Anreichern von Wasser mit Wasserstoff in der Praxis

Sinn, Grundlagen, Testen käuflicher H2-Geräte  -  alternative Bauanleitungen für günstigere Alternativen

Testverfahren für H2-Inhalatoren

Ein H₂‑Inhalator ist ein Gerät, welches Wasser mit sehr viel Energieaufwand in seine beiden Gasbestandteile H₂ (Wasserstoff) und O₂ (Sauerstoff) zerlegt. Das entstehende Volumen an H₂‑Gas ist dabei immer doppelt so groß wie das Sauerstoff-Volumen. Auch wenn das nach der Bedienungsanleitung nicht gefordert wird, sollten Inhalatoren immer mit doppelt destilliertem Laborwasser betrieben werden.
Alle Tests erfolgen mit 2-mal destilliertem Wasser.

Daher teste ich die H2-Inhalatoren, die bei mir landen, nach folgender, einheitlicher Prozedur:

  1. Stromverbrauch
    Mit einem simplen Zwischenstecker am 220‑Volt-Netz wird bestimmt, wie viel Watt das Gerät im Stand-by-Betrieb und in den verschiedenen Leistungsstufen verbraucht. Da die PEM-Zelle zur H2-Erzeugung im Gerät mit Abstand den meisten Strom schluckt, gibt die gemessene Leistung in Watt zugleich einen Hinweis auf die erzeugte H2-Gas-Menge, die unter Punkt 3 genauer bestimmt wird.

  2. Druckverhalten des Inhalators
    Bei der Erzeugung von H2-Gas mit einer PEM‑Zelle kann sich ein Druck von über 20 bar aufbauen, der den Inhalator zerstören würde. Daher werden teilweise intern Ventile verbaut, die das H₂‑Gas ins Innere des Gerätes abströmen lassen, wenn der Auslass-Schlauch für das H₂‑Gas abgeklemmt wird, oder der Druck wird elektronisch gemessen und schaltet das Gerät bei Überdruck ab. Genauso gibt es Geräte, die keinen Unterdruck im Ausgabeschlauch zulassen und dann zusätzlich Luft einströmen lassen.
    Testverfahren:
    - Den Gummi-Auslass-Schlauch der Nasenbrille fest auf den Auslass-Stutzen stecken, den Inhalator einschalten und dabei den Gummischlauch durch Abknicken zuklemmen. Passiert nichts, dann kann der Inhalator keinen nennenswerten Überdruck aufbauen (Prüfergebnis: Nein). Platzt der Gummischlauch mit einem leichten Knall vom Auslass-Stutzen ab, so kann der Inhalator einen Druck von ca. 1,5 Bar aufbauen (Prüfergebnis: "Ja, hoch"). Lässt sich ein Diffusionsstab zur H2-Wasser-Bereitung betreiben, ist das Prüfergebnis "Ja". Schaltet das Gerät vorher ab, ist nur ein geringerer Überdruck möglich, ist das Prüfergebnis "Nein" oder "gering" mit Angabe der Druckhöhe.
    - Zur Überprüfung des Unterdruckverhaltens sage ich mit dem Mund am aufgesteckten Gummischlauch, bis dieser unter dem Unterdruck platt wird, und verschließe ihn dann mit der Zunge, die dann angesagt wird. Bleibt der Unterdruck eine Minute erhalten, erlaubt das Gerät Unterdruck (Prüfergebnis: "Ja"), baut sich der Unterdruck innerhalb einer Minute ab, ist das Prüfergebnis "gering", und sagt sich der Gummischlauch gar nicht an der Zunge fest, ist das Prüfergebnis "Nein".

  3. H2-Liefermengen in ml/min
    Die Messung der Liefermenge an H2-Gas wird wie hier beschrieben gestimmt (mit einer Glasflasche mit mindestens 1 Liter Volumen und einer Stoppuhr). Ist der Inhalator nicht unterdruckfest nach Punkt 2, so darf der Gas-Auslass-Schlauch nur unter die Flaschenöffnung gehalten, und nicht in die Flasche gesteckt werden, weil im Inneren der Flasche ein Unterdruck herrscht!
     
  4. Wirkungsgrad des Inhalators
    Wenn mit weniger Strom mehr H₂‑Gas pro Minute erzeugt wird, ist das Gerät effektiver.  Der Wert W gibt an, wie viel ml/min an H₂‑Gas ein Inhalator je Watt elektrischer Leistung erzeugt. Geräte mit einem höheren W-Wert sind also energieeffizienter (sparsamer, effektiver). Dieser Wirkungsgrad und/oder die Liefermenge nach Punkt 3 sinkt natürlicherweise mit der Alterung (dem Verschleiß) der PEM-Zelle.