Warum Umkehrosmose an einem Hahn statt im ganzen Haus installiert wird
Wer nach „Umkehrosmose für das ganze Haus“ sucht, findet zahlreiche Untertischsysteme, die so vermarktet werden, als könnten sie jeden Wasserhahn im Haus versorgen. Doch Umkehrosmose ist für einen Wasserhahn konzipiert und wird dafür verkauft – nicht für alle Anschlüsse im Haus. Der Grund ist eine Frage der Mathematik, nicht der Meinung: Wie viel Wasser ein Haushalt tatsächlich verbraucht, wie viel davon eine Membran für jeden gereinigten Liter in den Abfluss leitet und welche Durchflussrate und welchen Druck eine Membran realistisch bewältigen kann. Rechnet man das durch, ist ein Point-of-Use-System wie der Hydrion Purity RO600 am Küchenwasserhahn viel sinnvoller als an irgendeiner anderen Stelle im Haus.
Bevor wir ins Detail gehen, zeigen diese Berechnungen Folgendes:
- Ein Haushalt verbraucht beim Duschen, Wäschewaschen und für die Toilettenspülung deutlich mehr Wasser als zum Trinken und Kochen. Würde man jeden Liter auf Trinkwasserstandard filtern, würde man also größtenteils Wasser aufbereiten, das niemand trinkt oder zum Kochen verwendet.
- Eine Umkehrosmosemembran leitet für jeden gereinigten Liter einen Teil des Wassers in den Abfluss. Bei Trinkwassermengen bleibt diese Abwassermenge gering, doch dasselbe Verhältnis summiert sich schnell, wenn man es auf den täglichen Wasserverbrauch eines ganzen Hauses anwendet.
- Point-of-Use-Systeme sind auf eine Durchflussrate und eine Pumpe ausgelegt, die für einen Wasserhahn dimensioniert sind – nicht für den kombinierten Wasserverbrauch von Dusche, Waschmaschine und Küchenhahn, wenn alle gleichzeitig laufen.
- Die Aufbereitung am Hauseingang mit Sediment- und Kohlefilterstufen erfüllt bereits den tatsächlichen Bedarf eines ganzen Hauses. Dieser Bedarf unterscheidet sich von dem, wofür eine Membran gedacht ist.
Was eine „Umkehrosmoseanlage für das ganze Haus“ tatsächlich aufbereiten müsste
Ein durchschnittlicher US-Haushalt verbraucht täglich mehr als 300 Gallonen Wasser, also rund 1.135 Liter – und zwar an allen Wasseranschlüssen im Haus, nicht nur am Küchenhahn (Quelle: EPA WaterSense). Etwa sieben Zehntel davon werden im Haus für Duschen, Toiletten, Wäschewaschen, Geschirrspülen und Putzen verwendet; der Rest entfällt auf den Außenbereich, etwa zum Bewässern des Gartens. Vom Wasserverbrauch im Haus macht Trink- und Kochwasser nur einen kleinen Teil aus: einige Liter pro Person und Tag – bei Weitem nicht die Hunderte Liter, die der Rest des Hauses verbraucht.
Ein Point-of-Use-System wie der RO600 ist auf diesen kleinen Anteil statt auf den Gesamtverbrauch des Haushalts ausgelegt. Es ist tanklos, wird unter einem Küchenschrank installiert und versorgt einen eigenen Wasserhahn aus Edelstahl. Seine angegebene Durchflussrate beträgt 1,6 Liter pro Minute – genug, um ein Glas in etwa zehn Sekunden zu füllen. Das entspricht der Wassermenge, die jemand tatsächlich an einem Tag trinkt und zum Kochen verwendet. Das System war nie dafür ausgelegt, den kombinierten Durchfluss aller Wasseranschlüsse im Haus aufzunehmen. Und kein Point-of-Use-Umkehrosmosesystem auf dem Markt ist dafür konzipiert.
Warum die Abwasserrechnung Umkehrosmose für das ganze Haus ausschließt
Eine Umkehrosmosemembran verwandelt nicht das gesamte Ausgangswasser in gereinigtes Wasser. Ein Teil davon transportiert die zurückgehaltenen Mineralien und Partikel in den Abfluss. Das Verhältnis von Reinwasser zu Abwasser beschreibt diese Aufteilung: Ein Verhältnis von 2:1 wie beim RO600 bedeutet ungefähr zwei Teile gereinigtes Wasser für jeden Teil, der in den Abfluss fließt. Das entspricht einer Rückgewinnungsrate von etwa 67 %. Bei einigen Litern Trinkwasser am Tag ist diese Abwassermenge so gering, dass sie kaum auffällt.
Ein grobes Rechenbeispiel: Liter pro Tag am Einsatzort im Vergleich zum ganzen Haus
Angenommen, ein Haushalt trinkt und kocht mit etwa 10 Litern gereinigtem Wasser am Tag. Bei einem Verhältnis von 2:1 fließen ungefähr 5 Liter pro Tag oder weniger als 2.000 Liter pro Jahr in den Abfluss. Diese Berechnung wird in unserem Erklärbeitrag zu GPD und dem Verhältnis von Reinwasser zu Abwasser ausführlich dargestellt. Wenden wir dasselbe Verhältnis nun nicht auf 10 Liter, sondern auf den gesamten täglichen Wasserverbrauch eines Haushalts an: Würde man täglich 1.135 Liter bei derselben Rückgewinnungsrate aufbereiten, würden jeden Tag ungefähr 550 Liter in den Abfluss fließen – unabhängig davon, ob jemand zu Hause ist, um das Wasser zu trinken. Dieser hochgerechnete Wert ist ein anschauliches Rechenbeispiel und kein gemessener Richtwert einer tatsächlichen Umkehrosmoseanlage für ein ganzes Haus. Er zeigt jedoch, warum die Abwassermenge nicht mehr unerheblich ist, sobald man sie auf den Wasserverbrauch eines ganzen Hauses statt auf einen einzigen Wasserhahn hochrechnet.
Durchflussrate und Druck: Warum Umkehrosmose mit dem Wasserbedarf eines ganzen Hauses nicht mithalten kann
Das Wasservolumen ist nur die eine Hälfte des Problems, die Durchflussrate die andere. Ein tankloses Point-of-Use-System wie der RO600 ist auf 1,6 Liter pro Minute ausgelegt – ausreichend für einen Wasserkocher oder ein Glas Wasser, aber weit weniger, als Dusche, Waschmaschine und Geschirrspüler zusammen verbrauchen, wenn sie gleichzeitig laufen. Um den momentanen Wasserbedarf eines Haushalts durch eine Membran zu leiten, wären Druck und Durchflusskapazität einer ganz anderen Größenordnung erforderlich, als sie ein einzelner Wasserhahn benötigt.
Umkehrosmose benötigt außerdem einen ausreichenden Druck des Ausgangswassers, damit es überhaupt durch die Membran gepresst wird. Point-of-Use-Systeme nutzten traditionell eine Gegendruckvorrichtung an der Konzentratleitung und einen kleinen Druckspeicher, der auf fünf oder zehn psi vorgeladen war, um diesen Druck aufzubauen. Neuere tanklose Systeme verwenden zunehmend stattdessen eine Druckerhöhungspumpe. Eine Durchflussregelung an der Konzentratleitung bestimmt die Rückgewinnungsrate (Quelle: Water Conditioning & Purification). Frühe Point-of-Use-Systeme gewannen nur 10 % ihres Ausgangswassers zurück. Bei heutigen Ausführungen liegt der Wert oft über 50 %. Das ist ein echter Effizienzgewinn, doch bei keiner dieser Entwicklungen wurde die Hardware für den Durchfluss eines ganzen Hauses statt für einen einzelnen Wasserhahn ausgelegt.
Warum es schnell teuer wird, jeden Liter durch eine Membran zu leiten
Jeder Liter, der durch eine Umkehrosmosemembran fließt, trägt auch zu ihrem Verschleiß bei. Bei einer niedrigeren Rückgewinnungsrate fließt außerdem ein größerer Anteil dieses Liters als Abwasser ab, statt in einem Glas zu landen. Deshalb begrenzt das WaterSense-Label der EPA bei qualifizierten Point-of-Use-Systemen die Abwassermenge auf 2,3 Gallonen pro Gallone aufbereitetem Wasser. Bei einem typischen Gerät sind es mindestens fünf Gallonen, bei einem wirklich ineffizienten Gerät bis zu zehn. Laut EPA spart diese Obergrenze einem Haushalt im Vergleich zu einem typischen System mehr als 3.100 Gallonen pro Jahr (Quelle: EPA WaterSense). Dieser Unterschied ist schon bei Trinkwassermengen relevant. Wird dieselbe Membranbelastung auf den täglichen Wasserverbrauch eines ganzen Hauses hochgerechnet, steigt auch der Austauschbedarf für Kartuschen und Membranen – und das nur, um Wasser aufzubereiten, das niemand trinken oder zum Kochen verwenden wird.
Was das Wasser im ganzen Haus tatsächlich aufbereitet
Das bedeutet nicht, dass der Rest des Hauses unbehandelt bleibt, sondern nur, dass dafür ein anderes System zuständig ist. Bei der Aufbereitung am Hauseingang werden üblicherweise ein Sediment-Vorfilter und Aktivkohle kombiniert, manchmal ergänzt durch eine UV-C-Stufe. Damit werden Partikel, Chlor sowie Chlorgeruch und -geschmack und Organismen an allen Wasserhähnen im Haus behandelt, wie unser eigener Ratgeber zur Aufbereitung am Hauseingang ausführlicher erklärt. Diese Filterkombination war nie dafür gedacht, gelöste Feststoffe, Fluorid oder Schwermetalle so zu reduzieren, wie es eine Umkehrosmosemembran tut. Sie löst ein anderes Problem in einem anderen Maßstab und soll die Umkehrosmose nicht ersetzen.
Ein Wasserenthärter ist wiederum ein separates System, das gezielt auf Härtemineralien statt auf gelöste Schadstoffe ausgerichtet ist. Deshalb setzen Haushalte mit hartem Wasser häufig am Hauseingang einen Wasserenthärter und am Küchenhahn zusätzlich eine Umkehrosmoseanlage ein, statt von einem der beiden Systeme zu erwarten, dass es beide Aufgaben übernimmt. Unser Ratgeber zu Untertischfiltern vergleicht Umkehrosmose und direkt angeschlossene Kohlefiltration ausführlicher – für alle, die entscheiden möchten, was an einen einzelnen Wasserhahn gehört.
Warum der Küchenhahn der sinnvollste Platz für eine Umkehrosmoseanlage ist
Berücksichtigt man den Wasserverbrauch des Haushalts, die Berechnung des Verhältnisses von Reinwasser zu Abwasser und die technischen Anforderungen an die Durchflussrate gemeinsam, wirkt der Küchenhahn nicht mehr wie eine willkürliche Wahl. Er ist der eine Ort im Haus, an dem ein kleiner, klar abgrenzbarer Wasserstrom tatsächlich eine Membranaufbereitung benötigt.
Der RO600 ist bei den hier relevanten technischen Daten auf diesen Maßstab ausgelegt: mit einem eigenen Wasserhahn statt einem Anschluss an die Hauptwasserleitungen des Hauses, einem moderaten Verhältnis von Reinwasser zu Abwasser von 2:1, weil auch die zugehörige Wassermenge moderat ist, und einer TDS-Anzeige in Echtzeit für das Wasser im Glas, das jemand gleich trinken wird – nicht für das Wasser, das in eine Waschmaschine fließt. Wenn in Ihrem Haus außerdem an allen Wasseranschlüssen hartes Wasser vorkommt, ist dafür ein Wasserenthärter am Hauseingang die richtige Wahl, nicht eine Umkehrosmoseanlage. Wie sich beide Systeme ergänzen, erläutert unser Ratgeber zum Zusammenspiel von Umkehrosmoseanlagen und Wasserenthärtern. Wenn Sie vor dem Kauf verschiedene tanklose Point-of-Use-Systeme anhand ihrer technischen Daten vergleichen möchten, finden Sie in unserer Kaufcheckliste die acht wichtigsten Angaben, die Sie zuerst prüfen sollten.