Vergleich verschiedener Ansätze zur Wasseraufbereitung im Wohnmobil

Nach längerer Beschäftigung mit dem Thema Trinkwasseraufbereitung im Wohnmobil komme ich zu dem Schluss, dass drei verschiedene Ansätze grundsätzlich in Frage kommen:

  • Silberionen
  • UV-C Strahlung
  • Ozon

Silberionen

Die Aufbereitung mit Silberionen ist auf jeden Fall die einfachste und kostengünstigste Lösung. Nach einiger Recherche im Internet bin ich für mich aber zu dem Schluss gekommen, dass das Verwenden von Silberionen nicht so unbedenklich sein kann, wie es von den Herstellern immer angepriesen wird. Die Frage, die mir nicht beantwortet werden konnte, war, wieso Silberionen dieZellen von Bakterien schädigen, aber meine Zellen davon ungefährdet bleiben sollten.

Ozon

Damit bleiben noch Ozon und UV-C Strahlung übrig. Einfacher und günstiger ist die Option Ozon. Ich habe mir zu diesem Zweck einen 12V Ozongenerator in Ebay (aus China) für 20€ gekauft. Außerdem habe ich, um das Thema Ozon näher zu beleuchten, noch einen 220V Ozongenerator in Amazon gekauft. (Lag auch daran, dass das Gerät aus China eine Lieferzeit von 6 Wochen hatte, ich aber nicht so lange warten wollte).

Beide Geräte funktionieren gleich: Eine Pumpe saugt Umgebungsluft an, pumpt diese durch eine Kammer in der mittels Hochspannung Luftsauerstoff O² teilweise in Ozon O³ umgewandelt (ionisiert) wird.

Anschließend kann das Luft-Ozon-Gemisch durch einen Schlauch in eine Flüssigkeit oder eben in den Wassertank meines Campers eingeleitet werden. Das hochreaktive Ozon zerstört Bakterien und soll sich relativ schnell wieder in unbedenklichen Sauerstoff umwandeln. Klingt nach der perfekten Lösung: Das Ganze wäre preisgünstig, stromsparend, einfach (ich bräuchte nur ein kleines Loch im Tank um den Schlauch mit dem Sprudelstein am Ende einzuführen) und wohl auch effektiv. Da der Tank verschlossen ist und auch einen Überlauf hat, würde überschüssiges Ozon einfach durch den Überlauf ins Freie entweichen. Also habe ich auf meinem Balkon in einen Wassertank Ozon eingeleitet um das Prinzip zu testen.

Das Ergebnis des Tests war, dass Aufgrund der hohen Reaktionsfreudigkeit des Ozons ein chlorähnlicher Geruch und Geschmack im Wasser entsteht, der nicht mit der Zeit (wie theoretisch das Ozon) verschwindet. Zudem vermute ich, dass sich das Ozon zwar teilweise wieder in Sauerstoff umwandelt, aber einiges davon mit dem Wasser oder Bestandteilen darin (Kalk…) reagiert und zusätzliche neue Stoffe erzeugt, die nicht geschmacks- oder geruchsneutral sind.

Auf Basis dieser Testergebnisse habe ich die Verwendung von Ozon für die Wasseraufbereitung in meinem Camper ausgeschlossen. Daher bleibt aus meiner Sicht nur noch UVC-Strahlung als Alternative zur Wasseraufbereitung übrig.

UV-C Strahlung

Es gibt einige Geräte auf dem Markt, die speziell für Wohnmobile konzipiert wurden. Die Preise sind allerdings aus meiner Sicht nicht zu rechtfertigen. Die günstigsten Geräte gehen bei 500€ los. Nach oben gibt es gefühlt keine Grenze. Daher habe ich es mir zur Aufgabe gemacht eine Günstige DIY Variante zu überlegen, die unter 100€ kostet.

Grundlegendes zur UV-C Sterilisation

Grundsätzlich gibt es 2 Möglichkeiten die UVC-Strahlung zu nutzen. Man kann einen UV-C Strahler direkt in den Tank einbauen und so den Tankinhalt bestrahlen oder, wie es einige der teuren Kauflösungen machen, einen UV-C Strahler in die Wasserleitung nach dem Tank einbauen. In diesem Fall strömt das Wasser kurz vor der Verwendung an dem UV-C Strahler vorbei und wird dabei sterilisiert. In diesem Verfahren sehe ich 2 Probleme:

– Der Tank wird nicht gereinigt, hier können sich Algen bilden, die dann die Pumpen verstopfen. Außerdem finde ich es komisch wenn ich im Tank eine Brutstätte für Bakterien habe und diese dann nur kurz vor der Verwendung unschädlich mache.

– Die UV-C Strahler brauchen bauartbedingt (meistens Leuchtstoffröhren) ein paar Sekunden, bis sie ihre maximale Strahlleistung entfalten. Das Wasser, dass am Anfang vorbeiströmt wird demnach nicht wirklich gereinigt.

Ich entscheide mich daher für einen UVC-Strahler im Tank. Das Problem hierbei ist, dass natürlich nur das Wasser im Nahbereich der Lampe gereinigt wird. Ich erhoffe mir, dass durch die leichte Erwärmung der Lampe eine Zirkulation entsteht, die genug Durchmischung erzeugt um mit der Zeit den gesamten Tankinhalt zu reinigen. Sollte das nicht der Fall sein, werde ich wahrscheinlich noch eine Pumpe nachrüsten, die den Tank immer mal wieder „umrührt“. Ich möchte in meinen Tank ein Tauchrohr einbauen, in dem ein UVC Strahler untergebracht ist. Im Folgenden erkläre ich die einzelnen Komponenten:

UV-C Strahler

UV-C Strahler sind Leuchtstoffröhren, die kurzwelliges Licht im Bereich um 365 nm emittieren, welches das Erbgut von Zellen (Bakterien, und Menschen) schädigt. Solche Lampen gibt es auf dem Markt sehr günstig, da sie auch im Bereich der Aquaristik zum Reinigen von Aquarien in UV-C Klären verwendet werden. Leider haben alle einen 220V Anschluss. Da mein UV-C Sterilisator auch stromsparend sein soll, macht es keinen Sinn einen Wechselrichter für 220V Spannung dazwischen zu schalten. Sobald ich nach 12V Versionen suche, lande ich bei den sehr teuren Produkten die ich in der Einleitung bereits erwähnt habe. Es gibt aber bei unterschiedlichen Herstellern eine 12V Leuchtstofflampe fürs Auto, die relativ energieeffizient ist.  (C2-76 Mono Leuchtstoffröhre 12 V (L x B x H) 410 x 65 x 35 mm Schalter). Diese Lampen können auch mit einer UV-C Leuchtstoffröhre* betrieben werden.

Das Tauchrohr

Das Tauchrohr muss eigentlich nur lang genug sein und es MUSS aus Quarzglas sein, da dieses Glas für UV-C Strahlung durchlässig ist. Es gibt hier online einige Hersteller, die zu günstigen Preisen Quarzglasröhren in allen Abmessungen verkaufen. Da es dort aber oft einen Mindermengenaufschlag gibt, habe ich etwas teurer ein Ersatzglas für einen Teichklärer (Ersatzglas Teichklärer Eco 36W) gekauft. Das ist lang genug für meine UV-C Röhre (leider etwas zu dick, aber damit kann ich leben).

Elektronik

Damit die UV-C Röhre nicht durchgehend leuchtet, habe ich noch eine Zeitschaltuhr* vorgeschaltet, die mit 12V arbeitet. Die Uhr hat außerdem eine Batterie, um nicht immer die Zeiten neu programmieren zu müssen, wenn ich mal den Hauptschalter umlege.

Sonstiges

Um das Tauchrohr ordentlich in den Tank zu verschrauben, habe ich noch eine Tankdurchführung* gekauft.
Und zuletzt ein Kunststoffgehäuse*, um die Elektronik ordentlich verstauen zu können.

Zusätzlich braucht man noch einen lebensmittelechten Klebstoff* um das Tauchrohr in die Tankdurchführung zu kleben. Sowie Kabel um das ganze anzuschließen.

Kosten

Summe: 73€

Zusammenbau der Komponenten

Die Zeitschaltuhr und die Elektronik für die Leuchtstoffröhre habe ich im Gehäuse verstaut (wenn man Platz hat, kann man ruhig ein etwas größeres Gehäuse nehmen, da es bei mir schon sehr knapp war).

Das Tauchrohr habe ich in die Tankdurchführung geklebt (mit lebensmittelechtem Klebstoff) und anschließend die Leuchtstoffröhre darin platziert. Diese ist an beiden Seiten mit einer Lüsterklemme angeschlossen. Damit die Röhre im Glas nicht verrutscht, habe ich sie oben und unten mit einem Schaumstoffsockel verklemmt.

Einbau im Tank

Mit einer Lochsäge* habe ich ein entsprechend großes Loch oben in den Tank geschnitten und die Tankdurchführung darin verschraubt. Oben, weil hier eine mögliche Undichtigkeit das kleinste Problem darstellen würde. Der Tank unseres Vans (Westfalia Columbus) ist nicht Rechteckig. Nur an der dem Innenraum zugewandten Seite kann das Rohr in den Tank eingebaut werden. Über dem Tank sind die Schalter für die Lichtsteuerung. Dahinter finde ich sogar noch einen unbenutzten Stecker, an dem ich 12V abgreifen kann. Sonst könnte man den Strom aber auch an einem der Lichtschalter abgreifen. Das Kabel lässt sich relativ einfach mit einer Einziehspirale hinter den Lichtschaltern in den Kasten mit dem Wassertank führen.

Fazit

Zum Preis von 73€ kann man sich relativ einfach einen UV-C-Tank-Sterilisator bauen. Sobald ich mehr Erfahrungen damit gesammelt habe, teile ich sie mit euch.

 

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16 Comments

  • Mike Fritsch sagt:

    Hi,
    Ich habe für das UV eine Lampe mit angeschlossener Pumpe aus dem Aquarienbedarf verwendet, die im Tank hängt. Da wird mit der Zeit alles Wasser aus dem Tank umgewälzt und es tritt auch keine UV Strahlung aus, die ggf die Tankwände schödigen könnte.
    Kostet unter 50€. Braucht allerdings einen Wechselrichter, da reicht aber kleinste Grösse.

    • Matthias Harzheim sagt:

      Ich wollte eben keinen Wechselrichter verwenden, da dieser auch im Ruhemodus Strom braucht. Die Umwälzung funktioniert auch dadurch, dass sich die Lampe leicht erwärmt und damit eine Strömung im Wasser entsteht.

  • Axel sagt:

    Hi Matthias, sehr cooles Projekt. Ich habe mich noch nie mit dem Thema befasst finde es aber interessant (vor allem, da andere Lösungen so teuer sind). Hast Du mittlerweile Erfahrungen gesammelt? Ich habe mich noch nicht mit anderen Lösungen befasst aber es drängt sich natürlich auch der Gedanke auf, ob das Ganze überhaupt etwas bewirkt oder man nur fest dran glauben muss ;-).
    Kann man das irgendwie messen oder kannst Du nach Sichtung der anderen Lösungen sagen, dass Dein Ansatz einfach sehr ähnlich ist und Du Dir daher sicher bist, dass es wirkt.
    1) Wie sieht es mit dem Energieverbrauch aus? Auf einem Foto sieht man am Messgerät 0.71. Ist das mA und somit bei 12 V ca. 8,5 W zusammen?
    2) “Die Zeitschaltuhr und die Elektronik für die Leuchtstoffröhre …” Damit meinst Du die Elektronik der Zeitschaltuhr und nicht noch etwas zusätzliches für die Leuchtstoffröhre, richtig?
    3) Hast Du den Tank zum Bohren der Lampendurchführung ausgebaut? Könnte mir vorstellen, dass sonst Bohrspähne in den Tank fallen.

    • Matthias Harzheim sagt:

      Hallo Entschuldige die späte Antwort!

      1) 0,71A braucht die Lampe wenn sie an ist. Das ist aber sehr selten der Fall (ca 2min/Stunde, also ca. 1 Stunde/Tag, also 0,71Ah/ Tag)
      2) Die Leuchtstoffröhre benötigt eine eigene Elektronik um zu leuchten (diese ist in der 12V Lampe die auf der Einkaufsliste steht aber enthalten)
      3) Ich hatte den Tank beim Bohren komplett trocken, dann habe ich ihn ausgesaugt und anschließend nochmal gespült.

      Bis jetzt bin ich damit sehr zufrieden!

  • Uli Strohm sagt:

    Guten Morgen aus Hamburg.Auf den Bildern sieht es so aus als würde die Lampe nur im oberen Drittel des Tanks sitzen. Funktioniert das System dann nur bei vollem Tank?

  • Torsten Greßmann sagt:

    Hallo Matthias, habe dein Wasserreinigungs-Projet erst heute im Netz gefunden und finde es sehr interessant.
    Zwei Fragen hätte ich dazu: 1. wie Uli sich schon fragt, muss die UV-Lampe nicht immer im Wasser sein um zu wirken (Tank halb voll) ?
    2. wie lange und in welchen Intervallen schaltest du die UV-Lampe an?

    • Matthias Harzheim sagt:

      Hallo Torsten,

      Die Lampe funktioniert bestimmt besser, wenn sie im Wasser ist, da die Erwärmung auch zu einer Konvektion führt und damit kommt mehr Wasser in ausreichende Nähe zur UV-C-Quelle. Die Oberfläche ist aber vielleicht auch der Ort, an dem die Verunreinigungen am wahrscheinlichsten Entstehen, da ja hier der Kontakt zum Sauerstoff stattfindet. (ich bin aber kein Virologe/Bakteriologe, zumindest nicht mehr als der Rest der Deutschen)

      Die Bestrahlzeit ist eine interessante Frage: am Anfang habe ich zu viel bestrahlt, da der Energieverbrauch sehr gering ist und ich mir dachte, viel hilft viel (jede Stunde 15min). Dies hat aber auch zu einer Geschmacksveränderung des Wassers geführt. Ich vermute, die hohe Strahlenleistung erzeugt wieder Ozon im Wasser, es schmeckte nämlich ähnlich, wie nach der Ozonbehandlung. Aktuell lasse ich den Tank, wenn er leer ist vor dem Auffüllen kurz (5min) bestrahlen, um die Bakterien im Tank zu töten, die vielleicht seit der letzten Nutzung entstanden sind. Und dann nur noch alle 4 Stunden 5 Minuten. Ich bin aber noch in der Findungsphase.

      Ich hoffe ich konnte helfen,
      Matthias

  • Torsten Greßmann sagt:

    Hallo Matthias,
    danke für die schnelle Antwort.
    Ich war vorher der Meinung, daß die UV-Strahlung nur im/unter Wasser funktioniert. Jetzt im nachhinein bei richtiger Überlegung ist das ja Blödsinn.
    Das UV-Licht killt ja die Bakterien, egal in welchem Medium.
    Mit der Behandlungszeit werde ich dann auch mal rum experimentieren.
    Muss mir erst mal alle “Zutaten” besorgen und alles ein- und zusammenbauen. Wo hattest du eigentlich die Kfz Leuchtstofflampe und das Tauchrohr her? den Rest habe ich schon bei Amazon gefunden.
    Du hast mir/uns schon sehr geholfen. Danke!
    Gruß Torsten

  • Günter Görlitz sagt:

    Hallo Matthias,
    Danke für das Projekt. Bin gerade am Nachbau und habe noch eine Frage zur Verkabelung:
    Bei der Zeitschaltuhr legst du beim Eingang (Power) je 2 Kabel an. Als Elektrolaie weiß sich nun nicht, wohin die zusätzlichen Kabel führen?
    Den Schaltplan der Uhr verstehe ich so, dass 2 Kabel rein gehen und am anderen Anschluss 2 Kabel raus gehen.
    Hoffe ich habe mich verständlich ausdrücken können.
    Gruß Günter

    • Matthias Harzheim sagt:

      An die Uhr muss Masse und 12V angesteckt werden (da wo Power steht) und die anderen beiden werden Dan mitt der Ihr geschaltet, was an dem Schalter Symbol zu sehen ist. Du könntest die 12v direkt an den einen pol v Schalter weiterschleifen und dann an den anderen pol die Leuchtstofflampe anschließen.

  • Peter sagt:

    Hallo – ich habe mich auch für UV entschieden, da alle Metall-xx giftig sind und bleiben. Das eigentliche Licht aber nur solange es auf Zellen trifft. Danach kamen die Überlegungen zu Betriebsspannung und zum Montageort. Am liebsten hätte ich 12V LED und Tank genommen, aber da UV-licht auch Kunststoffe angreift und deren Öberfläche auflöst habe ich mich für eine Edelstahl Variante, Rohr mit 1/2″ Anschlüssen entschieden (China). Der Vorteil des EdelStahls ist, dass es das UV Licht NICHT absobiert, sondern wieder zurückspiegelt. Also alles Licht was man z.B. oben im Bild selbst durch die Tankwände leuchten sieht wird beim Stahl mehrere Male durchs Wasser geschickt. Und da ‘glücklicherweise’ der Versand zu einer verknitterten Schachtel und einer Delle im EdelstahlRohr geführt hat – hat mich das Rohr nur ~30 EUR gekostet. Dann habe ich einen Choke/Inverter gesucht um die UV Röhre an 12V zu betreiben. Alles was ich da gefunden habe bringt aber nicht die ursprüngliche Leistung. Also erst mal über 230V und Wechelrichter oder 1/2Leistung bei 12V, oder, …. die UV Rühre durch UV-C LED Module ersetzen. Die sind nicht ganz billig, passen aber genau (2x 3Stück im Dreieck). Und dann bin ich da wo ich hinwollte. Mit einem Motorventil kann ich das ausstöhmende Wasser zum Wasserhahn oder z.B. mittags bei Solar-Sonne im Kreislauf durch den Tank schicken (habe zwei Zugänge). Ob das so wie vorgestellt funktioniert und wie lange das pro Liter bestrahlt werden muss ich testen. Meine Tankheizung wird wohl ähnlich durch aufheizen des Wassers und den Kreislauf realisiert.

  • Peter sagt:

    Ach – noch ein Tipp. Anstelle eines Quarzrohres gibt es im Vergleich auch günstig Quarzglas (TM) 😉 Reagenzgläser in z.B. 30mm Durchmesser. Dann spart man sich das Zukleben. Und dran denken – UV Licht greift auch Dichtungen an. Und auch überlegen was passiert und ob man’s merkt wenn das Glas mal kaputt geht -> Überschwemmung / Leck. Und wenn Jemand eine 12V und >25W Leuchtstofflampe kennt oder ein Vorschaltgerät kennt, immer her mit der Info, danke!

  • Seth sagt:

    Hey,
    geniales Experiment einer allzu naheliegenden Lösung, simpel, kostengünstig und effektiv – danke für die Dokumentation!
    Bei Strom, Wasser, Glas und Strahlung so nah beieinander in einem Fahrzeug bleibt auch wenig Spielraum für Pfuschereien oder Offroadaktionen 😉
    Aber jeden Urlaub Durchfall und die regelmäßige Neuinstallation des kompletten Trinkwassersystems braucht man halt ebenso wenig wie toxische Chemikalien im Trinkwasser.
    Das MLPE aus welchem die meisten Wassertanks bestehen ist in der Tat recht anfällig für UV-Strahlung und depolimerisiert das Polyethylen zu Methan, was allerdings eher nach faulen Eiern riecht als nach Ozon, überhaupt ist fraglich ob so eine 36 Watt Lampe überhaupt genug Strahlungsstärke hat um den Kunststoff signifikant anzugreifen.
    Ob UV-C Licht Ozon produziert hängt wohl von der Wellenlänge ab, eine Spektralline von 253,7 nm oxidiert Sauerstoff nicht zu Ozon, längere Bandbreiten wie bei der von dir verwendeten LSR hingegen schon. Dieses ließe sich durch einen nach geschalteten Aktivkohlefilter vor dem Wasserhahn entfernen.
    Die Verlagerung der Strahlungseinheit in ein Metallrohr außerhalb des Wassertanks mit zusätzlicher Pumpe mit der richtigen Lampe wäre definitiv das Effektivste, aber es ist fraglich ob es den Aufwand an Ressourcen bzgl. Platz, Strom, Automatisierungstechnik, höherer Fehleranfälligkeit durch die Komplexität des Systems etc. rechtfertigt, da ist eine kommerzielle out-of-the-box Lösung vielleicht doch günstiger.
    @Peter wie beheizt du deinen Tank?

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