Alpenblick

Umkehrosmose (UO)

Neben der Enthärtung mittels Ionenaustauscher kommen vielfach auch zentrale und dezentrale Umkehrosmose-Anlagen zum Einsatz. Das Prinzip dieser Anlagen beruht darauf, dass Wässer mit gelösten und ungelösten Stoffen unter Druck durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran gepresst werden. Je nach Anwendungszweck kommen Nylon-Hohlfaser-Membranen oder Zelluloseacetat-Wickelmembranen zum Einsatz. Das Rückhaltevermögen hängt dabei u.a. von der Membranstruktur, dem Druck und der Temperatur ab. Zudem wird die Trennleistung bei organischen Verbindungen durch das Molekulargewicht, die Molekülgröße, die räumliche Struktur der Verbindung und die Ionogenität der Stoffe entscheidend beeinflusst.

Anorganische Stoffe, wie Nitrat, Phosphat, Calcium, Magnesium, Schwermetalle, die aufgrund ihrer Größe die Membran nicht passieren können, werden zurückgehalten. Hierbei ist zu vermerken, dass Ionen umso besser entfernt werden, je größer ihre Ladung ist. So werden zweiwertige Magnesium-, Calcium- und Sulfat-Ionen mit einem Wirkungsgrad von über 90 % besser entfernt als einwertige Nitrat-, Chlorid- und Natrium-Ionen (Wirkungsgrad um 85 %).

Für ungeladene Moleküle gilt, dass diese umso besser entfernt werden, je größer sie sind. So wird das besonders kleine Molekül des Kohlendioxids (CO2) kaum entfernt, während chemische Stoffe zur Pflanzenbehandlung und Schädlingsbekämpfung von der Membran z.T. sehr gut zurückgehalten werden.

Die Wassermoleküle durchdringen gut die Membran. Das weitgehend salzfreie Reinwasser wird als Permeat bezeichnet, die aufkonzentrierte Lösung mit den unpassierbaren Stoffen als Konzentrat.

Neben dem technischen Nutzen weisen die mit einer Umkehrosmoseanlage behandelten Wässer folgende Nachteile auf:

  • Mit der Behandlung werden dem Wasser unspezifisch alle wichtigen Inhaltsstoffe (Mineralien) entzogen.
  • Die Verkeimung der Membranen ist aus hygienischer Sicht ein großes Problem.
  • Eine notwendige Überprüfung der Wasserqualität des gefilterten Wassers ist im häuslichen Bereich nicht durchführbar.
  • Unerwünschte, gut wasserlösliche, organische Stoffe werden von der Membran nicht zurückgehalten.
  • Zur Gewinnung eines Liters gefilterten Wassers werden in der Umkehrosmoseanlage 3 bis 25 Liter Trinkwasser verbraucht.
  • Partikelbeladene Wässer können ohne Vorfiltration zu einem Verstopfen der Membranporen führen.
  • Um einen effizienteren Wirkungsgrad der Anlage zu erzielen, muss zusätzliche Energie in Form von Druck eingesetzt werden.