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Darum ist der HYPRO WATER besser als jede Umkehrosmose

Das Grundwissen zum Thema Umkehrosmose

Blogbeitrag vom 02.06.2021, von Dr. Nikolas Sandmann, Leiter der Entwicklung bei HYTECON

Das Grundwissen zum Thema Umkehrosmose

Wasser besteht aus zwei Atomen Wasserstoff und einem Atom Sauerstoff. Die Verbindung von Atomen zu größeren Strukturen bezeichnet man als Moleküle. Im Vergleich zu vielen anderen Verbindungen ist das Wassermolekül sehr klein. Wenn man daher zwei Wassersäulen durch eine Membran voneinander trennt, durch die nur die Wassermoleküle fließen können aber z.B. keine Salze und die beiden Wassersäulen unterschiedliche Mengen an Salzen enthalten dann fließt von der Seite mit der niedrigeren Salzkonzentration so viel Wasser auf die andere Seite bis ein Konzentrationsgleichgewicht entstanden ist, d.h. die Salzkonzentration auf beiden Seiten identisch wird. Dieser Vorgang wird als Osmose bezeichnet und spielt eine wichtige Rolle in fast allen stoffwechselphysiologischen Vorgängen. Die Osmose ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck entsteht, der das Wasser von der einen zur anderen Seite fließen lässt ohne das dem System von außen Energie zugeführt werden muss.

Die Reverse Osmose entsteht durch die Verlagerung des Drucks

In der Trinkwasseraufbereitung und vor allem bei der Meerwasserentsalzung macht man sich das osmotische Prinzip zu Nutze in dem man es umkehrt. Es wird dann von Reverse Osmose gesprochen. Bei dieser Methode wird auf der Seite der hohen Konzentration; also z.B. auf der Meerwasserseite künstlich über eine Pumpe so viel Druck erzeugt, dass dieser den osmotischen Druck übersteigt. Folglich fließt nun Wasser von der Seite der hohen Konzentration auf die andere Seite wobei dann die unerwünschten Stoffe, wie z.B. das Meersalz zurückgehalten werden. Bei Meerwasser beträgt der Druck, der dazu erzeugt werden muss mindestens 30 bar wodurch diese Methode sehr viel Energie verbraucht um diese Pumpenleistung zu gewährleisten. Bei Trinkwasser beträgt der Druck ca. 3 bar wodurch der Energieverbrauch sinkt. Es gibt aber noch einige andere gravierende Nachteile:

Bedingt durch das Prinzip konzentrieren sich die Stoffe auf der Schmutzwasserseite sehr schnell kontinuierlich auf. Dies würde dazu führen, dass die Membran schon nach sehr kurzer Zeit verblocken würde und kein Wasser mehr durch die Membran hindurchgelangen würde. Um das zu vermeiden, muss die Membran ständig mit viel Wasser gespült werden und die aufkonzentrierten Stoffe abgeleitet werden. Ein typisches Verhältnis der Wassermengen ist ca. 1/3, d.h. für jeden Liter reines Wasser produziert das Verfahren 1/3 Liter an Abwasser. In manchen Anwendungen kann dieses Verhältnis sogar die Hälfte betragen. Bei der Meerwasserentsalzung enthält man eine Art salzhaltigen Brei, den sogenannten „Brine“. Die Entsorgung dieses Materials ist aufwendig und teuer. In vielen Fällen wird daher die hochkonzentrierte Salzfracht einfach zurück ins Meer gespült, wodurch es zu massiven Schädigungen der dort vorkommenden marinen Biotope kommt.

Das Schmutzwasser ist Sondermüll

Im Haushalt kann das Schmutzwasser verschiedene Substanzen in aufkonzentrierter Form enthalten. Je nach Qualität des Trinkwassers wären das neben Salzen auch Schwermetalle, Pestizide und eine Reihe von Mikroorganismen wie Bakterien und Parasiten. Es ist daher schwer verständlich, dass manche Hersteller damit werben, das Schmutzwasser zum Waschen oder Blumengießen zu verwenden. Eigentlich handelt es sich hierbei dann um Sondermüll. 

Keine Sicherheit ohne Differenzdruckmessung

Ein weiterer negativer Aspekt ist die Membran selbst. Solange Druck auf der Membran lastet, ziehen sich die Poren zusammen. Sie entspannen aber, wenn der Druck nicht anliegt. Dies ist vor allem bei diskontinuierlichem Betrieb wie es im Haushalt üblich ist ein Problem. Durch die wechselnde Belastung können sich die Poren soweit weiten, dass es zu Durchbrüchen von unerwünschten Stoffen kommen kann ohne das der Benutzer die Chance hat dies zu bemerken. Selbst größere Beschädigungen der Membran sind dabei nicht zu identifizieren bzw. nur mit sehr hohem Aufwand wie z.B. einer Differenzdruckmessung, die im großtechnischen Bereich Anwendung findet aber in Haushalten auszuschließen ist.

Trotz Filterung Keime im Wasser

Des Weiteren können Mikroorganismen in die Poren eindringen und diese im Laufe der Zeit durchwachsen. Die Membran gibt in diesem Fall kontinuierlich Keime an die Reinwasser Seite ab, was schlussendlich erst dann bemerkt wird, wenn das Wasser unangenehm und faulig riecht. Ein Indiz für das Durchwachsen der Membran kann ein Abfall der Durchflussmenge sein, d.h. die Menge an Wasser, die entnommen werden kann, sinkt ab. Aber auch das muss man erstmal bemerken und häufig ist es dann auch zu spät.

Regelmäßiges wechseln der Filterkartuschen notwendig

Um das unvermeidliche Durchwachsen zu vermeiden, muss die Membran in Abhängigkeit der Nutzung mehr oder weniger häufig aber regelmäßig gewechselt werden wodurch hohe Kosten entstehen können. Hinzu kommt, dass in vielen Fällen vor der Membran einige Filter vorgeschaltet werden um gröbere Stoffe vorher zu entfernen, die sonst zu einer sofortigen Verblockung führen würden. Auch diese Filter müssen regelmäßig getauscht werden.

Demineralisiertes Wasser beschädigt u.a. Armaturen

Über diese Nachteile hinaus ist das Verfahren aber vom Prinzip her zur Erzeugung von Trinkwasser im Haushalt schlecht geeignet. Ausgehend davon, dass das Wasser nach der Behandlung vollständig von allen Substanzen befreit ist – man spricht von vollentsaltzem Wasser – enthält das Wasser dann zwar keine Schadstoffe mehr; aber auch keine Stoffe, die durchaus für die menschliche Gesundheit förderlich sind, wie z.B. Mineralien. Reverse Osmose behandeltes Wasser in der großtechnischen Anwendung wird daher in der Regel künstlich wieder aufgehärtet. Dies nicht unbedingt mit dem Hintergrund der Förderung der Gesundheit, sondern weil dieses Wasser hoch korrosiv ist und es ggf. zu massiven Schäden an Rohrleitungen, Ventilen und Armaturen kommen kann.

Das Fazit

Als Fazit bleibt aus unserer Sicht festzuhalten, dass Reverse Osmose eine Technologie ist, die als Ultima Ratio in Küstengebieten mit Trinkwassermangel eine Berechtigung haben mag, wie z.B. in Kalifornien oder den Arabischen Emiraten. Im Haushalt hat die Technik aber eigentlich nichts verloren, da sie für den Nicht-Profi Anwender kaum sicher zu handhaben ist, zu erhöhtem Wasserverbrauch führt und letztlich auch sehr hohe Betriebskosten verursacht. An dieser Stelle sei dann noch darauf verwiesen, dass die Kombination von Aktivkohle und UV wie es beim HyPro angeboten wird ein Standardverfahren im Bereich der öffentlichen Wasserversorgung ist und von Hytecon auf die häusliche Anwendung adaptiert wurde. Reverse Osmose in der öffentlichen Wasserversorgung findet demgegenüber aber kaum statt, da Sie im technischen Sinne nicht zu den Desinfektionsverfahren gezählt wird.

 Die Nachteile von einer Umkehrosmose im Haushalt

  • Das Schmutzwasser das bei der Filterung entsteht ist Sondermüll
  • Ohne professionelle Druckmessungen besteht die Gefahr, das Keime in das gefilterte Wasser gelangen und es somit verunreinigen
  • Das regelmäßige Wechseln der teuren Filterkartuschen muss eingehalten werden
  • Nach der Filterung ist das Wasser demineralisiert und eine Gefahr für die Rohrleitungen, Ventile und Armaturen.