Umkehrosmose - wie funktioniert das?

Dazu sollte man zuerst wissen, was Osmose ist. Sie begegnet uns im täglichen Leben ständig. Bei der Osmose "wandert" Wasser von der geringeren zur höheren Konzentration durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran. Das geschieht so lange, bis der so genannte osmotische Druck im Gleichgewicht ist. Im klassischen Versuch wird ein Glasrohr, das unten mit einer Membran verschlossen ist, teilweise mit Zuckerlösung gefüllt. Dann wird das Rohr in einen Behälter mit reinem Wasser eingetaucht. Nun wandern Wassermoleküle durch die Membran und man sieht, wie der Wasserspiegel im Rohr steigt. Der Vorgang läuft so lange, bis im Rohr die Zahl der eingedrungenen Wassermoleküle der Zahl der Zuckermoleküle entspricht. Die Lösung ist dann im Gleichgewicht. Eine alltägliche Beobachtung zeigt den gleichen Vorgang in der Realität: Reife Kirschen platzen auf, wenn nach einem starken Regen eingedrungenes Wasser den Druck im Inneren der Kirsche erhöht.

Durch den prinzipiell gleichen Vorgang verlieren Meerwasserfische ständig Wasser aus ihren Zellen, das versucht, mit dem umgebenden Meerwasser ein Konzentrationsgleichgewicht zu erreichen. Meerwasserfische müssen also diesen Verlust durch ständiges Trinken ausgleichen. Süßwasserfische müssen mit dem umgekehrten Problem fertig werden. Sie nehmen ständig aus dem geringer konzentrierten Süßwasser Wassermoleküle auf, die versuchen, die höher konzentrierte Lösung in den Zellen zu verdünnen. Süßwasserfische scheiden deshalb große Mengen überschüssiges Wasser als stark verdünnten Urin wieder aus.

Meerwasserfische trinken aktiv	Süßwasserfische trinken nicht
Ein Beispiel aus dem Alltag: Reife Kirschen mit hohem Zuckergehalt ....	... platzen nach heftigem Regen, weil Wasser eindringt, um den Zuckergehalt zu verdünnen

Umkehrosmose

Wie der Name sagt, wird bei der Umkehrosmose die Osmose umgekehrt. Unter dem Leitungsdruck wird das Wasser entgegen der normalen Richtung durch die Membran gepresst. Die Membran kann man sich vereinfacht auch als extrem feines Sieb vorstellen, das nur reines Wasser passieren lässt und größere Teilchen weitgehend zurückhält.

Das Herzstück einer Umkehrosmoseanlage: die Membran

 

Schemazeichnung einer Umkehrosmoseanlage

Das erzeugte Reinwasser (Permeat) enthält nur noch sehr geringe Restbestandteile der ursprünglich im Leitungswasser enthaltenen Stoffe. Karbonathärte, Gesamthärte, Schadstoffe wie Nitrat, Phosphat, Pestizide, Schwermetalle, aber auch Spurenelemente werden zu 90 - 98 % entfernt. Die elektrische Leitfähigkeit sinkt deutlich unter 10 % des ursprünglichen Wertes.

Die ursprüngliche Leitfähigkeit von 482 µS/cm im Leitungswasser wurde auf 11,7 µS/cm gesenkt

Mit einer entsprechenden Menge Leitungswasser kann so jedes gewünschte Aqurienwasser hergestellt werden. Das Verhältnis Reinwasser (Permeat) zu Restwasser (Konzentrat) ist 1 : 4. Dies erscheint sehr ungünstig. Berechnungen zeigen aber, dass ein Liter Reinwasser im Durchschnitt nur 2 - 3 Cent kostet. Mit dem Osmose-Berechnungstool können sowohl das Mischungsverhältnis, als auch die Kosten genau berechnet werden. Einen Tipp, wie Sie Wasser sparen können, finden Sie auf dieser Seite: Tipp Umkehrosmose

Mit der Umkehrosmose steht ein modernes, umweltfreundliches und sehr einfaches Verfahren der optimalen Wasseraufbereitung zur Verfügung. Artgerechtes Wasser für alle Zierfische und Wasserpflanzen kann somit individuell ohne großen Aufwand und außerordentlich preiswert hergestellt werden.