Umkehrosmose-Prinzip

Osmose bzw. osmotischer Druck nennt man diejenige treibende Kraft, mit deren Hilfe sich der Konzentrationsausgleich zwischen zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentration über eine halbdurchlässige Membran vollzieht. Die Membran (semipermeable Membran) ist so beschaffen, daß zwar die Wassermoleküle die Membran passieren können, aber z.B. die gelösten Salze durch diese nicht hindurch treten können.

Der Treibdruck ist proportional zum Konzentrationsunterschied. Eine ideale halbdurchlässige Membran hält Salze einer Lösung (z.B. zu entsalzendes Rohwasser) zurück und läßt das Lösungsmittel (z.B. reines salzfreies Wasser) passieren. Dieser Vorgang kann bei diesem System umgekehrt werden, in dem man auf der Seite der höheren Konzentration einen höheren Druck aufwendet, als er dem osmotischen Druck dieser Lösung entspricht. Dieser Vorgang wird deshalb als "Umkehrosmose" bezeichnet.

Osmose ist also die einseitige Diffusion von Lösungsmittelmolekülen durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Trennwand (Membran), an die zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentration oder eine Lösung und das Lösungsmittel angrenzen. 

Die Brown'sche Molekularbewegung ist die Ursache für die Diffusion und den sich daraus ergebenden Konzentrationsausgleich des Lösungsmittels. Die geringe Porenweite der Membran lässt nur Lösungsmittelmoleküle (Wassermoleküle) passieren. Die gelösten Stoffe sind mit Solvathüllen (Hydrathüllen) umgeben und können infolge ihrer Größe nicht durch die Membran gelangen. Da die konzentriertere Lösung weniger Lösungsmittel enthält, werden Lösungsmittelmoleküle in diesem Bereich durch die Membran diffundieren. Es kommt zu einer Druckerhöhung. Dieser messbare hydrostatische Druck wird als osmotischer Druck p bezeichnet. Er stellt in anschaulicher Form ein Maß für das „Verdünnungsbestreben“ einer Lösung dar. Er steigt mit der Konzentration c und der Temperatur T einer Lösung.

Für verdünnte Lösungen gilt nach Dipl. Chem. Dr. rer. nat. Siegfried Preuß :

p = c R T
c = Konzentration in mol/l
R = 8,31451 J mol-1 K-1
T = Temperatur in °K

Die Körperflüssigkeit eines Warmblüters z.B. besitzt einen osmotischen Druck von p = 7,55 bar.
Die zugehörige osmotische Konzentration c beträgt:
c = 0,3 mol/l = 0,9 % NaCl = Physiologische Kochsalzlösung

Bei Fischen ist es ähnlich, und zwar unabhängig davon, ob sie in See- oder Süßwasser leben. Die Arbeit, die ein Lebewesen gegenüber des osmotischen Drucks in seiner Umwelt leisten muß, um seinen eigenen osmotischen Druck halten zu können, ist darum sehr unterschiedlich. Das Wohlbefinden von Fischen hängt darum mittelfristig, oft sogar kurzfristig davon ab, wieviel Energie ihr Körper dem äußeren osmotischen Druck entgegenbringen muß, um keine Schwächung zu erleiden.

Membranmaterialien

Die Membranen müssen für den jeweiligen Anwendungsfall ausgewählt werden:

Membranmodularten

Die Membranen werden in den einzelnen Modulen spiralförmig gewickelt und in Schlauch oder Plattenform gepackt.
Man unterscheidet zwischen:

Das Bild unten zeigt das Osmoseprinzip in der Funktion als Osmose (links) und in der Funktion als Umkehrosmose (rechts).

Legende:
hellblau = Permeat
mittelblau = Wasser mit gelösten Salzen
gelb = halbdurchlässige Osmosemembrane mit Fließrichtung der Wassermoleküle
linkes Bild = Osmosefunktion unter beidseitigem athmosphärischem Druck
rechtes Bild = Umkehrosmosefunktion, rote Pfeile deuten mechanisch ausgeübte Druckerhöhung an.

Schadstoff- und Salzreduktion durch Umkehrosmose

Die Zahlen wurden auf- und abgerundet. Eine untersuchungs- und untersucherbedingte Schwankungsbreite ist bei chemischen Untersuchungen immer zu erwarten. So entstammen auch diese Zahlen unterschiedlichen Untersuchungen aus den USA, z.B.: Untersuchungen von Truesdail Labaratories Inc., Tustin California 1985, Quality Assurance Lab., San Diego California 1987, Membrane Dev. Spec., Escondido, California 1989

Die detaillierte Wirkungsweise von Osmosemembranen ist nicht mit einem Satz erklärt und wird in einem speziellen Dokument erläutert, in dem auch die Vollentsalzung mit Kunstharzen gegenübergestellt wird.

Membranaufbau und verwendete Materialien

Die Materialien, die für die Osmose verwendet werden, haben ganz unterschiedliche Qualität. Hauptsächlich kommen Wickelfolien zum Einsatz, die in einer Breite von rund 25 cm und einem Rollendurchmesser von rund 5 cm auf ein 15 mm dickes Kunststoffrohr aufgewickelt sind. Das Wasser strömt mit großem Druck (ca. 4,3 Bar) quer zur Wicklungsrichtung durch die Wickelzwischenräume und teilt sich dabei in zwei Strömungen auf: Die eine durchdringt die feinen Poren der Membrane und gelangt, nun in Wicklungsrichtung fließend, als Permeat in das Innere des gelochten Wickelrohres, die andere durchfließt quer die gesamte Rolle, tritt an der anderen Seite wieder heraus und wird (in der Aquaristik) als Spülwasser in den Kanal abgeführt. Industriell wird das zu filternde Wasser jedoch mehrfach durch die Membrane gepumpt, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Dieses Prinzip wird auch bei dem hier vorgestellten Osmosefilter verwendet.

WICHTIG: Die gebräuchlichen Membranen bestehen aus Kunststoff-Polymer-Folien, die mit den Abkürzungen CTA oder TFC bezeichnet werden. Die Begriffe stammen aus dem Englischen und bedeuten CTA = CelluloseTriAcetat und TFC = ThinFilmComposite. Diese beiden Membrantypen unterscheiden sich auf dem US- und Fernost-Markt ganz gewaltig in Leistung und Preis. In Europa werden sie im Handel gern am viel höheren Preis der TFC-Membranen orientiert. Die CTA-Membranen haben bei Dauereinsatz nur eine Haltbarkeit von max. 12 Monaten, während die TFC-Membranen jahrelang aushalten können. Beim Kauf sollte man also dringend das Fabrikat erfragen oder den Etikettaufkleber nach der Typbezeichnung untersuchen. Damit kann man im Internet bei den Herstellerfirmen den Membrantyp identifizieren.

Allgemeine Daten zu Umkehrosmose (UO) - und Ultra-(UF) / Nano-(NF) Fltrierungsmembranen:

UO = Umkehrosmose, NF = Nanofiltrierung, UF = Ultrafiltrierung

Typische Arbeitsdrücke in [bar] der Membranen:

UO = Umkehrosmose, NF = Nanofiltrierung, UF = Ultrafiltrierung

Benutzung der Osmosemembrane als Filter für aquaristische Zwecke:

Grundlage dieser Filtertechnik ist ein AQ mit angeschlossenem Mattenfilter, alles bestens eingefahren. Dann schließt man an dem Kreislauf einen Osmosefilter an, der ja nichts anderes tut, als praktisch das AQ-Wasser zu verdünnen und die ausgefilterten Salze in das Spülwasser zu überführen. Das Permeat wird auschließlich aus dem Spülwasser gewonnen. Bliebe es nur bei dieser Anordnung, würde zunächst der Leitwert im AQ stark abnehmen und dann asymptotisch einen Wert annehmen, der der Schlupfrate entspricht, die durch den Salzgehalt des Spülwassers bedingt über das Permeat wieder ins AQ zurückgelangt. Damit entspräche der Ionenhaushalt genau der "Filter-Fehlfunktion" der Membrane, was garnicht wünschenswert ist. Insofern führt man dem AQ direkt und kontinuierlich, der Osmoseleistung entsprechend, Frischwasser aus dem Netz zu. Die Menge ist so dosiert, daß der Leitwert im AQ konstant bleibt und das fehlerhafte Ionenspektrum sozusagen überdeckt wird. Dadurch wird das Spektrum - bis auf nicht mehr meßbare Anteile - glattgebügelt und konstant gehalten. Es entspricht also dem des Trinkwassers in verdünnter Form. Man erhält also quasi eine riesige virtuelle Wassermenge, weil die Salzanteile sich nicht verschieben können, wenn Organismen im Aquarium Salze verbrauchen oder hinzufügen..

Die Technik, Aquarienwasser mit Osmose zu filtern, besteht prinzipiell nur aus vier Teilen: Einem Aquarium mit dem Nutzwasser, einer Osmosemembrane, einer Druckerhöhungspumpe und einem Spülwasser-Sammelbecken.

Das Funktionsschema des Osmosefilters zeigt deutlich die Zusammenhänge. Obwohl in dieser Grafik eine mit Microcontroller betriebener Osmosefilter dargestellt ist, können die entsprechenden Steuerelemente auch weggelassen werden. Trotzdem bedeutet dann dennoch der Betrieb, die Überwachung und Pflege der Filteranlage einen weitaus geringeren Aufwand als ein herkömmlicher Außenfilter. Bis auf etwa 5 Prozent werden ALLE das freie Wasser belastenden Stoffe dem Kreislauf entnommen, also z.B. auch die Nitrate und sogar Viren, Bakterien und Pilze. Das Aquarienwasser gelangt zunächst durch den Überlauf in das Spülwasser-Sammelbecken und wird von dort mit der Druckerhöhungspumpe über einen Druckausgleichbehälter in die Osmosemembrane gepumpt. Hier teilt sich der Wasserstrom in zwei Teile, etwa 1 Teil Permeat = Reinwasser und 2 Teile Spülwasser, welches einen höheren Belastungsgrad als das Ausgangswasser hat. Das Reinwasser fließt ins Aquarium zurück und das Spülwasser gelangt in das Spülwasser-Sammelbecken, wo es zum Teil wieder mit weniger belastetem Aquarienwasser aus dem Überlauf vom Aquarium verdünnt wird. Von hier geht der Zyklus wieder von vorn weiter.

Als Pumpe ist z.B. sehr gut die ShurFlo8000 [http://www.shurflo.com] Druckerhöhungspumpe geeignet, die einen einstellbaren Ausgangsdruck besitzt und im Standardbetrieb ohne eingeschaltete Begrenzung so ruhig arbeitet wie ein Standard-Außenfilter. Die Pumpe wird mit Gleichstrom betrieben und vornehmlich in der Solartechnik eingesetzt, wo es besonders auf geringe Leistungsaufnahme ankommt. Um damit eine Osmosemembrane betreiben zu können, der für 120 Liter pro Tag bei Netzwasserbetrieb ausgelegt ist, muß mit einer Spannung zwischen 3,0 und 6,0 Volt gearbeitet werden, weil bei höheren Spannungen die Pumpe sofort mit hörbarem Klickern in die Begrenzung fährt, da die Fördermenge der Pumpe zu groß wird. Idealerweise werden zwei oder mehr Osmosefilter parallel angeschlossen, Gegenüber dem Netzwasserbetrieb bei 4 bis 5 Bar ist die Förderleistung bereits bei 5 Volt etwa um den Faktor zwei höher. Ein Verstopfen der Membrane ist quasi ausgeschlossen, weil die Druckerhöhungspumpe impulsartig pumpt und dadurch mit Stoßwellen auf die Membrane einwirkt - ein willkommener Nebeneffekt. Bei einer Betriebsspannung von 5 Volt aus einem Computernetzteil arbeitet die Pumpe mit einem 1000 Liter Aquarium kontinuierlich, bei 100 Liter nur 1 Stunde pro Tag bei gleicher Filterleistung. Die aufgenommene Leistung beträgt bei 5 Volt nur 40 Watt.

Die Förderleistung der Shurflo 8000 entwickelt sich bei Anschluß an eine Osmosemembrane wie folgt:

Betrieb mit einer Osmosemembrane 120 Liter/Tag:

Die Förderleistung der Osmosemembrane ist bei gleichbleibendem Wasserdruck sehr stark von der Temperatur des Wassers abhängig. Zwischen 10 und 40 Grad Celsius erhöht sich der Duchsatz fast linear mit dem Anstieg der Temperatur. Es ist daher empfehlenswert, in den Spülwassertank einen auf etwa 32 Grad geregelten Heizstab einzusetzen. Noch effektiver ist eine Begletheizung, wie sie weiter unten beschrieben ist. Der Wirkungsgrad hängt aber auch vom Leitwert des Ausgangswassers ab. Je höher der Leitwert, umso schlechter der Wirkungsgrad der Osmose, weil ja rund 5% der im Ursprungswasser enthaltenen gelösten Substanzen als Schlupf gerechnet werden. Da der Spülwassertank quasi mit jeder Wasser enthaltenden Brühe beschickt werden kann, kommt hierfür z.B. vorzugsweise auch Regenwasser infrage.

Betrieb mit zwei parallel geschalteten Osmosemembranen, je 120 Liter/Tag:

Man muß mindestens vier Stück Membranen mit je 120 Liter/Tag parallel schalten, um geräuschlos mit 12 Volt und dann genau vierfacher Leistung gegenüber 5 Volt Betrieb arbeiten zu können. In der Praxis stellt sich jedoch heraus, daß die 12 Volt Spannung auch 12 Ampere Strom bewirken. Beide Membranen fördern dann einen parabelförmigen, gleichmäßigen Strahl, wenn die Begrenzung durch Eindrehen der Imbusschraube gerade eben ausgeschaltet wurde. Diese Leistung stellt sich aber in der Regel für Standardaquarien als viel zu hoch dar, da sie etwa 1000 Liter Permeat pro Tag erzeugt. Wenn die Spannung bei vier Membranen auf 10 Volt reduziert wird, zieht die Pumpe immer noch 10 Ampere und bringt ca. 600 Liter/Tag Permeat zustande.

Die Leistungsfähigkeit des Osmosefilters:

Die Filterwerte übertreffen alles, was in der Aquaristik bislang als üblich angesehen wird. Das Wasser wird vom Sammelbecken aus in das Aquarium gepumpt. Dabei läuft das Osmose-Spülwasser wieder in das Sammelbecken zurück. Folglich steigt im Sammelbecken kontinuierlich der Leitwert an. Das Wasser im Sammelbecken wird aber ständig durch das vom Überlauf des Aquariums zurückfließende und zu filternde Wasser verdünnt und gelangt schließlich wieder als Osmosewasser ins Aquarium zurück. Das System arbeitet in seinem Kreislauf, abgesehen von der Verdunstung, solange verlustfrei, bis das Wasser in der Sammeltonne mit Frischwasser ergänzt oder ersetzt werden muß. Ein Wasserwechsel findet nicht mehr im Aquarium statt, sondern nur im Sammelbecken. Dadurch wird das Biotop vor abrupten Veränderungen geschützt. Der Wasserverbrauch reduziert sich enorm.

Maßgebend für die Bemessung des Spülwassersammelbehälters ist die tägliche Schmutzfracht, die über die Osmoseanlage eingebracht wird, die minimale und maximal Belastung des Spülwassers und die Zeit die zwischen den Wechseln des Spülwassers liegen soll. Die täglich eingebrachte  Schmutzfracht ergibt sich im Allgemeinen aus der Schmutzproduktion eines Aquariums, die vereinfacht durch die Messung des Leitwertes bestimmt werden kann. In einem normal bepflanzten und besetzten Aquarium kann, wenn kein Austausch des Aquarienwassers stattfindet, ein täglicher Anstieg des Leitwerts um 10 uS gemessen werden. Hat dieses Aquarium einen Wasserinhalt von z.B. 250 Liter, der konstant auf einen bestimmten Leitwert gehalten werden soll, beträgt die Schmutzfracht pro Tag 250 * 10 = 2.500 uS * l / Tag. In Abhängigkeit von den spezifischen Verhältnissen in einem Aquarium kann dieser Wert um ein Vielfaches überschritten, aber auch unterschritten werden. So können in gering oder unbepflanzten Aquarien mit starkem Fischbesatz (Diskusbecken) Anstiege des Leitwertes um 40uS/Tag oder mehr gemessen werden. In sehr stark bepflanzten Aquarien mit geringem Fischbesatz können die Leitwerte sogar latent sinken. Die maximale Belastung des Spülwassers ergibt sich aus den Anforderungen an das von der Osmoseanlage produzierte Reinwasser. Soll das Reinwasser beispielsweise einen Leitwert kleiner oder gleich 50uS haben, darf die Belastung des Spülwassers, bei einem angenommenen Wirkungsgrad der Osmoseanlage von 95% , nicht größer als 1.000 uS werden, denn 5 % von 1000 µS sind bereits 50 µS. Bei der Verwendung von Leitungswasser kann dieser Wert z.B. 650uS betragen, bei Verwendung von Osmose- oder Regenwasser kann der Wert bei z.B. 15uS liegen. Auch bei Einsatz des hier vorgestellten Filtersystems muß auf jeden Fall ein Wasserwechsel erfolgen. Dieser findet aber nicht im Aquarium statt, sondern nur in dem Spülwasserbecken, so daß keinerlei Beeinflussung des Aquarium-Biotops erwirkt wird. Die Größe des Spülwasserbeckens ist wesentlich mitbestimmend für die Länge des Zeitraums bis zum nächsten Wechseln des Spülwassers. Wird das Spülwasser beispielsweise wöchentlich gewechselt, beträgt das Mindestvolumen des Spülwassersammebeckens nur ein Viertel dessen, was bei monatlichem Wechsel benötigt wird.

Formel für die Dimensionierung des Spülwassersammelbehälters:

V= SF * Z / K

Einheiten:

[uS] = Microsiemens (Leitwert)
[d] = dies (lateinisch = Tag)
[L] = Liter

Variablendefinition:

SF[uS * L / d] = Schmutzfracht
minB [uS] = minimale Belastung
maxB [uS] = maximale Belastung
K[uS] = Kapazität des Spülwassers
K[uS] = maxB - minB
Z[d] = Zeit zwischen den (Spül-)Wasserwechseln in Tagen
V[L] = Volumen des Spülwassersammelbehälters

Tägliche Zunahme des Leitwerts durch Mineralisation:

Die Zunahme des Leitwerts pro Tag ist natürlich auch abhängig vom Volumen des Aquariums. Während kleine Becken meist überbesetzt sind und der Leitwert um rund 10 µS steigt, ist der Zuwachs bei größer werdendem Wasservolumen geringer. Um diesen Parameter zu berechnen, kann man folgende Faustformel ansetzen:

Zunahme [µS] = 100 / Quardratwurzel des Volumens[L]

Bei einem 100 Liter Becken ergibt sich also bei einem „normalen“ Überbesatz eine tägliche Leitwertzunahme von 1000 / 100 = 10 µS. Um die Qualität des Aquarienwassers konstant zu halten muß sein Leitwert also täglich um den gleichen Betrag durch die Osmoseanlage gesenkt werden.

Beispiele für die Dimensionierung des Spülwassersammelbehälters:

Beispiel 1:

Gesamtvolumen : 250 Liter
Spülwasser : Regenwasser mit 25 uS
Reinwasser : 50uS
Spülwasserwechsel : nach 30 Tagen
Leitwertzunahme : 100 / Sqr(250) = 6,32 µS

SF[uS * L / d]  = 6,32 * 250 = 1.580
minB [uS] = 25
maxB [uS] = 50 / 5 * 100 = 1.000 [5 % Osmosefehler]
K[uS] = 1.000 - 25 = 975
Z[d] = 30
V[l] = SF * Z / K = 1.580 * 30 / 975 = 76,9 L

Die erforderliche Größe des Spülwasserbehälters ist also rund 80 Liter.

Beispiel 2:

Gesamtvolumen : 500 Liter
Spülwasser : Regenwasser mit 12 uS
Reinwasser : 115uS
Spülwasserwechsel : nach 14 Tagen
Leitwertzunahme : 100 / Sqr(500) = 4,47 µS

SF[uS * L / d]  = 4,47 * 500 = 2.023
minB [uS] = 12
maxB [uS] = 115 / 5 * 100 = 2.300 [5 % Osmosefehler]
K[uS] = 2.300 - 12 = 1.988
Z[d] = 30
V[L] = SF * Z / K  = 2.300 * 30 / 1.988 = 34,7 L

Die erforderliche Größe des Spülwasserbehälters ist also rund 35 Liter.

Erhöhung des Wirkungsgrads der Osmosemembrane mit Begleitheizung:

Hierfür eignet sich bestens ein Niedervolt-Heizkabel, wie es für die Bodenheizung verwendet wird. Die Konstruktionszeichnung zeigt eine mögliche, kostengünstige Ausführung, die allerdings dem Erbauer einiges Geschick im Umgang mit PVC-Fittings und Gewindebohrer abfordert.

Sandfilter für den Spülwasserkreislauf zur Entkeimung

Ein Sandfilter mit geringem Durchsatz bildet ein ausgezeichnetes Mittel, um die Anzahl der Keime im Spülwasserrücklauf zu beschränken. Eine Entkeimung wäre zwar auch mit einem UV-Strahler möglich, ist aber in diesem Fall wenig geeignet, weil hier auch die organischen Rückstände aus der Entkeimung zurückgehalten werden müssen.

Aufrechterhaltung des Ionenspektrums:

Der praktische Betrieb eines solchen Filters kann wegen der Vielzahl der möglichen Konstellationen und Abhängigkeiten an dieser Stelle natürlich nicht im Detail allgemeingültig erläutert werden, doch werden konkrete Anwendungen unter „Aquarien“ bezogen auf ihre Biotopaquarien detailliert vorgestellt.

Entscheidend für den niedrigsten erzielbaren Leitwert, der am Ausgang des Osmosefilters anliegen kann, ist der aktuelle Leitwert im Spülwasserbehälter. Gesetzt den Fall, im Spülwasserbehälter wird kein Wasserwechsel durchgeführt, dann steigt der Anteil der Salze und der organischen gelösten Schadstoffe kontinuierlich an. Würde im Aquarium in einem solchen Fall ausschließlich das Osmosewasser verwendet, das aus dem Spülwasser erzeugt wird, würde unter Berücksichtigung der 5 % Schlupfrate bei der Osmose von all den Stoffen etwa 5 % auch ins Aquarienwasser transferiert. Da aber die Stoffe mit großen Molekülen weit besser zurückgehalten werden als die mit kleinen, kann der Anteil Nitrat im Spülwasser praktisch vernachlässigt werden. Es würde demanch absolut nur 5 Prozent der Salze des Spülwassers ins Aquarium übertragen, jedoch ist für einen ausgewogenen Biotop nicht allein die absolute Summe der Salze und gelösten organischen Substanzen, sondern auch deren Zusammensetzung maßgeblich. Überwiegen z.B. HCO3, NO3 und PO4 als Wachstumshemmer, dann findet auch in dem daraus gewonnenen Reinwasser kein Pflanzenwachstum, sondern allenfalls Algenwachstum statt. Es ist klar, daß bei so niedrigen Leitwerten Messungen mit aquaristischen Mitteln sinnlos sind.

In dem Reinwasser finden natürlich bei gleichem Besatz die gleichen biologischen Prozesse wie bei normalem Aquarienwasser mit höherem Leitwert statt. Die Fische und Pflanzen verbrauchen gleich viele Mineralien, und die Bakterien setzen genausoviele frei. Nur der Vorrat an Mineralien ist in Reinwasser begrenzt. Es entstehen im Gegensatz zu mineralreichem Wasser eher Lücken im Ionenspektrum. Da die absolute Menge der Mineralien in Weichwasser niedrig ist, die Fische z.B. aber den gleichen Umsatz erzeugen wie in mineralreichem Wasser, ist der relative Anteil an Schadstoffen in einem Reinwasserbecken ohne Osmosefilter wesentlich höher als in einem Standardbecken ohne Osmosefilter. Darum wirken sich kleinste Verschmutzungsgrade bei Reinwasser bereits merkbar auf den Biotop aus. Der Osmosefilter ist also nur dann in der Lage, diese Schadstoffe gering zu halten, wenn der Leitwert im Aquariumwasser höher als 5 Prozent des Leitwerts des Spülwasserbehälters ist. Durch die Leitwertregulierung z.B. über Frischwasserzufuhr müssen ständig frische Ionen hinzukommen. Dadurch werden die Mineralienlücken im erzeugten Reinwasser praktisch ausgeglichen und somit dafür Sorge getragen, daß auch in dem damit augehärteten Reinwasser ein stabiles Ionenspektrum vorhanden ist

Membran-Druckerhöhungspumpen für die Osmosefilterung:

Bild oben links: Druck von 6 Bar bei 1,5 Liter/Minute  *)
Leistungsaufnahme: 24 Volt bei 1 A

Bild oben rechts: Druck von 4,5 Bar bei 6,5 Liter/Minute *)
Leistungsaufnahme 12 Volt bei 8 A

Mechanische Ultrafiltration:

Die neurdings erhältlichen Ultra-Filtrationsmembranen, deren Oberfläche so fein ist, daß keine Fouling-erzeugenden Bakterien in die Membrane eindringen können, habe ich gerade im Test laufen. Sie arbeiten wie Osmosemembranen rein mechanisch und filtern auch gelöste Salze aus dem Wasser. Ihr Wirkungsgrad liegt jedoch nicht wie bei Osmosemembranen bei etwa 95%, sondern etwa bei der Hälfte, also bei rund 50%. Ich sehe deren Wirkung weniger als Ersatz für die Osmose, sondern als ideales vorschaltbares Filter für die Osmose, das den Durchsatz und die Filterqualität der Osmosemembrane langfristig erhält. Da die Ultra-Filtrationsmembranen genauso arbeiten wie Osmosemembranen, brauche sie also auch das Druckgefälle und eine Druckerhöhung auf mindestens 6 Bar. Der technische Aufwand erhöht sich also um 100%.

Die benötigte Pumpleistung kann nur von einer Industriepumpe wie zuvor beschrieben erzeugt werden.

Später mehr darüber........