Ein Filtervlies ist ein geotextiler Vliesstoff, der Wasser hindurchtreten lässt und gleichzeitig Bodenteilchen zurückhält. Es übernimmt damit die geotextilen Funktionen Filtern und Trennen und verhindert, dass Feinkorn in Dränschichten, Sickerleitungen oder Steinschüttungen eingespült wird und deren Porenraum verstopft. Anforderungen und Robustheitsklassen für den Einsatz im Erd- und Straßenbau regelt in Deutschland das Merkblatt M Geok E, die Kennwerte selbst werden nach europäischen Prüfnormen bestimmt. Vom reinen Trennvlies unterscheidet sich das Filtervlies durch die zusätzlich nachzuweisende hydraulische Wirksamkeit.
Funktionen Filtern und Trennen
Filtern bedeutet, einen Wasserstrom quer zur Vliesebene durchzulassen und den anstehenden Boden dabei mechanisch stabil zu halten. Dafür sind zwei gegenläufige Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen: Die Poren müssen klein genug sein, um Bodenumlagerung und Ausspülung zu verhindern, und groß genug, damit das Wasser ohne Aufstau abfließt und sich kein Porenwasserüberdruck aufbaut. Trennen bedeutet demgegenüber, zwei Schichten unterschiedlicher Körnung dauerhaft voneinander zu halten. In Entwässerungsbauwerken treten beide Funktionen gemeinsam auf: Das Vlies umschließt die Dränschicht oder das Drainagerohr, hält den Boden zurück und sichert die Wirksamkeit der Entwässerung über die gesamte Nutzungsdauer. Typische Einsatzfälle sind Sickerpackungen, Flächen- und Ringdränagen, Böschungssicherungen unter Steinschüttungen sowie die Hinterfüllung von Stütz- und Widerlagerkonstruktionen.
Maßgebende Kennwerte und Prüfnormen
Ausgewählt wird ein Filtervlies nicht über Flächengewicht oder Dicke, sondern über nachgewiesene Kennwerte. Für die Filterwirkung sind die charakteristische Öffnungsweite und die Wasserdurchlässigkeit normal zur Vliesebene maßgebend, für die Einbaufestigkeit die Durchdrück- und Zugfestigkeit. Das Merkblatt M Geok E fasst die mechanischen Anforderungen in fünf Geotextilrobustheitsklassen zusammen; die erforderliche Klasse steigt mit Korngröße und Kantigkeit des Schüttmaterials, sinkender Erstschütthöhe und schwerem Verdichtungsgerät. In der Ausschreibung sind Robustheitsklasse und hydraulische Kennwerte gemeinsam anzugeben, weil eine hohe Robustheitsklasse allein keine Filterwirksamkeit sichert.
| Kennwert | Prüfnorm | Bedeutung für die Auswahl |
|---|---|---|
| Charakteristische Öffnungsweite O90 | DIN EN ISO 12956 | Maß für den Bodenrückhalt; wird über die Filterregeln mit der Körnungslinie verknüpft |
| Wasserdurchlässigkeit normal zur Ebene | DIN EN ISO 11058 | Sichert den drucklosen Wasserdurchtritt; muss die Durchlässigkeit des Bodens deutlich übersteigen |
| Stempeldurchdrückkraft (CBR) | DIN EN ISO 12236 | Widerstand gegen statisches Durchdrücken beim Verdichten und bei grobem Schüttmaterial |
| Zugfestigkeit und Dehnung | DIN EN ISO 10319 | Aufnahme von Zugkräften beim Einbau und über nachgiebigem, unebenem Untergrund |
| Durchschlagwiderstand im Kegelfallversuch | DIN EN ISO 13433 | Widerstand gegen dynamische Beanspruchung durch scharfkantiges Schüttgut |
| Robustheitsklasse GRK 1 bis GRK 5 | M Geok E | Bündelt die mechanischen Anforderungen für die jeweilige Einbausituation |
Filterregeln und Auswahl nach Bodenart
Die Filterregeln setzen die Öffnungsweite des Vlieses ins Verhältnis zur Körnungslinie des zu filternden Bodens; ausgewertet werden dazu die Korndurchmesser d50 und d90 sowie die Ungleichförmigkeitszahl. Für gemischt- und feinkörnige Böden fallen die zulässigen Öffnungsweiten deutlich kleiner aus als für Sande und Kiese, weil schluffige und wechselnd gelagerte Böden zur Suffosion neigen. Die zulässigen Verhältniswerte sind M Geok E zu entnehmen; eine Auswahl nach Erfahrungswerten ist bei Schluff, bei wechselnder Strömungsrichtung und bei dynamischer Beanspruchung nicht ausreichend. Grundlage jeder Bemessung ist deshalb eine Körnungslinie aus der Baugrunduntersuchung, deren Umfang sich nach DIN EN 1997-1 richtet. Bei wechselnden Wasserständen an Uferböschungen ist zusätzlich zu prüfen, ob ein mineralischer Kornfilter oder die Kombination aus Kornfilter und Geotextil die dauerhaft sichere Lösung darstellt.
Einbau, Überlappung und Abgrenzung zum Trennvlies
Die Filterwirkung entsteht erst mit fachgerechtem Einbau; die häufigsten Schadensursachen sind offene Stöße, Beschädigungen durch Baugeräte und verschmutzte Bahnen.
- Untergrund von scharfkantigen Vorsprüngen, Wurzelstücken und Bauschutt räumen
- Bahnen faltenfrei und ohne Vorspannung auslegen, an Böschungen von unten nach oben
- Stöße in der Regel mit mindestens 0,50 m Überlappung ausführen, auf weichem Untergrund und unter Wasser breiter überlappen oder die Bahnen vernähen
- Erste Schüttlage im Vorkopfverfahren einbauen und nicht unmittelbar auf dem Vlies fahren
- Freiliegende Bahnen gegen Wind sichern und zügig überschütten, um die UV-Belastung zu begrenzen
Vom Trennvlies unterscheidet sich das Filtervlies durch die Aufgabe, nicht durch das Herstellverfahren; beide sind meist mechanisch oder thermisch verfestigte Vliesstoffe. Steht die dauerhafte Wasserführung im Vordergrund, ist die Öffnungsweite das führende Kriterium. Geht es allein um die Trennung zweier Schichten, treten die mechanischen Kennwerte in den Vordergrund. Gewebte Geotextilien kommen dort zum Einsatz, wo zusätzlich Zugkräfte aufgenommen werden müssen.
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Geotextilien, Geogitter und Bewehrungsprodukte fasst der Bereich GeoTechnical Solutions zusammen. Für Filter- und Trennaufgaben sind die Vliesstoffe (Non-woven Geotextiles) vorgesehen, für Aufgaben mit zusätzlicher Zugbeanspruchung die gewebten Geotextilien. Die Funktionen und Produktnormen im Überblick behandelt der Beitrag zum Geotextil, die Abgrenzung nach der Hauptfunktion der Beitrag zum Trennvlies. Wie das gefilterte Wasser abgeführt wird, erläutern die Beiträge zur Dränage und zum Drainagerohr.
Häufige Fragen zum Filtervlies
Was ist der Unterschied zwischen Filtervlies und Trennvlies?
Der Unterschied liegt in der Hauptfunktion. Ein Filtervlies muss Wasser dauerhaft durchlassen und gleichzeitig Boden zurückhalten; maßgebend sind Öffnungsweite und Wasserdurchlässigkeit. Ein Trennvlies hält lediglich zwei Körnungen auseinander, hier stehen Durchdrück- und Zugfestigkeit im Vordergrund. Produkte können beide Aufgaben erfüllen, nachzuweisen sind aber immer die Kennwerte der jeweils maßgebenden Funktion.
Wie viel Überlappung ist beim Verlegen eines Filtervlieses nötig?
Auf tragfähigem Untergrund ist eine Überlappung von mindestens 0,50 m üblich. Auf weichem, stark verformbarem Untergrund, bei Einbau unter Wasser und bei starker Beanspruchung durch Baugeräte ist die Überlappung zu vergrößern oder es sind vernähte Stöße vorzusehen, weil sich die Bahnen unter der ersten Schüttlage verschieben können. Die konkrete Vorgabe gehört in die Ausschreibung.
Wie wird die richtige Öffnungsweite O90 ermittelt?
Über die Filterregeln aus dem Merkblatt M Geok E. Grundlage ist die Körnungslinie des zu filternden Bodens mit d50, d90 und Ungleichförmigkeitszahl; daraus ergibt sich die zulässige Spanne der charakteristischen Öffnungsweite. Feinkörnige und suffosionsgefährdete Böden erfordern engere Grenzen. Ohne bodenmechanische Untersuchung ist eine belastbare Festlegung nicht möglich.
Wie lange hält ein Filtervlies im eingebauten Zustand?
Die Produktnormen für Geotextilien weisen für den bestimmungsgemäßen Einbau in natürlichen Böden mit annähernd neutralem pH-Wert eine Nutzungsdauer von mehr als 25 Jahren aus. Kritisch sind in der Praxis nicht Alterungsvorgänge, sondern Einbauschäden, lange UV-Freibewitterung und die Kolmation durch Feinkorn oder Eisenocker, die bei ungeeigneter Öffnungsweite auftritt.
