Beim Xylit handelt es sich um holzartige Fasern, die in der Rohbraunkohle eingebunden sind. Sie können in Deutschland in großen Mengen gewonnen werden. In Folge der vor Millionen Jahren eingesetzten bio- und geochemischen Umwandlungsprozesse besitzt Xylit eine hohe Anzahl polarisierter Gruppen, die gelöste Nährstoffe, Spurenelemente aber auch Schadstoffe binden können. In Untersuchungen durch die TU Cottbus (2011) wurde ermittelt, dass Xylitfaser über eine bei organischen Stoffen unvergleichbar große Oberfläche und ein hohes Adsorptionsvermögen verfügt.
Große innere Oberfläche
Xylitfasern sind stark gegliedert. Die einzelnen Faserbündel sind stark aufgeschlossen und besitzen eine viel größere spezifische Oberfläche als andere organische Fasern wie z. B. Holzwolle oder Kokosfaser. Die innere Struktur der Faser ist rau und die Faserbündel sind grob strukturiert. Das Ladungspotential der inneren Oberfläche besitzt eine große Ionenaustauschkapazität. In Versuchen mit Phosohat wurden hohe Adsorptionsraten gemessen: Von einer Düngergabe waren nach drei Tagen nur noch 10 % im Wasser nachweisbar; 90 % waren an der Xylitfaser adsorbiert.
Die linke Abbildung zeigt die große Aufgeschlossenheit der Faser, d.h. die oben benannte starke Strukturiertheit der Fasern. Sie enthalten die Kapillaren der ehemaligen Pflanzenfasern. Optimale Reinigungseffekte ergeben sich bei einer hohen Packungsdichte (Aufbereitungsform der Xylit-Walzen, siehe rechte Abbildung).
Hohe Adsorptionfähigkeit:
Durch die große Aufwuchsfläche können sich organische Stoffe sehr schnell und in hoher Konzentration anlagern (siehe Tabelle). Dieses erhöhte Nahrungsangebot macht Xylit für Bakterien „attraktiv“.
Mikrobielle Besiedlung und Biofilm:
Die große spezifische Oberfläche der Xylitfaser ist am ehesten mit der eines Tropfkörpers vergleichbar und bietet ausgezeichnete Voraussetzungen für eine mikrobielle Besiedlung.
Dieser sogenannte biologische Rasen aus Mikroorganismen ist Grundlage für den Abbau von Nährstoffverbindungen, die dann auf der inneren Oberfläche adsorbiert werden (insbesondere Stickstoff und Phosphat). Das gute Adsorptionsverhalten bietet dem Zooplankton optimale Nahrungsbedingungen und sichert so die Nahrungskette der höheren Lebewesen. Damit werden Grundlagen für die Erholung von geschädigten Ökosystemen im und am Wasser geschaffen. Bei unseren Untersuchungen hat sich die Besiedlung von Xylitwalzen mit Mikroorganismen innerhalb weniger Monate um den Faktor 1.000 erhöht.
Struktur-Habitat:
Die offenporige Faserstruktur der einzelnen Xylitwalze bietet einen vor Strömung und Fressfeinden geschützten Lebensraum für Kleinstlebewesen, Insektenlarven, Amphibien, aber auch für Fische und deren Laich. Zusätzlich reduziert die Rauheit der Walzen die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und verringert das passive Verfrachten des Zooplanktons. Der Schutz vor Verdrift, Fressfeinden und das gute Nahrungsangebot unterstützen eine Konzentration des Zooplanktons in der Xylitwalze.