Umkehrosmose
Umkehrosmose (englisch reverse osmosis, kurz RO) ist ein Membranverfahren, bei dem Wasser unter Druck durch eine semipermeable Membran gepresst wird, die nahezu alle gelösten Stoffe zurückhält. Dieser Eintrag beschreibt das Verfahren. Ob sich eine Anlage im Haushalt lohnt und wie das Ergebnis zu bewerten ist, steht im Blog unter Was ist Osmosewasser und auf der Vergleichsseite Aktivkohle oder Umkehrosmose.
Funktionsprinzip
Bei der natürlichen Osmose wandert Wasser durch eine halbdurchlässige Membran von der Seite mit niedriger zur Seite mit hoher Salzkonzentration, bis der osmotische Druck ausgeglichen ist. Die Umkehrosmose dreht das um: Auf die salzhaltige Seite wird ein Druck ausgeübt, der über dem osmotischen Druck liegt. Wasser wandert dann gegen das Gefälle durch die Membran.
Die Membran ist eine Dünnfilm-Verbundmembran ohne durchgehende Poren im klassischen Sinn. Wassermoleküle lösen sich in der aktiven Schicht und diffundieren hindurch, gelöste Ionen und größere Moleküle nicht. Was zurückbleibt, verlässt die Anlage als Konzentrat.
Einordnung in die Membranverfahren
| Verfahren | Trenngrenze | Betriebsdruck | Hält zurück |
|---|---|---|---|
| Mikrofiltration | 0,1 bis 10 µm | 0,1 bis 2 bar | Schwebstoffe, Sand, Rost, Mikroplastik, die meisten Bakterien |
| Ultrafiltration | 0,01 bis 0,1 µm | 1 bis 10 bar | dazu Viren und große Moleküle |
| Nanofiltration | rund 0,001 µm | 4 bis 30 bar | dazu zweiwertige Ionen wie Calcium, Magnesium, Sulfat |
| Umkehrosmose | unter 0,001 µm | 30 bis 80 bar | nahezu alle gelösten Stoffe, auch einwertige Ionen |
Jede Stufe hält auch das zurück, was die vorherige durchlässt. Die Druckangaben zur Umkehrosmose gelten für die Meerwasserentsalzung; Haushaltsanlagen arbeiten mit 3 bis 8 bar, weil der osmotische Druck von Trinkwasser weit darunter liegt.
Abgrenzung
Osmosefilter und Osmosewasser sind umgangssprachlich, technisch gefiltert wird nicht im Sinne eines Siebs. Und Umkehrosmose ist kein Entkeimungsverfahren im rechtlichen Sinn: Eine beschädigte Membran hält nichts mehr zurück, ohne dass man es bemerkt.
Quellen
- NSF/ANSI 58 - Reverse Osmosis Drinking Water Treatment Systems
- DVGW-Arbeitsblatt W 213 - Filtrationsverfahren zur Partikelentfernung
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