Ist Wasser aus dem Osmosefilter gesund?

Was ist Osmosewasser?

Osmosewasser ist gefiltertes Wasser, das durch den Prozess der Umkehrosmose hergestellt wird. Die Umkehrosmose ist heutzutage eine der beliebtesten Methoden der Wasseraufbereitung. Dabei wird das zu reinigende Wasser unter hohem Druck durch eine spezielle, halbdurchlässige Membran gepresst ( 1 ).

Die in Osmoseanlagen verwendete Membran hat eine Porengröße von etwa 0,0001 Mikrometern, sodass nur kleine Moleküle wie Wassermoleküle durchgelassen werden. Verunreinigungen und Schadstoffe sowie ein Großteil der Mineralien werden zurückgehalten ( 2 ).

Der Begriff Umkehrosmose kommt daher, dass ohne den künstlich erzeugten Druck die Richtung des Wasserflusses umgekehrt wäre, also von der Seite des reineren Wassers hin zur Seite des Ausgangswassers. Dies liegt daran, dass die gelösten Teilchen des Ausgangswassers einen osmotischen Druck erzeugen, der die Wassermoleküle von der gereinigten Seite anzieht. Um einen Wasserfluss des Ausgangswassers durch die Membran zu erreichen, muss dieser osmotische Druck überwunden werden (1).

Das durch Umkehrosmose gewonnene Trinkwasser ist je nach Qualität und Nutzung der Anlage nahezu schadstofffrei, während das Wasser auf der verunreinigten Seite der Barriere, konzentrierte Schadstoffmengen enthält und in den Abfluss gespült wird (1).

In den folgenden Abschnitten erklären wir, welche Verunreinigungen ggf. im Osmosewasser zurückbleiben könnten und was man bei der Auswahl und Nutzung einer Anlage beachten sollte.

Anwendungen der Umkehrosmose

Der Einsatz von Osmoseanlagen zur Wasseraufbereitung ist nicht nur in Privathaushalten beliebt, sondern spielt in verschiedenen Branchen eine Rolle, z. B. bei der Aufbereitung von Brauchwasser in Industrieanlagen, zur Herstellung von Reinstwasser in der pharmazeutischen Industrie und in der Medizintechnik sowie zur Trinkwassergewinnung in der Raumfahrt aus Eigenurin.

Ein weiterer Einsatzbereich ist die Lebensmittelindustrie. Hier wird das Verfahren z. B. zur Herstellung von Fruchtsaftkonzentraten, alkoholfreiem Bier oder Proteinpulvern verwendet ( 3 ).

Je nach Einsatzzweck unterscheidet sich die verwendete Membran. In der Lebensmittelindustrie wird die Umkehrosmose nicht zur Herstellung von reinem Wasser verwendet, sondern z. B. zur Konzentrierung oder Entfernung bestimmter Stoffe.

Welche Verunreinigungen werden entfernt?

Eine Osmoseanlage für den Hausgebrauch kann ein breiteres Spektrum an Verunreinigungen und Krankheitserregern entfernen. Dazu gehören ( 4 ):

1. Protozoen: z. B. Giardia und Cryptosporidium
2. Bakterien: z. B. Salmonellen, Shigellen und coliforme Keime wie Escherichia coli
3. Viren: z. B. Hepatitis A, Norovirus und Rotavirus
4. Schwermetalle: z. B. Kupfer, Blei und Arsen
5. Fluorid
6. Chlor
7. Herbizide, Fungizide, Pestizide
8. Medikamentenrückstände
9. Mineralstoffe, Spurenelemente

Was bedeutet der TDS-Wert?

Bei vielen Anlagen wird die Filterleistung durch die Verringerung des Gesamtgehalts an gelösten Feststoffen (TDS, total disolved solids) angegeben, die das System zu leisten vermag. Die besten Anlagen reduzieren den TDS-Wert um 93 bis 97 %. Der TDS-Wert wird üblicherweise in ppm (parts per million) angegeben (4).

Leitungswasser in Deutschland hat zumeist einen TDS-Wert zwischen 170 und 370 ppm (variable Angaben je nach Quelle). Das bedeutet, dass auf 1 Million Wassermoleküle 170 bis 370 Teilchen an gelösten Feststoffen kommen. Osmosewasser erreicht zumeist einen TDS-Wert zwischen 5 und 30 ( 5 ).

Wichtig zu beachten ist, dass TDS-Messungen auf der Leitfähigkeit beruhen und dass Substanzen, die nicht leitfähig sind (z. B. Mikroplastik, Pestizide, Medikamentenrückstände), nicht bei der Messung erfasst werden ( 6 ).

Zusätzlich zur Filtermembran enthalten hochwertigere Anlagen oft auch einen Kohlenstoff-Vorfilter und/oder -Nachfilter, der bestimmte Verunreinigungen entfernt, gegen die die Umkehrosmose selbst nicht so wirksam ist. Dazu gehören flüchtige organische Verbindungen, Desinfektionsmittel und deren Nebenprodukte (4).

Dies liegt daran, dass diese Stoffe relativ klein und ungeladen sind und dadurch im Vergleich zu noch kleineren geladenen Teilchen schlechter rückgehalten werden ( 7 ).

Können Osmosegeräte alle Schadstoffe vollständig entfernen?

Anders als immer wieder behauptet wird, können die Anlagen bzw. Geräte nicht alle Schadstoffe und Mineralstoffe vollständig entfernen. Eine Untersuchung zeigte z. B., dass die durchschnittliche Reduktion des Arsengehalts aus dem Leitungswasser durch Osmosegeräte in Privathaushalten bei 79 % liegt ( 8 ).

Laboruntersuchungen, die man bei den Produktbeschreibungen von Herstellern einsehen kann, geben oftmals Werte zwischen 90 und 99 % für die Entfernung von Schwermetallen, Fluorid, Chlorid, Mineralien usw. an.

Vorteile von Osmosewasser

Die Nutzung einer Osmoseanlage bringt verschiedene Vorteile mit sich:

1. Eine hochwertige, korrekt betriebene Anlage kann einen Großteil der Schadstoffe aus dem Wasser filtern.
2. Der Geschmack des Leitungswassers verbessert sich.
3. Das Wasser wird weicher, sodass Küchengeräte (z. B. Heißwasserkocher) nicht so schnell verkalken.
4. Man hat sauberes Trinkwasser immer zur Verfügung und muss keine Getränkekästen schleppen.
5. Auf lange Sicht kann sich die Osmoseanlage auch finanziell lohnen, da man kein Trinkwasser mehr einkaufen muss.

Nachteile von Osmosewasser

Neben den genannten Vorteilen gibt es jedoch auch einige Nachteile und Herausforderungen, die man vor dem Kauf einer entsprechenden Anlage beachten sollte.

Hoher Wasserverbrauch

Einer der größten Nachteile von Osmoseanlagen ist der hohe Wasserverbrauch. Das Abwasserverhältnis variiert dabei von Anlage zu Anlage zwischen 1:5 bis 1:1. 1:5 bedeutet, dass für die Produktion von 1 Liter Osmosewasser 5 Liter Abwasser entstehen. Dies ist nicht nur aus ökologischer Sicht eine Verschwendung, sondern auch für die Hausbesitzer, deren Wasserrechnungen erheblich höher ausfallen können als sie es sonst tun würden ( 9 ).

Entfernung gesunder Mineralien

Ein weiterer Nachteil von Osmosewasser ist, dass bei der Filterung nicht nur Schadstoffe aus dem Wasser entfernt werden, sondern auch gesunde Mineralien wie Calcium, Magnesium oder Kalium. Entsprechend kann es sinnvoll sein, das Wasser nachträglich zu mineralisieren.

Bei vielen Menschen besteht jedoch trotz des Trinkens von Mineralwasser ein deutlicher Mangel an bestimmten Mikronährstoffen, wie Mineralstoffen und Spurenelementen. Denn viele Mineral- und Quellwässer weisen keine übermäßig hohen Mineralstoffgehalte auf. Das Leitungswasser ebenfalls nicht.

Wasser ist in Sachen Mineralstoffversorgung daher nicht so ein entscheidender Faktor wie die Ernährung. Dennoch trägt Wasser – je nach Mineralstoffgehalt des jeweiligen Wassers und je nach täglicher Trinkmenge – zur Mineralstoffversorgung bei.

Das Trinken von Osmosewasser kann somit zwar einen Mikronährstoffmangel verstärken. Eine Remineralisierung des Wassers würde einen Mangel jedoch auch nicht unbedingt beheben können (abhängig davon natürlich, in welchem Umfang man das Wasser mineralisiert).

Statt einer Mineralisierung des Wassers ist daher die Einnahme eines Mikronährstoff-Supplements mit individuell ausgewählter Mineralstoffdosierung sinnvoller.

Möchte man das Osmosewasser dennoch remineralisieren, so kann man dies z. B. durch den Zusatz von Kristallsalz oder Mineralstoffpulvern oder -tropfen zum Wasser erreicht werden. Weiterhin gibt es auch Osmoseanlagen, in die ein Mineralfilter integriert ist, der das Wasser nach der Reinigung wieder mit Mineralien anreichert.

* Eine Lösung zum Mineralisieren von Wasser finden Sie z. B. hier.

Manche Menschen sehen die Entfernung der Mineralien aus dem Wasser als Vorteil, da sie z. B. eine Ablagerung der Mineralstoffe an den Blutgefäßwänden befürchten. Diese Sorgen sind aus medizinischer Sicht unbegründet. Die Mineralstoffe aus dem Wasser können vom Körper verwertet werden und es gibt zahlreiche Studien, die die gesundheitlichen Vorteile eines mineralienreichen Wassers aufzeigen.

Mineralienreiches Wasser kann sich z. B. günstig auf den Blutdruck ( 10 ), die Verdauung ( 11 ) und die Knochengesundheit auswirken ( 12 ).

Langsame Filtration

Der Filtrationsprozess benötigt Zeit, um das Wasser durch die spezielle, feinporige Membran zu leiten, was die Menge an gefiltertem Wasser, die in einem bestimmten Zeitrahmen produziert wird, begrenzt. Aus diesem Grund besitzen viele Anlagen einen Tank, der eine gewisse Menge an Osmosewasser speichert, das sofort abrufbar ist.

Möchte man jedoch eine größere Menge Osmosewasser auf einmal erhalten, muss man je nach Anlage etwas Geduld mitbringen, bis weiteres Wasser aufbereitet wurde. Die Fließgeschwindigkeit variiert in Abhängigkeit des Wasserdrucks und der Anlage zwischen 100 Millilitern und 1 bis 2 Litern pro Minute.

Hohe Kosten für Installation und Wartung

Osmoseanlagen erfordern in der Regel eine größere Anfangsinvestition für die Anschaffung und Installation und weitere Kosten für die regelmäßige Wartung, einschließlich des Austauschs der Filter. Die Kosten für die Anschaffung und Installation betragen i. d. R. mehrere hundert bis tausend Euro.

Insbesondere fest installierte Anlagen, die meist unter der Küchenspüle eingebaut werden, sind teuer. Aber auch hochwertige Auftisch-Anlagen können mehrere hundert Euro kosten.

Für Auftisch-Geräte wird der Membranwechsel je nach Hersteller alle 12 bis 24 Monate empfohlen und der Filterwechsel alle 6 Monate. Kundenbewertungen sagen jedoch oftmals, dass ein Wechsel der Filter schon nach 4 Monaten erforderlich gewesen sei. Somit können pro Jahr nochmals 150 bis 250 € für die Wartung anfallen, ggf. auch mehr.

Ist Osmosewasser mit Keimen belastet?

Die umfangreiche Reinigungsleistung einer Osmoseanlage ist natürlich toll. Doch leider sind Osmoseanlagen auch anfällig für eine Keimbelastung. Es gibt verschiedene Ursachen dafür, die wir Ihnen im Folgenden vorstellen.

Gerätebedingte Schwachstellen

Herkömmliche Osmoseanlagen haben mehrere Schwachstellen, von denen eine Verkeimung ausgehen kann ( 13 ):

1. Leitungswasseranschluss
2. Entnahmehahn
3. Abwasseranschluss
4. Unregelmäßiger Druck im System

1) Leitungswasseranschluss

Das Leitungswasser gelangt zunächst zu einem Vorfilter, der grobe Verunreinigungen wie z. B. Sand oder andere größere Partikel herausfiltert, bevor es schließlich auf die Osmosemembran trifft. Die Membran befindet sich in Kartuschen bzw. zylinderartigen Filtergehäusen und ist als Rolle aufgewickelt, sodass das zu filternde Wasser durch mehrere Schichten von außen nach innen durchtreten muss. Das Abwasser bleibt zurück und wird separat abgeleitet.

Produktionsbedingt (beim Wickeln und Kleben der Membran) kommen in der Osmosemembran Mikroläsionen vor, sodass in kleinsten Mengen unerwünschte Substanzen und auch Mikroorganismen, die eigentlich abgehalten und mit dem Abwasser entfernt werden sollen, in das gefilterte Wasser gelangen oder in der Membran verbleiben. In der Folge kommt es zu einer schrittweisen Besiedlung der Membran und zur Entstehung von Keimnestern im Tank oder weiteren Bereichen der Anlage (13).

Man spricht hier von einer Biofilmbildung. Biofilme sind Schleimschichten, die von Mikroorganismen gebildet werden und den Mikroorganismen ermöglichen, an Oberflächen anzuhaften und sich innerhalb des Biofilms geschützt zu vermehren. Biofilme lassen sich nur schwer entfernen und verhindern u. a. auch, dass Desinfektions- oder Reinigungsmittel zu den Mikroorganismen gelangen ( 14 ).

2) Entnahmehahn

Ein weiteres Risiko ist eine mögliche retrograde Verkeimung ausgehend vom Entnahmehahn. Die Küche ist bei Weitem kein steriler Ort. Insbesondere Küchenlappen und -schwämme sollten regelmäßig ausgetauscht werden, da sie eine große Keimbelastung darstellen. Wischt man also z. B. mit einem solchen Lappen die Wasserhähne „sauber“ ist das die perfekte Eintrittskarte für die Erreger (z. B. Escherichia coli, Salmonellen) in das System der Osmoseanlage (13).

3) Abwasseranschluss

Osmoseanlagen sind mit den Abwasserleitungen verbunden. Hier besteht ebenfalls die Gefahr einer retrograden Verkeimung, falls kein spezielles Ventil zum Schutz eingebaut ist.

4) Unregelmäßiger Druck im System

Die Porengröße der Filtermembran ist abhängig vom Wasserdruck. Beim Betrieb der Anlage, wenn Wasser durchfließt, beträgt der Wasserdruck etwa 3 bis 6 bar. Durch den Druck verkleinert sich die Porengröße der Membran, ähnlich wie bei einem Schwamm, der zusammengepresst wird ( 15 ).

In den Filterpausen, wenn kein Wasser mehr durch die Membran gepumpt wird, fällt der Wasserdruck ab und die Membran entspannt sich, wodurch die Poren größer werden. Die Membran wird durchlässiger, sodass z. B. mehr Mineralien hindurchtreten, genauso aber auch unerwünschte Substanzen und Mikroorganismen (15). Die Filterpause tritt ein, wenn kein Wasser mehr entnommen wird und das Befüllen des Speichertanks abgeschlossen ist.

Aus diesem Grund ist der TDS-Wert im Osmosewasser auch größer, wenn man ihn nach einer nächtlichen Filterpause misst im Vergleich zu einem am Tag bei frequenter Nutzung des Osmosewassers gemessenen Werts (15).

Aus diesem Grund sollte man das erste Wasser nach einer längeren Filterpause (z. B. über Nacht) verwerfen. Bei einigen hochwertigen Anlagen gibt es auch automatische Spülungen, die verhindern, dass Wasser aus den Filterpausen in den Tank für Reinstwasser gelangt (15).

Unterbrechung der Nutzung der Anlage

Eine tägliches Nutzen und Durchspülen der Anlage ist wichtig, um die Ansiedlung von Keimen oder die Ablagerung von anderen Substanzen (z. B. Kalk) zu reduzieren. Wird die Anlage z. B. wegen Urlaub oder anderweitiger Abwesenheit längere Zeit nicht genutzt, schafft dies optimale Bedingungen für die Vermehrung von Mikroorganismen, darunter Algen und verschiedene Bakterienarten. Je wärmer die Wassertemperatur ist, desto schneller vermehren sich die Mikroorganismen (15).

Ist die Membran des Filters schließlich mit Keimen besiedelt, wird sie wertlos. Das Osmosewasser ist nun nicht mehr gefiltert und rein, sondern verkeimt (15).

Wer länger abwesend ist, sollte also jemanden beauftragen, der mindestens 3-mal pro Woche die Anlage durchspült oder sich direkt eine Osmoseanlage mit zeitgesteuerter Spülfunktion anschaffen (15).

Worauf sollte man beim Kauf einer Osmoseanlage achten?

Wenn Sie sich eine entsprechende Anlage anschaffen möchten, so ist es wichtig, dass Sie sich im Vorfeld gründlich informieren und darauf achten, dass die gewählte Anlage möglichst viele Sicherheitsvorkehrungen besitzt, um die genannten Risiken zu minimieren.

Wichtige Merkmale eine hochwertigen Anlage sind:

1. Zusätzliche Keimsperre vor der Osmosemembran
2. Zusätzliche Keimsperre zwischen dem Osmosewassertank und dem Wasserhahn bzw. Wasserauslass
3. Rückschlagventil am Abfluss (für fest installierte Geräte)
4. Zeitgesteuerte Spülfunktion (für fest installierte Geräte)
5. Automatische Spülungen während der Filterpausen (für fest installierte Geräte)
6. Abtrennung von Wasser, das während der Filterpausen durch die Membran tritt vom Reinstwasser (für fest installierte Geräte) oder alternativ z. B. eine UV-Behandlung von stehendem Wasser zur Keimminimierung (für Auftischgeräte)

Als zusätzliche Keimsperren werden sogenannte Hohlfasermembranen eingesetzt. Diese können eine Verkeimung und Biofilmbildung in der Anlage effektiv verhindern. Wichtig zu beachten ist, dass der bakteriologische Rückhalt bei mindestens 5 Log-Stufen liegen muss, also mehr als 99,999 % betragen soll ( 16 ).

Die Reduzierung der Keime wird in sogenannten Log-Stufen angegeben. Eine Log-Stufe verringert die Keimbelastung um 90 %. Von einer Ursprungspopulation von 100 Keimen würden also noch 10 Keime durchkommen, wenn der Rückhalt des Filters eine Log-Stufe beträgt (16).

Die Reduzierung um 2 Log-Stufen entspricht etwa der Wirkung von Seife. Beim Kauf einer Osmoseanlage sollte man explizit darauf achten, dass der Rückhalt 5 Log-Stufen beträgt, also 99,999 %. Günstigere Modelle haben oftmals einen geringeren Rückhalt (16).

Bei der Auswahl ist es auch hilfreich auf die Herkunft des Geräts zu achten. Anlagen aus den USA besitzen z. B. zumeist keine zusätzliche Keimsperre, da das Wasser dort besonders stark gechlort ist und somit die Gefahr einer mikrobiellen Belastung geringer ist als z. B. in Deutschland ( 17 ). In Deutschland ist der Chlorgehalt im Trinkwasser deutlich geringer.

Weitere wichtige Bauteile bzw. Funktionen für die mikrobielle Sicherheit sind ein Rückschlagventil am Abfluss, dass eine retrograde Verkeimung vom Siphon des Waschbeckens ausgehend verhindert und weiterhin die oben angesprochene automatische zeitgesteuerte Spülfunktion, die das Risiko einer Keimvermehrung bei längerer Abwesenheit vermindert. Diese Aspekte sind für festinstallierte Anlagen relevant.

Zudem ist es wichtig, dass in den Filterpausen Maßnahmen zur Keimminimierung getroffen werden. So gibt es z. B. Anlagen, die das Wasser, das während der Filterpausen durch die Membran hindurchtritt ableiten und verhindern, dass es zum Reinstwasser in den Tank gelangt. Eine weitere Möglichkeit zur Keimreduktion ist auch die UV-Behandlung des stehenden Wassers.

Reinigung und Wartung einer Osmoseanlage

Die regelmäßige Reinigung und Wartung ist entscheidend, um eine effektive und langfristige Leistung sicherzustellen.

1. Der Wechsel der verschiedenen Filter und der Osmosemembran sollte nach Anweisung des Herstellers erfolgen. Dies ist auch wichtig, um die Garantie zu erhalten. Vorfilter sollten z. B. alle 6 Monate ausgetauscht werden.
2. Zur Verhinderung von Bakterien- und Algenwachstum ist es außerdem wichtig, die Osmoseanlage regelmäßig zu desinfizieren. Dies kann durch Zugabe von Desinfektionsmitteln wie Chlor oder Wasserstoffperoxid erfolgen. Nach der Desinfektion sollte die Anlage gründlich gespült werden, um Rückstände zu entfernen.
3. Die Leistung der Osmoseanlage sollte regelmäßig überwacht werden, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktioniert. Dies kann durch Überprüfung des Wasserdrucks, der Durchflussrate und der Wasserqualität erfolgen. Man kann sich z. B. auch ein TDS-Messgerät besorgen, um damit die Filterleistung zu überwachen.
4. Bei Bedarf sollten professionelle Wartungsarbeiten von qualifizierten Technikern durchgeführt werden.

Der Kontakt mit einem Techniker lohnt sich auch, wenn Sie unsicher hinsichtlich der Sicherheitsvorkehrungen Ihrer Anlage sind. Zusätzliche Keimsperren können z. B. oft noch nachträglich in eine Anlage integriert werden. (Dies bezieht sich auf festinstallierte Anlagen.)

* Hier erhalten Sie ein TDS-Messgerät.

Alternativen zum Osmosewasser

Wenn für Sie eine Osmoseanlage nicht in Frage kommt, dann gibt es noch etliche Alternativen, die wir im Folgenden kurz vorstellen möchten:

Destillieren

Die Destillation ist eine mögliche Alternative zum Osmosewasser. Bei der Destillation wird das Wasser erhitzt, sodass es verdampft und schließlich im oberen Bereich des Geräts wieder kondensiert. Die destillierte Flüssigkeit wird schließlich in einen Behälter geleitet, der außerhalb des Geräts unterhalb eines Auslasshahn steht.

Destilliertes Wasser ist frei von sämtlichen Mineralien und Mikroorganismen. Flüchtige organische Substanzen können jedoch noch enthalten sein, sodass ggf. noch eine anschließende Filterung mit einem Aktivkohle-Filter durchgeführt werden sollte. Wie auch beim Osmosewasser ist eine Remineralisierung des destillierten Wassers sinnvoll.

Nachteile der Destillation sind neben den potentiellen Rückständen vor allem der hohe Zeit- und Energieaufwand dieser Methode. Wichtige Vorteile sind die einfache Reinigung des Geräts und die definitive Keimfreiheit. Es gibt hier keine Möglichkeit für eine Biofilmbildung. Weiterhin ist die Anschaffung oft deutlich günstiger als bei einer Osmoseanlage.

* Ein Destilliergerät finden Sie hier.

Aktivkohlefilter

Aktivkohlefilter sind eine weitere beliebte Option zur Reinigung von Wasser. Diese Filter verwenden Kohlenstoff, um Schadstoffe aus dem Wasser zu absorbieren. Sie sind besonders effektiv bei der Entfernung von Chlor, organischen Verbindungen und anderen chemischen Rückständen.

Allerdings sollten sie regelmäßig ausgetauscht werden, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. Aktivkohlefilter können auch Mikroorganismen zu einem gewissen Anteil entfernen. Die Kosten für Aktivkohlefilter sind in der Regel niedriger als für Osmoseanlagen, und ihr Energieaufwand ist ebenfalls geringer.

Bei Aktivkohlefiltern besteht ebenfalls das Risiko einer Biofilmbildung (z. B. im Filter oder im angeschlossenen Hahn). Weiterhin ist die Filterleistung in Bezug auf anorganische Substanzen (z. B. Schwermetalle) und Mikroorganismen geringer als bei Osmoseanlagen oder Destilliergeräten.

(Wir haben hier kein Gerät gefunden, das wir selbst anwenden oder empfehlen würden.)

Fazit: Es gibt viel zu beachten beim Osmosewasser

Wenn man eine hochwertige Osmoseanlage kauft, eine regelmäßige Reinigung und Wartung durchführen lässt und auf einen korrekten Betrieb der Anlage achtet, dann kann man sich über ein reines, gesundes Trinkwasser freuen.

Beachtet man diese Punkte nicht, so hat man ein hohes Risiko für eine Verkeimung der Anlage, wodurch das Osmosewasser dann unter Umständen sogar weniger gesund ist als das Leitungswasser.