Feinblasige Belüftungselemente können in drei Kategorien bezüglich des Materials eingeteilt werden:
- Elemente aus Keramik
- Elemente aus porösem Plastik
- Elemente mit perforierter Membran.
Ausgangsmaterialien für Elemente aus Keramik sind Aluminiumoxide, Aluminiumsilikate und Silikate. Die aus diesen Materialien geformten Elemente werden bei Te mperaturen über 1.000 °C gebrannt. Der Porendurchmesser hängt von der Größe und Klassierung des Ausgangsmaterials ab und kann etwa über eine Größenordnung einer halben Zehnerpotenz streuen, wobei Porendurchmesser von 40 bis 140 µm üblich sind. Probleme ergeben sich bei Elementen aus Keramik vorrangig durch Verstopfung, so dass der Druckverlust zunimmt.
Belüftungselemente aus poröser Plastik lassen sich unterteilen in starrporöses und nichtstarres poröses Material. Die vorrangig eingesetzten Elemente aus starrporöser Plastik werden hauptsächlich aus Hochdruckpolyethylen (HDPE) oder Styrolacrylnitril (SAN) hergestellt. Belüftungselemente aus nichtstarren porösen Elementen wurden bisher nur in geringem Umfang eingesetzt.
Parallel zur Entwicklung von Belüftungselementen aus poröser Plastik wurden Elemente mit perforierter Membran am Markt angeboten. Schon vor 40 Jahren wurden perforierte Elemente aus Plastikmaterial oder teilweise aus Kord hergestellt. Diese Elemente haben sich im Betrieb aber nicht bewährt. Bedeutend bessere Ergebnisse wurden mit Belüftungselementen aus poröser flexibler Membran erzielt, die vor etwa 20 Jahren auf den Markt gebracht wurden. Zum einen wurden Elemente aus Polyvinylclorid (PVC) entwickelt, zum anderen Elemente aus Elastomeren (z.B. EPDM). Den Elementen aus Polyvinylchlorid werden Weichmacher zugegeben, damit sich ein weiches, elastisches Material ergibt. Patentrechtlich geschützte Zusätze verstärken bei den Elementen aus Elastomeren deren flexible Eigenschaften. Je nach Herstellungsprozess werden die flexiblen Membranen gelocht bzw. geschlitzt. Werden die Belüftungselemente mit Luft beaufschlagt, dehnen sich die Öffnungen der Löcher oder Schlitze aus, wobei sich die größten Öffnungen bei höchstem Luftvolumenstrom ergeben. Nach Abstellen der Gebläse schließen sich die Öffnungen, so dass kein Belebtschlamm in die Elemente eindringen kann. Damit ist ein intermittierender Betrieb (z.B. im Nitrifikations-/Denitrifikationsbereich) gewährleistet. Neben EPDM-Membranen werden heute vorrangig Silikon-Membranen, aber auch Membranen aus PU eingesetzt.