Trinkwasser mit Wasserstoff anreichern in der Praxis

H₂-Booster-Flaschen

darunter verstehe ich kleine tragbare Geräte mit Akku-Betrieb zur Herstellung von H₂-Wasser unterwegs. Meist haben sie einen transparenten Zylinder aus Kunststoff oder Glas und oben einen Schraubdeckel. Aus so einer H₂-Booster-Flasche kann direkt getrunken werden, und oft lässt sich auch der Zylinder noch entfernen und gibt dann einen Schraubanschluss für handelsübliche Kunststoff-Getränkeflaschen frei, in denen dann ebenfalls H₂-Wasser bereitet werden kann.

In seltenen Fällen lässt sich das kleine Gerät auch zur H₂-Gaserzeugung nutzen, indem ein alternativer Deckel mit Schlauchanschluss mitgeliefert wird. Da die Menge an H₂-Gas je Minute aber sehr gering ist, können sie größere stationäre H₂-Gas-Erzeuger, die zum Inhalieren verkauft werden, nicht ersetzen. Ein Inhalator erzeugt zwischen 100 und 600 ml/min an H2-Gas, eine Booster-Flasche eher 1-5 ml/min.

Soweit ich das Überblicken kann werden fast alle Flaschen-Geräte in China gefertigt, sehr wenige in Korea, und eine in Japan. Die Verkaufspreise liegen zwischen so zwischen 40 und 600 EUR, was nicht nur auf die hier übliche Händlerspannen von bis zu 100 - 500 % zurückzuführen ist, sondern es gibt natürlich auch sehr große Qualitätsunterschiede, die äußerlich nicht erkennbar sind. Wie bei Massenware aus China leider nicht selten, finden sich in den Geräten häufiger kleine Fertigungsfehler oder beim "kopieren" an sich guter Geräte wurde an falscher Stelle gespart, oder schlicht nicht verstanden, welche hohem Belastungen und Drücke auf Dichtungen und Schraubverbindungen lasten.

So kann man sich überlegen, welche Strategie einem sinnvoller erscheint, möglichst günstig online direkt in China zu kaufen und ggf. eine Niete zu ziehen, oder viel teurer bei einem europäischen Händler, aber mit möglichst gutem Service und langer Garantie.  Der hat dann hoffentlich schon die Spreu vom Weizen getrennt und trägt das Mängel-Risiko bei Qualitäts-Schwankungen der Produktion.

Hier eine Aufzählung der Eigenschaften, welche mir bei der Auswahl so einer Flasche wichtig wäre:

1. Unbedingt ein Gerät mit SPE/PEM-Membrantechnologie (SPE: Solid Poly Electrolytic  /  PEM: Proton Exchange Membrane) oft auch nur mit PEM bezeichnet. Am Gerät erkennbar an einer gelochten Metallplatte, von der möglichst kleine Bläschen in der Flasche aufsteigen. So sieht eine PEM-Zelle aus:
   
   zwei Metallplatten (mit + und - Anschluss) gelocht, dazwischen die dünne PEM-Membran und Dichtungen / unten Wasser-Auffang-Wanne, falls die PEM-Zelle undicht wird ... das ist schon alles.
   Falls von oben zwei Metallstrukturen mit Abstand dazwischen erkennbar sind, ist es ein "Double Bubbler" der nicht nur H₂-Gas ins Wasser bringt.
   Die Booster-Flasche sollte auch mit destilliertem Wasser funktionieren, und nur geringfügig schlechter als mit Leitungswasser.
   
   
2.  Im (Dauer-)Betrieb sollten kein Wasser austreten, insbesondere nicht nach unten. Ist unten ein Wasseraustrittsloch oder ein kleiner Auffangbehälter, so ist das Gerät absichtlich als undicht konstruiert. Häufig sind die Dichtungen nur mit Blechschrauben und Kunststoff angepresst, dann bildet sich bei höheren Drücken ein Spalt oder der Kunststoff reißt sogar.
   
   
3. im Deckel sollte (versteckt) ein Überdruckventil eingebaut sein. Erkennbar daran, dass Wasser austritt, wenn die Flasche sehr voll oder sogar Luft-frei gefüllt wird. Oder mit Schaum prüfen (siehe hier).
   Die besten H2-Ergebnisse erzielt man, wenn man nur so wenig Luft in die Flasche einschließt und nur solange boostet, dass dieses Ventil gerade noch nicht öffnet.
   
   
4. Eine gute Flasche sollte einen durch den einsprudelnden Wasserstoff einen Druck von 3 - 4 bar erreichen, (sehr gute bis 6 bar), und nach dem Abschalten möglichst lange beibehalten (Druck ggf. so prüfen)
   Höherer Druck und längere Wartezeit unter Druck vor dem Öffnen und Trinken erhöht den H₂-Gehalt im Wasser. Von einer neuen Flasche aus China, die ich noch nicht getestet habe, wird behauptet, dass sie 10 bar Druck erzeugen kann, ohne Wasser zu lassen.
   
   
5. Plexiglas (Kunststoff-Zylinder) ist einem Glas-Zylinder vorzuziehen, auch wenn Glas schicker aussehen mag, es ist leichter und hält bei gleicher Dicke höheren Drücken stand als Glas.
   
   
6. Ein größerer Flascheninhalt ist nicht unbedingt vorteilhaft, weil ein kleinerer Inhalt auch in kürzerer Zeit mit H₂-Gas gesättigt ist. Eine Trinkportion genügt.
   
   
7. Praktisch ist es, wenn auch ein Gewinde oder Adapter für übliche Getränkeflaschen vorhanden ist. Dann aber darauf achten, dass es auch ein Gewinde für europäische Flaschen vorhanden ist. Und Vorsicht: Getränkeflaschen haben kein Sicherheitsventil, und insbesondere starre Glasflaschen ohne eingeschlossenes Luftpolster zerstören ggf. das Booster-Grundgerät! (Auch hier den Druck in der Flasche ggf. so prüfen und bei 3-4 bar Druck stoppen)
   
   
8. Sinnvoll ist es, wenn die Dauer der H₂-Erzeugung in Stufen gewählt werden kann, da die Dauer auch den H₂-Gehalt im Wasser beeinflusst (z.B. Auswahl von 5, 10 und 15 min)
   
   
9. Vorteilhaft finde ich, wenn die Flasche über USB (am PC oder Handy-Ladegerät) geladen werden kann. Praktisch, wenn es auch während dem Laden H₂-Gas erzeugt werden kann. Manchmal arbeiten die Flaschen beim Laden sogar besser.
   
   
10.  Die meisten Flasche leuchten vielfarbig und piepsen beim An- und Abschalten. Das ist in der Öffentlichkeit (in Konferenzen, im Konzert, im Kino ect.) ärgerlich, und für mich daher kein Qualitätsmerkmal.

 

Noch ein Tipp zum Entkalken:

Natürlich kann sich auch etwas Kalk auf der PEM-Membran ablagern, wenn auch sehr viel weniger als bei Wasserkochern oder "Double-Bubblern. Die Membran selbst ist chemisch sehr beständig und verträgt einiges. Sie sollte aber möglichst immer feucht gehalten werden, weil sie nach dem Austrocknen lange braucht, bis sie wieder so viel Wasserstoff erzeugt wie vor dem Austrocknen.
Meist wird Zitronensäure zum Entkalken empfohlen. Aber bei den besseren Geräten ist in der PEM-Zelle ggf. auch Aluminium verbaut, welches mit Zitronensäure zu weißen Ausblühungen neigt, die auch ungesund sind.
Essig-Essenz ist daher die bessere Wahl zum Entkalken (aus demselben Grund gibt es Spezial-Entkalker für Kaffee-Maschinen, den ich auch schon problemlos verwendet, möchte ich aber nicht empfehlen. Die Membran selbst ist hitzebeständig bis 190 °C und unempfindlich gegenüber Säuren, aber empfindlich gegenüber Natrium und Laugen)

So kann der Aluminium-Teil einer (leicht undichten) PEM-Zelle mit der Zeit aussehen, wenn Zitronensäure verwendet wird: