Trinkwasseraufbereitung

Die Trinkwasserqualität in der Schweiz, Deutschland und Österreich ist zwar sehr gut, aber es liegt in der Natur der Sache, dass wir mit dem Wohnmobil auch andere Gegenden bereisen wollen. Man muss nicht weit reisen, bis das Wasser für unsere verwöhnten Gaumen nicht mehr geniessbar erscheint.

Einerseits gibt es schnell einmal chloriertes Wasser, welches mit dem Chlor von Bakterien und & Co. gereinigt wurde, aber scheusslich riecht und schmeckt. Dann sind im Ausland die meisten Wassertankstellen uns natürlich unbekannt, ebenso kennt unser Körper die Tierchen, die sich darin befinden nicht. wir sind uns dies natürlich nicht gewohnt und das führt zu ungewohnten Reaktionen in unserem Körper.

Es gibt unterschiedliche Technologien, die zum Reinigen und Filtern genutzt werden können:

Ionenaustauscher tauschen die Kalzium- und Magnesiumionen des Wassers, die den Kalk bilden gegen Natriumionen aus (Salzanlage). Ein Filter, der auf Basis einer Umkehrosmose oder Gegenosmose arbeitet, filtert das Wasser durch eine semipermeable Schicht, die die Schwebstoffe zurückhält. Ähnlich funktioniert ein Aktivkohlefilter, an dem sich die Schwebstoffe im Wasser anlagern. Rein mechanische Filter wirken wie ein Sieb und halten Schwebstoffe und Wasserinhalte jeweils in der Grössenordnung zurück, für die der Filter gebaut ist. Die UV-Filter töten alle Kleinstlebewesen im Wasser ab. Natürlich kennen wir alle auch die Destillation. In Zukunft könnte auch das AgXX zum Einsatz kommen.



Funktionen der verschiedenen Filtertechniken:

Ionenaustauscher

Der Ionenaustauscher ist nicht geeignet für das Wohnmobil, weil der zu groß und schwer ist und weil immer wieder Salz nachgefüllt werden muss. dieser fällt für uns daher außer Betracht.

Umkehrosmose

Die Osmose ist für den Wasserhaushalt für Lebewesen von zentralster Bedeutung. In einem geschlossenen System versuchen zwei verschieden konzentrierte Flüssigkeiten die Konzentration auszugleichen. Dabei fliesst das Wasser durch eine Zellmembran im Körper auf die Seite der Stärke konzentrierten Flüssigkeit, um so die Konzentration zu verringern. Die Zellmembran lässt jedoch das Wasser nur in eine Richtung passieren. Eine Errungenschaft der Raumfahrt ist es, dass solche Membranen künstlich geschaffen wurden und für künstlich angestoßene Vorgänge genutzt werden kann.

Die Umkehrosmose ist ein einfacher Vorgang und funktioniert jedoch anders herum, wie die in der Natur vorkommende Osmose. Sie verringert die Konzentration auf der schon geringer konzentrierten Seite. Dies kann dann nicht mehr automatisch funktionieren, es wird Energie dazu benötigt in Form von Druck. Die einseitig durchlässige Membran lässt das Wasser passieren und verhindert den Rückfluss des Wassers auf die schmutzige Seite.

In der praktischen Anwendung benötigt die Umkehrosmose also Energie in Form von Druck welche mit einer Pumpe aufgebaut werden kann. Für die Anwendung im Wohnmobil heisst das, dass Strom benötigt wird. Technisch gesehen wird nur ein kleiner Teil (25-50%) des gepumpten Wassers gereinigt und das ungereinigte Wasser muss wieder zurück in den Wassertank geführt werden, damit das nicht im Wohnmobil schon begrenzte vorhandene Wasser unnötig verschwendet wird. Dies ist eine durchaus brauchbare Anwendung mit relativ hohem Energiebedarf.

Ein Einsatzmöglichkeit besteht darin, dass im Wohnmobil aus Grauwasser Frischwasser erzeugt werden kann. Dieses Wasser ist sehr rein und der Nachteil ist, dass sich darin keine für den Körper wichtige Mineralien wie Calcium, Natrium und weitere Mineralien mehr befinden. Trinkt man dieses Frischwasser in sehr grossen Mengen, so ist dies für den Körper gefährlich, weil dann eben die Osmose im Körper einsetzt und das reine Wasser durch die Zellmembarn in die Zelle dringt und die Konzentration dort reduzieren will. Das heißt, die Zellen würden mit H2O massiv angereichert und irgendwann zum Bersten gebracht. Dies ist jedoch nur theoretisch und mit übergrossen getrunkenen Mengen denkbar, da das H2O im Mund bereits mit Salz und Spurenelementen wieder angereichert wird, sodass dies in der Praxis nicht lebensgefährlich sein sollte. Ärzte raten aber zur Zurückhaltung.

Mit Umkehrosmose kann auch Meerwasser entsalzt werden, wobei die Anlage dafür ausgelegt sein muss.

Aktivkohlefilter

Die im Aktivkohlefilter enthaltene Masse besteht aus Kohlenstoff und kann aus vielen verschiedenen Stoffen (z.B. Kokosnussschalen, Braunkohle, Holz) hergestellt werden. Sie ist porös (Porengrösse im mm Bereich) und hat eine sehr grosse Oberfläche auf der sich die unerwünschten Substanzen ablagern können. Die Aktivkohle bindet zusätzlich unangenehme Gerüche und Geschmäcker. Bei der Verwendung als Wasserfilter nimmt die Aktivkohle Chlor und Schwermetalle aus dem Wasser auf. Sie hat jedoch den Nachteil dass sie beim Gebrauch als Wasserfilter nass wird. Gelangen auf diese nasse Oberfläche Keime, können sie sich dort vermehren und können später wieder an das Wasser abgegeben werden. Diese Filter müssen daher periodisch ersetzt werden.

Aktivkohlefilter sind in verschiedenen Qualtiäten zu bekommen: pulverisierte Aktivkohle, als Granulat (Wasser umfliesst das Granulat und kann Schadstoffe wieder aufnehmen) oder geformte Aktivkohle.

Mechanische Filter

Die mechanischen Filter sind für uns am einfachsten zu verstehen. Von Sandspielen im Sandkasten bis zum Goldschürfen haben wir das auch in der Küche vielfach verwendete Sieb kennen und schätzen gelernt. Je feiner das Sieb, desto kleiner die Partikel, die auch darin hängenbleiben. Damit die feinsten Siebe respektive die Poren nicht durch grosse Teile schnell verstopft werden, werden in der Regel mehrstufige Filter angewendet. Auch diese Filter müssen ab und zu gereinigt und ersetzt werden.

UV-Filter

Das Wasser wird durch kurzwellige UV-C Strahlen bestrahlt. (240-290 nm). Die in der DNA enthaltene Erbinformation der Bakterien, Viren, Pilzen und weitern Mikroviechern wird damit zerstört. Damit wird das Wasser effektiv entkeimt und damit für den Menschen ungefährlich gemacht.

UV Filter werden in der öffentlichen Wasserversorgung, in der Chemie und auf Schiffen seit langem angewendet. Im Wohnmobil gibt es seit einigen Jahren auch entsprechende Anwendungen. Während bis anhin Gasentladungslampen verwendet werden mussten, können heute LED zum Einsatz kommen. Die LED haben weder eine Anlaufphase, noch eine nennenswerte Alterung bei jedem Einschalten wie die Gasentladungslampen.

Es gab für Wohnmobile Gasentladungslampen, die in den Wassertank getaucht wurden und dort ihren Dienst für längere Einschaltzeitspannen verrichtet haben. Die Reinigung war damit sicher nicht ganz optimal.

LED hingegen funktionieren auch im Sekundentakt und müssen daher nur eingeschalten werden, wenn das Wasser fliesst. Wichtig ist, dass die Mikrolebewesen der UV-C Strahlung direkt ausgesetzt werden und sich nicht hinter grösseren Partikeln verstecken können. Daher wird auch hier ein Filter vorgeschaltet.

AgXX

Herkömmliche Methoden zur Wasserkonservierung beschränken sich auf die Zugabe von chemischen Stoffen. Dafür werden chlorhaltige Mittel oder Silberionen eingesetzt, die so direkt in den Organismus gelangen.

AgXX jedoch ist eine speziell strukturierte und beschichtete Edelmetalloberfläche als antimikrobieller Kontaktkatalysator. Hier wird durch ein mikroelektrisches Feld die Zellmembran der Bakterien aufgespalten. Die Keime sterben ab, ohne dass dabei irgendwelche Stoffe ins Wasser abgegeben oder chemische Stoffe benötigt werden.

Wirkprinzip/Wirkstoff: Das Wirkprinzip beruht auf einem katalytischen Prozess, bei dem sich zwischen den Edelmetall-Beschichtungen ein mikroelektrisches Feld ausbildet, das in wässrigen Lösungen an der Oberflächenbeschichtung in situ, also während des Reaktionsprozesses, freie Radikale entstehen lässt. Diese Radikale – u.a. auch Wasserstoffperoxid – bewirken eine Abtötung von Mikroorganismen. Die Radikale selbst zerfallen bei dieser Reaktion zu Wasser.

Dieses Verfahren der Firma Adolf Edelhoff in Iserlohn bietet inzwischen marktreife Lösungen für den praktischen Einsatz an.

AgXX kann also einen Filter nicht ersetzen, da er konserviert und nicht filtert. Jedoch ist dies eine Alternative zu den Silberionen-Pads. Kosten 100€ für 100lt für unsere 200lt bräuchten wir 2 Stück. Die Lebensdauer beträgt 2 Jahre.

Tönt sehr gut, in der Schweiz sind diese Produkte aktuell aber nicht verkehrsfähig, da es sich um Biozidprodukte handelt, die in der Schweiz sehr aufwändig zugelassen werden müssten.



Evaluation

Die Idee ist, während unseren Reisen in fremde Länder Wasser aus allen möglichen Quellen und Zapfstellen verwenden zu können, da die Wasserversorgung bzw. der Wasservorrat ein limitierender Faktor darstellt.

Für unsere Evaluation sind Parameter wie: Funktion, Verfügbarkeit, Langlebigkeit, Platzbedarf, Gewicht, Unterhaltsintensität und Kosten zu beachten.

Einsatzgebiete

Entscheid Wasserfilter

Entschieden haben wir uns für ein Rack mit 4 Filtern und Pumpe, um Oberflächenwasser aus Seen, Bäche und Flüssen bunkern zu können. Der Ansaugfilter im Wasser hat eine Maschenweite von 1mm, der PP Vorfilter mit 20um hält Sand, Pflanzen usw. zurück, der Vorfilter von 5um die Pollen, Schwebstoffe und Wasser trübende Teile und Schlussendlich der Feinfilter mit 0,5um soll die Einzeller wie Amöben und dergleichen zurückhalten. Das so gereinigte Wasser findet den Weg in unseren Wassertank, wo es bis zum Gebrauch gelagert wird.

Vom Wassertank wird das Wasser bei Bedarf durch die Druckpumpe in das Verteilsystem gepumpt, nach der Pumpe fliesst es dann durch den Aktivkohlefilter und den UV Filter.

Die Filtertechnik konnte ich alle bei WM Aquatec, also aus einer Hand, beziehen.

Einbau

Die Filterkombination für das Oberflächenwasser ist mobil und in einer 60x40cm Eurobox untergebracht. Dies brauchte allerdings noch eine Überarbeitung der Aussenmasse mit der Demontage des Apparatesteckers und der Gummifüsse, leider.

Die Interne Filterkombination ist fest verbaut. Für den Einbau war grad noch ein Platz in der Garage an einer Wand, an und bei der noch nichts verbaut war. Zwar befindet sich dieser Platz etwas unzugänglich weit im Innern der Garage, doch der eben fertig gestellte Auszug trägt ja bis 250kg, so kann ich mich von meiner Nofretete reinschieben und wieder rausziehen lassen.

Gutmütigerweise ist dieser Wandteil eine Holzverschalung des Leitungskanal von der einen Seite des Wohnmobils auf die Andere. So war es relativ einfach mit der Leitungsführung von Wasser und Strom.

Die Kaltwasserleitung führte direkt von der Pumpe durch diesen Kanal zum Wasserverteiler, sauber gemacht und durchdacht. So musste ich nur den Wasserschlauch schneiden und beim Ein- und Ausgang der Filterkombination anschliessen.

Der UV Filter benötigt ein paar Watt Leistung und wird zusammen mit der Wasserpumpe eingeschaltet, also am Draht anzuschliessen, der vom Druckregler zur Pumpe führt. Im Standby-Betrieb sind es ein paar mW mit einem direkten 12V Anschluss.

Damit Filter und Pumpe in Zukunft weniger oft anlaufen, habe ich gleich ein Windkesselchen mit 0.75l Kapazität eingebaut. Dieser gleicht Druckschwankungen im Wassersystem mit einer Luftblase aus und kann damit ein paar dl Wasser speichern. Damit müssen wir ab heute nachts die Pumpe zum Händewaschen nicht mehr anstellen.

Wenn schon, denn schon: Eine 12V Steckdose für den Oberflächenwasserfilter sowie ein Betriebsstundenzähler für den UV Filter (und damit auch die Pumpe) mit samt einem Impulszähler, der die Anzahl der Einschaltungen der beiden Geräte zählt, musste natürlich auch noch sein. Und weil die günstigste 12 V Steckdose gleich noch einen Schalter, 2 USB Buchsen und ein Volmeter hatte, sind auch diese in der Garage verbaut.

Ach, wenn schon die gesamte Verschalung des Versorgungskanal demontiert ist, kann ich ja gleich noch eine 230V Steckdose ab Wechselrichter fachmännisch installieren.

Nun sind wir gespannt, wie diese Technik im harten Wohnmobil-Alltag funktioniert.



Quellen und Hersteller / Lieferanten

https://www.katadyngroup.com

https://www.legionellenpruefung.de

https://www.purion.de

https://alb-filter.com

https://wm-aquatec.de

https://www.ae-aqua.de

https://famous-water.com

https://de.wikipedia.org

https://seagull-wasserfilter.de

https://aquisense.com