Osmoseanlage und Umkehrosmoseanlage: Funktion, Auswahl und Anbieter im Überblick

Warum eine Osmose- oder Umkehrosmoseanlage?

Osmose- bzw. Umkehrosmoseanlagen haben zahlreiche Anwendungsbereiche und in der Industrie eine große Bedeutung. Salze, Kalk, Chlor und weitere Stoffe stören Industrieprozesse und können Maschinen und Produkte beschädigen. Aber auch im privaten Bereich sind diese Anlagen für die Wasseraufbereitung wichtig.

Die Umkehrosmose ist ein Verfahren, das nahezu 100 % reines Trinkwasser erzeugt. Sie entfernt neben Salz, Kalk und Chlor auch Uran, Nitrat, Nitrit, Keime und Bakterien aus dem Wasser. Für größere Anlagen in der Produktion muss das Wasser den richtigen pH-Wert sowie die passende Leitfähigkeit und Härte aufweisen. Destilliertes Wasser hat beispielsweise sehr niedrige Werte. Hartes Wasser, das neben Kalzium und Magnesium auch Nitrat-, Chlorid- und Sulfationen in höherer Konzentration enthält, weist demgegenüber hohe Werte auf.

Vorteile einer Osmose- bzw. Umkehrosmoseanlage

• Nutzbarmachung von Wasser: Die Umkehrosmose ist sehr effektiv bei der Behandlung von Brunnenwasser, Leitungswasser und Meerwasser für kleine und große Anwendungen. Ziel ist es, das Wasser so aufzubereiten, dass es als Trinkwasser oder Prozesswasser genutzt werden kann.
• Wasser für industrielle Prozesse aufbereiten: Leitungswasser erfüllt oft nicht die Spezifikationen für industrielle Prozesse. Wasser mit pH-Werten im sauren Bereich und erhöhtem Kohlensäuregehalt wirkt aggressiver gegenüber metallischen Stoffen. Häufig wird salzarmes Wasser benötigt, etwa für die Reinigung hochwertiger Oberflächen, den Einsatz in Labors oder den Betrieb von Reinigungsgeräten. Zu salz- oder kalkhaltiges Wasser würde sonst schnell zu Verkalkungen technischer Geräte führen.
• Filtrierung von Schadstoffen aus dem Leitungswasser: Trinkwasser wird täglich kontrolliert, eine hundertprozentige Sicherheit ist jedoch nicht gewährleistet. Auch in der Menge unbedenkliche Fremdstoffe können im Industriebereich Schäden an Maschinen oder Mängel im Produktionsprozess verursachen. Trotz hoher Standards in Deutschland, Österreich und der Schweiz fließen so unerwünschte Fremdstoffe im Leitungswasser mit, die sich durch eine Osmose- bzw. Umkehrosmoseanlage ausfiltern lassen.

Die richtige Anlage auswählen

pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Härte: In der Industrie gibt es viele Parameter, die Sie berücksichtigen müssen. Das städtische Trinkwasser kann die benötigten Eigenschaften vieler in der Industrie eingesetzter Maschinen oft nicht gewährleisten und muss aufbereitet werden.

Ein wichtiger Parameter in den technischen Angaben ist die Ausbeute. Sie gibt an, wie viel Abwasser bei einer bestimmten Menge erzeugten Permeats anfällt. Eine hohe Ausbeute ist unter Umständen mit längeren Standzeiten der Umkehrosmose-Membran verbunden. Bei Umkehrosmoseanlagen für die Industrie ist sie ein entscheidender Faktor, der bei der Auslegung berücksichtigt werden muss.

Unterschied: Osmose und Umkehrosmose

Die einseitige Diffusion eines Stoffes, in der Regel Wasser, durch eine semipermeable Membran nennt man Osmose. Es geht um den Ausgleich durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran, die als Sieb fungiert. Im Grunde lässt die Membran Wasser stets durch, Schadstoffe oder Bakterien jedoch nicht. Diese Trennung der Flüssigkeiten findet bei der Osmose in einem gleichen molekularen Verhältnis statt.

Umkehrosmoseanlagen arbeiten, indem der Druck auf der einen Seite der Membran höher ist als auf der anderen. Mit diesem Druckunterschied wird erreicht, dass sich das verschmutzte Wasser nur in eine Richtung der Membran ablagert. Daher spricht man von Umkehrosmose. Die verschmutzte Lösung auf der einen Seite der Membran steigt stetig an. Damit das System nicht zum Stillstand kommt, ist ein Abfluss erforderlich. Deshalb wird bei einer Osmoseanlage die Seite mit der Verschmutzung abgeleitet und abgeführt. So gelangt das konzentrierte Abwasser, das besonders viele Moleküle enthält, in den Abfluss.

Wie funktioniert eine Osmoseanlage?

Die Umkehrosmose arbeitet mit dem Wasserleitungsdruck. Dieser muss mindestens 3 bar betragen. Ist der Leitungsdruck niedriger, ist der Einsatz einer Druckpumpe erforderlich. Sie ersetzt den fehlenden Druck und sorgt so für eine zuverlässige Produktion des Osmosewassers. Je höher der Druck aus der Wasserleitung, desto besser funktioniert die Umkehrosmoseanlage. Umkehrosmoseanlagen für die Industrie müssen weitere Voraussetzungen erfüllen und werden in verschiedenen Ausführungen mit unterschiedlichen Tagesleistungen (in Liter) angeboten.

Osmoseanlagen mit oder ohne Tank

Bei der Auswahl von Osmoseanlagen gibt es Systeme, die ohne Tank betrieben werden und das Wasser direkt filtern. Diese Systeme sind kostenintensiver und müssen mit hohem Wasserdruck betrieben werden, um die Fördermenge konstant hoch zu halten. Aus diesem Grund verfügen viele Umkehrosmose-Systeme über einen Vorratstank, der eine gewisse Menge reinen Osmosewassers speichert und bei Bedarf bereitstellt.

Automatische oder mechanische Spülung

Bei besseren Osmoseanlagen lässt sich die Membran zeitgesteuert spülen. So ist das System stets betriebsbereit und bleibt frei von Ablagerungen. Andere Anlagen müssen manuell gespült werden. Dazu wird meist ein Hahn montiert, der in gewissen Abständen geöffnet werden muss, um die Membran händisch zu spülen.

Fachbegriffe und häufige Fragen

Hersteller und Anbieter von Osmose- und Umkehrosmoseanlagen

Eine Auswahl von Anbietern im deutschsprachigen Raum (ohne Wertung):

• Annen Verfahrenstechnik GmbH, Nonnenhorn (DE)
• Abwa-tec GmbH, Oberndorf (DE)
• Decker Verfahrenstechnik GmbH, Berg (DE)
• cor® GmbH – chemical & electrical solutions, Sandl (AT)

Hinweis: Die Anbieterliste dient der Orientierung und erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Angaben ohne Gewähr.