Gemeinsam ist allen Pflanzenkläranlagen, wie bewachsene Bodenfilter üblicherweise bezeichnet werden, dass mechanisch vorgereinigtes Abwasser durch einen nach unten abgedichteten Bodenkörper strömt, der meist mit Schilf (Phragmites australis) bewachsen ist. Die Grundlagen der Pflanzenkläranlagen stammen von Käthe Seidel und Roland Kickuth aus den 50ern und 60ern des 20ten Jahrhunderts.

Das Abwasser wird über die gesamte Beetoberfläche mit einem Rohrsystem verteilt und sickert durch den Boden zu der Drainage am Grund des Beetes.

Schema eines Vertikalfilters

Im Bodenkörper wird das Abwasser weiter gereinigt. Das Abwasser wird durch das Bodenmaterial gefiltert. Im Boden ansässige Bakterien bauen die Abwasserinhaltstoffe ab. Da der Filter intervallweise beschickt wird, hat der Boden in den Beschickungspausen Zeit sich wieder mit Luft zu füllen. Daher findet vor allem ein aerober Abbau statt. Die organischen Verbindungen werden auch im Winter fast vollständig zu CO₂ und Wasser abgebaut. Stickstoffverbindungen werden zum Großteil (ca. 90%) von den Nitrifikanten zu Nitrat und weiter zu Nitrit abgebaut. Dieser Abbau läßt im Winter um bis zu 50% nach. Der Abbau findet meist in den obersten 20cm statt und verlagert sich bei starker Belastung nach unten.

Abbau der Abwasserinhaltsstoffe

Ein weiterer wichtiger Bestandteil sind die Pflanzen. Diese sind Sumpfpflanzen (Helophyten), welche ohne Sauerstoff im Boden wachsen können. Das Wurzelsystem und der umliegende Boden wird mit einem Durchlüftungsgewebe von den Blättern mit Sauerstoff versorgt.

Durchlüftungsgewebe eines Schachtelhalmes

Durchwurzlungstiefe und -richtung

Durch die Halmbewegungen bei Wind, das Wurzelwachstum und den Neuaustrieb wird der Boden offengehalten. Es entstehen sogenannte Sekundärporen. Sie erhöhen das Redoxpotential des Bodens, dies wirkt z.B. auf Eisenverbindungen wie ein Katalysator (gut für die Nitrifikation). Auch geben sie für Bakterien leicht verwertbare Kohlenstoffverbindungen ab (gut für eine Denitrifikation). Sie erhöhen die Verdunstungsfläche des Wassers, indem über die Blätter Wasser abgegeben wird (Transpiration) und halten dadurch das sie umgebende Mikroklima feucht.