Das nasse Element Ein Blog über Wasser Die Umkehrosmose ist ein Verfahren zum Reinigen von Wasser.
Dabei werden unter Druck Stoffe auf molekularer Ebene aus dem Wasser herausgefiltert.
Was ist Osmose?
Osmose ist ein natürlicher chemischer Prozess, der im Folgenden beschrieben wird.
Nehmen wir an, wir haben ein Gefäß, das in der Mitte durch eine Membran getrennt ist, die nur Wassermoleküle (H2O) durchlässt.
So eine Membran, wird auch semipermeable Membran genannt, da sie nur teilweise durchlässig ist (semipermeabel = halbdurchlässig).
Auf der einen Seite des Gefäßes wird Süßwasser, auf der anderen Seite Salzwasser eingefüllt.
Die im Salzwasser gelösten Salzmoleküle sind größer als Wassermoleküle und können deshalb nicht die Membran passieren.
Da die beiden Flüssigkeiten das Bestreben haben, die gleiche Salzkonzentration zu erreichen, beginnen die Wassermoleküle des Süßwassers durch die Membran hindurch zum Salzwasser zu wandern (diffundieren). Diesen Vorgang nennt man Osmose.
Dadurch, dass der Wasserspiegel auf der Seite mit dem Salzwasser steigt, entsteht auf dieser Seite der Membran ein höherer Druck. Irgendwann wird kein Süßwasser mehr durch die Membran diffundieren, da der Druck auf der anderen Seite zu groß ist.
Diesen Druckunterschied nennt man osmotischen Druck. Er hängt von der Konzentration der im Wasser gelösten Stoffe ab.
So funktioniert Umkehrosmose
Bei der Umkehrosmose wird Wasser gegen eine Membran gepresst, die nur Wassermoleküle durchlässt. Der Druck, mit dem das Wasser gegen die Membran gedrückt wird, muss höher sein als der osmotische Druck. So wandern nur die reinen Wassermoleküle durch die Membran.
Um Meerwasser zu entsalzen, ist ein Druck von ca. 60 bar notwendig. Um Leitungswasser zu reinigen, wird ein Druck von ca. 3 bar benötigt.
Einsatzgebiete der Umkehrosmose
Bei der Umkehrosmose werden nicht nur im Wasser gelöste Stoffe sondern zum Beispiel auch Keime aus dem Wasser gefiltert. Sie hat viele Einsatzgebiete.
Trinkwasseraufbereitung
Mit Umkehrosmose-Anlagen kann aus Meerwasser Trinkwasser gewonnen werden. Sie werden dafür zum Beispiel auf Schiffen und Inseln eingesetzt.
Da das durch Umkehrosmose gewonnene Wasser praktisch frei von Mineralien ist und einen ungünstigen pH-Wert hat, wird es in der Regel noch weiter behandelt, bevor es als Trinkwasser verwendet wird.
Industrielle Herstellung von demineralisiertem Wasser
Die Herstellung von destilliertem Wasser durch echte Destillation kostet sehr viel Energie und ist damit teuer. Mit Umkehrosmose kann wesentlich günstiger demineralisiertes Wasser hergestellt werden.
Aquarienwasseraufbereitung
Aquarianer haben erheblich höhere Ansprüche an Wasser als der Normalverbraucher. Sie schaffen in ihren Aquarien Lebensräume für Fische und Pflanzen, in deren natürlicher Umgebung das Wasser anders zusammengesetzt ist als unser Leitungswasser.
Hinzu kommt, dass das Aquarienwasser verdunstet und sich dadurch die Konzentration der gelösten Stoffe des im Aquarium verbleibenden Wassers erhöht.
Umkehrosmose-Filter sind ein beliebtes Zubehör für Aquarianer, denn damit kann aus Leitungswasser demineralisiertes Wasser gewonnen werden, um zum Beispiel verdunstetes Wasser nachzufüllen.
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Wasserfiltersysteme für Haushalte
In Gegenden, in denen das Leitungswasser mit gesundheitsschädlichen Stoffen belastet ist, kann mit einer Umkehrosmose-Anlage das belastete Leitungswasser gereinigt und zu Trinkwasser aufbereitet werden.
