Testen alternativer Ausströmer für H₂-Badewasser

Alle H₂-Messwerte in ppm wurden mit JEUDAO®-Messtropfen ermittelt und die Ergebnisse mit dem ermittelten Eichfaktor 0,76 multipliziert. 

Das Resümee gleich vorweg: Ein guter Ausströmer sollte so beschaffen sein, dass er der Pumpe einen Fließwiderstand von 4 bis 5 bar entgegensetzt, die Pumpe sollte bei voller Drehzahl laufen und nicht elektrisch abgeregelt werden und der Abschluss-Schlauch sollte mindestens 8 bis 10 mm Durchmesser haben. Mit scharfen Wasserstrahlen und H₂‑Nebel im Wasser erreicht man maximale H₂‑Werte von 0,9 bis 1,1 ppm, mit sanftem Einlauf von klarem Wasser ohne Bläschen lassen sich leicht Werte bis 1,3 ppm erreichen (z.B. kurzer Schlauch mit Zapfhahn). Das entspricht der vollständigen Sättigung des Badewassers ohne Überdruck.

Mit langen Auslauf-Schläuchen als Zwischenspeicher und zur Druckkompensation lassen sich auch noch recht einfach übersättigtes Wasser mit 1,4 bis 2,1 ppm an H₂‑Gas erzeugen. Mit erheblichem Mehraufwand durch zusätzliches Zerstäuben der H₂-Bläschen in einem vorgeschalteten Druckbehälter, wie unter Punkt 10, lassen sich auch über 3 ppm im Durchfluss, und über 3,1 ppm nach 30 Minuten bei wiederholtem Durchfluss in 250 Litern warmem Badewasser erreichen.

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Als einfachste Form habe ich einfach nur einen gewöhnlichen Anschluss-Schlauch für die Dusche ohne Ausströmer an die größere Pumpe PKm 70 angeschlossen. Dabei spritzte das Wasser bei voller Pumpleistung (also ohne die Druckregelung) mit 2,5 bar aus dem offenen Duschschlauch (mit ∅ 7 mm am Ende) und ich erreichte auch einen H₂-Gehalt von 0,7 ppm, allerdings erst nach 35 Min. Wobei der H₂-Gehalt nach 15 Min. mit 0,4 ppm auch schon ausreichend hoch für eine gute kosmetische Wirkung auf die Haut ist. Vermutlich löst sich einfach schon viel H₂‑Gas auf dem druckvollen Weg durch den dünnen Schlauch im Wasser.

Hier war der Staudruck noch zu niedrig und die Verwirbelung im Schlauch und beim Austritt ins Wasser zu groß. Supergut funktioniert dagegen ein längerer, dickerer Schlauch! Ein 20 m langer Gartenschlauch mit 12 mm Durchmesser ist an der Pumpe PKm70 schon sehr effektiv! Dann liegt der Druck an der Pumpe bei 4,8 bar und die H₂-Bläschen können sich auf dem langen Fließweg mit dem sanften Druckabfall sehr gut lösen. 0,8 ppm werden schon nach 15 Min. erreicht und mit dem simplen Schlauch werden maximal 1,3 ppm erreicht, was bereits nahe der Sättigungsgrenze liegt, die bei 38 °C warmem Wasser bei ca. 1,4 ppm liegt. (Bei Aldi gibt es so einen Schlauchaufroller mit 20 m für 25 € im Sonderangebot und für 35 € regulär im Versand.) Wichtig dabei ist, dass der Durchmesser nur 12 mm beträgt.
Noch besser ist der Wirkungsgrad mit einem noch längeren und dünneren Schlauch. Verwendet man einen Schlauch mit 50 m Länge und nur 10 mm Durchmesser an der starken Pumpe PKm 70 ereicht man in 200 Liter Badewasser nach 30 Minuten ein Maximum von 3,3 ppm!

(So lässt sich der zur jeweiligen Pumpenleistung am besten passende Schlauch berechnen)

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Nach dem simplen, kurzen Dusch-Anschluss-Schlauch habe ich es mit einem Viereck-Beregner mit 20 Düsen ausprobiert, den ich bereits für den Garten hatte. Der Rasensprenger erwies sich erstaunlicherweise als genauso effektiv wie die zwei teuren Wirbel-Duschen unter Punkt 4.

Der Rasensprenger hat einen Drehregler, um den Durchfluss zu regeln, zwei Begrenzungs-Einsteller, um den Schwenkbereich der Düsen zu limitieren, und rechts und links können jeweils drei Düsen einzeln abgeschaltet werden. Damit lässt sich dieser Rasensprenger optimal auf die verwendete Umwälzpumpe einstellen, sodass der Druck im Schlauch die empfehlenswerten 4–5 bar erreicht.

Mit der stärkeren Pumpe PKm 70 war der Druck ohne eine Drosselung der Pumpe bei 4,6 bar, wenn alle 20 Düsen (∅ 0,5 mm) eingeschaltet waren, und der Durchflussregler am Rasensprenger ganz geöffnet war. Damit erreichte ich 0,8 ppm nach 20 Min. Nach dem Abschalten der äußeren 6 Düsen stieg der Druck sogar noch auf 5,1 bar.

(hier ein Video von dem "tanzenden" Rasensprenger in der Badewanne)

Also Wellness ist das nicht mehr mit dem Rasensprenger als Badegast

Die scharfen Wasserstrahlen der Rasensprenger erzeugen nicht so feine Bläschen, die im Wasser schweben, wie die teuren Wirbelduschen Magic-7 unter Punkt 4. Diese größeren Bläschen verschwanden auch schnell wieder, und dennoch hatte das klarere Wasser einen ähnlichen H₂-Gehalt wie zuvor in dem milchigen Wasser durch dieWirbelduschen. Das zeigt einmal mehr, dass an der Erzählung von der Bedeutung der "Nano-Bubbles" nichts dran ist. Es kommt bei einer schnellen Anreicherung von Wasser mit H₂‑Gas im Wesentlichen auf den Gegendruck an, an dem sich die Pumpe abarbeiten muss. Durch diesen Druck im Schlauch, der unter hohem Druck und fein verteilt mit H₂‑Gas steht, kommt es vermutlich zu einer kurzzeitigen Übersättigung des Wassers, die sich nach dem Austritt aus den Düsen sofort entspannt und im Wasser verteilt.

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Bei Aldi Süd gab es gerade Rasensprenger und Schlauchverbinder im Sonderangebot. Damit habe ich gleich den nächsten Versuch gemacht (Rasensprenger à 15 EUR und Schlauchverbinder für 5 EUR). Zunächst habe ich bestimmt, wie schnell ein solcher Rasensprenger einen 10‑Liter-Eimer mit Wasser füllt, und daraus errechnet, welchen Durchfluss das Teil in den 9 verschiedenen Sprüheinstellungen hat. Es waren 13 bis 14 l/min gegenüber 11 l/min, die ich bei dem grünen Viereckregner gemessen habe. Immer noch zu wenig Durchfluss, um bei meiner großen Pumpe auf eine Druckregelung verzichten zu können, also habe ich es gleich mit zwei gekoppelten Rasensprengern versucht.

Bilder 5 und 6: Zwei einfache Rasensprenger als Ausströmer zusammengeschlossen und auf dem Boden der vollen Badewanne platziert

Was die Anreicherung des Wassers mit H₂‑Gas anbelangt, war das Ergebnis durch die zwei Rasensprenger mit 0,9 ppm nach 20 Min. mit der stärkeren Pumpe PKm 70 ähnlich gut wie mit zwei Wirbelduschen unter Punkt 4. Diese 20-mal billigere Alternative ist also genauso effektiv zur H₂-Anreicherung wie die "Edelduschen"!

Mit der kleineren Pumpe PKm 65 und nur einem Rasensprenger war das Ergebnis jedoch viel schlechter als mit einer Wirbeldusche (vermutlich weil lediglich ein Gegendruck von 2,8 bar erreicht wurde).

(Hier beschreibe ich, wie man sich diesen Ausströmer basteln kann)

Mit schwarzen Drehscheiben um den kleinen Ventilator in der Mitte kann man eine von 9 Sprüheinstellungen wählen: kleine Strahlen in alle Richtungen (wie gerade eingestellt), Strahlen, die unter dem freilaufenden Ventilator-Rädchen hervorkommen, und 7 weitere Einstellungen, bei denen ein einzelner Wasserstrahl jeweils in der Form der dunkleren Vertiefung austritt. Für die Versuche habe ich die Düsen für das schmalste Rechteck gewählt, die den schärfsten Wasserstrahl produzierten. (Die Stellung, bei der ohne Gaszufuhr unter Wasser die meisten feinen Bläschen entstanden.)

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Und hier die gegenüber 3 um 550 € teurere Edel-Variante mit zwei Magic-7-Wirbelduschen, die sich schön der Badewannen-Rundung anpassen, und noch einen feinen Bläschen-Nebel im Wasser erzeugen, oder einen cremigen Schaum. Bezüglich der H₂‑Wasser-Qualität bringt dieser Ausströmer an der Pumpe PKm 70 aber keinen physikalischen Mehrwert. Aber die feinen Bläschen lassen Wellness-Gefühle aufkommen und man sieht den "molekularen Wasserstoff".

 An der kleineren Pumpe PKm 65 wird mit nur einer solchen Wirbeldusche sogar noch eine etwas bessere Wirkung erzielt und die Kosten fallen weniger ins Gewicht. Daher empfehle ich hier diese Kombination für die Praxis.

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Ein Kompensations-Zapfhahn für den Bier-Ausschank ist sehr gut als Ausströmer in Kombination mit der kleineren Pumpe PKm 65 geeignet. Am Ende des Druckschlauches in die Wanne gelegt, bringt ein spezieller Zapfhahn die besten Ergebnisse mit 1,0 ppm in 15 Min. Das Badewasser bleibt dabei vollständig klar (kein H₂‑Gas wird durch Bläschen-Bildung "verschwendet")
Der Zapfhahn unter 4 bar Druck in der Badewanne ist mein "Preis-Leistungs-Sieger" für eine vermutlich ausreichende H₂‑Anreicherung mit der kleineren Pumpe PKm 65.  Aber es muss der richtige Zapfhahn sein der so viel Wasser durchlässt, dass der Pumpendruck nicht über 4,5 bar ansteigt!

Für die kleinere Pumpe PKSm 65 ist ein einzelner Zapfhahn mit hohem Durchfluss ausreichend. Die stärkere Pumpe PKm 70 benötigt aufgrund der höheren Pumpleistung aber schon 2 bis 3 Zapfhähne, damit der Druck an der Pumpe nicht über 5,5 bar steigt und die Effektivität sinkt.

Aber Vorsicht: Die Zapfhähne im Handel unterscheiden sich extrem im möglichen Durchfluss und in ihrer Druckkompensation. Ist der Durchfluss zu gering, steigt der Druck an der Pumpe auf über 5 bar an und es müssen dann ggf. mehrere Hähne parallel geschaltet werden. Und es gibt auch Bier-Zapfhähne ganz ohne Druckkompensation, die unbrauchbar sind. (Mehr darüber hier)
Beispiel: Bei 4 bar Druck beträgt der maximale Durchfluss von 3 verschiedenen Zapfhähnen 13,3 l/min (No-Name-Hahn), 7,45 l/min (Lindr SL 482008) oder sogar nur 0,18 l/min (Kipphahn für Guiness-Bier)
Sollte der Druck an der Pumpe mit 2 oder 3 Zapfhähnen zu niedrig sein, kann der Kompensatorhebel am Zapfhahn so verstellt werden, dass sich der gewünschte Druck an der Pumpe ergibt. Bei zu starker Drosselung funktioniert dann allerdings die Gasdruckkompensation nicht mehr richtig und das austretende Wasser wird milchig. Der H₂‑Gehalt im Wasser wird dann also deutlich geringer. (Hier ein Video davon.)

Am Ende des Druckschlauches in die Wanne gelegt, bringt ein No-Name-Zapfhahn aus China bisher die besten Ergebnisse mit 1,0 ppm in 15 Min. Das Badewasser bleibt dabei vollständig klar (kein H₂‑Gas wird durch Bläschen-Bildung "verschwendet")

Der weitere Versuch, den Zapfhahn direkt an der Pumpe anzuordnen, damit nur ein Auslass-Schlauch in die Wanne führt, war weniger erfolgreich. Dadurch entsteht wieder ein leichter "Bläschen-Nebel" und die H₂‑Anreicherung geht entsprechend langsamer. Jetzt geht an der Übergangsstelle vom Hahn zum Schlauch gelöstes H₂‑Gas als feiner Bläschen-Strom verloren, erreicht aber nach einer Stunde auch 1,3 ppm und nach 10 Min. 0,8 ppm, nach 15 Min. 0,9 ppm.

Bilder: Bier-Zapfhahn direkt an der Pumpe montiert. Der Ablauf-Schlauch hat gegenüber dem Zapfhahn-Austritt einen deutlich größeren Durchmesser. Der Schlauch ist am dickeren Teil des Auslassrohrs angeklemmt.

Und der Zapfhahn an der Pumpe funktioniert auch, nur wenn der Auslass-Schlauch deutlich dicker als das Auslass-Röhrchen am Bier-Zapfhahn ist.
Wird ein Schlauch mit einem dünneren Querschnitt angeschlossen, entsprechend dem Auslass-Röhrchen am Hahn, kommen nur noch feine Bläschen ins Wasser und es löst sich fast gar kein H₂‑Gas mehr im Wasser! Erst nach 30 Minuten Pumpen erreicht der Wert an H₂‑Gas im Wasser dann 0,4 ppm. Kann ich also nicht empfehlen.

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Günstiger als durch einen Zapfhahn kann eine sanftere Dekompression auch durch einen trichterförmigen Auslauf erfolgen. Das Verfahren ist vor allem bei großen Durchflussmengen ratsam oder wenn am Auslass eines Schlauches oder Zapfhahns immer noch milchiges Wasser austritt, denn dann ist dort der lokale Druckabfall zu hoch. Durch die trichterförmige Aufweitung des Fließquerschnitts reduziert sich die Fließgeschwindigkeit über die Trichterlänge kontinuierlich. So kann ein zu scharfer Wasserstrahl unter Wasser vermieden werden. (siehe auch hier)

Günstig sind hier besonders schlanke Trichter, die das Wasser langsamer bremsen. Sehr gut bewährt hat sich auch ein konisch zulaufendes Karbonrohr, das für den Bau von Flugmodellen oder Drohnen verkauft wird. Das von mir verwendete Rohr weitet sich über ca. 1 m Länge von 10 mm auf 24 mm Innendurchmesser auf.

Bilder: Langer Karbonrohr-Trichter am Zapfhahn und langer Ölfüll-Trichter am 12-mm-Gartenschlauch

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Viel effektiver ist eine sanfte Dekompression über einen sehr langen Fließweg anstelle eines Zapfhahns oder Trichters am kurzen Schlauch im Badewasser. Letztlich hat sich ein simpler Gartenschlauch als sehr effektiver Ausströmer erwiesen! (siehe ganz oben Punkt 1)

Der Schlauch sollte so lang gewählt werden, dass er für die Pumpe einen so hohen Fließwiderstand darstellt, dass die Pumpe ihren maximal empfohlenen Arbeitsdruck aufbringen muss. Bei der verwendeten Pumpe PKSm 65 beträgt dieser ca. 4,5 bar und bei der Pumpe Pkm 70 beträgt er ca. 5,5 bar.

(So lässt sich der zur jeweiligen Pumpenleistung am besten passende Schlauch berechnen)

Die besten Ergebnisse habe ich an der stärkeren Pumpe Pkm 70 mit einem 50 m langen Schlauch gemacht, der einen Innendurchmesser von 10 mm hat.
Der Fließwiderstand dieses Schlauches zwingt der Pumpe einen Druck von 5,5 bar auf und drosselt dabei die Förderleistung auf 14,5 l/min. Auf dem langen Fließweg von 50 m sinkt der Wasserdruck im Schlauch kontinuierlich innerhalb von 15 Sekunden um ca. 5 bar ab, was dem H₂‑Gas Zeit gibt,, sich im Wasser zu lösen, ohne durch einen schnellen Druckabfall (wie beim schnellen Öffnen einer Sprudelflasche) "erschreckt" zu werden.

Bild: 50-m-Schlauch mit 10 mm Innendurchmesser als Ausströmer im Badewasser

Ist die Fließgeschwindigkeit am Ende des Schlauches immer noch so hoch, dass durch den Druckabfall und die Verwirbelung im Wasser wieder gelöstes H₂‑Gas als Bläschen-Nebel ausfällt, wirkt eine trichterförmige Aufweitung am Schlauchende Wunder. Durch diese Querschnittserweiterung wird die Fließgeschwindigkeit sanft abgebremst und der Drucksprung am Schlauchende auch noch vermieden.

Hier die grob gemessene Druck-Kennlinie dieses Ausströmers:

 Zum Vergleich erreichte das Badewasser mit dem 20 m langen Schlauch mit 12 mm Innendurchmesser bei 5,2 bar Pumpendruck einen maximalen H₂-Gehalt von 1,4 ppm, aber mit dem längeren und dünneren Schlauch (50 m mit 10 mm Innendurchmesser, 5,6 bar Pumpendruck) können leicht mehr als 2,3 ppm H₂-Gehalt erreicht werden! Mit den Pumpen PKm65 und PKSm65 werden aufgrund des geringeren erreichbaren Druckes aber auch schon 2,1 ppm erreicht, und ein 50‑m-Schlauch ist nicht teurer als ein Edelstahl-Zapfhahn.

Dieser lange, dünne Gartenschlauch an der Pumpe Pkm70 ist mein Preis-Leistungs-Sieger für die Herstellung von übersättigtem H₂-Badewasser in Kombination mit einem H₂‑Inhalator, der mindestens 300 ml/min H₂‑Gas liefert.

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Einen Kohlefilter direkt nach der Pumpe bei der großen Pumpe PKm 70 zu verwenden, war auch eine Idee, um den H₂‑Gas-Eintrag zu verbessern. Bei der Entwicklung von Geräten zur Trinkwasseranreicherung hat sich gezeigt, dass ein Kohlefilter dafür sorgen kann, dass H₂‑Gas in Mikrobläschen gespeichert und noch feiner wieder abgegeben wird. Und sollen die Wirbelduschen als Ausströmer während des Badens betrieben werden, ist ohnehin ein zusätzlicher Feinfilter erforderlich.

Bild: Pumpe Pkm70 mit kleinem H₂-Gas-Erzeuger (300 ml/min) und Kohle-Filter in der Druckleitung zum 20‑m-Gartenschlauch (12 mm) als Ausströmer

Das hat gar nicht funktioniert, im Gegenteil: Am Kohlefilter scheidet sich sogar wieder bereits gelöstes H₂‑Gas aus dem Wasser ab und stört die Anreicherung.

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Bei der Remix-Ansaugung ist eine Wirbeldusche als zusätzlicher Ausstömer am Einlauf positioniert. Dadurch sollte unmittelbar an der Ansaugstelle "milchiges" Wasser erzeugt werden, welches dann mit den sehr feinen Bläschen ein zweites Mal in der Pumpe eingemixt wird und schließlich klar aus dem 20-m-Gartenschlauch fließt.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass ein H₂-Gehalt über 1,6 ppm erreicht werden kann, wenn das Wasser im ersten Schritt durch scharfes Einstrahlen von H₂-Gas (z.B. mit Wirbelduschen) milchig gemacht wurde, und dann das Wasser mit den sehr fein verteilten H₂-Bläschen unter erneutem Mixen durch die Pumpe wieder aufgeklärt wird.

Der erste Versuch mit der Mix-Ansaugung und dem 20-m-Schlauch als Ausströmer lieferte ausgezeichnete Ergebnisse: 1,0 ppm bereits nach 15 Minuten und die maximalen 1,4 ppm nach 30 Minuten. Die Anreicherung ist durch die Zuführung zusätzlicher feiner H₂‑Bläschen in die Ansaugungleitung deutlich schneller erfolgt und hat einen noch etwas höheren Wert erreicht. (In der Ansaugung ist jetzt allerdings ein Feinfilter vorzusehen, damit die feinen Wirbeldüsen sich nicht durch Feinschmutz im Badewasser zusetzen können.)

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Erfolgt das Zerstäuben des angesaugten H₂-Gases jedoch auch noch in einem geschlossenen Druckbehälter, steigert das die Effektivität im Vergleich zur "Mix-Ansaugung" noch einmal sehr deutlich. Das bewirkt geradezu einen Quantensprung an Effektivität! Dazu habe ich die Wirbeldüsen aus Magic-7-Duschen ausgebaut und in meinem Prototyp eines solchen "Düsen-Reaktors" verwendet. Die Anzahl der verwendeten Düsen habe ich dabei so an die Pumpleistung der verwendeten Umwälzpumpen angepasst, dass die Pumpen wieder an der maximalen Druckgrenze betrieben werden. In den Reaktor für die Pumpe PKSm65 habe ich entsprechend 6 Düsen eingebaut, und in dem Reaktor für die stärkere Pumpe PKm70 sind sogar 12 Düsen verbaut.

Bilder: "Düsen-Reaktor" mit Zulauf (unten), Manometer, Automatik-Entlüfter und Ablauf (oben) sowie der Einlaufstrang mit 12 Düsen im Inneren (Reaktor geöffnet)

Alternativ ist es auch möglich, die Druckseite der Pumpe über einen Hahn mit der Saugseite der Pumpe kurz zu schließen. Durch Öffnen dieses Hahnes kann dann der Vorlaufdruck der Pumpe herunter geregelt werden, ohne die Mix-Leistung der Pumpe zu schwächen, wie dies bei einer elektronischen Druckregelung infolge der Drehzahlreduzierung erfolgen würde. Natürlich sinkt dadurch auch die geförderte Wassermenge, wodurch die H₂‑Anreicherung des Badewassers etwas langsamer erfolgt. (Eine solche Druckreduzierung an der Pumpe kann auch für die Zapfhahn-Lösung sinnvoll sein, falls der Durchfluss am Zapfhahn etwas zu gering für die Pumpleistung sein sollte.)

Überström-Leitung von der Druckseite zur Saugseite der Pumpe (grauer Schlauch) mit Kugelhahn (roter Griff) zur Druckregelung

Hier die Messergebnisse für unterschiedliche Ausströmer und Drücke

Badewasser mit Wasserstoff anreichern

Nicht nur über unsere Lunge findet ein Gasaustausch statt, sondern auch über die Haut, und weil H₂‑Gas für eine bessere Durchblutung der allerfeinsten Kapillaren in der Haut sorgen soll, ist es naheliegend, auch in H₂‑Wasser zu baden. Tatsächlich gibt es auch eine Studie die eine heilsame Wirkung auf entzündliche Hautkrankheiten wie Schuppenflechte (Psoriasis) gezeigt hat, was logisch erscheint, da H₂‑Gas ja angeblich Entzündungen hemmen soll.
In der Studie wurde 38 bis 42 °C warmes Badewasser mit 1,0 ppm H₂‑Gas angereichert, was dort als "hoher Wert" beschrieben wird.
(Die theoretische Sättigungsgrenze von H₂‑Gas in destilliertem, 40°C warmen Wasser ist ca. 1,35 ppm.)

Meine Versuche mit diesem Wasser-Wirbler, der H₂-Gas anstatt Luft ansaugt und in das Wasser einwirbelt, brachten mich darauf, dass nach dem "Willand-Prinzip" es auch recht leicht möglich sein müsste, eine ganze Badewanne voll Wasser mit H₂-Gas anzureichern. Dieses Mal habe ich an den Wirbler gleich einen Schlauch angeschlossen, der dann im Badewasser enden soll:

Diese Wirbeldüse habe ich dann mittig in einen Blumenübertopf mit 25 cm Durchmesser eingebaut, der dann als schwimmende Haube das in das Wasser eingewirbelte und unter Wasser austretende H₂‑Gas immer wieder einfängt (weil es nach oben steigt) und oben erneut dem Wirbler zuführt. So genügen geringe H2‑Gas-Mengen, weil das nicht im Wasser gelöste Gas immer wieder "recycled" wird.

 Vor dem Aufdrehen des Wasserhahns wird die auf dem Badewasser schwimmende Haube von einem Inhalator von oben vollständig mit H₂‑Gas gefüllt und auch während des Einlassens des Badewassers läuft der Inhalator weiter, um gelöstes H₂‑Gas ständig im Überschuss zu ersetzen. Damit die Haube auch sicher schwimmt, habe ich einen aufgeblasenen 12‑Zoll-Schlauch von einem Kinderfahrrad stramm bis zum Haubenrand gezogen.

Wie erwartet war das durch diese Apparatur eingelaufene Badewasser dann auch wirklich auf 0,2 bis 0,3 ppm H₂‑Gehalt aufgeladen!
Noch kein sehr hoher Wert, aber schon mal ein guter Anfang. Nur fließen durch diesen VitaTitan-Wirbler leider lediglich ca. 4 Liter Wasser pro Minute und so dauert das Füllen einer ganzen Badewanne mir zu lang.

Daher machte ich den nächsten Versuch mit einem Duschkopf mit 7 Wirbeldüsen des selben Herstellers ("Magic7" genannt), der einen Durchfluss von ca. 11 l/min hat. Ich verwende dazu eine defekte Brause mit Rissen, bei der auch Wasser aus dem Gehäuse spritzt, was unter der Haube aber nicht stört.
Die Wirbelkammern dieser Magic7-Dusche arbeiten nur mit einer reinen Zerstäubung des Wassers, also ohne dass zusätzlich Luft (oder eben H₂-Gas) in die Wirbelkammer gesaugt, und dort mit "eingewirbelt" wird:

Links: Duschkopf wie geliefert. Mitte: Platte mit den 7 Wirbelkammern abgeschraubt 
Rechts: einzelne Wirbelkammer mit einer der zwei gegenüberliegenden Schrägbohrungen für den Wassereintritt

Einen solchen Duschkopf wie auf dem obigen Bild (nur in schwarz) habe ich dann oben in einen weiteren Blumenübertopf eingebaut, der so wie zuvor auf dem durch die Wirbel-Dusche einlaufenden Wasser schwimmt. Unter der Haube ist wieder eine reine H2‑Gas--Atmosphäre, die von dem Inhalator über den weißen Schlauch (im Bild unten) ständig nachgefüllt wird, um die aus dem Wasser gewirbelten Gase kontinuierlich zu verdrängen. (So einen Schlauch kann man aber auch ganz einfach mit Kafertape innen an die Haube kleben, sodass er ganz oben am Boden der Haube endet. Das ist billiger.)

Links: Blick in die Haube (bestehend aus einem 25‑cm-Blumen-Übertopf und einem 12 " Fahrradschlauch) mit einem schwarzen Duschkopf. (Der Duschkopf war gebrochen und spritzt seitdem auch Wasser seitlich aus dem Gehäuse, was in dieser Anwendung aber nicht stört.)
Mitte: Einfüllen von H₂-Gas mit dem Inhalator vor dem Einlassen des Badewassers.
Rechts: Haube im Schaumbad während des Einlassens des Badewassers.

Ergebnisse mit der H₂-Haube für Badewasser

Ein guter Anfang, der zeigt, dass das "Willand-Prinzip" auch hier wieder funktioniert, aber leider etwas schlechter als erwartet.
Es dauert mit der Duschkopf-Lösung immer noch ca. 30 Minuten, bis die 300-Liter-Badewanne zum Baden gefüllt ist. Bei kaltem Wasser mit 15°C war das Ergebnis mit 0,7 ppm H₂‑Gehalt schon recht gut. Aber bei warmem Wasser mit 40°C und Badeschaum war das Ergebnis nur noch ca. 0,3 ppm.

Gemessen an den primitiven Mitteln (Schlauch, Blumentopf, Fahrradschlauch und Brausekopf) aber doch ein respektables Ergebnis, finde ich.

Während meines 30‑Minuten-Bades habe ich dann zusätzlich noch einen mit H₂‑Gas betriebenen "Sprudler" auf den Boden der Wanne gelegt, was aber trotz (oder gerade wegen) des hohen H₂‑Gas-Durchflusses von 600 ml/min keinerlei Verbesserung ergab. Die Blasen aus dem Strudler sind einfach viel zu groß, um einen effektiven Eintrag von H₂‑Gas zu bewirken.

Bild: verwendeter Sprudelstab von Aquavolta (alternativer Eigenbau, siehe hier)

Das Baden in dem sehr warmen H₂-Wasser war sehr angenehm, und meine Haut fühlte sich unmittelbar danach auch irgendwie frischer an.
Meine Frau konnte nach einem kürzeren Bad am Abend lange nicht einschlafen, was für eine "anregende Wirkung" spricht (in dem Fall direkt vor dem Schlafen eher unerwünscht).

Der auf diese simple Weise erreichte H₂‑Gehalt im Wasser sollte bereits eine gute kosmetische Wirkung entfalten, denn diese Studie über die Wirkung von Baden in H₂‑Wasser gegen Fältchen und Hautflecken verwendete 41°C warmes Wasser mit 0,3 bis 0,7 ppm bei einer Badedauer von nur 10 Minuten.

Versuch einer Optimierung durch Einleiten von H₂-Gas in die Wasserleitung (Irrweg)

Meine Idee war das H₂-Gas aus dem Inhalator schon direkt am Wasserhahn in die Zuleitung zu dieser H₂-Haube einzuleiten. Mein Inhalator schaltet sich erst bei ca. 2 bar Überdruck mit einer Warnmeldung ab, und ich hatte gemessen, dass der Wasserdruck bei geöffnetem Hahn am Duschkopf sogar noch bis auf 1,2 bar abfällt . Es sollte also möglich sein das Gas schon in die Wasserzuführung einsprudeln zu lassen. Dazu habe ich mir dieses Teil zur Einspeisung von H₂‑Gas gebastelt:

Links: Gesinterter Schalldämpfer für Pressluft als "Sprudler" der über ein Rückschlagventil an den Inhalator angeschlossen wird (damit nur Gas ins Wasser und kein Wasser in den Inhalator fließen kann)   Rechts: So ragt dann dieser "Sprudler" in die 1/2"-Zuleitung für die H₂-Haube.

Links: die fertige Gaseinspeisung. Rechts: zu Testzwecken noch mit eingefügtem Manometer am Wasserhahn angeschlossen

Mit der Einspeisung von 600 ml/min H₂-Gas stieg dann doch der Druck über 2 bar und der Inhalator streikte, aber mit einer Einspeisung von 300 ml/min blieb der Druck in der Zuleitung zur H2‑Haube bei 1,5 bar und das Gas strömte wie geplant mit dem Wasser durch den Duschkopf unter die Haube, um dort die H₂-Gas-Atmosphäre aufzubauen und aufrechtzuerhalten. Also alles funktioniert wie gedacht, aber der H2-Gehalt im Wasser wurde dadurch nicht höher. Nur dass so kein zweiter Schlauch zur Haube geführt werden muss, ist etwas eleganter … also war es viel Aufwand für nichts.

Optimierung mittels einer zusätzlichen Druckpumpe

Meine Druckmessungen hatten ja ergeben, dass der Duschkopf beim Einlaufen des Wassers in die Wanne nur mit 1,2 bar betrieben wird, weil mein Hauswasserdruck niedrig ist und die Zuleitungen für das warme Wasser zusätzlich verkalkt sind. Der Hersteller der Magic7-Dusche gibt aber einen idealen Arbeitsdruck von 4,5 bar Wasserdruck an. Vorteilhaft ist aber, dass sich das Badewasser in meiner Wanne nicht abkühlt, weil ich mir eine "Badewanne mit integrierter Fußbodenheizung" gebastelt habe (wie das geht, siehe hier). So kühlt das Wasser auch während des 30‑minütigen Einlassens des Badewassers nicht unter die 40 °C ab. (Als Prüfingenieur liebe ich konstante Testbedingungen)

Ich vermute daher, dass es mit einem höheren Wasserdruck beim Einlassen des Wassers etwas schneller geht, und der H₂‑Gehalt dann auch einen höheren Wert erreicht. Deshalb verwende ich im nächsten Entwicklungsschritt eine sehr starke externe Pumpe mit 600 Watt, die bei 11 l/min Durchfluss noch einen Druck von ca. 6 bar aufbauen soll.

Leider bringt das aber so gut wie gar nichts. Denn auch bei einem Druck von 4 bar am Wasserhahn kommt man so auf die selben H₂‑Werte: 0,7 ppm bei Kaltwasser und 0,3 bis 0,4 ppm H₂‑Gas bei 40 °C warmem Wasser. Schade, ich dachte, es könnte doch ein wenig Verbesserung bringen, wobei 10 Liter Wasser je Minute auf 0,7 ppm aufzuladen an sich schon respektabel ist.

Einmixen von H₂-Gas in Druckwasser

Nur um den schwachen Leitungsdruck mal versuchsweise zu erhöhen, hätte ich mir die 250,– € teure Druckpumpe nicht gekauft. Meine Idee dabei war, diese Pumpe als Umwälzpumpe für das Badewasser zu nutzen und das H₂‑Gas mit in die Ansaugleitung einzuleiten, damit es gleich mit dem schnell laufenden Schaufelrad der Impeller-Kreiselpumpe in das Wasser eingemixt wird, und sich so schon H₂‑Gas in der Druck-Zuleitung zu der oben gezeigten Haube bei 4–5 bar Wasserdruck im Wasser löst. Das nicht gelöste Gas tritt dann mit dem Wasser aus dem Duschkopf aus und sammelt sich wie zuvor unter der Haube an.
Mein Experiment mit dem Einspritzen von Druckwasser in einen Smoothy-Mixer brachte mich auf diese Idee!

Als "Druck-Mixer" verwende ich eine Peripher-Impeller-Pumpe PKm 70 von Pedrollo mit 600 Watt Leistung (diese bringt 5,5 bar bei 11 l/min, max. 65 l/min bei 2900 Umdrehungen/Minute). Allerdings wiegt das Teil 10 kg (!), ... aber eine Badewanne voll Wasser in kurzer Zeit mit H₂‑Gas zu sättigen, ist ja auch nicht so "leicht".

Diese Pumpe habe ich auf ein Rollbrett vom Baumarkt montiert, auf dem auch gleich noch der Inhalator Platz hat. So "hüpft" mir die Pumpe durch das Drehmoment beim Einschalten nicht davon, und ich kann sie zusammen mit dem großen Inhalator leicht neben die Badewanne schieben.

Zunächst ist die Enttäuschung groß, weil die Pumpe in Kombination mit der Haube auch keine signifikante Verbesserung bringt, aber dann erkenne ich auch meinen Denkfehler: Durch das Versprühen des durch das Mixen unter Druck übersättigten H₂‑Wassers wird der bereits gelöste Wasserstoff ja gleich wieder aus dem Wasser ausgetrieben!
Dann der Erfolg: Aus dem unter Wasser getauchten Duschkopf treten nur wenige große Bläschen wie bei dem Sprudelstab, und viele sehr feine Bläschen wie bei den Booster-Flaschen aus. Zusätzlich entsteht aber auch noch etwas feiner Nebel, bestehend aus Mikrobläschen. Das Wasser wird also milchig, gerade so wie wenn man übersättigtes Wasser bei niedrigerem Druck schüttelt und das im Wasser bereits übersättigt gelöste H₂‑Gas wieder ausfällt. Der Druck von jetzt 6 bar mit einem Duschkopf, und 10 bar (!!) mit dem Vita-Titan-Wirbler ist dabei allerdings viel zu hoch.)

"Milchiges" Wasser aus der Badewanne (Mikro-Bläschen im Wasser)

Mit dieser Methode steigt der H₂‑Gehalt in den ca. 300 Litern 40 °C warmen Badewasser alle 5 Minuten um 0,2 ppm und nach 20 Minuten ist die Sättigung des Badewassers bei 1,0 ppm erreicht, denn weitere 15 Minuten Pumpen bewirken keinerlei Steigerung mehr. Wegen der großen Wasseroberfläche und der hohen Temperatur bringt offenbar auch das Einstrudeln von übersättigtem H₂‑Wasser keinen weiteren Gewinn. Der so erreichte Wert von 1 ppm entspricht aber genau dem "hohen Wert" (Zitat) an gelöstem H₂‑Gas in der eingangs erwähnten Studie bei Schuppenflechte. Wobei auch meine blauen Messtropfen schon 3 Jahre alt sind und inzwischen ggf. einen zu niedrigen Wert anzeigen (warum, siehe hier unter "Messgenauigkeit").

Zunächst hatte ich auch als Ansaugschlauch nur einen weiteren dünnen Duschschlauch verwendet. Das bremste den erreichten Druck auf nur 3 bar, wobei nach der Kennlinie der Pumpe jedoch 6 bar erreicht werden sollten. Daraufhin habe ich den Saugschlauch durch einen klaren 19‑mm-PVC‑Schlauch ersetzt. Jetzt konnte ich sogar gleich zwei Magic7‑Duschen an der Umwälzpumpe mit 6 bar betreiben!

Links: Pumpe mit 19‑mm-Saugschlauch und 1/2″-Duschschlauch auf der Druckseite, druckseitiges Manometer und Ablasshahn zur Entnahme von H₂-Wasser direkt nach dem Einmixen. 
Rechts: Ansaugkopf mit Edelstahlsieb (umgebautes Rückschlagventil: Klappe ausgebaut und dafür ein Anschluss für die H₂-Gas-Einleitung vom Inhalator seitlich eingeschraubt)

Links: Druckseite mit zwei "Magic7" Duschen unter Wasser. Rechts: Saugseite mit H₂‑Gas-Zuführung unter Wasser

Jetzt wird das Badewasser milchig-trüb voller H₂-Bläschen und in 15 Minuten ist das Badewasser mit den zwei Duschköpfen einmal umgewälzt.

Um auf den für den Duschkopf angeblich optimalen Druck von 4–5 bar zu kommen, habe ich zuerst noch einen zusätzlichen Wirbler angeschlossen, der noch einmal 4,5 l/min an Wasser abnimmt, und schließlich habe ich als dritten Ausströmer den Duschkopf aus der Haube (s.o.) statt den Wirbler angeschlossen.
Jetzt, bei einem Durchfluss von gut 30 l/min, sinkt der Druck auf die geplanten 4–5 bar, und auch die Pumpe arbeitet jetzt deutlich leiser und verbraucht weniger Strom.

Links: mit zusätzlichem Wirbel-Ausströmer in der Mitte    Rechts: drei "Magic7"-Duschen

In der Version mit 3 Duschköpfen wird das Badewasser alle 10 Minuten einmal umgewälzt, und in 14 °C kaltem Wasser wird der 1 ppm H2‑Gehalt schon nach 20 Minuten Pumpen erreicht. Nach weiteren 10 Minuten liegt der H₂‑Gehalt dann bei 1,1 ppm.
(Messreihe: 5 min, 0,1 ppm / 10 min, 0,5 ppm / 15 min, 0,7 ppm / 20 min, 1,0 ppm / 25 min, 1,0 ppm / 30 min, 1,1 ppm)

Hier ein kurzes Video dazu

Verbesserungsmöglichkeiten:

• Ansaugschlauch kürzer
• Druckschlauch mit Schnellkupplung und auch transparent
• (Wasserstoff nicht seitlich am Ansaugstück, sondern vorn am Sieb, damit kein Gas in den Ansaugschlauch aufsteigt, falls die Pumpe nicht läuft, so wie hier in der Vorversion mit dem zu dünnen Ansaugschlauch:)
  
• Die Umwälzpumpe mit einem Steuergerät versehen, welches den Arbeitsdruck auf einen einstellbaren Wert regelt (spart Energie, die Pumpe wird leiser, und ich kann es dann auch mit nur einen Duschkopf testen bzw. weitere Ideen für einfachere (billigere) Diffusoren testen. Ohne so einen Frequenzumrichter zur Druckregelung ist die Pumpe einfach viel zu stark gewählt. Diese Regelung ist schon bestellt
• Schalldämm-Haube für die Pumpe
• Zapfhahn an der Pumpe zur Entnahme von H₂-Wasser unmittelbar nach der Pumpe (nur zu Testzwecken, Teile bestellt)
• Optimieren der H₂-Gas-Zuführung (Reduzierung von 600 auf 300, 100 oder sogar nur 50 ml/min, damit kleinere Inhalatoren ausreichen.)
• Das Manometer sollte besser glyceringedämpft sein (damit der Zeiger nicht so wild zittert, iat aber teurer)

Heute Mittag wurde schon die Regeleinheit für die Pumpe geliefert und das Werkeln lief so gut, dass ich vieles sofort umsetzen konnte:

1. So habe ich einen Bierzapfhahn, den elektrischen Druckgeber und ein kleineres 6‑bar-Manometer an die Druckseite der Pumpe angeschlossen
2. den Saugschlauch gekürzt und an die Badewanne angepasst
3. eine Schalldämmhaube über die Pumpe gebastelt (aus altem Gehäuse für externe Festplatten am PC)
4. ein hohes Griffbrett zum Schieben mit Schlauchhalterung an das Rollbrett geschraubt (war mal ein gebrochener DOKA-Schalungsträger. Den habe ich aus dem Brennholz.)
5. und schließlich die neue Steuerung der Pumpe mit Frequenzumsetzer an das Griffbrett geschraubt und provisorisch verkabelt
   (eigentlich sollte die Steuerung auf die Haube kommen, nach Anleitung soll die aber zur besseren Kühlung senkrecht montiert werden)

Alles wie immer "quick and dirty" aus dem "Kruscht" zusammen-geschustert, der eben so herumlag. (Ein Tüftler in den USA in diesem YouTube-Video macht mir da in punkto Ästhetik noch Konkurrenz )
Einen Designer-Preis ist damit nicht zu gewinnen, aber alles ist funktional, und durch die teure Druckregelung ist es so eine sehr gute Basis für weitere Wasser-Spielereien zur Optimierung, oder für andere Versuche, für die mein geringer Wasserdruck am Hausanschluss nicht ausreicht.

Und so sieht das "Bade-Monster" jetzt aus:

 Dabei bedeuten die roten Zahlen in den Bildern:

1. Inhalator zur H₂‑Gas-Erzeugung (ein großer mit 2 × 300 ml/min H₂ und 300 ml/min O₂) ist nur auf's Brett gestellt, ein kleinerer sollte auch reichen.
2. Umwälzpumpe 600 W (deutlich überdimensioniert, daher Pumpensteuerung erforderlich)
3. Pumpensteuerung (Sanftanlauf, regelt auf beliebig voreinstellbaren Druck mittels Frequenzumrichter)
4. Transparenter Saugschlauch mit Filtersieb am Eintritt, weißer Schlauch zur H₂-Einspeisung
5. Druckschlauch mit drei (undichten) Magic7‑Duschköpfen zum Verdüsen unter Wasser
6. Lärmschutzhaube (mal sehen, ob die schon etwas bringt …)
7. "Schiebe-Brett" (daran sind die Lärmschutz-Haube und die Pumpensteuerung montiert)
8. Handgriff aus einem Reststück 3/4‑Zoll-Rohrleitung (dient zugleich als Schlauchhalterung beim Transport)
9. Zapfhahn (nur zu Testzwecken: Entnahme von Wasserproben, ich könnte aber auch ein ganzes Bierzelt mit 1000 Liter H₂-Wasser je Stunde versorgen ;-)
10. Manometer bis 6 bar (nur zu Testzwecken: Kontrolle der elektronischen Drucksteuerung)
11. Thermostat für die Badewannenheizung (ein 150‑W-Heizdraht für Fußbodenheizungen ist innen um die Wanne gewickelt und eingeschäumt)
12. Ablass-Schraube aus Kunststoff (zum vollständigen Entleeren der Pumpe)
13. Drei Möbelrollen unter dem Rollbrett (die Originalrollen hatte ich schon für etwas anderes gebraucht, und die 4. Möbelrolle dieser Sorte habe ich nicht mehr gefunden )

Und die neue Regelung funktioniert super! (Hier ein Video davon.) Jetzt kann ich dieses "Wannen-Monster" auch zum Testen anderer H2-Geräte bei unterschiedlichen Drücken nutzen.

Testen weiterer Ausströmer zur Optimierung unter Verzicht auf die teure Druckregelung

Zur Überprüfung, welchen Anteil am Wirkungsgrad der H₂‑Anreicherung das Mixen in der Pumpe und die Art des Ausströmers hat, habe ich einmal das Wasser nur aus dem Schlauch mit 7‑mm-Durchmesser ohne die Duschen ausströmen lassen, und dann Versuche gemacht, statt der edlen Wirbelduschen einfach  simple Rasensprenger vom Aldi dazu verwenden.

Diesen grünen Viereck-Beregner mit 20 hin- und herschwenkenden Düsen hatte ich bereits für meinen Garten:

Der Rasensprenger hat einen Drehregler, um den Durchfluss zu regeln, zwei Begrenzungs-Einsteller, um den Schwenkbereich der Düsen zu limitieren, und rechts und links können jeweils drei Düsen einzeln abgeschaltet werden. Damit lässt sich dieser Rasensprenger optimal auf die verwendete Umwälzpumpe einstellen, sodass Druck im Schlauch die empfehlenswerten 3–4 bar erreicht.

Mit meiner sehr starken Pumpe war der Druck ohne eine Drosselung der Pumpe bei 4,6 bar, wenn alle 20 Düsen (∅ 0,5 mm) eingeschaltet waren. und der Durchflussregler am Rasensprenger ganz geöffnet war. Nach dem Abschalten der äußeren 6 Düsen stieg der Druck auf 5,1 bar.

(hier ein Video von dem "tanzenden" Rasensprenger in der Badewanne)

Es zeigte sich, dass mit dem Rasensprenger das Badewasser genauso schnell und vollständig mit H₂‑Gas angereichert werden kann wie zuvor mit den Wirbelduschen. Jedoch entstanden dabei sehr viel weniger und nicht so feine Bläschen, die im Wasser schweben. Diese größeren Bläschen verschwanden auch schnell wieder, und dennoch hatte das klarere Wasser denselben H₂‑Gehalt wie zuvor das milchigere Wasser aus den Wirbelduschen. Das zeigt einmal mehr, dass an der Erzählung von der Bedeutung der "Nano-Bubbles" nichts dran ist. Es kommt bei einer schnellen Anreicherung von Wasser mit H₂‑Gas im Wesentlichen auf den Gegendruck an, an dem sich die Pumpe abarbeiten muss. Durch diesen Druck im Schlauch, der unter hohem Druck und fein verteilt mit H₂‑Gas steht, kommt es vermutlich zu einer kurzzeitigen Übersättigung des Wassers, die sich nach dem Austritt aus den Düsen sofort entspannt und im Wasser verteilt.

Bei Aldi Süd gab es gerade Rasensprenger und Schlauchverbinder im Sonderangebot. Damit habe ich gleich den nächsten Versuch gemacht (Rasensprenger à 15 EUR und Schlauchverbinder für 5 EUR). Zunächst habe ich bestimmt, wie schnell ein solcher Rasensprenger einen 10‑Liter-Eimer mit Wasser füllt, und daraus errechnet, welchen Durchfluss das Teil in den 9 verschiedenen Sprüheinstellungen hat. Es waren 13 bis 14 l/min gegenüber 11 l/min, die ich bei dem grünen Viereckregner gemessen habe. Immer noch zu wenig Durchfluss, um bei meiner großen Pumpe auf die teure Druckregelung verzichten zu können. Also habe ich es gleich mit zwei gekoppelten Rasensprengern versucht.

Hier sind die Konstruktionsdetails. Die vier dazu verwendeten Schraub-Nippel kosteten dafür fast 22 EUR in der Baumarkt-Apotheke (online sicher für die Hälfte zu bekommen)

Und so sieht der Ausströmer dann aus (als wären 2 Ufo's in der Wanne gelandet ):

(Hier steht, wie man sich diesen Ausströmer basteln kann)

Mit schwarzen Drehscheiben um den kleinen Ventilator in der Mitte kann man eine von 9 Sprüheinstellungen wählen: kleine Strahlen in alle Richtungen (wie gerade eingestellt), Strahlen, die unter dem freilaufenden Ventilator-Rädchen hervorkommen, und 7 weitere Einstellungen, bei denen ein einzelner Wasserstrahl jeweils in der Form der dunkleren Vertiefung austritt. Für die Versuche habe ich die Düsen für das schmalste Rechteck gewählt, die den schärfsten Wasserstrahl produzierten. (Die Stellung, bei der unter Wasser getestet wurde, in welcher Stellung bei reinem Wasser ohne Gas unter Wasser die meisten feinen Bläschen entstanden.)

Und siehe da: Das war gleich ein Volltreffer!
Neuer Rekord ohne Pumpenregelung: 1,1 ppm in 20 min.

Daher habe ich diese gelungene Kombination hier als Gerätevorschlag angegeben.

Messergebnisse für unterschiedliche Ausströmer und Drücke am "Bade-Monster"

Typ.-Nr.:

1. ein einziger Vortex-Titan-Wirbler (H₂: 600 ml/min, ohne Pumpenregelung, 4,5 l/min, 10 bar !)
2. zwei Magic7‑Duschköpfe (H₂: 600 ml/min, ohne Pumpenregelung, ca. 22 l/min, 5 bar, 6 bar mit nur einem Magic7‑Duschkopf)
3. drei Magic7‑Duschköpfe (H₂: 300 ml/min, ohne Pumpenregelung, ca. 30 l/min bei 3 bar)
4. nur Duschschlauch (H₂: 600 ml/min, ohne Pumpenregelung, ∅ 7 mm am Ende)
5. zwei Magic7-Duschköpfe (600 ml/min, geregelt auf 4 bar)
6. Rasensprenger für den Garten (H₂: 600 ml/min, ohne Pumpenregelung, Rechteckregner mit 20 Düsen mit ∅ 0,5 mm)
7. zwei kleine Rasensprenger für den Garten (H₂: 600 ml/min, ohne Pumpenregelung, eingestellt auf schmales Rechteck als Beregnungsfläche)
8. zwei Magic7-Duschköpfe (600 ml/min, ohne Pumpenregelung, 4,4 bar)

zu 3.: Nach 30 min Badedauer ist der H₂‑Gehalt im Wasser ohne weitere H₂‑Einspeisung von 1,0 ppm auf 0,8 ppm gefallen.

zu 7.: Nach den 30 Minuten habe ich Basen-Badesalz ins Wasser gegeben, welches den pH‑Wert auf 9,5 ändern soll. Nach weiteren 10 Minuten Boosten ist der Messwert durch diese Zugabe auf 0,9 ppm gefallen. Das könnte auch daran liegen, dass dann die Messtropfen nur auf das Basensalz reagiert haben, und einen falschen H2-Wert angezeigt haben.

Mit der Verwirbelung in den Duschköpfen ist die Einspeisung von 300 ml/min H₂-Gas ausreichend. Mit dem Sprinkler muss ich das noch testen.
Das Wasser war immer zwischen 37 °C und 40 °C warm (z.T. mit etwas Badeschaum, das stört offenbar nicht)
Mit den Rasensprengern wurde das Wasser kaum "milchig" und schnell wieder ganz klar .

Offene Punkte zur weiteren Bearbeitung:

1. Wie beeinflusst die gelieferte Gasmenge des Inhalators das Ergebnis? Da die Umwälzpumpe die schwebenden Bläschen im Wasser immer wieder ansaugt und durchmixt, könnten auch schon 100 ml/min reichen (statt 600 ml/min wie hier verwendet)
2. Versuche mit nur einem der empfohlenen Sprinkler bei 4 bar Druck (entspricht der kleineren Pumpe ohne Regelung)
3. Einfache Einheit zur Erzeugung von H₂-Gas mit PEM für diesen Zweck selbst bauen.
   Eine PEM-Zelle mit Tank für destilliertes Wasser und ein geregeltes Netzteil sollten ausreichen.
4. Gerät in die Badewanne integrieren? (Zukunftsmusik)

Erkenntnisse:

1. Auch ohne Gaszufuhr entstehen durch das reine Umpumpen von Wasser durch die Wirbelduschen "Nano-Bläschen" im Wasser, welches auch so  langsam milchig wird! Durch den lokalen Druckwechsel an den Wirbel-Düsen werden im Wasser gelöste Gase als Bläschen ausgetrieben!
   Das bedeutet, dass auch das H₂‑Gas sich erst richtig im Wasser gelöst hat, wenn das Wasser nach Abschalten der Pumpe wieder klar geworden ist!
2. Es scheint einen positiven Effekt zu haben, dass das Wasser immer wieder erneut eingesaugt, und so mehrfach immer feiner "gemixt" wird. Anders kann ich mir den Sprung in der H₂-Anreicherung zwischen der 5. und 10. Minute pumpen nicht erklären.
3. Entscheidend ist das Mixen in der Pumpe und die Druckhöhe am Ausströmer. Die Art des Ausströmers (teure Wirbel-Dusche oder billige Rasensprenger) macht keinen Unterschied im H₂‑Gehalt, aber mit der scharfen Verwirbelung wird das Wasser milchiger

 Links zu käuflichen Geräten für H₂-Badewasser

Weitere Projekte in Planung

• Ein kleines Gerät mit recycelten PEM‑Zellen aus defekten Booster-Flaschen, das in der Badewanne unter Wasser betrieben wird (analog zu diesem Gerät)
• Eine Heizung für das Badewasser an der Umwälzpumpe zum Zwischenstecken (Heizung schon ausgebaut aus einer defekten Spülmaschine)
• Eine Miniatur-Ausgabe des "Wannen-Monster"-Gerätes für die Badewanne, aber vielleicht auch zur Erzeugung von H₂-Wasser in großen Wasserkrügen.
• Ein H₂-Schaum-Erzeuger zur Anwendung bei Massagen oder für die Anwendung als H₂‑Gesichtsmaske. (wie hier in dem YouTube-Video gezeigt)

Wasser in eine H₂‑Gas-Atmosphäre einspritzen

Alles auch einmal genau andersherum denken … Das "Willand-Prinzip" zur Erzeugung von H₂-Wasser:
Nicht Gas ins Wasser, sondern Wasser ins Gas einbringen!

Eine der schnellsten und effektivsten Methoden, Gas aus dem Wasser herauszubringen, ist, es in ein Vakuum zu versprühen. Sollte es dann nicht auch sehr effektiv sein, Wasser in eine Druck-Gas-Atmosphäre zu versprühen, um so Gas ins Wasser zu bringen?
Der Gedanke führte mich zu meiner absoluten "Lieblingsmethode" zur Herstellung von hochwertigem H₂-Wasser: die Autoventil-Methode

Ist eine Quelle von H₂-Gas vorhanden (ein Inhalator z. B.), benötigt man nur ein Autoventil (0,11 EUR Gummi bis 8 EUR Edelstahl) und einen Pressluft-Füllschlauch für Autoventile mit einem Anschluss an einen Wasserhahn im Haushalt. (3 bis 20 EUR). Das Autoventil wird in den Deckel einer Getränkeflasche eingebaut (Sprudelflasche, PET‑Mehrwegflasche, SodaStream‑Flasche … was auch immer), und der Füllschlauch wird an die Hauswasserleitung angeschlossen. Dann werden eine oder mehrere der "Ventil-Flaschen" drucklos mit H₂‑Gas gefüllt und durch das Autoventil von oben mit Trinkwasser befüllt – fertig! (Bei dem Abkoppeln des Autoventils vom Wasser, das Ventil nach unten halten, und vorher den Wasserhahn schließen, nicht vergessen ;-)

Wie das Befüllen mit H₂‑Gas geht, ist hier beschrieben. Ist bekannt, wie viel ml Gas je Minute meine Quelle (der Inhalator) liefert, genügt es, die leere Flasche auf den Kopf zu stellen, den Gasschlauch von unten in die Flasche bis nach ganz oben zum Flaschenboden zu schieben, und so viele Minuten lang Gas einströmen zu lassen, bis das Flaschenvolumen sicher überschritten wurde. (das leichtere H₂‑Gas treibt die Luft so nach unten aus der Flasche). Wie man die Liefermenge an H₂-Gas eines Inhalators in ml/min bestimmt, ist hier beschrieben.

Einbau von Autoventilen in Flaschendeckel

meine erste aufwendigste Methode: Einbau eines Auto-Prüfventils (Messing, teuer) mit angeschlossener Metall-Bewässerungsdüse für Wassersprühnebel (silbern)

Und dann in einer zweiten Variante aus einem Standardventil für Alu-Felgen mit eingeklebter Vernebelungsdüse aus Kunststoff eines Bewässerungssystems.(2k PU-Klebstoff)
Das ist eine billigere Variante. Damit das Ventil aber in eine Pfandglasflasche passt, muss der Kopf kleiner geschliffen werden (etwas mühsam, s.u.)

Wie sich später herausstellte, ist der Einbau so einer zusätzlichen Sprühdüse gar nicht notwendig. Zwar ist das Wasser dann sofort stark mit H₂‑Gas angereichert, aber das Füllen der Flaschen dauert viel länger als wenn man Flaschen ohne Sprühdüse abfüllt. Werden die Flaschen ohne Sprühdüse aber nur 24 h lang gelagert, ist der H₂‑Gehalt genauso hoch wie mit der Sprühdüse geladen. Und eine längere Lagerung der abgefüllten Flaschen tut der Qualität ohnehin gut.

Die schnellste und billigste Methode: Standard-Gummiventile in Plastik-Deckel von Mehrwegflaschen (Kosten: 0,11 EUR je Deckel !):

Der untere Gummi-Durchmesser von 19,5 mm passt genau in eine Glas-Mehrwegflasche. Es genügt, ein großes Loch in den Kunststoffdeckel zu machen, und es sind keinerlei zusätzliche Dichtungen erforderlich! Für Testzwecke gut, aber nicht wirklich für Lebensmittel geeignet! Nach wochenlanger Lagerung von H₂-Wasser erhält man ein "Eaux Michelin" mit starkem Gummi-Geschmack

 Aus diesem Ventil spritzt das Wasser als dünner Strahl in das bereits eingefüllte Wasser und trägt dabei noch einmal viel H₂‑Gas in das zuvor eingefüllte Wasser ein. Funktioniert sehr gut.

Bessere, aber aufwendigere Methode: Standard-Ventile für Lkw-Felgen mit Dichtungsscheiben (geschmacksneutral ! )
Ein großer Nachteil dieser Ventile ist, dass ihr Durchmesser zu groß ist, um in den Flaschenhals einer üblichen Pfandflasche aus Glas zu passen. Jedes Ventil muss also erst zugeschliffen werden (gilt nicht für PET‑Flaschen). Das lässt sich aber mit Heimwerker-Mitteln bewerkstelligen, indem das Ventil mit der Überwurfmutter in das Futter einer Bohrmaschine gespannt wird, und beim "Bohren" eine Feile für Stahl an den Ventilkopf gedrückt wird. So wird der Kopf recht schnell wie auf einer Drehbank rund geschliffen, bis er in den Flaschenhals passt.

Bei PET-Pfandflaschen passt alles wunderbar auch ohne Schleifen, weil der Flaschenhals innen weiter ist

 
Hier ist wichtig, dass das Loch in den Flaschendeckel gebohrt wird, während der Deckel fest auf die Flasche aufgeschraubt ist, sonst kann die innere dünne, weiß-graue Dichtungsscheibe nicht mit durchbohrt werden.

Zur Dichtung habe ich von oben noch einen kleinen O-Ring als Dichtung und eine größere Unterlegscheibe aufgesetzt, welche den O-Ring umfasst. So ergibt sich eine gute Quetschdichtung und der dünne Einwegdeckel wird zusätzlich unterstützt.

Die bisher beste Variante: Standard-Wasser-Ventile Typ TR618A für Traktoren und Landmaschinen (klein, dauerhaft, für Wasser konzipiert und geschmacksneutral)
Diese Ventile sind sehr groß und recht teuer und bestehen aus zwei Teilen, von denen hauptsächlich der kleine obere Teil Verwendung findet. Große Reifen von Traktoren in der Landwirtschaft werden je nach Ackerboden und Traktionsanforderung zuerst zu einem großen Teil mit Wasser befüllt, dann wird das kleinere Pressluftventil eingeschraubt und mit Luft auf den erforderlichen Reifendruck gebracht. Daher ist die Ausführung von Anfang an für Wasser ausgelegt und sehr stabil.

Von dem äußeren Teil (links) verwendete ich meist nur den oberen Teil der Schraubhülse (Vg 12), in welchen der innere Ventil-Teil (Mitte) eingeschraubt wird und am Anschlag mit der unteren schwarzen Dichtung am Anschlag dichtet. Bei dickeren Deckeln wie für die SodaStream-Glaskaraffe kann aber auch nur der innere Teil mit dem Gewinde 32 UNF eingeschraubt werden (man braucht dann einen Gewindebohrer für dieses sonderbare Gewinde, Typ 3/8 Zoll 32 UNF)

Hier meine Optimierungsschritte: komplettes Ventil unten kleiner geschliffen, kürzer gesägt, mit Mutter oben, noch kürzer und
der grüne Deckel optimal so kurz abgesägt, dass das Einschraubventil gerade noch dichtet, und oben zusätzlich eine gekaufte Unterlegscheibe.

 Deckel einer SodaStream-Glaskaraffe mit Ventil (inneres Ventil-Teil hier direkt mit Klebstoff eingeschraubt)

(Hier zeige ich im Video, wie diese Flaschen mit Ventil im Deckel mit H₂‑Wasser befüllt werden können)

Großer Thermos-Behälter mit Bier-Zapfhahn:  Das war ein weiterer Versuch: ein großer Vorratsbehälter für den Tisch, aus dem immer kleine Mengen H₂-Wasser gezapft werden können und der über das Autoventil immer wieder nachgeladen werden kann, wenn der Druck durch das Abzapfen auf 2 bar gefallen ist. Auch hier habe ich ein Standard-Wasser-Ventile-Typ TR618A verbaut und direkt in den Edelstahl-Behälter geschraubt.

Hat auch wie geplant funktioniert. Mittlerweile habe ich mir aber ein kleines Untertischgerät gebaut, aus dem man auch gläserweise H₂‑Wasser zapfen kann, ohne immer nachladen zu müssen. Das ist praktischer, und für Gäste auf dem Tisch sind die Glaskaraffen oder Mineralbrunnen-Flaschen schöner und weniger "spooky".

Spezial-Variante: Autoventil in einer Flasche mit integriertem Mixer im Boden/Deckel für den Smoothie-Bereiter "WMF Kult X". Ein Versuch, Wasser unter Druck beim Einspritzen zusätzlich zu mixen!

Das mit dem Mixen hat auch super funktioniert, der Sättigungswert an H₂‑Gas wird bei gleichzeitigem Mixen sofort nach dem Einspritzen erreicht. Aber das Ganze ist natürlich eher von theoretischem Interesse gewesen. Praktisch ist es mir zu umständlich und laut.

Prüfflaschen zur Messung des Druckverlaufs beim Laden und während der Lagerung

PET-Mehrweg-Getränkeflaschen zur Druckmessung beim "Boosten"

 Prüfflaschen zur Messung des Drucks während der Lagerung (Pressluft-Manometer bis 10 bar und Manometer bis 4 bar)

Versuche mit dem Wasser-Wirbler Vita-Titan

Dieser Wasser-Wirbler schien mir von seinem Schnittbild (s.u.) her im Prinzip am besten dafür geeignet, Gase in das Wasser im Durchlauf einzubringen. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass bei diesem Wirbler die Luft, die in das Wasser eingebracht werden soll, oben angesaugt wird (dunkler Schlitz im Bild) und nicht wie zumeist unten innerhalb des Wasseraustritts. Das Prinzip dieses Wirblers ist, dass in der Wirbelkammer ein schneller Druckwechsel erfolgt (ggf. im Unterdruck bis nahe an die Kavitationsgrenze), bei gleichzeitiger feiner Zerstäubung, bzw. einer sehr dünnen Wasserschicht in der Wirbelkammer. Die Idee dahinter ist, damit die Verkettung von Wassermolekülen durch Wasserstoff-Brückenbindung und van-der-Waals-Kräfte in der Wirbelkammer aufzubrechen (esoterisch: "Informationen im Wasser zu löschen"), die sich dann ggf. neu und anders im Auslauf wieder bilden.

Für den Test habe ich den Wirbler oben am Lufteintritt mit einem Schlauchanschluss versehen (mit Klebeband und einem kurzen Stück dünnes Metallrohr, ohne Beschädigung am Wirbler).

An diesem Anschluss habe ich dann H₂-Gas ansaugen lassen … zunächst mit mäßigem Erfolg, weil die Ansaugmenge die Liefermenge meiner beiden Inhalatoren zusammengenommen (400ml/min) übersteigt. Auch mit den 2 Inhalatoren parallel geschaltet arbeitet der Wirbler weiterhin nicht so wie mit Luft. So messe ich die Ansaugleistung des Wirblers, und die liegt so bei ca. 750 bis 800 ml/min!

Daher habe ich den Versuch noch einmal mit einer H₂-Gasflasche, die große Mengen liefern kann, wiederholt und damit 1,0 ppm im Durchfluss erreicht!

Als Nächstes habe ich das Wasser zusätzlich durch ein Sammelgefäß strömen lassen, das den mit dem Wasserstrahl austretenden Wasserstoff wieder einfängt (einfach eine 0,5‑l-PET-Flasche mit abgeschnittenem Boden). Denn weil H₂‑Gas ja so leicht ist, tritt es unten nicht zusammen mit dem Wasser aus, sondern sammelt sich oben an der dichten Verbindung von Wirbler und Sammelgefäß und füllt nach einiger Zeit das Gefäß vollständig mit H₂‑Gas!

Der Test hat die Effektivität auch bestätigt! 1,0 ppm bei 3 l/min im Durchlauf am gewöhnlichen Wasserhahn mit nur 2 bar Leitungsdruck ist ein ausgezeichneter Wert, finde ich. Aber die Flasche zum Auffangen des H₂‑Gases brachte alleine für sich keine zusätzliche Verbesserung.

In einem nächsten Optimierungsschritt habe ich den unteren Auslass der Flasche auch noch in ein Sammelgefäß für das erzeugte H₂‑Wasser eingetaucht. Der Wasserstrahl aus dem Wirbler trifft dadurch auch noch unter der H₂‑Atmosphäre auf die Wasseroberfläche, sodass zusätzlich H₂‑Gas, welches im Strahl mitgerissen wurde, in das Wasser im Sammelgefäß eingestrudelt wird, und damit erreichte ich dann einen Wert von 1,2 ppm im Durchlauf!!

Der nächste Entwicklungsschritt war dann logischerweise, das H₂-Gas nicht mehr direkt in den Ansaugschlitz des Wirblers einströmen zu lassen, sondern den gesamten Wirbler in die Flasche zu verlegen und H₂-Gas in einem Schlauch aus dem Inhalator (300 ml/min) unten in die Flasche einzubringen. Dadurch wird das nicht im Wasser gelöste H₂‑Gas jetzt im Kreislauf vom Wirbler oben in der Flasche immer wieder erneut angesaugt. Durch diesen Trick ist der H₂‑Gasverbrauch auf einmal sehr gering, weil das H₂‑Gas ja "recycelt" wird. Auch mit der Methode erreiche ich die 1,0 ppm bzw. 1,2 ppm im Durchlauf bei 3 Litern H₂‑Wasser je Minute unter Verwendung von nur einem Inhalator zur H₂‑Gas-Erzeugung!

Und für die "Recycling-Methode" mit der übergestülpten Flasche ohne Boden genügt sogar der kleine Inhalator mit nur 100 ml/min an H₂‑Gas-Produktion.

Nach dem gleichen Prinzip bastelte ich dann noch ein kleines Gerät, um auch das Badewasser mit H₂‑Gas anzureichern. Hier soll schon eine geringe Anreicherung mit H₂‑Gas die Haut "verschönern".