So funktioniert Umkehrosmose

Wenn im Gespräch über Wasserfilter das Thema Umkehrosmose aufkommt, werden meist die gleichen Fragen gestellt:

Was ist Umkehromose? Wie funktioniert Umkehrosmose? Ist das gefilterte Osmosewasser gesund?

Genau diese und weitere Fragen soll dieser Artikel einfach und verständlich beantworten – insbesondere auch für Nicht-Physiker! 😉

Umkehrosmose: Ein physikalisches Prinzip

Vorweg sei gesagt, dass es bei der Umkehrosmose erstmal um reine Physik geht. Eine Flüssigkeit, in unserem Fall das Wasser, wird mit großem Druck durch eine Reihe von halbdurchlässigen (semipermeablen) Membranen gepresst. Eine Osmose-Membran kann man sich wie einen Filter vorstellen. Erst kommen relativ grobe Filter und dann immer feinere Filter zum Einsatz. Eine Funktion wie man sie vom Kaffeefilter Zuhause kennt: Ein Teil geht durch den Filter hindurch, der Rest bleibt im Filter hängen.

Genau das passiert, sehr vereinfacht ausgedrückt, auch bei der Umkehrosmose: In der ersten Filterstufe bleiben die groben Teilchen hängen, in der nächsten etwas kleinere und so weiter. Im Regelfall gibt es heute drei bis fünf Filterstufen in den modernen Umkehrosmoseanlagen. In der letzten Filterstufe bleiben dann quasi auch die winzigsten Teilchen hängen. Alle? Nein, nicht alle! Wie ein bekanntes kleines gallisches Dorf lassen sich nicht alle Teilchen herausfiltern, aber zumindest ca. 99% der im Wasser vorhandenen Rückstände. Was am Ende dabei rauskommt, ist also sehr reines gefiltertes Wasser.

Was ist der Unterschied zwischen Osmose und Umkehrosmose?

Laut Wikipedia ist Osmose „die spontane Passage von Wasser oder eines anderen Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran, die für das Lösungsmittel, jedoch nicht die darin gelösten Stoffe durchlässig.“ Alles klar? Vermutlich nein.

Daher ein praktisches Beispiel: Wenn es regnet, platzen reife Kirschen auf. Dies liegt daran, dass auf der Außenhaut der Kirsche und im Inneren ein Ungleichgewicht zwischen den so genannten gelösten Teilchen besteht. Außen wenige, innen viele Teilchen. Da die Natur immer um einen Ausgleich bemüht ist, strömt daher Wasser durch die Außenhaut in die Kirsche, dort steigt der Druck und die Außenhaut der Kirsche platzt irgendwann auf.

Die Kollegen von „Das nasse Element“ haben dazu ein ganz wunderbares Schaubild entwickelt:

Übertragen auf unser Trinkwasser wollen wir am Ende des Tages die Rückstände im Wasser loswerden, wie im Fall des Schaubilds das Salz. Vereinfacht ausgedrückt haben wir rechts das unreine Salzwasser und links das reine salzfreie Wasser. Nach dem ausgleichenden Prinzip der Osmose würde also irgendwann auf beiden Seiten eine gleich hohe Konzentration von Wassermolekülen und Salz herrschen. Da die Membran nur für die Wassermoleküle durchlässig ist, wandern so lange Wassermoleküle nach rechts, bis auf beiden Seiten das gleiche Verhältnis von Wassermolekülen und Salz herrscht.

Da wir das gerade nicht wollen, wird das Prinzip der Osmose umgekehrt und wir sprechen von der Umkehrosmose. Diese Umkehr erfolgt durch hohen Druck, in dem wir rechts Druck auf das Salzwasser ausüben. Die Wassermoleküle werden durch die Membran gepresst, zurück bleibt das Salz, welches nicht durch die Membran hindurch kann. Am Ende des Tages haben wir links reines salzfreies Wasser und rechts bleibt das Salz zurück.

Warum sollte unser Trinkwasser gefiltert werden?

In unserem Trinkwasser sind naturgemäß viele Teilchen gelöst. Einige davon sind mit dem bloßen Auge sichtbar oder man sieht zumindest die Auswirkungen, wie z. B. die Kalkflecken in der Dusche. Andere unerwünschte Rückstände sind nicht so ohne Weiteres sichtbar und auch die Auswirkungen spürt man nicht sofort, wie z. B. bei weiblichen Hormonen oder Medikamentenrückständen in unserem Trinkwasser.

Wie kommen denn Medikamentenrückstände in unser Trinkwasser?

Durch die steigende Einnahme von Medikamenten, wie z. B. Schmerzmitteln oder Antirheumatika, werden über den Urin zunehmend auch Medikamentenrückstände ausgeschieden und landen im Abwasser. Selbst unsere modernen und leistungsfähigen Kläranlagen können die Rückstände leider nicht vollständig aus dem Abwasser filtern, so dass diese im Wasserkreislauf verbleiben. Letztlich landen sie somit wieder im Trinkwasser und werden von uns aufgenommen. Auch wenn die Langzeitauswirkungen auf den Menschen derzeit noch wenig erforscht sind, ist diese ungewollte und dauerhafte Einnahme von Medikamentenrückständen bei Tieren schon als schädlich nachgewiesen worden und für uns Menschen sehr wahrscheinlich auch nicht gesundheitsfördernd. Zu den Details mehr in einem späteren Artikel.

Werden mit der Umkehrosmose auch wichtige Mineralien ausgefiltert?

Klare Antwort: Ja! Wir reden hier ja über ein physikalisches Prinzip und das unterscheidet nicht zwischen gut und schlecht, sondern filtert erstmal (fast) alles aus dem Wasser raus. Also auch für den Körper wichtige Mineralien. Würde man reines Umkehrosmose-Wasser über einen längeren Zeitraum trinken, würde im Körper ein Ungleichgewicht entstehen, was dem Körper durch den oben beschriebenen Osmose-Effekt selbst Mineralien entziehen würde. Das kann man sich ähnlich vorstellen, wie wenn man Salzwasser trinken würde. Daher ist es wichtig, dem Umkehrosmose-Wasser wieder Mineralien zuzusetzen, das Osmosewasser also zu remineralisieren.

Fazit

Bei der Umkehrosmose handelt es sich um ein physikalisches Prinzip. Durch hohen Druck wird das verunreinigte Wasser durch verschiedene Filter und halbdurchlässige Membranen gepresst, die – vereinfacht ausgedrückt – ebenfalls wie Filter wirken. Die Wassermoleküle wandern hindurch, zurück bleiben grobe und selbst feine Teilchen wie z. B. Kalk und Hormone. Bei modernen Umkehrosmoseanlagen werden so ca. 99% der Verunreinigungen im Leitungswasser ausgefiltert. Im Ergebnis haben wir dann sehr reines, so genanntes Osmose-Wasser. Da aber auch wertvolle Anteile, wie z. B. Mineralien ausgefiltert werden, muss das Osmosewasser nach der Umkehrosmose wieder mineralisiert werden.

Gibt es in eurem Bekanntenkreis gesundheitsinteressierte Menschen, denen dieser Artikel auch weiterhelfen könnte? Dann teilt diesen Artikel gerne!