Osmose und Umkehrosmose

Naturprinzip Osmose

Die Osmose ist eines der grundlegenden Prinzipien des Lebens. Sowohl Pflanzen als auch Tiere und der Mensch nutzen dieses einfache und extrem hilfreiche Prinzip für verschiedenste Zwecke.

Bäume sammeln damit das Wasser aus dem Erdreich in den Wurzeln und bauen damit einen hohen Druck auf. Zusammen mit dem Transpirationssog und durch Kapillarkräfte befördern sie das Wasser dann in große Höhen bis in die Baumkrone. Noch lebenswichtiger ist die Funktion für Pflanzen, die im Wasser oder am Rand von Bächen und Flüssen wachsen. Sie müssen sich des Einstroms von zu viel Wasser in ihre Zellen erwehren.

Der menschliche Organismus reguliert per Osmose den Wasser- und Elektrolythaushalt. Jede unserer Zellen ist eine osmotische Einheit. Sie baut über die Osmose das Zellpotential auf, welches sie für den optimalen Ablauf aller ihrer Funktionen benötigt. Im Blutplasma halten Blutzucker, Mineralien und Plasmaproteine einen bestimmten osmotischen Druck gegenüber den Zellen aufrecht. Das sind einige Details, warum unser Körper so phantastisch funktioniert wie er es tut.

Von der Osmose zur Umkehrosmose

Um eine Osmose darzustellen benötigt man ein Gefäß, welches durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran in zwei Bereiche geteilt ist. „Semipermeabel“ bzw. „halbdurchlässig“ bedeutet, dass die Membran für bestimmte Substanzen durchlässig ist (in der Regel für ganz kleine Substanzen wie Wasser) und für die restlichen Substanzen nicht. Beispiele für die Verwendung sind die Herstellung von alkoholfreiem Bier und das Haltbarmachen durch Pökeln und Zucker (Marmelade).

Dieser Vorgang geschieht allein durch physikalische Kräfte, ohne dass von außen nachgeholfen werden muss. Daher kommt die Osmose natürlicherweise zum Stillstand, wenn der hydrostatische Druck auf der Seite, auf die das Wasser fließt und der osmotische Druck, der die Wassermoleküle durch die Membran treibt, im Gleichgewicht sind.

Für die Trinkwassergewinnung - zum Beispiel um Wasser aus hochkonzentrierten Lösungen wie Meerwasser zu gewinnen wird das Prinzip der Osmose umkehrt und physikalischer Druck auf das verschmutzte bzw. salzige Wasser ausgeübt.

Wir sprechen von der so genannten Umkehrosmose, mit deren Hilfe das Wasser gereinigt wird. Bei diesem Vorgang können die meisten Stoffe wie z.B. Salze, Bakterien und sonstige Verunreinigungen bis zu 99% aus dem Wasser entfernt werden. (2)

Da Osmose und Umkehrosmose eng „verwandt“ sind, werden beide Begriffe im allgemeinen Sprachgebrauch oft synomym verwendet.

Typische Anwendungsfelder für die Umkehrosmose sind das Entsalzen von Meerwasser, und die Reinigung von Trinkwasser in Haushalten von unerwünschten Inhaltsstoffen. Dass dies nicht nur schick und für den Geschmack des Wassers gut ist, sondern heutzutage absolut notwendig für die Gesundheit haben wir Ihnen in verschiedenen Artikeln erläutert.

Im Gegensatz zu einem klassischen Membranfilter verfügen Membranen in Umkehrosmose-Anlagen nicht über durchgehende Poren. Vielmehr diffundieren die Ionen und Moleküle durch das Membranmaterial hindurch. (2)

Schadstoffbeseitigung durch die Umkehrosmose

Die Umkehrosmose, die manchmal auch Molekularfiltertechnologie genannt wird, wurde ursprünglich von der NASA für die Raumfahrt entwickelt. Es bestand die Notwendigkeit, Astronauten mit sauberem Trinkwasser zu versorgen und anfallendes Abwasser permanent zu recyceln.

Es ist ein physikalisches Verfahren, das im Wasser gelöste Stoffe entfernt und somit reinstes Trinkwasser herstellt, z.B. eben in Meerwasserentsalzungsanlagen und diversen Recycling-Systemen.

Dabei wird das Wasser durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran gepresst, deren Poren so fein sind (0,0001 Micron), dass praktisch nur noch Wassermoleküle sie durchdringen können.

Die zurückbleibenden und abgeschiedenen Stoffe werden nicht gesammelt, sondern ins Abwasser abgegeben. Das erzeugte Wasser ist in seiner Reinheit nur mit einigen wenigen natürlichen Quellen zu vergleichen.

Mittlerweile wird die Molekularfiltertechnologie in vielen Industriezweigen eingesetzt, z.B. in der Lebensmittelindustrie, Glas- und Metallherstellung, Produktion von Computerplatinen, Pharmazeutik, Druckindustrie, etc. überall dort, wo Wasser von höchster Reinheit erforderlich ist. Die Medizin verwendet reinstes Wasser u.a. in Dialysegeräten zur Blutreinigung

Umkehrosmose ist die „sauberste“ Art zu filtern 

Es gibt mehrere Stufen der Filtrierung, die abhängig von den Ansprüchen an die Reinigungswirkung eingesetzt werden. Wie Sie in der Grafik unten sehen, reicht die Bandbreite der Substanzen, die durch Filtrierung aus dem Wasser geholt werden können von 100 Mikrometer (0,1 mm) bis zu einem Zehntausendstel Mikrometer (0,1 Nanometer).

Das einfache Filtrieren kennen Sie aus Ihrem Alltag: Kaffee kochen mit Papier-Filter bzw. neumodisch mit Kapseln oder Tee kochen mit Teebeutel sind typische Filtervorgänge in denen einfach grob von fein getrennt wird.

Membranen zur Ultrafiltration (UF-Membranen) finden Anwendung bei Mikropartikeln, Bakterien, Viren, allgemein allem in Molekülgröße und größer.

Die dichteren Membranen der Umkehrosmose können sogar noch unerwünschte Ionen wie Schwermetalle und Kleinstmoleküle wie Nitrat herausfiltern.

Wenn Sie also nicht nur augenscheinlich, sondern wirklich reines Trinkwasser haben wollen, dann ist die Umkehrosmose die einzige und beste Methode dies zu erreichen.

  • Sie erhalten ein extrem reines Wasser (bis zu 99% reines Wasser).
  • Auch schlecht verwertbare anorganische Mineralien werden ausgefiltert.
  • Das Wasser ist weich und schmeckt natürlich.
  • Das gereinigte Wasser schadet Ihrem Organismus nicht und Sie können es in größeren Mengen pur oder als Basis für Getränke verwenden.
  • Reines Wasser kann in höchstem Maße die ihm von der Natur zugedachte Aufgabe erfüllen: Entgiftung und Transport von Stoffen in Blut, Lymphe und Bindegewebe.
Umkehrosmose

Verbesserung des Osmose Wassers

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, aus dem gefilterten „Osmose“ Wasser ein vitales naturähnliches Wasser („Gletscherwasserqualität“) zu machen. Dazu gehören die Verwirbelung, die Anreicherung mit Sauerstoff und molekularem Wasserstoff und die Veränderung der Information der Wassermoleküle.

Wie das im Einzelnen geht und was wir Ihnen dafür empfehlen, das lesen Sie in unserem Artikel Warum Umkehrosmose allein nicht reicht.

Ist Osmose Wasser denn nicht schädlich?

Häufig besteht die Sorge, ob das Osmose Wasser überhaupt gut für unsere Gesundheit ist.  Denn es gibt von Ernährungswissenschaftlern, Medizinern und Laien immer wieder Warnungen, das fast mineralfreie Wasser würde störend auf den Stoffwechsel und Elektrolythaushalt wirken und mit der Zeit würde es zu Mineralmangel im Körper kommen.

Beides ist mittlerweile klar durch diese Fakten widerlegt:

  • die Mineraliengehalte des größten Teils unserer Trink- und Mineralwässer enthalten nicht annähernd genug Mineralien – sowohl von der Menge als auch von der Bandbreite (Prof. Heseker: „Die Bedeutung derartiger Getränke (gemeint: Trink und Mineralwasser) als Mineralstoffquellen wird deutlich überschätzt. Mineralstoffe werden überwiegend mit festen Nahrungsmitteln aufgenommen.“) (4)
  • erstaunlicherweise kommt das mineralreiche Mineralwasser in Nährstofftabellen, wenn es um gute Quellen zur Versorgung mit Mineralien geht, in der Regel nicht vor
  • die Bioverfügbarkeit der Mineralien aus diesen Wässern ist ziemlich schlecht – sie liegt bei maximal 30 - 40% (4)
  • es gibt nicht wenige Menschen, die seit Jahren Osmose Wasser trinken und weder dadurch erkrankt oder gar gestorben sind; das zeigt recht deutlich, dass unser Körper offenbar viel besser als gedacht mit mineralarmem Wasser umgehen kann.

Zu diesem Thema haben wir auch einen eigenen Artikel geschrieben: Ist Osmosewasser schädlich?

Wird durch Umkehrosmose-Anlagen Wasser verschwendet?

Bei jeder Umkehrosmose-Anlage fällt mehr oder weniger Abwasser an, was durch das technische Prinzip unvermeidlich ist. Denn das Wasser mit den konzentrierten Schadstoffen kann nicht weiterverwendet werden bzw. könnte nur unter extremem, sprich unbezahlbarem, Aufwand noch wesentlich weiter aufkonzentriert werden.

Bei den Anlagen von misterwater® ist das Verhältnis Wasser zu Abwasser 1 : 1 bzw. 1 : 1,5, d.h. pro Liter gereinigtem Trinkwasser fallen 1 bis 1,5 Liter Abwasser an. Wenn Sie also 3 Liter Wasser zum Trinken produzieren fallen dabei 3 bis 4,5 Liter Abwasser an.

Im Vergleich zu den 128 Litern Wasser (2019), die wir durchschnittlich an einem Tag verbrauchen, ist das ein unwesentlicher Beitrag. (5)

Zudem weisen Ingenieure und Wasserexperten immer wieder darauf hin, dass jeder Haushalt eine bestimmte Menge an Wasser verbrauchen muss, weil dies für den nachhaltigen Betrieb der Kanalisation notwendig ist. Sonst müssten die Städte die Kanalisation zusätzlich spülen, um unerwünschte Instandhaltungs- und Sanierungskosten zu vermeiden. Sprich, dem Wassersparen sind technische Grenzen gesetzt, die in manchen Regionen bereits erreicht sind. (6) Deutlich sinnvoller als weniger Wasser zu verbrauchen ist es, weniger Warmwasser zu nutzen, da der Energieaufwand zur Erzeugung von Warmwasser größer ist als der für die Trinkwasser-Bereitstellung. (7)

Fazit

Wir hoffen Ihnen mit diesen Informationen Klarheit geben zu können, wie Umkehrosmose-Anlagen arbeiten und das es sich dabei um das gründlichste Verfahren zur Wasserreinigung handelt.

Trinkwasserfilter von misterwater® entfernen Kalk und Schadstoffe gründlich und nachhaltig.

Auf der Internetseite von misterwater® finden Sie eine Auswahl von Wasserfiltergeräten, die Ihnen das Flaschenschleppen ersparen können:

https://misterwater.eu/misterwater-wasserfiltersysteme/

 Wir freuen uns über Ihre Beratungsanfrage!

Quellen:

1) Osmose - https://de.wikipedia.org/wiki/Osmose

2) Umkehrosmose - https://de.wikipedia.org/wiki/Umkehrosmose

3) Membrantechnik - https://de.wikipedia.org/wiki/Membrantechnik#Stofftransport

4) Fachinformationen – Wasser unser wichtigstes Lebensmittel – Teil 2

- https://www.urquellwasser.eu/forschung/wasserbelebung/kalkschutz/wasser-unser-wichtigstes-lebensmittel-teil-2/33101/

5) Wassernutzung privater Haushalte - https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/wohnen/wassernutzung-privater-haushalte#direkte-und-indirekte-wassernutzung

6) Warum Wassersparen nicht immer sinnvoll ist - https://www.quarks.de/umwelt/warum-wassersparen-nicht-immer-sinnvoll-ist/

7) Wassersparen - https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/wasser-bewirtschaften/wassersparen

Beitragsbilder:

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Osmose, Umkehrosmose, Wasserfilter


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