Die Osmoseanlage - wie aufwändig ist die Produktion von Osmosewasser fürs Aquarium?

Warum braucht man überhaupt eine Osmoseanlage fürs Aquarium?

Viele Aquarium Pflanzen lieben weiches Wasser und kommen in hartem Wasser nicht so gut zurecht - sie wachsen langsamer oder gehen sogar langsam zugrunde. Zwar verwendet man im Aquascaping und in der Garnelen Aquaristik gerne Soil als Bodengrund, der als Kationentauscher arbeitet und aktiv Carbonate aus dem Wasser holt und so die Karbonathärte auf 0 senkt.

Hat man aber hartes Leitungswasser und macht damit die allfälligen Wasserwechsel, wird das Aquarium Wasser erst einmal härter, ehe der Soil es wieder weicher macht. Hältst du Garnelen in deinem Aquarium oder Aquascape, kann das zu Problemen führen - Zwerggarnelen, insbesondere Caridina sp. wie die Taiwan Bee, schätzen stark schwankende Wasserwerte überhaupt nicht, der Stress kann zu Krankheiten und Häutungsproblemen führen. Auch für viele Aquarium Fische sind stark schwankende Wasserhärten und pH Werte nicht geeignet.

Besser ist es, den Wasserwechsel mit weicherem Wasser zu machen - das Leitungswasser ist allerdings in vielen Gegenden mittelhart oder sogar hart. Aus diesem Grund greift man im Aquascaping, in der Garnelenzucht und überhaupt in der Aquaristik beim Weichwasser Thema gerne auf Osmosewasser zurück. Das kannst du zwar auch fertig im Baumarkt im Kanister kaufen, bei größeren oder mehreren Aquarien ist dies allerdings ein teurer Spaß, und Müll verursacht der Kauf von Osmosewasser außerdem.

Kann man reines Osmosewasser im Aquarium verwenden?

Bitte beachte: Reines Osmosewasser ist extrem mineralstoffarm, das heißt, hier kann der pH-Wert nicht gepuffert werden. Daher verwendet man Osmosewasser pur NICHT im Aquarium, sondern salzt es vorher mit einem Spezialsalz für die Aquaristik auf. Es gibt verschiedene Salzmischungen fürs Aquarium. Aufhärtesalze, die nur die Gesamthärte erhöhen (GH+), sind ideal für Weichwasser Caridina Garnelenarten und für Aquascapes, in denen man mit aktivem Soil als Bodengrund arbeitet.

Osmose - was ist das eigentlich?

Das Prinzip der Osmose beschreibt einen Konzentrationsausgleich zwischen zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Konzentrationen von Ionen, die durch eine durchlässige Membran getrennt sind.

Beispiel: Wir haben einmal Wasser mit wenig gelöstem Salz, einmal eine stärker konzentrierte Salzlösung. Nun wandern die Wassermoleküle aus der niedriger konzentrierten Lösung durch den sogenannten osmotischen Druck durch die durchlässige oder permeable Membran mit kleinen Poren in die Lösung mit dem höheren Salzgehalt. Das passiert solange, bis in beiden Lösungen die gleiche Konzentration an Ionen vorliegt und der osmotische Druckausgleich erreicht wurde.

Übrigens unterliegen auch unsere Aquarium Tiere dem osmotischen Prinzip - die Salzkonzentration im Inneren von Süßwassertieren ist höher als die Salzkonzentration im Süßwasser, das sie umgibt. Daher wandern in unsere Fische und Wirbellosen im Süßwasser ständig Wassermoleküle ein, die sie beständig wieder ausscheiden müssen. Bei Tieren aus dem Salzwasser dagegen ist die Salzkonzentration im umgebenden Wasser höher als im Körper; Meerwasser Tieren entzieht der osmotische Druck beständig Wasser. Meerestiere sind deshalb immer bemüht, reine Wassermoleküle aufzunehmen, um ihren Wasserverlust auszugleichen.

Wie funktioniert eine Umkehrosmoseanlage?

In der Aquaristik wird sie kurz als "Osmoseanlage" bezeichnet, aber eigentlich handelt es sich bei den gängigen Modellen um eine Umkehrosmoseanlage. Die Membran ist hier nicht permeabel, sondern nur semipermeabel. Sie ist also nur halb durchlässig, während die Anlage läuft.

Die Poren der Membran sind extra klein, sodass nur die winzigen Wassermoleküle durchpassen. Die meisten Moleküle der unerwünschten im Wasser gelösten Stoffe sind deutlich größer als Wassermoleküle und werden daher durch die Membran zurückgehalten.

Die Umkehrosmoseanlage arbeitet nicht über osmotischen Druck, sondern über Wasserdruck. Der Behälter hat zwei Kammern, die durch die semipermeable Membran getrennt werden. Auf der Seite, auf der das Leitungswasser durchfließt, herrscht ein deutlich höherer Druck. Dadurch werden die Wassermoleküle durch die Membran gezwungen.

Gleichzeitig kommen die Moleküle auf der Reinwasserseite wegen des hohen Drucks in der anderen Kammer nicht mehr zurück durch die Membran. In der zweiten Kammer sammelt sich also das reine Wasser, das sogenannte Permeat. Auf der Seite mit Leitungswasser dagegen nimmt die Ionenkonzentration immer weiter zu.

Im Konzentrat genannten Restwasser sammelt sich in der ersten Kammer der Osmoseanlage allerhand unerwünschtes:

• Nitrat
• Schwermetalle wie Kupfer, Silber und Blei
• Chlor
• Rückstände von Pestiziden
• Medikamentenreste
• Härtebildner, also alle Ionen, die für die Wasserhärte zuständig sind, wie Calcium und Magnesium

Das Permeat oder Osmosewasser ist praktisch härtefrei und enthält so gut wie keine anderen Störstoffe mehr - ein fast perfektes Nullwasser.

Wie ist eine Osmoseanlage für die Aquaristik aufgebaut?

Das Herzstück der Umkehrosmoseanlage besteht, wie bereits beschrieben, aus einem Zylinder mit zwei Kammern, die von der semipermeablen Membran getrennt werden. Durch die erste Kammer fließt das Leitungswasser, in der zweiten sammelt sich das Osmosewasser oder Permeat, also Reinwasser.

Für eine Umkehrosmose Anlage fürs Aquarium reicht in der Regel der Leitungsdruck der Wasserleitung aus, an die die Anlage angeschlossen ist. Osmose Anlagen mit einer höheren Durchflussgeschwindigkeit besitzen eine Pumpe zur Druckerhöhung, die den Druck aus der Wasserleitung gegebenenfalls erhöht.

Eine gute Osmoseanlage besitzt zudem einen Vorfilter mit Filtervlies, der gröbere Verunreinigungen wie Sedimente (zum Beispiel feine Sandkörnchen) oder Rost aus dem Wasser filtert. Einen solchen Vorfilter nennt man auch Sedimentfilter. Er muss regelmäßig gereinigt werden, um einen dauerhaft guten Wasserdurchfluss zu gewährleisten.

Viele der gängigen Osmoseanlagen für die Aquaristik sind zusätzlich mit einem Aktivkohlefilter ausgestattet. Die Aktivkohle in diesem Filter entfernt organische Schadstoffe, Gerüche und andere unerwünschte Beimengungen aus dem Leitungswasser. Weiterhin haben Osmoseanlagen fürs Aquarium oft auch einen Durchflussbegrenzer, der die Abwassermenge reduziert.

Das Wasser aus der Osmoseanlage

Weil die Membran in der Osmoseanlage fürs Aquarium nur die kleinen H2O Moleküle passieren lässt, wird auf der Seite mit dem Leitungswasser die Ionenkonzentration immer höher. Das Abwasser, das die Osmoseanlage produziert, ist sehr hart und stark ionenhaltig. Das Verhältnis Osmosewasser zu Abwasser beträgt je nach Umkehrosmoseanlage 1:4 bis 1:1.

Das Abwasser aus der Osmoseanlage kannst du zum Beispiel noch gut zum Blumengießen verwenden. Es ist allerdings keinesfalls zum Verzehr für Menschen geeignet!

Auch fürs Aquarium ist das Abwasser aus der Osmoseanlage meist deutlich zu hart - und es wäre zudem wirklich vollkommen sinnlos, genau die Stoffe, die du mit Hilfe deiner Osmoseanlage mühsam ausgefiltert hast, beim Verschneiden direkt wieder zuzumischen.

Geeignetere Methoden zum Aufhärten des Osmosewassers auf die für deine Aquarientiere günstigen Werte haben wir hier im Blog in unserem Artikel Warum Weichwasser im Aquarium - und welche Möglichkeiten gibt es? beschrieben. Schau doch gleich rein!

Wartung und Pflege der Osmoseanlage fürs Aquarium

Eine Osmoseanlage muss regelmäßig gewartet und gepflegt werden, damit sie nicht verkeimt und damit die Membran länger hält. Alle 6 Monate tauschst du die Filtermedien im Vorfilter und den Aktivkohlefilter aus.

Zudem muss eine Osmose Anlage vor jeder Inbetriebnahme kurz gespült werden. Das Spülen hat nicht nur positive Effekte auf die Lebensdauer der Membran, sondern erhöht zusätzlich die Qualität des Permeats oder Osmosewassers für dein Aquarium.

Die Membran in der Osmoseanlage darf niemals austrocknen. Wenn du die Wasserzufuhr zur Osmoseanlage abstellst, schließt du auch den Hahn, der das Wasser aus der Anlage ablassen würde, sodass das Innere der beiden Kammern weiterhin mit Wasser gefüllt ist.

Wenn die Wasserzufuhr abgestellt ist, lässt der Druck in der erstem Kammer sehr bald nach, und die Wassermoleküle können teilweise durch die Membran zurück ins Konzentrat wandern - hier greift dann direkt das oben erklärte osmotische Prinzip.

Je länger du die Osmoseanlage nicht benutzt, desto stärker vermischt sich das Reinwasser oder Permeat wieder mit dem Ausgangswasser in der Leitungswasserkammer. Im Wasser bilden sich zudem mit der Zeit Keime - das Wasser in der Osmose Anlage verkeimt. Willst du die Osmoseanlage dann wieder in Betrieb nehmen, solltest du sie vorher kurz durchspülen.

Zum Spülen ist an vielen Osmoseanlagen ein Spülventil angebracht, das du nach Anweisung verwendest. Beim Spülen wird das "alte", potentiell keimbelastete Wasser aus der Osmose Anlage fürs Aquarium entfernt. Der Spülvorgang dauert nur wenige Minuten.

Willst du überprüfen, ob die Spülung effizient war, kannst du dies mit einem Leitwertmessgerät tun: Das abgestandene, durch den Spülvorgang entfernte Wasser aus der Osmoseanlage muss einen deutlich höheren Leitwert als das frisch produzierte Osmosewasser aufweisen.

Wenn deine Osmoseanlage kein Spülventil hat, lässt du die ersten paar Liter frisch produziertes Osmosewasser aus deiner Osmoseanlage einfach ablaufen und gibst es nicht ins Aquarium. Zum Blumengießen taugt es allemal! Wichtig ist dies vor allem nach längeren Standzeiten der Osmose Anlage.

Wann ist es Zeit für eine neue Membran?

Die semipermeable Membran, die in der Osmoseanlage die Wassermoleküle sortiert, musst du austauschen, wenn das Osmosewasser aus deiner Umkehr Osmoseanlage einige Minuten nach dem Spülen keinen deutlich niedrigeren Leitwert aufweist. Das bedeutet, dass die Poren der Membran zu groß geworden sind; durch die Benutzung unter hohem Druck leiern sie nach und nach aus, sodass auch andere Moleküle passieren können, nicht mehr nur die kleinen Wasser Moleküle. Bei den allermeisten Osmoseanlagen, die du online kaufen kannst, ist der Tausch der Membran sehr unkompliziert möglich.