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Osmoseanlagen · Technik

Wie eine Osmoseanlage funktioniert: Membran, Druck, Abwasser

6 Minuten Lesezeit·

Umkehrosmose presst Wasser durch eine Membran, die fast nur Wassermoleküle durchlässt. Was dabei zurückbleibt, warum Abwasser entsteht und welche Stufen eine Anlage hat.

Kurz gesagt

  • Die Membran hat Poren von etwa 0,0001 Mikrometern, kleiner als Viren, Salze und Schwermetalle.
  • Rückhaltung: 90 bis 99 Prozent für Nitrat, Blei, Kupfer, Uran, Pestizide, Medikamentenreste, Mikroplastik.
  • Pro Liter Reinwasser fließen je nach Anlage 1 bis 3 Liter Konzentrat in den Abfluss.
  • Fünf Stufen sind üblich: Sediment, Aktivkohle, Membran, Nachfilter, optional Remineralisierung.

Osmose und Umkehrosmose

Osmose ist ein natürlicher Vorgang: Trennt eine halbdurchlässige Membran zwei Lösungen, wandert Wasser von der verdünnten zur konzentrierten Seite, bis der Druck ausgeglichen ist. Bei der Umkehrosmose wird dieser Vorgang mit Druck umgedreht. Das Leitungswasser wird mit 3 bis 8 bar gegen die Membran gepresst. Wassermoleküle passen hindurch, fast alles andere nicht. Auf der einen Seite entsteht Reinwasser (Permeat), auf der anderen ein Konzentrat mit den zurückgehaltenen Stoffen, das in den Abfluss geht.

Was die Membran zurückhält

Die Poren einer Umkehrosmose-Membran sind etwa 0,0001 Mikrometer groß. Zum Vergleich: Bakterien messen 1 Mikrometer, Viren 0,02 bis 0,4, ein gelöstes Salz-Ion etwa 0,0004. Deshalb hält die Membran nicht nur Partikel zurück, sondern gelöste Stoffe:

StoffRückhaltung
Nitrat85 bis 95 Prozent
Blei, Kupfer, Uran95 bis 99 Prozent
Calcium, Magnesium (Kalk)95 bis 99 Prozent
Pestizide, Medikamentenreste90 bis 99 Prozent
Mikroplastik, Bakterien, Virenüber 99 Prozent
Chlorwird vorher von der Aktivkohle entfernt, weil es die Membran schädigt

Die Stufen einer Anlage

  1. Sedimentfilter (5 Mikrometer): hält Sand, Rost und Schwebstoffe zurück, schützt alles dahinter.
  2. Aktivkohlefilter: entfernt Chlor, Chloramine und organische Stoffe. Chlor würde die Membran innerhalb von Monaten zerstören.
  3. Membran: das Herzstück. Sie hält Jahre, wenn die Vorfilter regelmäßig gewechselt werden.
  4. Nachfilter (Aktivkohle): nimmt letzte Geschmacksstoffe aus dem Tank oder der Leitung.
  5. Remineralisierung (optional): gibt Calcium und Magnesium zurück, für Geschmack und pH-Wert. Mehr im Beitrag Osmosewasser und Mineralien.

Warum Abwasser entsteht

Die zurückgehaltenen Stoffe müssen weg, sonst verstopft die Membran. Ein Teil des Wassers spült sie ständig ab und läuft als Konzentrat in den Abfluss. Bei alten Tankanlagen mit niedrigem Leitungsdruck sind das drei bis vier Liter pro Liter Reinwasser, bei modernen Direct-Flow-Anlagen mit Pumpe ein Liter oder weniger. Bei zehn Litern Reinwasser am Tag macht das im Jahr den Unterschied zwischen 3.600 und 14.000 Litern Abwasser. Was das kostet, rechnet der Osmose-Rechner.

Tank oder Direct Flow

Klassische Anlagen füllen langsam einen Vorratstank mit 8 bis 12 Litern, aus dem der Hahn dann schnell zapft. Direct-Flow-Anlagen haben eine Pumpe und eine große Membran, die das Wasser sofort liefert, ohne Tank und ohne stehendes Wasser. Sie sind teurer, hygienischer und sparsamer im Abwasser. Welche Bauart wohin passt, steht im Beitrag Untertisch, Auftisch oder Direct Flow.

Häufige Fragen

Braucht eine Osmoseanlage Strom?

Tankanlagen ohne Pumpe laufen allein mit Leitungsdruck ab etwa 3 bar. Anlagen mit Pumpe (Direct Flow, niedriger Druck) brauchen eine Steckdose, verbrauchen aber nur wenige Watt.

Ist Osmosewasser steril?

Direkt hinter der Membran praktisch ja. Im Tank und in der Leitung danach können sich Keime ansiedeln, deshalb sind Nachfilter, regelmäßige Nutzung und Wartung wichtig.