Ein Schlauch zur sanften Dekompression über einen langen Fließweg
Um übersättigtes H2-Wasser mit mehr als 1,5 ppm H2-Gas im Wasser zu erhalten, müssen das H2-Gas und das Wasser gemeinsam einem Überdruck ausgesetzt werden. Je höher dieser Druck ist, um so mehr H2-Gas kann sich Wasser lösen. Hat sich das Gas dann "übersättigt" im Wasser gelöst, bewirkt ein schneller Druckabfall, dass ein großer Teil des gelösten Gases dem Wasser sofort wieder in Form feinster Gasbläschen entweicht. Das ist vergleichbar mit Sekt, der sich mit CO2-Gas übersättigt in der Glas-Druckflasche befindet. Lässt man den Korken knallen, dann schäumt der Sekt aus der Flasche, löst man den Korken langsam und gleichmäßig aus der Flasche, so sinkt der Innendruck im Sekt auch langsamer auf den Außendruck ab, und mehr Gas bleibt im Sekt gelöst. Gleiches gilt auch für die Kohlensäure (CO2-Gas) im Bierfass, weshalb hier ein spezieller Zapfhahn für eine sanftere Dekompression verwendet wird, damit das Bier beim Zapfen weniger schäumt und nicht direkt abgestanden schmeckt.
Die wirkungsvollste und günstigste Möglichkeit zu verhindern, dass unter Überdruck gelöstes H2-Gas dem Wasser wieder entweicht ist, es durch einen langen dünnen Schlauch fließen zu lassen. Die hydraulische "Reibung" der Wasser-Strömung an der Schlauchwand bewirkt einen sehr sanften, linearen Druckabfall und ist anderen Dekompressions-Methoden wie den Zapfhähnen oder einer trichterförmigen Aufweitung des Fließweges immer überlegen, weil das Schlauchvolumen zugleich als Druckspeicher dient, in dem das H2-Gas über die Fließdauer Zeit bekommt, sich vollständiger im Wasser zu lösen.
Der einzige Nachteil der Schlauchlösung ist seine Größe, den 20 oder 50 m Schlauch sind einfach voluminös.
Bild 1: 50 m langer Druckschlauch ∅ 10 mm so aufgerollt wie geliefert in das Badewasser als Ausströmer gelegt lässt das Badewasser im Schlauch nicht abkühlen (für 49 EUR im Internet bestellt)
Bild 2: 20 m langer Gartenschlauch ∅ 12 mm mit automatischen Schlauchaufroller (für 35 EUR im Sonderangebot bei ALDI)
So ein Schlauch lässt sich auch genau für die verwendete Umwälzpumpe für das Badewasser dimensionieren, also die erforderliche Schlauchlänge lässt sich einfach über Programme berechnen, die online zur Verfügung stehen. (Diese Seite kann ich dazu besonders empfehlen.)
Für den 50-m-Schlauch aus Bild 1 habe ich das Berechnungsformular mal überprüft, indem ich den Druck an der zwei Pumpen gemessen habe (einmal 5,9 bar und dann 4,2 bar) und gestoppt habe, wie lange es jeweils braucht, mit dem Schlauch einen 10-Liter-Eimer mit Badewasser zu füllen (umgerechnet in Liter je Minute ist einmal 14,6 Liter und dann 11,8 Liter in den Eimer geflossen). Die Rauigkeit k für einen Kunststoffschlauch findet man im Internet als 0,01 angegeben.
Hier ist das was die oben empfohlene Internetseite dann "ausspuckt":
Als Ergebnis in der ersten Zeile liefert die Berechnung dann, dass der Schlauch demnach 9,95 oder 9,84 mm Innendurchmesser gehabt haben muss.
Das passt erstaunlich gut!
Will man den passenden Schlauch als Ausströmer berechnen, gibt man entsprechend die Pumpendaten ein, also z.B. wie viel Wasser die gewählte Pumpe je Minute 45 m hoch pumpen kann (das entspricht 4,5 bar Druck an der Pumpe, oder einen anderen Punkt der Pumpenkennlinie wählen).
Jetzt mit der Eingabe der Schlauchlänge so lange experimentieren, bis der berechnete Schlauchinnendurchmesser (und die Länge) sinnvoll erscheinen.
Eine Abschätzung reicht hier auch immer, denn eine kleine Abweichung ändert nur leicht die reale Kombination von Druck und Durchfluss, die sich dann in der Praxis ergibt.
Noch mal zur Erinnerung:
Mehr Druck in bar an der Pumpe steigert die Konzentration von H2-Gas im Wasser, aber reduziert natürlich zugleich den Durchfluss (entsprechend der Pumpenkennlinie). Und weniger Durchfluss bedeutet, es braucht entsprechend länger bis eine ganze Badewanne voll Wasser diese hohe H2-Konzentration dann auch erreicht hat. Als Abschätzung: Die maximale Anreicherung mit H2-Gas bei einer kleineren Badewanne mit 200 Liter Wasservolumen dauert etwa 30 Minuten, wenn die Pumpe ca. 15 Liter je Minute umpumpt.
Bild 3: kombinierte Dekompressionsleitung (blaues Außenrohr Ø 6/4 mm mit transparentem Innenrohr Ø 3/1,5 mm)
Bild 4: kombinierte Dekompressionsleitung (weißes Außenrohr Ø 10/6 mm mit 3 transparenten Innenrohren Ø 3/1,5 mm, außen besser Ø 10/8 mm verwenden)
Soll das H2-Wasser bei sehr kleinen Durchflussmengen sanft dekomprimiert werden wie bei meinen Geräten zum Glasweisen oder Kannenweisen Zapfen von H2-Trinkwasser, können in gleicherweise entsprechend dünnere und kürzere Kunststoff-Röhrchen verwendet werden, oder sogar auch mehrere Leitungen parallel oder ineinander angeordnet werden:
