Entfernt Umkehrosmose Mikroplastik? Porengröße, Membranverschleiß und ehrliche Grenzen
Gemessen an den Größenschwellen, die Wasserbehörden tatsächlich veröffentlichen, liegt eine Umkehrosmosemembran mit einer so feinen Nennweite wie die der Hydrion Purity RO600 deutlich unter den Grenzwerten, die herkömmliche Aufbereitung von fortschrittlichen Verfahren unterscheiden, die sehr kleine Partikel auffangen können. Dieser Vergleich ist aufschlussreich, aber er ist nicht dasselbe wie ein unabhängiger Test, der für dieses Produkt eine bestimmte Entfernungsrate belegt. Und ob eine alternde Membran im Laufe der Zeit mehr solcher Partikel durchlässt, ist eine Forschungslücke und keine veröffentlichte Messgröße. Im weiteren Verlauf dieses Artikels geht es um die Größenangaben, darum, was über die Alterung von Membranen bekannt und nicht bekannt ist, und darum, was mit dem Wasser auf dem Weg von der Membran bis ins Glas geschieht.
- Die Weltgesundheitsorganisation definiert Mikroplastik allgemein als Kunststoffpartikel unter 5 Millimetern. Eine kleinere Teilmenge unter 1 Mikrometer wird als Nanoplastik bezeichnet. Die WHO weist jedoch darauf hin, dass diese weit gefasste Definition für Trinkwasser nur begrenzt praktisch nutzbar ist.
- Die veröffentlichten Aufbereitungsschwellenwerte der WHO liegen bei der Nanofiltration bei über etwa 0,001 Mikrometern und bei der Ultrafiltration bei über etwa 0,01 Mikrometern. Die angegebene 0,0001-Mikrometer-Membran der RO600 liegt unter beiden Werten. Das ist ein Größenvergleich und kein bestätigtes Ergebnis zur Entfernung durch dieses Produkt.
- Es gibt keine veröffentlichte Studie dazu, ob eine alternde RO-Membran im Laufe der Zeit mehr Partikel in Mikroplastikgröße durchlässt. Die WHO führt die Charakterisierung der Wirksamkeit von Aufbereitungsverfahren als offene Forschungsfrage auf, nicht als bereits abgeschlossenen Vergleich.
- Ein TDS-Messgerät, auch das integrierte Display der RO600, misst gelöste Feststoffe und keine Schwebepartikel. Daher ist nicht zu erwarten, dass es Kunststoffpartikel anzeigt, selbst wenn diese vorhanden wären.
- Die konkrete, überprüfbare Antwort auf die Frage „Funktioniert meine Membran noch richtig?“ ist der angegebene Austauschplan und keine Vermutung über die Leistung: ungefähr alle 6 Monate für den PPC-Filter, alle 12 Monate für den TC-Filter und alle 24 Monate für die RO-Membran selbst.
Was gilt als Mikroplastik, und wie klein sind die Partikel tatsächlich?
Bevor sich die Nennweite einer Membran mit „Mikroplastik“ vergleichen lässt, ist es hilfreich zu wissen, was dieser Begriff tatsächlich umfasst, denn die Bandbreite ist größer, als die meisten Schlagzeilen vermuten lassen. In ihrer technischen Bewertung von 2019 versteht die Weltgesundheitsorganisation unter Mikroplastik Kunststoffpartikel, die kleiner als 5 Millimeter sind. Sie bezeichnet diese weit gefasste Definition jedoch ausdrücklich als nur begrenzt nützlich für Trinkwasser, da Partikel am oberen Ende dieser Größenspanne eine gewöhnliche Wasseraufbereitung wahrscheinlich nicht überstehen (Quelle: WHO, Mikroplastik im Trinkwasser: wichtige Fragen und Antworten). Innerhalb dieser Bandbreite behandelt die WHO Partikel unter 1 Mikrometer als eigene Kategorie, nämlich als Nanoplastik, da sich Partikel dieser Größe im Wasser anders verhalten und Barrieren passieren können, die größere Fragmente zurückhalten. Die US-Umweltschutzbehörde EPA beschreibt eine ähnliche Gesamtspanne bis hinunter zu 1 Nanometer und weist darauf hin, dass viele Nanoplastikpartikel nicht von Anfang an so klein sind: Sie entstehen, wenn größere Kunststoffgegenstände durch Witterung und mechanischen Verschleiß zerfallen (Quelle: US-EPA, Forschung zu Mikroplastik).
Mikroplastik und Nanoplastik: Warum ist die Abgrenzung hier wichtig?
Die Unterscheidung ist hier wichtig, weil eine Umkehrosmosemembran für den Hausgebrauch am kleinsten Ende dieser Größenspanne ansetzt und nicht bei Fragmenten in der Größe eines Radiergummis, wie sie auf Fotos von Meeresreinigungsaktionen zu sehen sind. Wichtig ist auch, ehrlich zu benennen, wie wenig tatsächlich gemessen wurde: Als die WHO 2019 die Studienlage überprüfte, fand sie nur neun Studien, in denen Mikroplastik überhaupt im Trinkwasser gemessen worden war; bei den meisten gab es erhebliche methodische Einschränkungen. Am häufigsten wurden Fragmente und Fasern gemeldet. Am häufigsten nachgewiesene Polymere waren PET (der Kunststoff, aus dem viele Trinkflaschen bestehen) und Polypropylen (Quelle: WHO-Informationsblatt). Diese schmale Evidenzbasis ist ein Grund, die Porennennweite einer Membran als aufschlussreich zu betrachten, nicht aber als Beleg für einen bestimmten Entfernungsprozentsatz. Was neben Kunststoffpartikeln sonst typischerweise im Leitungswasser vorkommt, zeigt dieser Leitfaden zu häufigen Verunreinigungen im europäischen Leitungswasser im größeren Zusammenhang. Dieser Artikel beschränkt sich auf Mikroplastik.
Wie die angegebene Membranspezifikation der RO600 im Vergleich zu den tatsächlich veröffentlichten Größenschwellen der Wasserbehörden ausfällt
Das Informationsblatt der WHO nennt konkrete Grenzwerte für verschiedene Aufbereitungsstufen und ermöglicht damit einen echten Größenvergleich. Bei der herkömmlichen Trinkwasseraufbereitung werden, wenn sie auf eine geringe Trübung des Wassers optimiert ist, bereits Partikel entfernt, die kleiner als etwa ein Mikrometer sind. Fortschrittliche Aufbereitung geht noch weiter: Bei der Nanofiltration werden laut Beschreibung Partikel über etwa 0,001 Mikrometer entfernt, bei der Ultrafiltration Partikel über etwa 0,01 Mikrometer (Quelle: WHO-Informationsblatt). Auf der Produktseite von Hydrion ist angegeben, dass die 600G-RO-Membran der RO600 in ihren drei Drehkartuschen eine Nennweite von 0,0001 Mikrometern hat. Damit liegt die angegebene Trennweite unter beiden Werten für fortschrittliche Aufbereitungsverfahren. Auf dem Papier ist das ein aussagekräftiger Vergleich und der Grund, weshalb eine ordnungsgemäß funktionierende RO-Membran als wirksame Barriere für die Partikelgrößen gilt, die derzeit in dieser Forschung diskutiert werden. Es handelt sich dennoch um eine vom Verkäufer angegebene Spezifikation und nicht um einen unabhängigen, veröffentlichten Test zur Mikroplastikentfernung durch genau dieses System. Für diesen Artikel ließ sich keine peer-reviewte Quelle finden, die diese Membran oder RO-Membranen für den Hausgebrauch allgemein direkt auf Mikroplastik oder Nanoplastik geprüft hat.
Die Größenangabe auf dem Papier ist nicht die ganze Geschichte, denn die Filtrationsleistung hängt von der konkreten Technologie ab und nicht nur von einer angegebenen Porengröße. Die US-amerikanische Meeres- und Atmosphärenbehörde NOAA weist darauf hin, dass künstlich hergestellte Kunststoff-Mikrokügelchen – eine Kategorie gezielt kleiner Mikroplastikpartikel, die früher in einigen Verbraucherprodukten verwendet wurde – Berichten zufolge herkömmliche Wasserfiltersysteme passieren können, statt vollständig zurückgehalten zu werden (Quelle: NOAA, Was ist Mikroplastik?). Herkömmliche Filtration und Umkehrosmose sind unterschiedliche Aufbereitungsstufen. Daher lässt sich dieses Beispiel nicht direkt auf die RO600 übertragen. Es erinnert jedoch daran, dass eine Größenangabe allein ohne einen entsprechenden Test kein Ergebnis garantiert.
Wird eine Membran mit der Zeit „durchlässiger“, und wäre das für Kunststoffpartikel von Bedeutung?
Dieser Teil der Frage ist tatsächlich noch nicht abschließend beantwortet. Das sollte klar gesagt und nicht beschönigt werden. In derselben Bewertung von 2019 führt die WHO „die Wirksamkeit der Wasseraufbereitung besser zu charakterisieren“ als eine ihrer ausdrücklich benannten Forschungslücken auf – nicht als einen Vergleich, den sie bereits durchgeführt hat. Sie veröffentlicht keine Daten dazu, ob sich die Rückhaltung von Mikroplastik mit der Alterung einer Membran verändert, weder in die eine noch in die andere Richtung. Außerdem empfiehlt sie überhaupt keine routinemäßige Überwachung von Mikroplastik im Trinkwasser, da die verfügbaren Erkenntnisse derzeit nicht auf ein Gesundheitsrisiko bei den untersuchten Konzentrationen hindeuten (Quelle: WHO-Informationsblatt).
Was belegt ist und sich zu Hause überprüfen lässt, ist die Rückhaltung gelöster Feststoffe und nicht die von Partikeln. Die RO600 zeigt einen aktuellen TDS-Wert auf ihrem Display an und verfügt für jede ihrer drei Kartuschen über eine Filterstandsanzeige, die einmal aufblinkt, sobald weniger als 5 % der angegebenen Lebensdauer der jeweiligen Kartusche verbleiben. Das ist das tatsächliche praktische Signal des Systems dafür, dass die Leistung nachlassen könnte. Wichtig ist jedoch, genau zu sagen, was dabei gemessen wird: Ein TDS-Messgerät erfasst gelöste Feststoffe und keine Schwebepartikel. Daher ist nicht zu erwarten, dass es Kunststoffpartikel anzeigt, selbst wenn einige vorhanden wären. Diese Erklärung dazu, was ein TDS-Wert tatsächlich misst, geht näher auf diesen Unterschied ein.
Da spezifische Daten zu Mikroplastik noch fehlen, ist die praktische Antwort auf die Frage „Funktioniert meine Membran noch richtig?“ der angegebene Austauschplan und keine Vermutung über die Leistung. Laut Produktseite ist die PPC-Sediment- und Kohlefilterkartusche für ungefähr 6 Monate ausgelegt, der TC-Nachfilter für ungefähr 12 Monate und die RO-Membran selbst für ungefähr 24 Monate. Dann ist es Zeit für die Ersatzkartusche für die RO600-Membran der zweiten Stufe. Diese Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Wechseln von Umkehrosmosekartuschen erklärt den Austausch. Dieser Leitfaden dazu, wodurch eine RO-Membran tatsächlich beschädigt wird, behandelt die umfassendere Liste von Verschleißursachen wie Chloreinwirkung, Kalkablagerungen und niedrigen Druck, die über die engere Frage nach Kunststoffpartikeln in diesem Artikel hinausgeht.
Was geschieht mit dem Wasser, nachdem es die Membran verlassen hat?
Die Membran ist nicht der einzige Punkt, an dem Kunststoff theoretisch eine Rolle spielen könnte. Genau das ist oft die eigentliche Sorge hinter dieser Frage. Das Informationsblatt der WHO nennt ein konkretes, belegtes Beispiel für eine andere Art des Kontakts mit Kunststoff: Es führt Kunststoffflaschen und Verschlüsse für abgefülltes Wasser als plausible Mikroplastikquelle im darin enthaltenen Wasser an, da das Wasser vor dem Öffnen längere Zeit mit einer Kunststoffoberfläche in Kontakt steht (Quelle: WHO-Informationsblatt). Dieses Beispiel betrifft Einwegflaschen und keinen Untertischfilter. Das zugrunde liegende Prinzip gilt jedoch weiterhin: Was nach der Aufbereitung geschieht, ist etwas anderes als das, was der Aufbereitungsschritt selbst entfernt.
Allgemein gilt bei einem Umkehrosmose-Untertischsystem: Nachdem das gefilterte Wasser die Membran verlassen hat, fließt es noch durch Schläuche, Anschlüsse und einen Wasserhahn. Für diesen Artikel ließ sich keine Quelle finden, die die Schläuche oder Anschlüsse der RO600 selbst auf die Abgabe von Partikeln geprüft hat. Das ist eine allgemeine, sachlich begründete Aussage darüber, wie diese Systeme aufgebaut sind, und kein Testergebnis für dieses Produkt. Zwei Angaben auf der Produktseite lassen sich zumindest für sich genommen überprüfen: Die RO600 ist tanklos, sodass sich zwischen Membran und Wasserhahn kein Vorratstank befindet, in dem Wasser an den Innenflächen steht. Außerdem ist der separate Wasserhahn laut Angabe aus gebürstetem Stahl und nicht aus Kunststoff. Beides verringert im Vergleich zu einem System mit Tank die Zahl der Kontaktstellen mit Kunststoff hinter der Membran, auch wenn Schläuche und Anschlüsse weiterhin dazugehören.
Entfernt Umkehrosmose also Mikroplastik? Eine klare Antwort mit Einschränkungen
Insgesamt stützen die Erkenntnisse eine konkrete, aber begrenzte Antwort und kein einfaches Ja oder Nein. Gemessen an den veröffentlichten Größenschwellen ist eine Membran mit der angegebenen Nennweite von 0,0001 Mikrometern wie die der RO600 darauf ausgelegt, eine wirksame Barriere für die Partikelgrößen zu bilden, die derzeit in der Trinkwasserforschung diskutiert werden. Sie liegt unter beiden Grenzwerten, die die WHO für Nanofiltration und Ultrafiltration bei fortschrittlichen Aufbereitungsverfahren nennt. Die eigene Schlussfolgerung der WHO aus dem Jahr 2019, die auf begrenzten, aber tatsächlichen Erkenntnissen beruht, lautet, dass Mikroplastik im Trinkwasser bei den untersuchten Konzentrationen derzeit offenbar kein Gesundheitsrisiko darstellt. Eine routinemäßige Überwachung wird nicht empfohlen. Offen bleiben engere Fragen: Verändert sich die Rückhaltung von Mikroplastik mit der Alterung einer Membran? Und wurde der gesamte Leitungsweg eines bestimmten Systems von der Membran bis ins Glas direkt auf die Abgabe von Partikeln geprüft? Für keine dieser Fragen gibt es bislang eine veröffentlichte Antwort – weder für die RO600 noch allgemein für RO-Membranen im Hausgebrauch.
Was Leserinnen und Leser heute konkret überprüfen und beeinflussen können, ist kein Entfernungsprozentsatz für Kunststoff, den niemand veröffentlicht hat. Es sind der Wartungsplan und die Überwachungsfunktionen, die die RO600 tatsächlich bietet: die Anzeige des aktuellen TDS-Werts, die Filterstandsanzeigen für jede Kartusche und die angegebenen Austauschintervalle für alle drei Stufen. Wer sich über diesen engen Fokus auf Mikroplastik hinaus genauer mit dem Wirkprinzip der Umkehrosmose befassen möchte, kann mit diesem umfassenden Leitfaden zur Funktionsweise der Umkehrosmosefiltration beginnen.