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 Litter warmem Badewasser erreichen.
1
Als einfachste Form habe ich einfach nur einen gewöhnlichen Anschluss-Schlauch für die Dusche ohne Ausströmer an die größere Pumpe PKm 70 angeschlossen. Dabei spritze das Wasser bei voller Pumpleistung (also ohne die Druckregelung) mit 2,5 bar aus dem offenen Dusch-Schlauch (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 Stau-Druck noch zu niedrig und die Verwirbelung im Schlauch und beim Austritt ins Wasser zu groß. Super gut 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 bei 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 das 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 eim Maximum von 3,3 ppm!
(So lässt sich der zur jeweiligen Pumpenleistung am besten passenden Schlauch berechnen)
2
Nach dem simplen, kurzen Dusch-AnschlussSchlauch 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 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 Punkl 4. Diese größeren Bläschen verschwanden auch schnell wieder, und dennoch hatte das klarere Wasser einen ähnlichen H2-Gehalt wie zuvor in das milchige Wasser durch dieWirbelduschen. Das zeigt einmal mehr, dass an der Erzählung von der Bedeutung der "Nano-Bubbles" nichts dran ist. Es kommt bei einer schneller 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 hohen Druck und fein verteiltem 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.
3
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 nur 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 frei laufenden 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 Gas-Zufuhr unter Wasser die meisten feinen Bläschen entstanden.)
4
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 bring 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.
5
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 Zapfhan mit hohem Durchfliuss ausreichend. Die stärkere Pumpe PKm 70 benötigt aufgrund der höheren Pumpleistung aber schon 2 bis 3 Zapfphähne 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 ihrer Druck-Kompensation. 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-Zapfhäne ganz ohne Druckkompensation die unbrauchbar sind. (Mehr darüber hier)
Beispiel: Bei 4 bar Druck beträgt der maximale Durchluss 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, kann der Kompensator-Hebel am Zapfhahn so verstellt werden, dass sich der gewünschte Druck an der Pumpe ergibt. Bei zu starker Drosselung funktioniert dann allerdings die Gasdruck-Kompensation 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 gegenüber dem Zapfhahn-Austritt einen deutlich größeren Durchmesser. Der Schlauch ist am dickeren Teil des Auslassrohrs angeklemmt.
Und der Zapfhan 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.
6
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 Karbon-Rohr 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
7
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 passenden 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 Fließwiederstand dieses Schlauchs 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 Wasserduck im Schlauch kontinuierlich innerhalb von 15 Sekunden um ca. 5 bar ab, was dem H2 Gas Zeit gibt sich im Wasser zu lösen ohne duch 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 Schlauchs 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 Schlauch-Ende Wunder. Durch diese Querschittserweiterung wird die Fließgeschwindigkeit sanft abgebremst und der Druck-Sprung 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 istnicht teurer als ein Edelstahl-Zapfhahn.
Dieser lange dünne Gartenschlauch an der Pumpe Pkm 70 ist mein Preis-Leistungs-Sieger für die Herstellung von übersättigtem H2-Badewasser in Kombination mit einem H2-Inhalator mindestens 300 ml/min H2-Gas liefert.
8
Ein Kohle-Filter 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 Trinkwasser-Anreicherung hat sich gezeigt, dass ein Kohle-Filter dafür sorgen kann, dass H2-Gas in Mikro-Bläschen 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 Kohle-Filter scheidet sich sogar wieder bereits gelöstes H2-Gas aus dem Wasser ab und stört die Anreicherung.
9
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 aufgeklart 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 erfolgt deutlich schneller und erreicht einen noch etwas höheren Wert. (In der Ansaugung ist jetzt allerdings ein Feinfilter vorzusehen, damit die feinen Wirbeldüsen sich nicht durch Feinschmutz im Badewasser zusetzen können.)
10
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 ein 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 Ümwälzpumpen angepasst, dass die Pumpen wieder an der maximalen Druck-Grenze betrieben werden. In den Reaktor für die Pumpe PKSm65 habe ich entsprechend 6 Düsen eingebaut, und in dem Reaktor für die stärkere Pumpe PKm 70 sind sogar 12 Düsen verbaut.
Bilder: "Düsen-Reaktor" mit Zulauf (unten), Manometer, Automaik-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 Öffen dieses Hahnes kann dann der Vorlauf-Druck 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 Zapfhan-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 Druck-Regelung
Hier die Messergebnisse für unterschiedliche Ausströmer und Drücke
