigkeiten in den Schlitzen zu erreichen.

Der Oberflächenabzug besteht aus einer innen an der ersten Aquariumstirnseite (über der ersten Einlaßdüse 102) befindlichen Rinne 105 in horizontaler Lage; ihre Überlaufkante ist entsprechend dem Stand der Technik mit Durchflußkerben versehen, so daß aufgeschwommene Blätter etc. nicht in die Rinne gelangen können; sie hat an beiden Enden in den Ecken des Aquarienbeckens Fallrohre, die längsverschiebbar und abgedichtet in je einem Fallkanal 106 münden, der jeweils aus einer Seitenscheibe, der Stirnscheibe und einer eingeklebten Platte besteht, so daß die Fallkanäle die Schnittform eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks haben. Alternativ zu der Rinne 105 läuft das Oberflächenwasser direkt über der eingeklebten Platte (Basis des Querschnitt-Dreiecks: "Sehnenkante") in die Fallkanäle. Die Sehnenkante besteht in diesem Falle aus einer abdichtenden Gummiplatte mit mehrfach gekerbter Oberkante, die von einer Federklemme gehalten höhenverschiebbar und mit den Seitenscheiben formschlüssig auf der weiter nach unten führenden eingeklebten Platte sitzt. Die Fallkanäle münden über der Bodenscheibe des Beckens in Abflußschläuche. Die erste Einlaßdüse 102 hat den dreieckigen Fallkanälen 106 entsprechende Abkantungen zu den hinteren äußeren Ecken.

Alternativ bestehen die Fallkanäle aus senkrecht in den Ecken stehenden Kunststoff-Hohlprofilen mit dem Querschnitt eines rechtwinkligen, gleich schenkligen Dreiecks, mit abgedichtet vertikal verschiebbaren Kopfstücken, die auf der oberen Kante eingekerbt sind.

Sämtliche Wasser- Zu- und Ableitungen werden über oder durch die erste Stirnscheibe geführt, um das Aquarium auch außen an 3 Seiten von störenden Technikkomponenten freizuhalten.

Das durch den Hauptauslauf 104 ausfließende Wasser wird in der Sammelleitung zum Vorfilter durch ein Drosselventil 108 (Regulier- und Absperrventil) geführt. Der Leitungsquerschnitt ist so bemessen, daß bei fehlender Drosselung das gesamte dem Becken zugeführte Wasser durch diese Leitung abfließt. Erst mit erfolgender Drosselung fließt Wasser über die Oberflächenabzugsrinne 105 in einen Vorrats- und Ausgleichsbehälter 109, von wo es mit einer Pumpe 110 in die Sammelleitung nach dem Drosselventil 108 gedrückt wird. Der Boden des Ausgleichsbehälters 109 ist konisch nach unten laufend ausgebildet, die Pumpe 110 saugt unmittelbar über der Konusspitze an, so daß sich in dem Behälter kein Schmutz absetzen kann.

Durch diesen Ausgleichsbehälter 109 mit der Pumpe 110 wird der Wasserstand in dem Becken und dem Vorfilter stets auf Normalhöhe gehalten, und ein kurzfristiges Nachfüllen von Wasser als Verdunstungsausgleich entfällt.

Der vorzugsweise zweistufige Vorfilter 200 besteht aus einem mit Wasser gefüllten Filterbecken 201 und zwei von obenher einzubringenden Filtereinsätzen 202, 203.

Der Grobfilter-Einsatz 202 besteht aus einem an der oberen Breitseite offenen, langen, abgeflachten Quader 204 mit starken Stirn- und Seitenwänden. Diese Wände sind zu der offenen Quaderseite hin von glatter Oberfläche (z. B. mit Flachglas belegt). Quer zur Längsrichtung sind die Längsseiten des Quaders so mit mehreren festsitzenden Rundstäben 205 oder Stabrollen verbunden, daß diese mit ihrem sichtbaren Umfang und der glatten Oberfläche eine Ebene bilden. Angelegt an diese "offene" Oberfläche und gespannt durch eine Antriebsrolle 206 und eine festsitzende zumindest halbrunde Umlenkfläche 207 (Halbrohr) (beide haben parallel laufende Längsachsen) mit äußerst glatter Oberfläche (z. B. Quarzglas oder polierte Hartkeramik), umläuft ein schräg zur Laufrichtung oder V-förmig geklebtes endloses Filterband 208 mit einer Porengröße von z. B. 15 µm den Quader 204 auf der Oberseite von der Antriebsrolle 206 ausgehend in Längsrichtung. Die Antriebsrolle 206 ist dreigeteilt, erstreckt sich über die gesamte Bandbreite und hat eine leicht verformbare Oberfläche (z. B. Silikon- Gummi). Seitlich angelegt ist je eine Führungsscheibe für das Filterband, mit etwas größerem Durchmesser als die Antriebsrolle. Der mittlere Teil der Rolle 206 wird über seine Welle angetrieben, die rechten und linken Teile sind frei drehbar auf der Welle gelagert und dienen zur Stützung/Spannung des Filterbandes. Auf diese Weise werden Längenunterschiede innerhalb des Bandes besser "verkraftet".

Die Umlenkfläche 207 ist etwas länger als das Band breit, hohl, hat eine seitliche Luftzuführung und an der von dem Filterband bedeckten Seite einen Schlitz, der etwa quer zum Band in einem spitzen Winkel zu der Längsachse des Halbrohres (oder Rohres) läuft. Der Schlitz ist etwas länger als die Öffnung des Quaders breit ist. Alternativ wird der Schlitz als eine eng und versetzt liegende Doppelreihe von Löchern ausgeführt.

Etwa in der Länge des Mittelteils der Antriebsrolle 206 kurz vor Verlassen derselben durch das Band, drückt eine parallel zur Antriebsrolle geführte, freilaufende Walze 209 mit ihrem Eigengewicht oder federungsgespannt (oder pneumatisch oder hydraulisch) auf das Band, so daß eine erhöhte Reibung zwischen Antriebsrolle und Band 208 entsteht, ausreichend für eine sichere Fortbewegung des Bandes. Über die Öffnung des Quaders wird eine an beiden Längsseiten des Quaders abgedichtet befestigte Haube 210 gesetzt, die an der Antriebsseite ihre größte Höhe hat und zu der Seite mit der Umlenkfläche 207 hin degressiv abfällt, bis ihr Dach das Band 208 fast berührt. Das untere Ende der (hohen und in Richtung Umlenkfläche gekippten) Stirnseite der Haube berührt das Band nicht. In die Haube 210 integriert ist eine weiche, flache Gummidichtung, die senkrecht und an dem Band leicht anliegend die Quaderöffnung umläuft und nur die Stirnseite der Quaderöffnung an der Seite der Umlenkfläche 207 ausspart. Oberhalb dieser Dichtung wird das Schmutzwasser in den Haubenbereich an der Antriebsseite eingeleitet und durch zwei Leitbleche 211 so gesteuert, daß es das Band von unten nach oben überspült, das Filterband aufgrund seiner Schwerkraft durchfließt und aus einer Öffnung 212 mit Rohrstutzen in einer Seite des Quaders wieder herausläuft. Schließlich wird das Wasser in einem Rohr zu dem Fein-Vorfilter 203 geleitet. Die Antriebsrolle 206 wird so gedreht, daß das Filterband 208 von ihr ausgehend über die Quaderöffnung hin zu der Umlenkfläche 207 läuft.

An der Umlenkfläche 207 dreht sich hochtourig eine mit Hochflorgewebe bespannte Walze 213 mit ihrer Längsachse in gleicher Richtung wie der oben beschriebene Schlitz in der Umlenkfläche 207. Sie wird so an das Band herangeführt, daß die Florspitzen das Band an dessen beiden Rändern gerade eben berühren. Die Florspitzen treffen auf das Band gegen dessen Laufrichtung. Die florbespannte Walze 213 hat die gleiche Wirkung wie ein schnell bewegtes Tuch, das die auf dem Band festgehaltenen Schmutzpartikel schräg gegen dessen Laufrichtung fortwischt und -schleudert und sich nicht von der Bandoberfläche lösende Partikel zur Seite schiebt; beides unterstützt durch leichte Druckluft, welche durch den Schlitz (oder Lochschlitz) in der Umlenkfläche 207 geschickt wird. Der so vom Band fortgeschaffte Schmutz wird in Behältnissen aufgefangen und trocknet dort. Die Hochflorwalze hat beidseitig eine Lager- und Antriebswelle, über die sie von einem Elektromotor angetrieben wird (typische Drehzahl: 3000 U/min.); sie hat 2 tiefe, sich gegenüber liegende Längsnuten, in deren Verlängerung zeigend die Welle rechts und links der Walze durchbohrt ist und in dieser Bohrung je eine Doppelspindel, in der Mitte gehalten, mit gegenläufigen Gewinden der beiden Spindelseiten, so daß 2 rechteckige Spannstangen mit je 2 Gewindeköpfen einen zunächst lose über die Walze geschobenen Schlauch aus Hochflorgewebe gleichmäßig in die Längsnuten einziehen und somit spannen.

Alternativ zu der Hochflor-Walze kann eine hochtourig laufende Rotationsbürste eingesetzt werden (in der Abbildung nicht dargestellt). Es genügt die Qualität einer runden Flaschenbürste, jedoch muß die Länge der Borsten von beiden Bürstenrändern her zur Mitte hin so abnehmen, daß die Borstenspitzen das Band auf der ganzen, spitzwinklig zur Längsachse der Umlenkfläche laufenden Berührungslinie gleich leicht treffen, um so ihr Knicken und seitliches Ausbrechen aus dem Mittelbereich und eine Beaufschlagung des Bandes zu vermeiden.

Alternativ zu Hochflorwalze und Rotationsbürste mit Radialborsten kann eine Rotations-Flachbürste eingesetzt werden, deren Mittelwelle so außerhalb des Bandbereiches positioniert und angetrieben ist, daß das Band auf seiner gesamten Scheitellinie schräg gegen seine Laufrichtung abgebürstet wird (vgl. Flachbürste 224 beim Feinfilter 203).

Der beschriebene Filter 202 ist auch für andere als aquaristische Zwecke einsetzbar. Dabei wird das Band alternativ zu den bisher beschriebenen Ausführungen z. B. mit einer Rotationsbürste mit radial an einer Mittelwelle befestigten schmalen Flachbürsten-Flügeln schräg zum Bandlauf gereinigt. Außerdem wird das Band fakultativ in einen oder mehrere oben offene Behälter mit Reinigungsflüssigkeit weitergeführt und durch quer zur Laufrichtung liegende Walzen in diese Flüssigkeit getaucht, um danach mit Druckluft in den beschriebenen Formen auf ganzer Breite ausgeblasen zu werden und über einen Ultraschall-Reinigungskopf zu der Antriebswalze zurückzulaufen.

Bei Einsatz des Filters zur Gasentstaubung wird er, ohne Wasserbad, mit horizontalem oder abfallendem Bandlauf betrieben und mit einer Walzendichtung (Walze dichtet Ausgang des Filterbandes aus der Haube ab) und einem Abstreifer (zum Abstreifen von Material an der Walze) versehen. Diese sind an der Schmalseite der Filterhaube, wo das Filterband die Haube verläßt, angebracht und verlaufen über die ganze Haubenbreite. Zu- und Ablauf-Gasmenge werden alternativ durch Gebläse kontrolliert gleichgehalten. Der festgehaltene Schmutz wird nach Austritt aus dem Haubenbereich mit aufgesprühter, geeigneter Flüssigkeit gebunden und danach schräg nach oben von einem der beschriebenen Reinigungsgeräte in einen Behälter geschleudert. Die Ultraschallstufe (siehe weiter unten) wird ebenfalls mit geeigneter Reinigungsflüssigkeit (und Sekundärfilter) betrieben, wobei der Schwingkopf und die Gegenhaube zu dem Band hin beide durch Rutschdichtungen hinreichend abgeschlossen werden. Dennoch austretende Reinigungsflüssigkeit wird in einer Wanne aufgefangen und dem Sekundärfilter durch eine Pumpe zugeführt.

Das vorgereinigte Band 208 hebt an der Unterseite von der Umlenkfläche 207 ab und läuft in einigem Abstand von der Quaderunterseite zurück zu der Antriebsrolle 206.

Alternativ zu der geschlitzten Umlenkfläche 207 kann eine Umlenktrommel mit klein- und enggelochter Mantelfläche eingesetzt werden, die sich auf einer Hohlachse dreht (in der Abbildung nicht dargestellt). An der Hohlachse befestigt ist in spitzem Winkel zu ihrer Längsrichtung ein flacher Luftkanal, der in der Breite der Quaderöffnung rutschend und hinreichend luftdicht die Mantelinnenseite in dem Bereich berührt, in dem außen das Band von der "Hochflorwalze" (oder Bürste) gereinigt wird. Die Hohlachse ist im Bereich des Luftkanals durchbohrt, so daß Pressluft nur in den Bandreinigungsbereich gelangt.

Alternativ zu der Umlenkfläche 207 kann ferner eine Radial-Flügelwalze mit mehreren um die Längsachse (wendeltreppenartig) leicht gewundenen Flügeln eingesetzt werden, vergleichbar den Flügeln in einem konventionellen Rasenmäher, jedoch bis zu der Achse/Hohlachse gegen diese abgedichtet durchgeführt (in der Abbildung nicht dargestellt). Die beiden Stirnflächen der Flügelwalze sind kreisförmig so durch auf der Achse befestigte Scheiben abgedeckt, daß die Flügelspitzen mit dem Scheibenumfang eine Ebene bilden. In einer der Scheiben befindet sich zwischen jedem Flügelpaar ein Loch. Diese Scheibe gleitet an einem am Rahmen des Filtereinsatzes festsitzenden Luftzuführungsloch hinreichend abgedichtet vorbei. Die Luftzuführung trifft die Scheibe an der Stelle, die in ihrer Fortsetzung zwischen den Flügeln den Reinigungsbereich des Bandes ausmacht. Bei der alternativ möglichen Wahl einer Hohlachse für die Flügelwalze wird eine radiale Bohrung in diese Achse auch an die Stelle gelegt, die durch die Hohlachse eingeblasene Luft nur in den Reinigungsbereich des Bandes gelangen läßt.

Der Filtereinsatz 202 wird schräg ansteigend mit der Antriebswalze 206 unten in das Filterbecken 201 eingesetzt und so gehalten. Die Wasserzuführung erfolgt durch eine Stirnwand des Filterbeckens über ein Rohr mit Kupplung in die Stirnseite der Haube. Der Abfluß erfolgt über den seitlichen Rohrstutzen und die fortführende Leitung aufgrund der Schwerkraft zu dem Fein-Vorfilter 203.

Das Band 208 transportiert somit die ausgefilterten Schmutzpartikel einschließlich Sandkörnern auf gerader Linie schräg nach oben aus dem Wasser heraus, wird im oberen Umlenkbereich von der Bürste 213 vorgereinigt und tritt kurz nach dem Abheben von der Umlenkfläche 207 in einen flachen Tunnel 214a ein, der oberhalb der Wasseroberfläche beginnt und gedichtet an dem Kopf 215a eines Ultraschall-Schwingelements 216 unter Wasser befestigt ist. Der Tunnel verhindert, daß etwa an der Bandoberseite verbliebener oder an seiner Unterseite festgesetzter Schmutz in das Wasser des Filterbeckens gelangen kann.

Das runde oder kantige Schwingelement 216 hat zwei gleichartige Köpfe 215a, b, an dessen oberem das Band 208 unmittelbar vorher oder anliegend vorbeiläuft. Die Köpfe sind gegenständig an das Schwingelement 216 angeschraubt und bestehen aus einer Metallplatte von der Breite des Bandes 208, in die mehrere Nuten quer zur Laufrichtung des Bandes eingelassen sind, die an ihrem Boden genügend Wasser, das durch das Band in die Nuten gesaugt wurde, seitlich abfließen lassen können. Die Nuten haben einen in Hinblick auf die Energieabstrahlung günstigen Querschnitt, der die Schwingungswirkungen auf das unmittelbar vor ihnen oder an den nicht genuteten Oberflächenresten der Kopfplatte anliegende und rutschende Band 208 optimiert. Die Kopfplatte 215a wird nach beiden Seiten nicht-genutet fortgesetzt. In diese Fortsetzungsstücke, die auch aus angeschraubtem Kunststoff bestehen können, wird je ein Kanal längs so eingelassen, daß er Öffnungen zu dem unteren Teil der Nuten hat, so daß durch diese Kanäle praktisch nur Wasser gesaugt werden kann, welches das in Schwingung befindliche Band 208 durchlaufen und den gelösten Schmutz von dem Band wegtransportiert hat. Auf die Schwingköpfe 215a, b wird unten im Zusammenhang mit Fig. 2 noch einmal eingegangen werden.

Das "Reinigungswasser" wird von einer Pumpe über eine Schlauchleitung in einen Sekundärfilter gesaugt (in der Abbildung nicht dargestellt). Nach der dortigen Reinigung läuft es (in gleicher Menge wie abgesaugt) in eine Haube, die seiten-abgedichtet fest mit den Fortsetzungsstücken verbunden über dem Band liegt und deren Längs-Stirnwände soweit an die Kopfplatte 214a herangeführt sind, daß sie gerade noch das Band 208 frei durchrutschen lassen. Auf diese Weise kann nur sekundär gereinigtes Wasser das Band durchfließen.

Fakultativ ist der Filtereinsatz 202 mit einem nicht drehbaren, äußerst glatten Spannrohr 217 (z. B. Quarzglas) quer zum Filterband ausgerüstet, das durch zwei seitliche parallel nach unten laufende Stege (beide senkrecht zu dem Quader) fest gehalten wird und an dem das Band 208 entlangschleift. Die Stege sind aufgrund von Langlöchern an der Schraubstelle zu dem Quader längs verschiebbar, so daß das Band an dieser Stelle zusätzlich gestrafft werden kann, indem es gleichweit aus der Parallelen zu der gegenläufigen Bandseite herausgedrückt wird. Das sich so ergebende Dreieck zwischen den unteren Abhebepunkten von Umlenkfläche/Antriebsrolle und der Scheitellinie des nicht drehbaren Spannrohres 217 wird ausgenutzt, um durch einseitige Verschiebung des Rohres in parallel zur Hypotenuse des Dreiecks laufenden Langlöchern (mit Feststellschrauben) auf der Rohrseite in den Stegen, unterschiedliche Dreiecke und damit durch unterschiedliche Umlaufstrecken einseitige Straffungen des Bandes herbeiführen zu können, welches bei nachlässiger Bandherstellung oder unterschiedlicher Banddehnung im Betrieb von Vorteil ist, da an der Umlenkfläche/-Trommel ein sehr gleichmäßiger Bandzug wegen der davon abhängigen Dichtwirkung zwischen Band und Umlenkfläche/-Trommel benötigt wird.

Die Verwendung eines feststehenden "Rutschrohres" 217 verhindert ein Herausdrehen des Bandes aus seiner Längsrichtung, wie dieses bei einer sich drehenden Trommel/Walze der Fall wäre.

Beim Fein-Filtereinsatz 203 umläuft ein schräg zur Laufrichtung oder V-förmig geklebtes gespanntes Endlosfilterband 218 mit einer Porenfeinheit von deutlich unter 10 µm (z. B. Stahl-Köpertresse) eine große Trommel 219 unter Wasser und eine kleine Umlenkwalze 220 über Wasser sowie einen Hohlraum 221, dessen obere Spitze kurz aus dem Wasser herausragt. Die Trommel 219 wird durch eine Hohlwelle in entgegengesetzter Richtung wie die Antriebswalze 206 des Grobfilters 202 angetrieben, ihr Mantel besteht aus einem festen grobmaschigen Sieb, das sich an die starkwandigen seitlichen silikonummantelten Trommelscheiben so anschließt, daß es mit ihren Umfangsflächen eine Ebene bildet. Der Hohlraum 221 hat starke Seitenwände und schließt mit einer Rutschdichtung an den von dem Band 218 nicht bedeckten Teil der Trommel 219 an und setzt sich mit gegen das Band gerichteten, mit Glas belegten Flächen, oder leicht gewölbten Stirnflächen, auf der steigenden Seite des Bandes bis kurz über das Wasser fort und fällt dann gegen die fallende Bandseite ab, bis er das Band unter Wasser trifft, und dann weiter bis an die Trommel heran. Die Stirnseiten des Hohlkörpers 221 sind auf den vom Band 218 bedeckten Flächen bis auf eine seitlich und an den beiden oberen Enden verbleibende Dichtungsfläche offen und (wie bei dem Quader 204 des Grobfilters 202) mit Stützstäben oder -rollen verbunden. Zu der Trommel 219 hin hat die untere, gebogene Wand des Hohlkörpers eine Öffnung 222, durch die das gefilterte Wasser in die Trommel 219, von dort durch Öffnungen in der Hohlwelle und von dort zusammen mit dem durch das Filterband 218 und den Trommelmantel eingeströmten Wasser über eine Leitung 223 aus dem Filterbecken 201 heraus in den biologischen Filter 300 gesaugt wird. Der Feinfilter-Einsatz 203 hat eine horizontal abgedichtet zusammensetzbare Haube 221, die über der Wasseroberfläche offen ist und unter Wasser nur die Zuleitung von dem Grobfilter her aufnimmt und eine abgedichtete Öffnung für das Ultraschall-Schwingelement 216 besitzt.

Das Band 218 wird an der Umlenkwalze 220 von einer dem Grobvorfilter gleichartigen schräg laufenden Walze mit Hochflorstoff oder einer der oben beschriebenen gleichartigen Bürste 224 oberflächlich gereinigt.

Der Feinfilter 203 ist so dimensioniert und in dem Filterbecken eingesetzt, daß das Band 218 nach dem Wiedereintauchen ins Wasser durch den zweiten (unteren) Kopf 215b des Schwingelements 216, ebenfalls mit Haube 214b und Zu- und Ableitungen sowie Pumpe zu einem Sekundärfilter, nachgereinigt wird.

Alternativ zu dem beschriebenen und in der Abbildung dargestellten Band-Vorfilter 200 wird ein ein- oder zweistufiger Trommelvorfilter eingesetzt, mit folgenden Merkmalen:
Wie bei dem weiter unten beschriebenen Nachfilter 400 drehen sich zwei Trommeln in zwei durch den Filterbehälter und rohrförmige, horizontale Abteilungen gebildeten Räumen, mit gleichen Ultraschall- Reinigungsvorrichtungen, jedoch ist auch die Zulaufseite der Ultra schall-Haube des Grob-Teils rundum zu dem Filtermantel hin abgedichtet. Der Filterbehälter ist oben offen und nur soweit mit Wasser gefüllt, daß die Filtertrommeln mit ihrem oberen Teil nicht wasserbedeckt sind; die horizontalen "Rohrkammern" sind dicht über der Wasseroberfläche abgeschnitten und offen. An der Hohlachse ist vorzugsweise ein zusätzlicher, senkrecht nach oben bis abgedichtet an den Filtermantel herangeführter, schmaler Lufttunnel befestigt, der den Filtermantel in spitzem Winkel zu der Achsrichtung auf ganzer Breite trifft. Für die Versorgung des Tunnels mit Druckluft ist eine Seite der Hohlachse längs zweigeteilt und zusätzlich durchbohrt. In dem Berührungsbereich Band/Lufttunnel wird das Band außen durch ein Rotationselement mit den Merkmalen wie beim Bandvorfilter mechanisch gereinigt.

Da der Trommel-Vorfilter kaum Sand/Feinkies ausfiltert, ist bei seiner Verwendung ein Sandabscheider 111 wesentlicher Bestandteil, der in der Sammelleitung zum Vorfilter 202 vor dem Absperr/Drosselventil 108 liegt. Durch allmähliche gleichmäßige Vergrößerung des Rohrquerschnitts der Sammelleitung wird die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers soweit reduziert, daß sich Kies und auch Feinsand am Rohrboden absetzen. In der Absetzzone läuft die Sammelleitung genügend schräg nach oben, so daß der Sand/Kies bei Wasserstillstand Tendenz zum Zurückrutschen an den Anfang der Zone zeigt, wo unten aus der Sammelleitung ein Rohrstutzen 112 herausführt, auf den ein Schlauch geschoben wird. Dieser Schlauch 113 wird zunächst mit gleichmäßiger Krümmung, danach gerade senkrecht nach oben bis über die Wasseroberfläche des Aquariums geführt und dort offen, sicher und abnehmbar befestigt. Nach Abstellen des Filterkreislaufs wird das offene Schlauchende von Hand abgesenkt, so daß der Sand/Kies von zum Teil aus dem Vorfilter rückströmendem Wasser ausgespült wird. Das "offene Verschlußsystem" des Sandabscheiders umgeht Störungen durch Sand in einem sonst erforderlichen Ablaßventil.

Der biologische Filter 300 besteht aus einem (zweckmäßigerweise) zylindrischen, geschlossenen und aufrecht stehenden Gefäß 301, in das vorgereinigtes Wasser aus der Leitung 223 am oberen Rand fast tangential durch ein nach innen reichendes Rohr eingesaugt wird. Der Wasserstrahl setzt ein mittig angeordnetes horizontales Schaufelrad 302 nach Stand der Technik in Drehbewegung, dieses gibt über ein darunterliegendes zwei- oder mehrstufiges auf einer horizontalen Trennwand 303 befestigtes Reduktionsgetriebe die Drehbewegung an eine Welle 307 ab, die die Längsachse des Zylinders darstellt und auf der das Schaufelrad frei gelagert ist. Die Welle dreht sich in je einer Mittelbohrung der genannten und einer weiteren Trennwand 304, die dicht über dem Gefäßboden horizontal sitzt. Die obere Trennwand hat z. B. drei auf halbem Radius des Zylinders im Winkel von je 120° zueinander liegende Öffnungen 305a genügender Größe. Die untere Trennwand 304 hat drei entsprechende Öffnungen 305b, jedoch gegen die oberen um 60° versetzt. Durch die obere Trennwand 303 strömt das Wasser in den Mittelraum des Zylinders mit den Bakterienträgern 306, die von der Mittelwelle 307 in Drehung und bei Ausstattung des Reduktionsgetriebes mit einem Pleuelantrieb in hin- und hergehende Teildrehbewegung versetzt werden. Mindestens sieben Bakterienträgerplatten 306, z. B. aus durchgängig porösem Schaumstoff oder zwischen 2 Siebwänden gefaßten Schaumglas- oder Tonkörper o.a., sind in Rahmen gefaßt und in ganzer Länge federnd an der Mittelwelle befestigt. Die Rahmen reichen radial durch den Mittelraum des Zylinders und sind zu den beiden Trennwänden 303, 304 sowie dem Zylindermantel mit einer Gummidichtung versehen, die an den Flächen rutscht. Die Mantelseite ist vorzugsweise mit mehreren in den Zylinderraum ragenden halbrunden und senkrecht verlaufenden Aufwölbungen versehen, die die an der Mittelwelle federnd gelagerten Rahmen während der Drehung solange in der Bewegung innehalten lassen, bis die Federkraft die mantelseitige Dichtung plötzlich über die Aufwölbung schnellen läßt. Dadurch entsteht ein verstärkter Wasserstrom durch die Bakterienträgerplatten 306, die im übrigen aufgrund der in den Trennwänden versetzt angebrachten Öffnungen 305a, b wechselweise in beiden Richtungen durchflossen und somit kurzfristig gereinigt werden.

Bei der alternativen Verwendung von in Siebwänden gefaßten Schaumglasröhrchen als Körper werden zunächst zwei unterschiedlich große Röhrchen ineinander gesetzt und durch mehrere auf einen O-ring befestigte Stäbchen, die zwischen die beiden Röhrchen geschoben werden, gleichmäßig auf Abstand gehalten, so daß die Filteroberfläche gegenüber der freien Durchflußfläche wesentlich vergrößert wird. Diese Doppelröhrchen werden über- und nebeneinander senkrecht zum Radius horizontal oder schräg gelegt, so daß sie eine Wand bilden. Typische Durchmesser der Röhrchen sind 15 und 25 mm für den Außen- und 10 und 20 mm für den Innendurchmesser.

Alternativ werden die Rahmen federnd sowie das Reduktionsgetriebe fest an dem Mantel befestigt und die Trennwände 303, 304, starr verbunden durch die Mittelwelle, und vorzugsweise mit mehreren nach innen liegenden radial verlaufenden Auswölbungen versehen, drehen sich leicht abgedichtet zu dem Mantel, so daß die Rahmen von den Aufwölbungen über die an den Trennwänden 303, 304 anliegenden Dichtungen aus ihrer Lage gezogen werden und bei Überspringen der Wölbungen durch die Federkraft in ihre ursprüngliche Lage beschleunigt zurückgezogen werden. Im übrigen werden auch bei dieser Anwendungsform die Bakterienträger in wechselnder Richtung durchflossen und dadurch gereinigt.

Bei einer alternativen Realisierung der Bakterienträger unter Verwendung von Ton- oder Schaumglasröhrchen werden die Trennwände 303, 304 mit einem oder mehreren radialen Schlitzen versehen, und anstelle der Rahmen einschließlich Schaumstoff (oder z. B. auch Watteplatten) wird eine Vielzahl von radial verlaufenden Trägerleisten an der Mittelachse über- und nebeneinander liegend befestigt, die sich in ihrem Verlauf nach außen V-förmig in zwei- bis dreiteilige Trägerleisten teilen und soweit an den Mantel heranreichen, daß sie von dort befindlichen senkrecht laufenden Aufwölbungen in der Drehbewegung noch kurzzeitig, aber genügend zwischengebremst werden. Die Trägerleisten mit hochkant rechteckigem Querschnitt sind an ihrer Oberseite mit von Mittelwelle zu Mantel schräg fallenden und senkrecht endenden aufeinanderfolgenden Kerben von gleicher Länge wie die Röhrchen versehen, die auf sie aufgeschoben werden. Die Röhrchen liegen somit leicht schräg nach außen (d. h. zum Mantel hin) - unten geneigt radial in dem von oben nach unten durchflossenen Zylinder 301 und bilden damit für die Bakterienkulturen besonders günstige Ruhezonen in ihrem Inneren. Andererseits werden sie durch das ruckartige Abrutschen der Leisten von den Aufwölbungen genügend bewegt, so daß sich auch aus ihrem Inneren der Schmutz "herausrüttelt".

Eine Alternative wird erreicht, indem ohne Aufwölbungen am Mantel dort radial nach innen verlaufende feststehende Leisten gleicher Ausbildung befestigt werden, die vertikal soweit unter der Drehebene der an der Mittelachse befestigten Trägerleisten liegen, daß die Röhrchen der gedrehten Leiste beim Überlaufen der Röhrchen an der feststehenden Trägerleiste leicht angehoben und etwas gedreht werden. Die Röhrchen der feststehenden Trägerleisten werden nachfolgend durch die Röhrchen der nächstunteren umlaufenden Trägerleiste gehoben und gedreht, usw. Weitere Bauformen ergeben sich durch fast horizontale/radiale oder vertikale Einzelaufhängung der Röhrchen an Befestigungen, die mechanisch bewegt werden, z. B. Nylonfäden.

Allen Ausführungsformen des Bio-Filters 300 gemeinsam ist die Unterteilung und eine gleichmäßige oder ruckweise Bewegung der Bakterienträger (bei Trägerplatten 306 zusätzlich noch gegenläufig wechselnde Durchströmung), so daß Schmutz leicht und taktweise kontinuierlich zwangsläufig ausgeschwemmt und nach unten ausgespült wird.

Alternativ hat der Bio-Filter folgende Ausgestaltungsmerkmale:
Die obere und die untere Trennwand 303, 304 haben je einen schmalen radialen Schlitz, übereinanderliegend. Die Trennwände 303, 304 sind mit der Mittelwelle fest verbunden und drehen sich gegenüber dem Mantel, leicht abgedichtet. Am Mantel sind nach innen laufend senkrecht stehende Rahmen befestigt, die dünne Platten aus Schaumglas umfassen. Zum Beispiel acht Platten reichen radial bis dicht an die Mittelwelle heran, die nächsten laufen jeweils im Abstand von ca. 0,5 cm parallel zu diesen bis auf ca. 0,5 cm an die nächste der acht Radialplatten heran. Das Wasser fließt also streifenförmig umlaufend senkrecht mit großer Geschwindigkeit jeweils zwischen mehr als zwei Platten von oben nach unten, während zwischen den übrigen Platten das Wasser ruhig verweilt. Der Wechsel zwischen Ruhe- und Strömungszonen an den Platten fördert die Bakterienbildung und -tätigkeit und reinigt taktweise.

Anstelle der Platte können auch Ringe (kurze Röhrchen) über senkrecht stehende Trägerleisten geschoben werden; diese Ringe bilden dann ein senkrechtes "Rohr" und werden innen und außen bespült. Die Trägerleisten sind oben und unten an dem Rahmen befestigt.

Zwischen der unteren Trennwand 304 und dem Zylinderboden dreht die Mittelwelle 307 einen konventionellen Rührarm, so daß von dort der Schmutz mit Wasser unverzüglich durch das Abflußrohr 309 in der Mantelwand abgesaugt wird. Das Abflußrohr ist nach Austritt aus dem Mantel bis an den Deckel des Zylinders hochgezogen, bevor es dann wieder zu der Hauptfilterpumpe 310 abfällt (nicht in der Abbildung dargestellt). An der obersten Stelle ist es durch einen Steckschlauch geringen Querschnitts mit dem Filterinnenraum oberhalb des Schaufelrades verbunden. Er wird zum Füllen des Filters abgezogen und dient im Betrieb - unter Inkaufnahme einer geringen by-pass-Menge ungefilterten Wassers - als kontinuierlicher Abzug manchmal anfallender Gasbläschen, die dann in dem Abflußrohr von dem Wasser zur Pumpe mitgerissen werden. Der kontinuierliche Abzug geringer Gasmengen verhindert eine wesentliche Minderung der Pumpenleistung sowie das Sinken des Wasserstandes in dem Filter.

Die Stillstandsbelüftung 311 des Filters wird durch einen Strömungswächter vor der Hauptfilterpumpe 310 bei Strömungsausfall automatisch in Betrieb gesetzt und bei Wiedereinsetzen der Strömung ausgeschaltet. Sie besteht aus einer handelsüblichen elektrisch (bei Stromausfall durch einen Akku mit Konverter) betriebenen Luftpumpe und einem senkrecht stehenden Belüftungsrohr 312 mit Ausströmerstein, das so dimensioniert ist, daß es Wasser aus dem Filterabflußrohr an dessen Fuß vor dem Strömungswächter aufgrund der Belüftung absaugt und genügend über die Oberkante des Filters in eine Verteilerrinne oder ein vielfach gelochtes Verteilerrohr hebt, von wo es über eine darunter offen liegende, wenig schräggestellte Platte 313 gewellter oder genoppter Oberflächenstruktur in eine Sammelrinne und die Rückflußleitung 314 läuft; diese fällt bis auf Aufstellungshöhe der Aquariumanlage ab, steigt dann wieder auf und wird unmittelbar unterhalb der oberen Trennwand 305 auf mehrere Stellen verteilt in den Bio-Filter 300 geführt. Die Förderleitung (Belüftungsrohr) und die fallende Leitung haben einen erheblich größeren Querschnitt und halten somit ein weit größeres Wasservolumen, als für den Belüftungskreislauf erforderlich wäre. In ihrem Fuß sind Querschnittsminderer eingesetzt, die genügend Wasser für die Belüftung durchlassen, aber beim Wiederanfahren der Hauptfilterpumpe 310 verhindern, daß durch den plötzlichen Unterdruck die Steig/Fallrohre leergesaugt werden (weil das Wasser aus dem Vorfilter und den Leitungen sich erst langsam in Bewegung setzt) und die Hauptfilterpumpe aufgrund angesaugter Luft in der Leistung gemindert wird oder ganz "zusammenbricht". Bei ausreichender Größe der Platte 313 reicht die durch die Belüftung in dem Steigrohr 312 und das Rinnen des Wassers in dünnem Film erfolgende Gesamtbelüftung aus, die Bakterienkultur in dem Filter am Leben und den Filter jederzeit voll arbeitsfähig zu halten.

Die Hauptfilterpumpe 310 fördert das Wasser in einen mit abgedichtetem Deckel geschlossenen Behältnis 401 arbeitenden Dreh-Trommel-Nachfilter 400, der in dieser Beschreibung zweistufig ausgeführt ist. Das Wasser wird durch eine Öffnung in dem Behältnis in ein horizontal, quer zur Längsrichtung des Behältnisses und von einer oberen sowie einer unteren Halbkreisschale, mit hinreichender Dichtung gebildeten gegen beide Seitenwände liegenden Zylinder 402 geführt, in dem sich eine Trommel 403 mit Filtermantel von etwa 15 µm Porenfeinheit dreht. Durch die durchbohrte und gegen die Stirnscheiben abgedichtete Hohlachse der Trommel und eine Leitung 404 fließt das Wasser nach der ersten Nachreinigung über eine Leitung in einen parallel liegenden zweiten Zylinder 405 konstruktiv gleicher Beschaffenheit, und von dort wiederum durch den jetzt deutlich feinporigeren (unter 10 µm Porengröße, z. B. Köpertresse) Filtermantel und die Hohlachse einer zweiten Filtertrommel 406 aus dem Filterbehältnis 401 heraus. Beide Hohlachsen haben eine etwa mittig und quer zur Längsrichtung liegende Trennwand. Der zweite Zylinder 405 hat wegen des erhöhten Filterwiderstandes einen deutlich größeren Durchmesser und eine größere Trommel 406, die im übrigen beide bis genügend dicht an die Innenwände der beiden Zylinder heranreichen, so daß sich aufgrund der Strömung kein wesentlicher Schmutz festsetzen kann.

Die Stirnscheiben der Trommeln 403, 406 sind drehbar auf der Hohlachse so gelagert, daß sich ihr Abstand nicht verringern kann. Sie bestehen aus dem Zentralstück und je einem aufgesetzten Außenring, von denen je einer außen einen aufgesetzten Zahnkranz besitzt, der mit einem gegenüber dem Außenring kleineren Innendurchmesser verhindert, daß der Ring über sein Zentralstück rutschen kann. Der zweite Außenring kann über beide Zentralstücke rutschen. Über beide Mantelflächen der Ringe wird das Filterband mit einer Breite geklebt, die etwas geringer als der Außenabstand der Stirnscheiben ist. Der zweite Außenring wird mit einer in ihn integrierten Spannvorrichtung soweit nach außen gezogen, daß das Band auf der gesamten Mantelseite fest gespannt ist und somit eine sehr starre Verbindung zwischen den Stirnscheiben bildet. Die Spannvorrichtung besteht aus mehreren halbkreisförmigen Nuten quer zum Außenmantel des Zentralstücks und entsprechenden Nuten mit (Halb-)Gewinde an den Innenflächen des Außenringes. In den so gebildeten Löchern mit halb umlaufendem Gewinde werden Schrauben soweit angezogen, daß der Bandmantel überall fest gespannt ist.

Der Antrieb beider Trommeln 403, 406 erfolgt durch je einen Elek tro-Getriebemotor, dessen Welle mit dem Zahnritzel gedichtet durch die Seitenwand des Filterbehälters geführt wird und in den Zahnkranz eingreift.

Die beiden Trommelfilter werden durch ein einziges Ultraschall-Schwingelement 407 mit zwei gegenständigen Schwingköpfen 408a, b gereinigt, die wie bei dem Vorfilter 200 ausgebildet sind. Sie haben nur eine gerundet dem jeweiligen Filtermantel vorzugsweise anliegende Stirnfläche, die sich über die ganze offene Breite des Filterbandes erstreckt und gegen dieses mit einer Rutschdichtung drückt, die nur auf der Zulaufseite des groben (1.) Nachfilters 403 einen schmalen Spalt zu dem Band hin offen läßt. Das Schwingaggregat liegt mittig zwischen den beiden Trommeln 403, 406, ist durch die beiden Zylinderwände geführt und mit ihnen schwingungsunschädlich und abgedichtet verbunden. Starr an den Hohlachsen befestigt und gegen das Band (von innen) rutschend rundherum angedichtet liegt je ein gegen das Band hin offener Zulauftunnel für Reinigungswasser (nicht dargestellt in der Abbildung). Die Ausdehnung der Zulauftunnel in ihrer am Band anliegenden Stirnfläche ist jeweils gleich der Stirnfläche des genuteten Teils des Schwingkopfes 408a, b. Den Tunneln wird das Reinigungswasser durch den Teil der Hohlachse unter Druck zugeführt, die nicht von dem abfließenden gereinigten, zum Weiterfluß in das Aquarium bestimmten Wasser belegt ist.

Das Reinigungswasser für den ersten (groben) Teil des Nachfilters wird der Zuleitung 223 zu dem Biofilter über eine Kreiselpumpe entnommen, die es durch das Band und den Schwingkopf unter Mitnahme des Schmutzes und dessen Ableitung in die Sammelleitung 107 zu dem Vorfilter drückt (nicht dargestellt). Aufgrund des leichten Unterdrucks in der Sammelleitung 107 zum Vorfilter und des leichten Überdrucks in dem Leitungssystem nach der Hauptfilterpumpe 310 fließt eine geringe Zusatzmenge zu dem Reinigungswasser gemeinsam mit diesem in nicht nachgereinigtem Zustand in die Sammelleitung 107 zu dem Vorfilter, und zwar die Menge, die durch die Dichtungsaussparung zum Filtermantel in den Schwingkopffließen kann und dabei den groben Schmutz von dem Filtersieb abspült.

Das Reinigungswasser für den zweiten (feinen) Nachfilter 406 wird einem Sekundärfilter über eine Kreiselpumpe entnommen und diesem nach reinigendem Durchlaufen des Nachfilters in gleicher Menge wieder zugeführt (nicht dargestellt). Die beiderseitige Rutschdichtung an dem filternden Mantelteil des zweiten Nachfilters verhindert eine Zu- oder Abnahme der Wassermenge des Sekundärkreislaufs.

Nach Austritt aus dem Nachfilter 400 fließt das Wasser des Hauptkreislaufs in ein Belüftungsrohr 409, in dem dem Wasser bei Bedarf auch Kohlendioxyd (CO₂) zugesetzt wird. Dieses Rohr ist zur Belüftung erforderlich, da das konventionelle Belüften des Aquariums über Sprudelsteine o. ä. zu große Störungen des Wasserkreislaufs innerhalb des Aquariums bewirken würde. Das Belüftungsrohr 409 steht aufrecht und ist oben offen; ihm wird das Wasser am Boden durch eine Leitung zugeführt. Etwas oberhalb dieser Zuführung wird eine ringförmige Luftausströmungsgalerie befestigt, von der aus nach oben das Wasser mit der eingepreßten Luft versetzt wird. Etwa in Höhe der Aquarien-Wasseroberfläche befindet sich eine horizontale halbkreisförmige Teiltrennwand 410 in dem Belüftungsrohr, die an ihrer geraden Seite ein Stück weiter nach oben senkrecht fortgeführt wird, so daß Wasser nur über die horizontale Oberkante dieser Fortführung in einer Beruhigungs- und Ausperlzone zu der unterhalb der Oberkante aus dem Belüftungsrohr herausführenden Leitung 411 zu den Einlaßschlitzdüsen im Aquarium gelangen kann, also frei von störenden Luftblasen.

Kohlendioxyd (CO₂) wird über eine Schlauchwendel 412 aus handelsüblichem äußerst feinporigen Silikonschlauch in das Wasser eingepreßt. Der "Wendel-Schlauch" ist um zwei oder mehrere senkrecht stehende, rechteckige Trägerleisten/-stangen mit Abstand zwischen den einzelnen Windungen gewickelt und am unteren Ende abgeklemmt; das obere Ende führt zu der CO₂ Dosierapparatur. Die komplette Wendel ist in ein Rohr mit Abstand zu dessen Wänden eingepaßt, das innerhalb des Belüftungsrohres bis in die Beruhigungszone und dort bis kurz vor die beginnende Leitung zu den Einlaßschlitzdüsen reicht. Das Rohr mit der Wendel beginnt am Fuß des Belüftungsrohres 409 so, daß ein genügend starker Teilstrom in das innere (CO₂) Rohr eingepreßt wird, gut unterhalb der Luftausströmungsgalerie. Auf diese Art wird verhindert, daß Kohlendioxyd nach dem Einpressen wieder herausgelüftet wird.

Die Sekundärfilter (nicht dargestellt) bestehen aus unten geschlossenen und am Boden mit einem Auslaufrohr versehenen, senkrecht stehenden Rohren, in die über dem Auslauf eine horizontale Trennwand mit mehreren kreisförmig angeordneten mit der Rohrachse senkrecht stehenden Rohrstutzen eingelassen ist. Auf diese Rohrstutzen werden mit Schlauchverbindung oben offene, innen hohle Filterkörper aufgesetzt, die senkrecht stehen und den Querschnitt vergleichbar Apfelsinenscheiben haben, mit Zwischenräumen untereinander und zu dem Außenrohr. Am Fuße dieser Filterkörper wird durch handelsübliche Ausströmungssteine oder einen Ausströmerschlauch ozonisierte Luft eingepreßt, so daß die Filterkörper im Wasser der Länge nach gleichmäßig umspült werden. Der Ozongehalt des Wassers verhindert, daß sich in der Filterwand, bestehend aus filzähnlichem Gewebe mit innerer Formstützung, oder aus zwei z. B. Stahlgewebewänden mit zwischengeschüttetem Feinstsand Bakterien ansiedeln können, und verbrennt zugleich einen Teil des mit dem Wasser im oberen Rohrteil zwischen die Filterkörper eingespülten Schmutzes. Die Rohre haben einen abgedichteten Deckel und einen Luftauslaß mit Ozonkatalysator.

Alternativ zu den beschriebenen Sekundärfiltern, die ihre extrem lange Standzeit aus ihrer großen Filteroberfläche und der Ozonbelüftung beziehen, werden Filter mit den folgenden Merkmalen eingesetzt (Breitbandfilter): Ein oben offener quaderförmiger Behälter hat eingeklebt ein von einer Längsseite unten schräg bis kurz unter die Oberkante der anderen Längsseite laufende "diagonale" Trennwand, die bis auf rundum breite Randstreifen und Längsstreben ausgeschnitten ist. Auf dieser Trennwand rutscht ein bis an beide Stirnseiten reichendes filzähnliches Tuch von unten nach oben, nachdem es von einer Tuchrolle oberhalb des Beckens senkrecht in den tiefen Teil des Beckens geführt und durch eine fast an der Trennwand anliegende Rolle umgelenkt worden ist. Nachdem das Band die Trennwand überlaufen hat, wird es - gegen vorzeitiges Abheben wiederum durch eine fast an Trennwand und Längswand des Beckens oben anliegende Rolle geführt - auf eine zweite über dem Becken angebrachte Tuchrolle aufgewickelt. Auf das Tuch wird über den ausgeschnittenen Teil der Trennwand eine Haube von rechtwinkligem, mit der kürzeren Kathete nach unten in den tieferen Teil des Beckens zeigenden Querschnitt gelegt. Diese Haube hat nach außen reichende Randflächen an der offenen Seite, die mit den Randflächen der Trennwand übereinanderliegen, und einen etwas eingezogenen eingefügten Boden an der Hypotenusenseite, der bis auf einen Längsspalt an die senkrechte Kathete heranreicht. Das Becken hat eine Ablauföffnung unter der Trennwand und eine Zulauföffnung oberhalb, die mit einer Kupplung bis in die Haube fortgesetzt wird. Das Wasser fließt somit aus dem Haubenraum nur durch den unteren Spalt in den freien Raum zwischen Haubenboden und Filtertuch, auf diesem schräg nach oben über das Tuch und durch das Tuch in den unteren Haubenraum mit dem Abfluß, wobei der eingespülte Schmutz immer möglichst weit zur Austragsseite des Tuches getrieben wird. Die "Ozonisierung" des Wasser erfolgt bei dieser Filteralternative in einem vorgeschalteten senkrechten Belüftungsrohr, das bei entsprechender Dimensionierung und genügend starker Perlbelüftung mit ozonisierter Luft auch als Fördervorrichtung (unter Entfall der Pumpe) für den Reinigungskreislauf des jeweiligen Filters dient. Das Tuch wird bei Bedarf von Hand oder automatisch weiterbewegt.

Die Stirnflächenheizung 114 besteht aus einer ins Aquarium gerichteten Sichtplatte (z. B. Schiefer) auf die an ihrer zur Stirnscheibe zeigenden Seite der niederohmige isolierte Heizdraht schlangenförmig mit langen parallelen Strecken aufgeklebt ist. Die aus dem Wasser zu dem Transformator führenden Zu- und Ableitungen werden im Querschnitt so bemessen, daß sie sich beim Betrieb der Heizung mit Sicherheitsspannung (z. B. 24 V) nicht erwärmen. Auf die Heizdrähte folgt eine Vergußschicht (z. B. 2-Komponentenkleber), die auch die sich anschließende und an der Stirnscheibe glatt anliegende Wärmedämmschicht (z. B. Styropor) hält. Die Temperaturregelung erfolgt durch ein analoges Regelniveau nach Stand der Technik, so daß das konventionelle Ein- und Ausschalten der Heizung verhindert wird und somit eine kontinuierliche Stützung der Umwälzströmung erfolgt.

Damit die spezifische Wärmeleistung (pro cm² Heizfläche) der Stirnflächenheizung 114 auch aus Gründen der Wasserbiologie schonend niedrig gehalten werden kann, ist eine Zusatz-Bodenheizung 115 erforderlich.

Diese ist als Warmwasser-Rohrheizung ausgeführt, mit folgenden Merkmalen: Auf einer direkt auf der Bodenscheibe des Aquariums aufliegenden Kunststoffplatte befinden sich, schlangenförmig mit langen parallelen Strecken, durchgehende senkrechte Stege 116, auf die an der oberen Stirnseite eine durchgehende Rohrleitung aufgeklebt ist. Diese Leitungshalterung verhindert, daß Pflanzwurzeln unter der Leitung durchwachsen können, was zu Schwierigkeiten beim Herausnehmen von Pflanzen führt. Die Leitung besteht auf der Eingangsseite etwa bis zur Mitte der Leitung aus Plastik, danach bis zum Ende aus z. B. Niro-Stahl. Durch die Verwendung unterschiedlich wärmeleitenden Materials wird eine recht gleichmäßige Wärmeeinbringung in den Boden erreicht. Die Zu- und Ableitung des Heizwassers erfolgt in einem Doppelrohr durch die erste Stirnscheibe.

Während der Beleuchtungszeit des Aquariums wird die für die Bodenheizung 115 erforderliche Energie aus der "Abfallwärme" der handelsüblichen Niederspannungs-Leuchtstofflampen 117 gewonnen, die vielfach zur Beleuchtung eingesetzt werden. Die Drosseln der Lampen werden fest anliegend an einen wasserdurchflossenen Wärmetauscher befestigt, von dem zumindest der Boden (also an den Drosseln anliegend) aus geeignetem Metall (z. B. Niro-Stahl) besteht. Durch diesen Wärmetauscher mit Übertemperatur Schutzsicherung für den Stromkreis drückt eine kleine Kreiselpumpe (z. B. 4 W Stromaufnahme) Wasser, danach durch eine wärmeisolierte Leitung zu der ersten Leuchtstofflampe. Diese Lampe hat in ihrem Leuchtteil einen Mantel 118 aus Glas oder z. B. Acrylglas, der an seinen Enden je ein Außengewinde besitzt, über das eine Überwurf-Verschraubung mit Gleitplatte und Quetschdichtung (zwischen Lampe und Mantel) gedreht wird. Der Mantel hat kurz vor seinen Enden je einen Zu/Abfluß. Durch den so gebildeten, die Lampe wasserdicht umschließenden Mantel fließt das "von dem 1. Wärmetauscher" kommende Heizwasser und wird weiter erwärmt; danach folgen die weiteren ebenso ummantelten Lampen und die Boden-Heizungsrohre als Wärmeabgeber sowie dann die Rückführung zu der Pumpe über ein Entlüftungs- und Druckausgleichsgefäß mit Wassereinfüllöffnung.

Das Heizungssystem wird mit destilliertem Wasser betrieben, damit Verlust an Lichtausbeute für das Aquarium durch Algenbildung oder Mineralanlagerungen in den Mantelbereichen vermieden wird; es gewährleistet eine Energierückgewinnung von über 2/3 der Stromaufnahme der Beleuchtung und korrespondiert dadurch mit den für Bodenheizungen in Aquarien möglichen Energiewerten.

Zur Vermeidung von, wenn auch geringen Veränderungen im Lichtspektrum der Leuchtstofflampen hat das Wärmerückgewinnungssystem alternativ anstelle der Voll-Ummantelung der Lampen folgende Merkmale: Ein weißes Kunststoffrohr mit einem unteren ca. 140°-Ausschnitt wird anliegend über den Glasteil der Lampe geschoben. Ausgehend von den Ausschnittkanten und schräg nach außen unten laufend befinden sich weiße wasserdicht verklebte Kunststoffstreifen, die der Lichtreflexion auf die Aquarien-Wasseroberfläche dienen. Über die gesamte Länge dieses "Halbrohres von helmähnlichem Querschnitt" wird ein wiederum im unteren Teil etwa 140° ausgeschnittenes "Rohr", von so großem Querschnitt gelegt, daß sich dessen Ausschnittskanten fast mit den äußeren Enden der Reflexionsstreifen treffen; sie werden mit diesen wasserdicht verklebt, ebenso wie mit den beiden Stirnseiten passender Flächenform. Alternativ wird ein extrudierter Langkörper oder ein verpreßtes Rohr gleichen Querschnitts und mit gleichem Stirnflächenverschluß eingesetzt.

Der dermaßen gebildete Hohlraum wird mit an den Längsenden angebrachten Zu/Ableitungen versehen und bildet dann fast den gleichen Wärmerückgewinnungsteil wie die voll ummantelte Lampe.

Eine Kunststoffausführung des Halbmantels an den Leuchtstoffröhren ist möglich, weil die spezifische Wärmeabgabe der Lampe die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes nicht übersteigt.

Während die Beleuchtung und gleichzeitig die Heizungsumwälzpumpe ausgeschaltet sind, wird die Bodenheizung elektrisch mit 24V Wechselstrom betrieben, durch einen isolierten niederohmigen Heizdraht, der längs in dem Heizrohr im Aquariumboden läuft und aus diesem Rohr außerhalb des Beckens abgedichtet herausgeführt wird, zur Parallelschaltung mit der Stirnflächenheizung.

Fig. 2 stellt den erfindungsgemäßen Ultraschallkopf 500 dar, welcher als Ultraschallkopf 215a, b; 408a, b eingesetzt wird. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ultraschallkopf handelt es sich um ein so in der Praxis nicht verwendetes Modell, welches aus Darstellungsgründen drei verschiedene mögliche Abstrahlungselemente 502, 503, 504 im selben Ultraschallkopf 500 untergebracht enthält. Der Ultraschallkopf besteht zunächst aus einem flachen Quader. In die dem Filterband zugewandte Oberfläche sind Kanäle 505 eingelassen. Durch das Filterband in Richtung auf den Ultraschallkopf durchtretendes Reinigungswasser wird in diesen Kanälen aufgefangen und dann über Bohrungen 501 aus dem Ultraschallkopf 500 abgeleitet. Der rundumlaufende Rand des Ultraschallkopfes verhindert weitestgehend ein Austreten des Reinigungswassers zur Seite hin. Im Inneren der dem Filterband zugewandten Oberseite des Ultraschallkopfes 500 sind zur Übertragung der Ultraschallenergie Abstrahlungselemente angeordnet. Diese können verschiedenartig ausgestaltet sein. Es kann sich bei ihnen um über nahezu die gesamte Breite des Ultraschallkopfes (und quer zur Laufrichtung des Filterbandes) erstreckende Stege 502 handeln. Bevorzugt werden jedoch gitterförmige Anordnungen von einzelnen Zapfen oder Kontaktstiften 503, 504. Diese haben in der Regel eine quadratische Grundfläche. An ihrer Oberseite verjüngt sich ihr Querschnitt zu einer Kreisfläche bei den Stiften 503 bzw. zu einem Quadrat bei den Stiften 504. Die Kreisfläche bzw. das Quadrat liegen unmittelbar am zu reinigenden Filterband an. Die abgeschrägten Flächen am Kopf der Kontaktstifte 503, 504 strahlen die Ultraschallenergie senkrecht, d. h. in Richtung der Flächennormalen, ab. Durch eine geeignete feldartige Anordnung der Stifte kommt es daher im Zwischenraum zwischen den Stiften zu einer Konzentrierung der abgestrahlten Ultraschallenergie. Hierdurch wird eine besonders effiziente Reinigung des Filterbandes ermöglicht. Für die genaue Ausgestaltung der Oberfläche des Ultraschallkopfes 500 sind verschiedene Ausführungsarten denkbar, solange gewährleistet ist, daß (a) die Energieübertragung durch Kontakt erfolgt, (b) geneigte Abstrahlungsflächen für eine konzentrierte Ausrichtung der Ultraschallenergie auf das Band sorgen und (c) ein Kanalsystem für das Ableiten von durch das Band durchtretendem Reinigungswasser vorhanden ist.

Bezugszeichenliste

100 Aquarium
101 Aquarienbecken
102 Erste Einlaßdüse
103 Mittlere Einlaßdüse
104 Hauptauslauf
105 Oberflächenabzugsrinne
106 Fallkanal
107 Sammelleitung
108 Drosselventil
109 Vorrats- und Ausgleichbehälter
110 Pumpe
111 Sandabscheider
112 Rohrstutzen
113 Schlauch
114 Stirnflächenheizung
115 Bodenheizung
116 Stege
117 Beleuchtung
118 Wärmetauscher-Mantel
200 Vorfilter
201 Filterbecken
202 Grobfilter
203 Feinfilter
204 Quader
205 Rundstäbe
206 Antriebsrolle
207 Umlenkrolle
208 Filterband (grob)
209 Walze
210 Haube
211 Leitbleche
212 Abflußöffnung
213 Hochflor-Walze
214a, b Tunnel
215a, b Ultraschall-Schwingelement
217 Spann-Rohr
218 Filterband (fein)
219 große Trommel
220 Umlenkwalze
221 Hohlraum
222 Öffnung
223 Leitung
224 Flachbürste
300 Biofilter
301 Zylindergefäß
302 Schaufelrad
303 Trennwand oben
304 Trennwand unten
305a, b Öffnungen
306 Bakterienträger
307 Mittelwelle
308 Rührer
309 Abflußrohr
310 Hauptpumpe
311 Stillstandsbelüftung
312 Belüftungsrohr
313 Platte
314 Rückflußleitung
400 Nachfilter
401 Behältnis
402 Zylinder
403 Trommel (grob)
404 Leitung
405 Zylinder
406 Trommel (fein)
407 Schwingelement
408a, b Schwingkopf
409 Belüftungsrohr
410 Trennplatte
411 Zuflußleitung
412 Schlauchwendel (CO₂)
500 Ultraschallschwingkopf
501 Wasserablauf
502 Abstrahlbalken
503 Abstrahlkegel
504 Abstrahlpyramide
505 Kanal

Claims

1. Wasserkreislauf-Betriebssystem, insbesondere für biologische Warmwasser-Beckenanlagen (Aquarien) mit einer Beckenbeströmung sowie biologischen und/oder mechanischen Filtern zur Reinigung des Kreislaufwassers, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Filter eine Filterfläche (208, 218, 403, 406) haben, die zur Regeneration zwischen einer Filtervorrichtung (204, 210, 219, 221, 402, 405) und mindestens einer Reinigungsvorrichtung (213, 224, 216, 407) bewegbar ist.

2. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Filterfläche um eine über Umlenkelemente (206, 207; 219, 220) geführtes Bandfilter (208, 218) handelt.

3. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umlenkelement des Bandfilters eine Antriebswalze (206) ist, die vorzugsweise gummibelegt und dreigeteilt ist, wobei nur der mittlere Teil der Antriebswalze (206) angetrieben wird, und daß vorzugsweise das Filterband (208) durch eine Andruckwalze (209) gegen die Antriebswalze (206) gedrückt wird.

4. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rücklaufseite der Filterfläche (208) ein vorzugsweise nicht drehbarer Spannzylinder (217) angeordnet ist, dessen Lagerung an mindestens einer Seite der Walze variabel positioniert werden kann, so daß eine Spannwirkung auf das Filterband (208) eintritt.

5. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der mechanischen Filter ein Trommelfilter (403, 406) ist, d. h., daß die Filterfläche den Mantel einer drehbaren Trommel darstellt.

6. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelfilter (403, 406) folgende Elemente enthält:

a) eine Hohlachse für die Zu- bzw. Ableitung von Wasser/Luft,
b) einen auf der Hohlachse befindlichen Zahnkranz für die Drehung des Trommelfilters,
c) seitlich auf der Hohlachse befindliche Scheiben, auf die
d) Ringe aufschiebbar sind, an welchen die Filterfläche festgeklebt ist, wobei die Ringe mit einer Spannvorrichtung versehen sind zur Straffung der Filterfläche.

7. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Filterflächen in einem Becken (201) teilweise in Wasser befinden, so daß der Filtrationsvorgang unter Wasser stattfindet, während der Reinigungsvorgang des Filters außerhalb des Wasser stattfindet.

8. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (213, 224) mit einer Bewegungskomponente gegen und/oder quer zur Laufrichtung der Filterfläche (208, 218) an der Filterfläche entlangfährt und dabei Filterrückstände entfernt und vorzugsweise einer Auffangvorrichtung zuführt.

9. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung aus einer rotierenden Walze (213) mit spannbarem Hochflormantel, einer Walze mit Radialborsten oder einer kreisförmigen Scheibenbürste (224) besteht.

10. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des zu filtrierenden Wassers auf die Filterfläche (208, 218) derart angeordnet ist, daß die resultierende Wasserströmung in Laufrichtung der Filterfläche liegt.

11. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reinigungsvorrichtung (213, 224) Mittel zur Führung von Luft durch das Filterband (208, 218) angeordnet sind, wobei der Luftstrom entgegengesetzt gerichtet zu der Richtung des Filtratstromes durch die Filterfläche ist.

12. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Luftzufuhr aus einer feststehenden Umlenkfläche (207) mit Luftdurchlaß, der aus einem Schlitz oder einer Reihe von Löchern gebildet wird, oder aus einer drehbaren gelochten Umlenktrommel mit einer auf die Reinigungsvorrichtung (213) gerichteten Luftzufuhr oder einer Radialwalze mit in Achsenrichtung gewundenen Radialflächen und einer nur in einen Radialsektor geleiteten Luftzufuhr bestehen.

13. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungsvorrichtung des mechanischen Filters (200, 400) aus einem Ultra schall-Schwingelement (216, 407) besteht, bei dem vorzugsweise der Schwingkopf von Reinigungswasser durchflossen wird, das in Ozon bespülten Sekundär-Langzeitfiltern aufbereitet oder direkt von einem Feinfilter gewonnen wird.

14. Wasserkreislauf-Betriebssystem, insbesondere für biologische Warmwasser-Beckenanlagen (Aquarien) mit einer Beckenbeströmung sowie biologischen und/oder mechanischen Filtern zur Reinigung des Kreislaufwassers, dadurch gekennzeichnet, daß der biologische Filter (300) Bakterienträger (306) und eine Strömungsführung (303, 304) enthält, die relativ zueinander bewegbar sind, so daß die wechselnde und/oder pulsierende Beströmung oder Durchströmung der Bakterienträger (306) deren Reinigung bewirkt.

15. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der biologische Filter (300) vorzugsweise aus einem Zylindergefäß (301) besteht,
b) der mittlere Abschnitt des Zylinders (301) zwischen zwei Trennscheiben (303, 304) durch radial von der Mittelwelle (307) zum Mantel des Zylinders (301) verlaufende Bakterienträgerplatten (306) in Sektoren geteilt wird,
c) die eine Trennscheibe (303) Schlitze (305a) enthält, durch die das zu filternde Wasser in jeweils einen der durch die Platten (306) gebildeten Sektoren eintreten kann,
d) die andere Trennscheibe (304) Schlitze (305b) enthält, durch die das Wasser den Bereich der Sektoren wieder verlassen kann, wobei diese mit den Schlitzen (305a) in der Eintritts-Trennscheibe (303) derart korrespondieren, daß jeder Sektor an höchstens einen der Schlitze (305a, 305b) angrenzt, und
e) Trennscheiben (303, 304) einerseits und Trägerplatten (306) andererseits relativ zueinander gedreht werden können.

16. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Bakterienträgerwände (306) aus übereinandergesetzten, mit ihrer Rohrachse senkrecht zur Wandfläche verlaufenden Schaumglasröhrchen bestehen, wobei die Schaumglasröhrchen vorzugsweise aus mehreren, vorzugsweise zwei, konzentrisch ineinander gesteckten und auf Abstand gehaltenen Röhrchen bestehen.

17. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im biologischen Filter (300) die Bakterienträger durch auf Trägerleisten aufgereihte Ton- oder Schaumglasröhrchen gebildet werden, wobei die Trägerleisten relativ zueinander bewegbar sind, so daß durch Aneinanderstoßen der Ton- oder Schaumglasröhrchen deren Reinigung bewirkt werden kann.

18. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,daß der biologische Filter (300) eine Stillstandsbelüftung (311, 312, 313) hat, die bei Stillstand des Hauptwasserkreislaufes für eine Sauerstoffversorgung der Bakterienkulturen sorgt.

19. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stillstandsbelüftung (311) ein Belüftungssteigrohr (312) enthält, welches dem biologischen Filter (300) Wasser entnimmt und im offenen Kreislauf vorzugsweise über eine geneigte Fläche (313) das Wasser in den Einlaufbereich des biologischen Filters (300) zurückbefördert.

20. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem biologischen Filter (300) ein mechanischer Filter (400) nachgeschaltet und/oder ein mechanischer Filter (200) vorgeschaltet ist.

21. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Filter (200, 300) aus einem Grobfilter (202, 403), vorzugsweise mit einer Filterporengröße von 12 bis 20 µm, und/oder einem nachgeschalteten Feinfilter (203, 406), vorzugsweise mit einer Filterporengröße von 5 bis 12 µm besteht.

22. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfläche (208, 218; 402, 405) von Grob- und Feinfilter durch ein gemeinsames Ultra schall-Schwingelement (216; 407) gereinigt werden, an welchem zwei Schwingköpfe (215a, b; 408a, b) befestigt sind.

23. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgeschaltete Filter (403, 406) ein Trommelfilter ist, der sich vorzugsweise komplett in Wasser befindet und durch Ultraschall und Spülwasser aus einem Ozon bespülten Sekundärfilter oder aus einem Feinvorfilter gereinigt wird.

24. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der mechanischen Filter durch ein Ultraschall-Schwingelement (216, 407) mit einem oder mehreren Schwingköpfen (215a, b; 408a, b; 500) erfolgt, die durch folgende Merkmale gekennzeichnet sind:

a) der Schwingkopf (500) hat hervorstehende Abstrahlelemente, die vorzugsweise in unmittelbaren Kontakt mit dem Filterband stehen und die vorzugsweise als Stege (502) oder runde (503) oder quadratische (504) Zapfen oder Kontaktstifte ausgebildet sind,
b) die der Filterfläche zugewandte Seite der Kontaktstifte (503, 504) ist derartig abgeschrägt, daß es durch das Zusammenwirken mehrerer Kontaktstifte zu einer Bündelung der auf die Filterfläche abgestrahlten Ultraschall-Energie kommt,
c) die dem Filterband zugewandte Fläche des Schwingkopfes (500) hat in ihrem Inneren ein System von Kanälen (505) zur Aufnahme von durch das Filterband hindurchtretendem Reinigungswasser sowie Kanalbohrungen (501) zur Abführung dieses Wassers vom Ultraschall-Schwingkopf (500).

25. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Filterband hindurchtretende und durch den Ultraschall-Schwingkopf (215a, b; 408a, b; 500) abgeleitete Reinigungswasser einem Sekundärfilter zugeführt wird, der ausgestaltet ist als großflächiger Wasserfilter mit senkrechten Filterflächen aus komprimierter Watte oder filzähnlichem Material, und der an den Wassereinflußseiten mit ozonisierter Luft bespült wird oder dem in einer Belüftungsröhre ozonisiertes Wasser zugeführt wird.

26. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Filterband hindurchtretende und durch den Ultraschall-Schwingkopf (215a, b; 408a, b; 500) abgeleitete Reinigungswasser einem Bandfilter zugeführt wird, bei dem es einen Querstreifen eines langen filzähnlichen Tuches durchströmt, der bei Bedarf manuell oder automatisch aus dem Wasserkreislauf herausgezogen und durch einen angrenzenden frischen Streifen ersetzt werden kann.

27. Wasserkreislauf-Betriebssystem, insbesondere für biologische Warmwasser-Beckenanlagen (Aquarien) mit einer Beckenbeströmung sowie biologischen und/oder mechanischen Filtern zur Reinigung des Kreislaufwassers, dadurch gekennzeichnet, daß die Beckenbeströmung durch im Boden des Aquarienbeckens (101) versenkte Einlaßdüsen (102, 103) bzw. Auslaßöffnungen (104) erfolgt, die derart ausgestaltet sind, daß eine laminare Wasserströmung am Beckenboden entsteht.

28. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (102, 103) bzw. Auslaßöffnungen (104) sich über den Boden des Aquarienbeckens (101) erstrecken, wobei die Erstreckungsrichtung vorzugsweise parallel zu einer der Aquarienwände liegt, und einen in ihrer Erstreckungsrichtung vom Wassereinlaß bzw. -auslaß ausgehend verjüngenden Querschnitt haben, vorzugsweise indem sie kegelartig oder pyramidenförmig geformt sind.

29. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (102, 103) bzw. Auslaßöffnungen (104) quaderförmig ausgestaltet sind, wobei innerhalb des Quaders durch eine entsprechende Gestaltung der Wasserzufuhr, vorzugsweise mit Hilfe eines gelochten Rohres, eine über die gesamte Länge des Auslaß- bzw. Einlaßschlitzes gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit erzielt wird.

30. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasserkreislauf ein Belüftungsrohr (409) angeordnet ist, in welchem ein kleineres Steigrohr (412) angeordnet ist, in dem nicht belüftetes Wasser eine poröse Schlauchwendel umströmt, durch welche CO₂ dem Wasser zugeführt werden kann.

31. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Sandabscheider (111) enthält, der vorzugsweise aus einem Rohrabschnitt mit erweitertem Querschnitt besteht, so daß durch Strömungs verlangsamung ein Absetzen von Sand und (Fein)Kies erfolgen kann.

32. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß am tiefsten Punkt des Sandabscheiders (111) ein Rohrstutzen (112) mit einem Schlauch (113) angeordnet ist, wobei das offene Ende des Schlauches (113) durch Lagerung oberhalb bzw. unterhalb des Wasserstandsniveaus der Anlage aufgrund der hydrostatischen Druckverhältnisse einen Verschluß bzw. eine Entleerung des Sandabscheiders (111) ermöglicht.

33. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Beckenanlage (100) eine Stirnflächenheizung (114) und ggfs. eine Bodenheizung (115) enthält.

34. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächenheizung

a) zur Aquarienscheibe hin wärmeisoliert ist,
b) vorzugsweise mit einer die Heizung verbergenden Sichtfläche versehen ist,
b) die Stirnflächenheizung durch niederohmige isolierte Drähte für Niederspannung gebildet werden kann,
c) die Heizung durch eine Regelschaltung mit kontinuierlich verlaufender Regelgröße geregelt werden kann.

35. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenheizung aus im Beckenboden verlaufenden Heizschlangen (115) besteht, welche auf durchgehenden Tragstegen (116) angeordnet sind.

36. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsrohre für das Heizungswasser der Bodenheizung vom Material oder der Geometrie her so ausgestaltet sind, daß sie in Richtung der Durchströmung mit Heizungswasser eine zunehmende Wärmeleitfähigkeit haben.

37. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rohren (115) der Bodenheizung ein isolierter niederohmiger Heizdraht verläuft, welcher mit Niederspannung versorgt werden kann.

38. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Beckenbeleuchtung (117) mit einem Wärmetauscher (118) gekoppelt ist, der vorzugsweise Wärme für die Bodenheizung (115) gewinnt.

39. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus einem Wasserleitungssystem besteht, welches

a) einen Behälter, auf dem die Drosseln der Leuchtstoffröhren (117) der Beckenbeleuchtung wärmeleitend befestigt sind, und
b) Behältern, die auf dem oberen Teil der Leuchtstoffröhren (117) anliegend befestigt sind enthält.

40. Wasserkreislauf-Betriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Aquarienbecken (101) über einen Oberflächenabzug (105) Oberflächenwasser entnehmbar ist, welches über eine oder zwei in den Aquarienecken angeordnete Fallrinnen (106) einem Ausgleichsbehälter (109) zugeführt und von dort mittels einer Pumpe (110) in die Wasserleitung zum Vorfilter (200) gepumpt werden kann.

41. Verfahren zum Betreiben eines Wasserkreislauf-Betriebssystems in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der mechanischen und/oder biologischen Filter kontinuierlich durchgeführt wird.

42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreislaufwasser die biologischen und mechanischen Filter seriell und/oder parallel durchströmt.

43. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreislaufwasser seriell einen mechanischen Filter (200), einen biologischen Filter (300) und einen weiteren mechanischen Filter (400) durchfließt, wobei hinter jeder Filterstufe zusätzlich ein direkter Rückfluß zur Beckenanlage existiert und das Verhältnis der die Filter durchströmenden Wassermengen einstellbar oder konstruktiv vorgegeben ist.

44. Verfahren nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Wasserkreislaufes Rückführungen des Wassers in frühere Filterstufen existieren, vorzugsweise in Form eines Wasserkreislaufes mit einem mechanischen Filter, dessen Ausgang teilweise zur Beckenanlage zurückführt und teilweise in einen biologischen Filter, wobei der Ausgang des biologischen Filters zum Eingang des mechanischen Filters zurückführt.

45. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß ein konventioneller biologischer Filter oder ein Breitbandfilter nach Anspruch 26 ohne vorherige Ozonisierung des Wassers eingesetzt wird.