Osmose Umkehrosmose KH-Senkung

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06.03.2009, 07:24:53

Jogi42

Hallo zusammen,
will ja nicht nur immer fragen, sondern auch mal meine Erfahrungen posten.
Mich hat ja das Thema KH-Senkung im AQ beschäftigt.
Dies ist ja ein Thema, das unter anderem ja die Fischzüchter interessiert und Halter von Weichwasserfischen. Sonst könnten unsere Fische es gut im etwas härteren Wasser aushalten.
Wenn wir nun aber uns mal die Bedürfnise der Pflanzen anschauen, dann gibt es einige Arten, die gerne weiches wasser wollen, aber die meisten mit einem höheren KH noch zurecht kommen, wäre da nicht die Versorgung mit CO2.
Wie ma ja schnell mitbekommt, ist ein Grundnahrungsstoff für Pflanzen das CO2.
Das düngen die meisten über unterschiedliche Verfahren zu.
Da die Karbonathärteein Säurebindungsvermögen(SBV) besitzt, brauchen wir genügend CO2, um das Kalziumhydrogencarbonat in Lösung zu halten.
So weit ja noch alles in Ordnung, nur können wir die CO2Zufuhr nicht unbegrenzt erhöhen, den CO2wird dann zum Gift für Fische.
Die alternative, wir müssen das Wasser enthärten, sprich, den KH senken.

Dazu gibt es zwei Verfahren, den Ionentauscher und die Umkehrosmose. Über Vor.- und Nachteile will ich hier nicht berichten, sondern über die Funktion und Installation der Umkehrosmose berichten.
06.03.2009, 07:43:09

Jogi42

Funktion:

Die Umkehrosmose basiert aud der Osmose. Osmosebedeutet, dass sich zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Konzentration, getrennt durch eine Membran, Zelmembran, versuchen, die Konzentration auszugleichen. mDadurch entsteht ein Druck, den man osmotischen Druck bezeichnet. Die Inhaltsstoffen der konzentrirteren Flüssigkeit, wollen über die Membran zur weniger konzentrierten Flüssigkeiten wandern.
Wir haben ja, nun aber nur eine Konzentration in unserem Leitungswasser. deswegen erhöhen wir den Druck, der höher wie der osmotische Druck sein muss (Leitungswasser hat normal einen osmotischen Druck von 2 bar).Dies nennt man nun Umkehrosmose, da ja in umgekehrter Richtung gearbeitet wird.
Was auf der anderen Seite der Membran ankommt, ist unser enthärtetes Brauchwasser. Der Vorteil ist, nicht nur Härtesalze beleiben hängen, sondern auch andere Schadtstoffe.
Natürlich bleibt auf der anderen Seite aufkonzentriertes "Abwasser" übrig.

Dies ist der Nachteil der Osmoseanlage, da man "Abfallwaser" erzeugt, da zwar für andere Dinge gut zu gebrauchen ist, in der Regel aber wegen der nicht vorhandenen Möglichkeit der Rückführung ins Haushaltsbrauchwasser verworfen wird.
Hier spricht man dann von den Verhältnissen der Umkehrosmoseanlage. Bei einem Verhältnis 1:1 haben wir einen Teil Abwasser und einen Teil Reinwasser. Bei vielen Anlagen ist das Verhältnis 3:1 bis 5:1. Sprich 3-5 Teile Abwasser und nur ein Teil Reinwasser.
Deswegen ist es bei Umkehrosmoseanlagen wichtig, nicht nur auf den Durchsatz zu schauen, sondern auch auf das Verhältnis Abwasser zu Reinwasser.
Auch machen sich manch mal 100€ mehr bei der Beschaffung schnell bezahlt, wenn man da ein bessere Verhältnis bekommt.
Das Verhältnis ist stark vom Druck abhängig, also a), welchen Druck hält meine Membran aus und b), wie hoch ist der Druck in meiner Leitung. Habe ich nur 3bar Wasserdruck, lohnt sich einen Pumpe, die den Druck erhöht.
Wer mehr über die Funktionsweise erfahren will, kann hier nachlesen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Umkehrosmose
http://www.gesundheitswasser-osmose.de/src/umkehrosmose/trinkwasser,umkehrosmose.htm
06.03.2009, 08:01:34

perko

schön guten morgen!

wenn ich ein osmose kaufen würde senke ich mein Kh ist mir klaar.senkt damit mein Gh auch?
bei uns in karlsruhe ist wasser ziemlich hart,für mein salzwasser war das ideal!da ich jetzt auf süßwasser umgestiegen bin ist jetzt nicht mehr super wasser.
was ist wenn ich osmose wasser und regen wasser mische?bekomme ich ein gutes brauchbares wasser?
gruß
06.03.2009, 08:18:33

Jogi42

Was mach ich nun mit dem Reinwasser:
Das Reinwasser, befreit von KH und anderen Härtesalzen, kann man sich nun in Behältern sammel. Durch die osmose habe ich nun nicht nur den KH gesenkt, sonder auch GH etc. Ich habe fast reines Wasser mit einer Minimalstleitfähigkeit.

Es wäre nun fatal, einfach das Aquarienwasser zu 100% mit meinem Reinwasser zu ersetzten.

Das kann man zwar machen, muss es dann abder wieder durch Salze aufhärten.
Warum?:
Wenn ich mei AQ mit KH=0 laufen lassen würde, hätte ich überhaupt keine Säurebindungskapazität mehr.
Dies hätte zur folge, wenn mein CO2 Gehalt nur leicht ansteigt, bekomme ich einen Säuresturz, was ein Fischsterben zur Folge hätte. Man spricht davon, das Wasser ist nicht mehr stabil.
Was ist also zu machen:

a) Ich kann das wasser mit Salzen aufhärten (Macht Sinn, wenn mein normales Wasser mit anderen Schadstoffen versetzt ist, z.B. durch neue Kupferleitung)
b) Ich verschneide das wasser, also mische mit normalem Wasser. Das Mischverhältnis kann man einfach über einen Dreisatz ausrechen. 50l mit KH=10 und 50l mit KH=0 gibt 100l mit KH=5. Dies kann man aber auch einfach auf dieser Seite berechnen (http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm#gemischter-WW)
Welchen Wert sol ich nun anstreben. Das hängt natürlich von den zu pflegenden Pflanzen ab. In der Literatur ist immer ein optimaler Bereich von ca 2KH bis 8KH erwähnt. Die meisten streben aber einen Bereich zwischen KH= 3-4 an.
06.03.2009, 12:59:24

Ecki

Lieber Jörg,

ein paar fachliche Anmerkungen:

Wir nehmen einen Behälter und bauen 2 Kammern, die durch eine Membran (eine teilweise durchlässige Wand) getrennt sind. Wenn wir nun in beide Kammern Wasser mit einer jeweils unterschiedlichen Konzentration eines Stoffes (z.B. einem Salz) geben, ist der Prozess des Ausgleichs der Stoffkonzentration zwischen den beiden Kammern die Osmose. Dabei diffundieren Ionen des Salzes von der Kammer mit der hohen Konzentration in die Kammer mit der niedrigen Konzentration und Wasser aus der Kammer mit der niedrigen Konzentration in die Kammer mit der höheren Konzentration.

Da die Membran für die kleineren Wassermoleküle leichter passierbar ist als für die i.d.R. grösseren Ionen des Salzes, diffundiert vor allem das Wasser und nicht das Salz durch die Membran. Es wird also die konzentrierte Seite verdünnt. Dadurch würde der Wasserspiegel in unserm 2 Kammer System auf der Seite der hohen Salzkonzentration erhöhen.

Die Kraft, mit der diese Diffussion passieren will, nennt man den osmotischen Druck. Die Kraft, die durch die Schwerkraft des Wasser ausgelöst wird, nennt man hydrostatischen Druck. Durch den steigenden Wasserspiegel steigt aber der hydrostatische Druck auf dieser Seite und wirkt dem osmotischen Druck entgegen.

In der Regel spielt der hydrostatische Druck für uns keine Rolle so das wir uns merken können: Wasser will verdünnen, um die gleiche Salzkonzentration auf beiden Seiten der Membran zu erreichen.

Aber genau bei der Umkehrosmose wird der hydrostatische Druck benutzt, um die Richtung der Osmose umzudrehen (daher der Name Umkehrosmose). Eine Umkehrosmose-Anlage ist ja im Prinzip ein 2 Kammer System mit einer Membran dazwischen. Auf der einen Seite ist Leitungswasser, auf der anderen Seite sehr salzarmes Wasser (Reinwasser). Nach den oben stehenden Prinzipien müsste jetzt das Leitunsgwasser verdünnt werden und nicht reines Wasser unsere Membran passieren, um die Menge des reinen Wassers zu erhöhen!

Aber der Leitungsdruck von 2-4 bar ist ein hydrostatischer Druck und der ist in diesem Falle viel stärker als der osmotische Druck. Deswegen diffundieren Wassermoleküle durch die Membran in der falschen Richtung - also Umkehrosmose.

Gruss
Ecki
06.03.2009, 16:55:16

Jogi42

Danke Ecki, für deine Ergänzungen.
Ich schreib mal kuzr was zur Installation:

In cder Regel sind die meisten Umkehrosmoseanlagen gleich aufgebaut. Man hat 3 Röhren. In der einen ist ein Aktivkohlefilter und in der anderen ein Mikrofilter. Hier werden größere Bestandteile und Chlor herausgefiltert, um die Membran zu schonen. In der 3. Röhre sitz die eigentliche Membran für die Umkehrosmose.
In der Regel hat man 3 Schläuche:
  • Zulauf Wasser
  • Reinwasser
  • Abwasser


Gelegntlich hat man noch ein Spülventil zum spülen der Membran, teilweise eine Pumpe, zur Erhöhung des Drucks und ein Magnetventil, die die Anlage bei Nichtgebrauch Drucklos schaltet.

Hier ein Installationsbeispiel meiner Waterpilotanlage (andere Anlagen kenne ich nicht, werden vermutlich in gleicher Qualität angeboten):


22.03.2009, 11:52:50

Jogi42

So,
nun kann ich mal meine Erfahrungen mit der Installation berichten. Die Anlage selber ist schnell und einfach hingeschraubt und installiert. Wenn man nun wie ich aber keine Möglichkeit hat, es in einen großen Kanister zu füllen und auf einzelne Kanister zurückgreifen muss, kommen da schnell mal 4-7 Kanister zusammen.
Diese könnte man nun einzeln befüllen. Wollte ich aber nicht.
Zum Glück gibt es das Gesetz, der "kommuniezierenden Röhren".
Also, jeden Kanister über einen Verteiler mit einem Zulauf versorgt, der von oben ganz auf den Boden reicht.
Das klappt aber nicht. :grmpf: :grmpf:

Es ist wichtig, die Kanister alle mit einem Anschluß in Bodennähe zu bestücken und die Verteiler vom Zulauf müssen auch unbedingt auf dem Boden liegen, sonst klappt das nicht.


Als nächstes bastle ich mir eine automatische Abschaltung.
04.05.2009, 21:49:40

Jogi42

Hallo zusammen,
habe mich nun umentschieden. Da ich die Kanister an den Anschlüssen nicht 100% dicht bekam, habe ich mir heute ein Regenfass und eine Tauchpumpe gekauft. Werde das ganze über einen Schwimmerschalter automatisieren.

Optimal wäre, wenn ich Wasser dazumischen könnte, so dass der KH gleich stimmt.
04.05.2009, 22:27:01

ogra

Hi Jörg,

ich weiss immer nicht wie ihr das dann mit dem Platz macht, man kann sich doch nicht mal so einfach eine Regentonne in die Wohnung stellen, mir würde dabei der Kopf vom Frauchen abgerissen werden.

Mein Osmosewasser bekomme ich aber auch blos aus einem großen Wassertank, und da der in der Uni steht kostet es mich auch nix ;)

Wenn du dir dein wasser in der Tonne anmischen willst, solltest du unbedingt Markierungen für verschiedene Füllstände in deine Tonne einbringen, denn soweit ich weis sind die doch nach obenhin mit immer größer werdendem Durchmesser, da kann man sich schnell verschätzen.

In deiner Skizze ist der Ablauf von der Osmoseanlage an den Abfluss gekoppelt, warum fängst du das denn nicht auch auf?

lg Daniel

04.05.2009, 22:28:01

Beowulf

Hallo Jörg,

erstmal vielen Dank für deinen kleinen Leitfaden für die Umkehrosmose.

Ich hab mich nun auch Aufgrund deines Pflanzenwuchses entschieden, mir auch eine anzuschaffen, vermutlich die Dennerle 190. Diese dürfte für mein 60iger und den Cube dicke ausreichen. Das Abwasserverhältnis juckt mich nicht so sehr, da ich im Keller eine Brunnenwasserleitung habe, die wir sonst ausschließlich für den Garten verwenden (früher hatten wir keinen Wasseranschluss).

Bleiben noch ein paar kleine Fragen offen. Wie ist das mit dem Spülventil, wie oft muss die Anlage eigentlich gespült werden, man liest im Netz auch von variablen Spülventilen.

Wie ist das, wenn die Anlage nicht in Gebrauch ist, reicht es, den Wasserhahn zu schließen, oder trocknet da die Membrane aus, muss sie irgendwie unter Druck bleiben? Ich lass die Anlage sowieso immer angeschlossen.

Vermutlich werde ich das Wasser dann mit meinem Leitungswasser (ca. KH 8, GH 12) verschneiden, natürlich erst in kleinen Stufen von 1 Grad dH, verschneidest du auch?

Und zuletzt, wie lange halten die Membranen und die Filter eigentlich ungefähr, vielleicht hat da der eine oder andere Erfahrungswerte, Ingo vielleicht?

 
 
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