Anreichern von Wasser mit Wasserstoff in der Praxis

H₂-Geräte mit Anschluss an die Hauswasserleitung

In Deutschland steht fast überall Trinkwasser mit mindestens 1,5 bar Druck zur Verfügung, welches sich leicht mit H₂-Gas anreichern lässt, wenn druckloses Wasserstoff-Gas aus einem Inhalator zur Verfügung steht. Leider sind solche Inhalatoren nicht gerade billig, aber vielseitig einsetzbar, um dem Körper aus gesundheitlichen Gründen molekularen Wasserstoff zuzuführen.

Mit den hier vorgestellten Eigenbau-Geräten kann mithilfe eines H₂-Inhalators auch qualitativ hochwertiges H₂-Wasser aus gewöhnlichem Leitungswasser hergestellt werden. Bei Bedarf können diesen Geräten auch noch einfache Kohlefilter oder Mineralfilter zur Aufwertung des Leitungswassers vorgeschaltet werden. Die Geräte ohne eigene Druckpumpe nutzen zur Steigerung der H₂-Wasserqualität dabei einfach den vorhandenen Druck der Hauswasserleitung.

Die einfachste und billigste Form, Leitungswasser in hochwertiges H₂-Wasser zu verwandeln, bietet sicher meine "Autoventil-Methode" mit Pfand-Glasflaschen.

Hier beschreibe ich drei weitere Geräte, die H2-Wasser zu Hause jederzeit im Durchfluss bereitstellen:

1. Der Wasser-Wirbler im Verbund mit einem H₂-Inhalator
   Hierbei muss der Inhalator mit dem Wirbler am Wasserhahn verbunden sein und laufen, solange H2-Wasser fließen soll. 
   Erreichbar ist hier nach meinen Messungen ein H₂-Gehalt im Wasser von 0,8 bis 1,9 ppm bei 2,5 Liter/Minute
   
   
2. Das kleine Untertisch-Gerät mit Mineralisierung und Kohlefilter und eigener Mini-Druckpumpe
   Je nach gezapfter H₂-Wasser Menge muss das Gerät nur so alle 1 bis 3 Monate an einen Inhalator angeschlossen und neu mit H₂-Gas befüllt werden, was ca. 15 Minuten dauert. Erreichbar ist mit meinem kleinen Gerät ein H₂-Gehalt im Wasser von 3 bis 4 ppm bei 0,5 Liter/Minute
   
   
3. Das größere Wandgerät mit Kohlefilter und größerer Druckpumpe
   Entspricht dem kleineren Untertisch-Gerät und liefert einen H₂-Gehalt im Wasser von bis zu 5 ppm bei 1,3 Liter/Minute (und 4,4 ppm Dauerdurchfluss)

Mit höherem H₂-Gehalt oder größerem Durchfluss steigt auch der Geräte-Aufwand stark an. Die vorgestellten Lösungen erscheinen mir da brauchbare Kompromisse zu sein.

Die H₂-Haube am Dusch-Anschluss

 Das ist die einfachste Methode, wenn ein H₂-Inhalator zur Verfügung steht, der mindestens 150 ml/min an H₂-Gas liefert. Der erforderliche, Aufwand für diese H₂-Haube sehr gering. Meine hier gezeigte Haube besteht nur aus einem Blumenübertopf mit 25 cm Durchmesser, einem 12-Zoll Fahrradschlauch, einem 1/2-Zoll Gewinde-Nippel und dem Kopf einer defekten Magic7-Wirbeldusche, die ich mittels eines Zulaufröhrchens für WC-Spülungen und 2-Komponenten-Klebstoff mit einem 1/2-Zoll Gewinde-Nippel verbunden habe. (Das Biegen und Einkleben des Röhrchens erfordert schon handwerkliches Geschick, und vielleicht gibt es noch einfachere Lösungen dafür.)

Diesen Duschkopf hatte ich gerade zur Verfügung. Ich denke aber, dass andere Möglichkeit(en), die auch das Wasser in vielen dünnen Strahlen oder als Sprühnebel in der H₂-Atmosphäre einbringen und/oder als scharfe dünne Wasserstrahlen auf die Wasseroberfläche prallen lassen, ähnlich effektiv sind.

Das Wasser wird durch diese Haube in die Wanne eingelassen und dabei gleichzeitig mit 0,2 bis 0,5 ppm Wasserstoff angereichert. Kein besonders hoher Wert, aber damit kann bereits eine positive Auswirkung auf Fältchen und Hautflecken erreicht werden. Das sagt zumindest eine japanische Studie von April 2022, die zu dem Schluss kommt, dass bereits das tägliche Baden für 10-Minuten in 41 °C warmen Badewasser mit einem H₂-Gehalt von 0,3 bis 0,7 ppm das Hautbild in Bezug auf Fältchen und Flecken verbessert.
Das beste Unter-Wasser-Gerät aus Japan für 2000 € erreicht mit der aufwendigen Erzeugung feinster H₂-Bläschen allerdings nur 0,1 ppm und der Hersteller bezeichnet dies als besten Wert dieser Klasse von Geräten (Stand 12/2024). Aber für die 2000 € wird das Wasser hübsch bunt und wolkig.

Ein weiterer Effekt, den die H₂-Haube beim Einlassen des Badewassers bewirkt ist, dass das Badewasser dabei "Entlüftet" wird, also dass andere im Wasser gelösten Gase außer H₂-Gas (z.B. CO₂, O₂ oder N₂₎ aus dem Badewasser ausgetrieben werden. Das dürfte ein Grund dafür sein, dass eine anschließende weitere Anreicherung mit H₂-Gas so schneller gelingt.

So sieht das fertige "Gerät" nach dem "Willand-Prinzip" aus:

 Und so funktioniert es:

1. Der Brauseschlauch zur Dusche wird oben an die Haube angeschossen, ebenso der Zuführungsschlauch für das H₂-Gas vom Inhalator (Hier habe ich oben einen extra Anschluss dafür gemacht, der Schlauch kann aber auch einfach innen oben mit Kaffer-Tape an die trockene Haube angeklebt werden.)
2. Haube auf den Boden der noch leeren Wanne stellen und zunächst den Inhalator laufen lassen, bis sich die Haube vollständig mit H₂-Gas gefüllt hat.
   (bei ca. 4 Liter Inhalt der Haube je nach Inhalator ca. 7 min bei 600 ml/min, 14 min bei 300 ml/min und 1/2 Stunde bei 150 ml/min)
3. Dann den Wasserhahn aufdrehen und das Badewasser wird über die Wirbeldüsen des Duschkopfs (oder einer alternativen Sprüheinrichtung ohne viel Wirbel) durch die H₂-Atmosphäre in die Badewanne gespritzt.
4. Das dauert leider länger als aus dem normalen Zulaufhahn, weil so eine Sprüh-Dusche nur ca. 10 Liter Wasser je Minute einlaufen lässt. Das dauert dann schon so eine halbe Stunde, bis die Wanne voll ist. Daher das Wasser "etwas zu heiß" einlaufen lassen, damit die Temperatur dann richtig ist, wenn die Wanne voll ist. Es spricht nichts dagegen, auch schon beim Einlaufen lasse in der Wanne zu sitzen, und die Temperatur nachzuregeln.

Hier ein Video der Haube im Betrieb:

(hier weitere Details zu meinen Versuchen dazu) 

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

H₂-Wasser in Ventil-Flaschen nach dem "Willand-Prinzip" herstellen und lagern

Das hier ist die einfachste und kostengünstigste Methode flaschenweise H₂-Wasser höchster Qualität herzustellen! Anders als bei allen anderen, mir sonst bekannten Verfahren ist sogar die kistenweise Lagerung von gesättigtem H₂-Trinkwasser über Monate ohne Qualitätsverlust möglich!

Der H₂-Gehalt geht bei der vorgeschlagenen Lagerung in Glas-Pfandflaschen über Monate nicht verloren und die Qualität des H₂-Wassers wird durch diese Lagerung wie guter Wein immer besser, weil sich im Laufe der Lagerung auch noch die feinsten H₂-Bläschen (Nano-Bubbles) aus dem Wasser verschwinden, weil sie vollständig gelöst werden können und das Wasser so den bei dem Lagerungsdruck maximale möglichen Sättigungsgehalt an molekularem Wasserstoff erreicht.

Und das ist alles, was dazu außer einem Inhalator zur Erzeugung von drucklosem H₂-Gas erforderlich ist:

• Eine Kiste mit Pfandflaschen aus Glas oder PET (kostenlos)
• Ein an einen Wasserhahn angeschlossener kurzer Schlauch, der in einem Druckluft-Füllanschluss für Autoreifen endet (Kosten unter 10 EUR)
• Einige Autoreifen-Ventile, eines für jede Flasche (Kosten pro Ventil zischen 15 Cent für Gummiventile und 3 EUR für die optimalen Traktoren-Wasserventile)
• je nach verwendeten Schraubdeckeln der Pfandflaschen kommen noch passende Dichtungs- und Unterlegscheiben dazu

Auch an das handwerkliche Geschick sind die Ansprüche gering, als Werkzeug genügt ein Akkuschrauber, ein Holzbohrer, eine Eisensäge und eine Zange zum Einspannen beim Sägen (besser ein Schraubstock).
Die Kosten für eine vollständige "Station" zur Erzeugung und Abfüllung von hochwertigen H₂-Wasser liegen also unter 50 EUR!

Mit dieser simplen Technik der Ventil-Flaschen unter 2 bar Druck in Glas-Pfandlaschen nach einer Lagerung von 12 h etwa 4 ppm H₂-Gehalt, und nach 40 Tagen Lagerung an die 4,7 ppm H₂-Gehalt erreicht. PET-Pfandflaschen sind nur für die Lagerung eines Wochen-Bedarfs geeignet.
(Studien dazu hier)

Und so einfach funktioniert meine Methode nach dem "Willand-Prinzip" mit den Flaschen, welche oben im Deckel ein Autoventil eingebaut haben:

1. Inhalator einschalten, leere Flasche mit der Öffnung nach unten halten und den Gasschlauch in die Flasche halten (das H₂-Gas sollte dabei ganz oben am Flaschenboden austreten)
2. Warten, bis sich die Flasche vollständig mit H₂-Gas gefüllt hat. Weil H₂-Gas so viel leichter als Luft ist, wird die Luft ganz von selbst nach unten aus der Flasche ausgetrieben. Je nach Liefermenge des Inhalators und das Flaschenvolumen dauert das unterschiedlich lange. Die mindestens notwendige Dauer in Minuten kann berechnet werden als: Flaschenvolumen in ml geteilt durch die Liefermenge in ml/min. Bei einer Flasche mit 0,75 Liter Inhalt und einem Inhalator der 300 ml/min an Gas liefert, dauert das Füllen der Flasche mit H₂-Gas also 750 : 300 = 2,5 Minuten (beliebig länger geht auch). Ich verwende als Timer eine Sanduhr mit 3 Minuten.
3. Die Flasche weiter so mit der Öffnung nach unten halten und in dieser Lage mit dem Ventildeckel verschließen (so kann man eine ganze Kiste mit Flaschen vorbereiten, die alle mit H₂-Gas gefüllt wurden.)
4. Die Flasche am Wasserhahn mit Wasser füllen, bis aus dem Einspritzen ein Tröpfeln wird (Dann ist das H2-Gas in der Flasche mit dem gleichen Druck zusammengepresst, den das Manometer am Hauswasseranschluss anzeigt.) Den Füllschlauch am Wasserhahn vorher ganz mit Wasser füllen und wie beim Füllen von Autoreifen auf das Ventil klipsen.
5. Jetzt das Wichtigste: Erst den Wasserhahn schließen, dann die Flasche mit dem Ventil nach unten halten, und erst jetzt den Füllschlauch entfernen. (Wenn der Hahn nicht zu ist, gibt es eine Sauerei und wenn die Flasche beim Abtrennen des Schlauchs nicht auf dem Kopf steht, entweicht sofort ganz viel Gas, und der Innendruck fällt stark ab, wodurch auch der erreichbare Gehalt an Wasserstoff im H₂-Wasser sinkt.)
6. Die Flaschen horizontal lagern (dadurch ist der Verschluss unter Wasser und ist so gasdichter und die Wasseroberfläche in der Flasche, durch die das H2-Gas noch ins Wasser wandern kann, ist besonders groß. Man kann dazu einfach die ganze Kiste auf den Boden legen)

So sieht meine Profi-Füllstation aus:

Bild 1: Zum Gasfüllen hänge ich die Flaschen auf ein Metall-Röhrchen mit H₂-Gas-Anschluss zum Inhalator an der Wand hinter meinem PC-Arbeitsplatz. Dann geht das Füllen so nebenbei, auch wenn der Inhaltor nur wenig Gas liefern sollte.
Bild 2: Die Wasser-Füllstation, einmal als Pistole zum Aufpressen auf die Flaschen, für das Füllen eine ganze Kiste von Flaschen, als simpler Füllschlauch zum Anklemmen auf dem Ventil, jeweils an eine 6 mm Druckleitung geklemmt, für die es auch passende Schnell-Anschlüsse an den Wasserhahn gibt.

Mit einer kleinen Druckpumpe, die den Hauswasserdruck auf 6 bar steigert (oder dem Wand-Gerät, das bereits H₂-Wasser bei 6 bar Druck zur Verfügung stellt) kann diese "Füllstation" auch lagerfähiges H₂-Wasser herstellen, das über 10 ppm erreicht!

Und das ist der billigste Ventildeckel:

Von diesem billigsten, reinen Gummi-Ventilen für 15 Cent je Stück rate ich allerdings ab, weil mit ihm das Wasser bei längerer Lagerung nach Gummi schmeckt. Schade, denn die Form der Ventile ist ideal für die Pfand-Glasflaschen, denn sie passen genau in den Glas-Hals der Flasche und sind im Deckel ohne zusätzliche Bauteile absolut dicht.

Auch die Wegwerf-Deckel sind von sehr unterschiedlicher Qualität. Am besten geeignet fand ich diese obigen Deckel der "Eiszeit-Quelle"-Mineralwasserflaschen. Sie sind besonders stabil und haben einen in den Flaschenhals reichenden Dicht-Wulst anstelle der sonst oft verwendeten hauchdünnen Dichtscheibe. Auch die Flaschen sehen auf dem Tisch besonders schön aus, finde ich.

Am besten geeignet sind diese Luft-Wasser-Ventile "TR618A" (10 Stk. für 20 EUR bei Ebay) geeignet, allerdings müssen die noch zugesägt oder abgeschliffen werden, um in die Schraubdeckel zu passen. Daher habe ich später nur noch die Ventileinsätze dieser Ventile verwendet, die auch einzeln erhältlich sind. Diese Ventile sind aus Messing und für den Gebrauch mit Wasser ausgelegt. Die Ventil-Einsätze haben nur leider das sehr ungewöhnliches Gewinde "3/8-32 UNF". Daher mache ich aus dem unteren Einbau-Teil in den, das Ventil eingeschraubt wird, eine passende Mutter, indem ich einen Teil des oberen Gewinderohres verwende. Später habe ich mir auch einen Gewindebohrer für dieses Gewinde "3/8-32 UNF" gekauft, um den Ventileinsatz direkt in dickere Deckel einschrauben zu können

Ich verwende nur den Ventileinsatz mit einer weißen Unterlegscheibe und ein abgesägtes Stück von dem Gewinderohr des Einbau-Teiles als Kontermutter im Deckel. Zwischen dem Gewinderohrstück und dem Deckel ist noch ein passender O-Ring als Dichtung auf den Ventileinsatz geschoben. Das war die beste Lösung, die nach wirklich sehr vielen Versuchen gefunden habe.

Das sind Möglichkeiten, dieses Ventil in die Deckel einzubauen:

Weitere Möglichkeiten, an denen ich mich versucht habe, mit anderen Deckeln und auch mit integrierten Sprühdüsen sind hier dokumentiert.

Und hier lagert H₂-Wasser in meinem Wein-Regal (in der Testphase noch mit Tauch-Körpern zur Kontrolle, ob der Druck ein Jahr lang erhalten bleibt)

Später habe ich mir auch noch einen Gewindebohrer für dieses Gewinde "3/8-32 UNF" gekauft, um den Ventileinsatz des Luft-Wasser-Ventils direkt in dickere Deckel einschrauben zu können. Sehr gur geht das bei den Deckeln der schönen Soda-Stream-Glaskaraffen:

Oder hier habe ich den Ventileinsatz in einen großen Thermos-Krug zum Bierbrauen eingebaut.
Die Idee dabei ist, dass man so nicht jedes Mal eine ganze Flasche neu mit H₂-Gas füllen muss, sondern man kann einfach jeden Abend das entnommene H₂-Wasser direkt durch Wasser aus dem Wasserhahn ersetzen, und am anderen Morgen ist auch das ersetzte Wasser wieder vollständig mit Wasserstoff gesättigt. Das Manometer indirekt den Füllstand an und wann der Krug wieder mit Wasser nachgeladen werden sollte. Der Bierzapfhahn ist generell ideal zum "abzapfen" von H₂-Wasser unter Druck, weil ein normaler Hahn ohne Druckgas-Kompensation auch das H₂-Wasser beim Ausschenken schäumen lässt, sodass aus dem übersättigtes H₂-Wasser wie bei Sprudelwasser oder Bier sofort Gas in Blasen entsteht und entweicht. Das Thermos-Gefäß hält das Wasser kalt, was von Vorteil ist, da sich in kaltem Wasser mehr H₂-Gas lösen kann.

Bild 1: Original-Gerät wie in China gekauft        
Bild 2: jetzt umgebaut und mit dem Messing-Ventileinsatz modifiziert (Ein Gewinde in Edelstahl zu schneiden ist schwierig)

Das funktioniert im Prinzip auch prima. Es ist eine gute Lösung, wenn der Inhalator sehr wenig Gas liefern kann, denn die einmalige Füllung mit H₂-Gas kann dann die ganze Woche über wiederverwendet werden. 
Auf den Tisch gestellt verschreckt das sonderbare Teil allerdings so manche Gäste   ... sieht ja auch ein wenig aus wie eine Konstruktion von "Daniel Düsentrieb", dem immer mal wieder was explodierte.

 Geräte zur Anreicherung von Badewasser mit H₂-Gas

Das Baden in warmen H₂-Wasser ist eine sehr effektive Methode, um das Blut in den feinen Blutgefäßen der Haut schnell mit Wasserstoff zu sättigen und damit wohl auch ein medizinisch wirksamer Weg entzündlichen Prozessen in der Haut entgegenzuwirken. Die Haut ist mit ca. 1,8 m² das größte menschliche Organ und mit 3,5 bis 10 kg auch das schwerste. Diese Fläche von der Größe eines Bettes ist durchzogen von feinsten Blutgefäßen, in welche das H₂-Gas spielend leicht ein diffundiert, während dieses größeren Molekülen wie Sauerstoff sehr viel schwerer gelingt. Im Vergleich dazu wird die aktive Oberfläche der Lunge zur Aufnahme von Gasen ins Blut zwar sehr viel größer eingeschätzt (80-120 m² also das 40- bis 60-fache) aber über die Haut kommt der Wasserstoff direkt in die feinsten Haut-Kapillaren und macht das Blut direkt dort fließfähiger, wo es "klemmt", nämlich in Bereichen mit Entzündungen, Hautflecken und in "gealterter" Haut ganz allgemein. Dagegen gelangt beim Inhalieren von H₂-Gas der Wasserstoff die Haut nur in sehr geringer Konzentration und zeitlich stark verzögert, weil auf dem Weg zur Haut viel H₂-Gas in die Venen gelangt und zur Lunge zurücktransportiert, wieder abgeatmet wird.

Es gibt es auch eine Studie über die heilsame Wirkung von H₂-Baden auf entzündliche Hautkrankheiten wie Schuppenflechte (Psoriasis) bei H₂-Gehalten von 1,0 ppm H₂-Gas im Badewasser und eine  Studie über die Wirkung von Baden in H₂-Wasser gegen Fältchen und Hautflecken bei H₂-Gehalten von nur 0,3 bis 0,7 ppm und einer Badedauer von nur 10 Minuten.

Messen des H₂-Gehalts im Badewasser

Geräte, die ins Badewasser gelegt werden und dort selbst H₂-Gas erzeugen, erreichen in der Regel nur so 0,1 bis 0,2 ppm an H₂-Gehalt im Badewasser (aber die Bläschen im Wasser sind hübsch anzusehen ). Ganz ohne diese eigentlich störenden Bläschen übertrifft meine H₂-Haube am Dusch-Anschluss  diese H₂-Werte schon während dem Einlassen der Badewanne deutlich.

Der Gehalt an molekularem Wasserstoff im Badewasser lässt sich realistisch nur mithilfe der "blauen Tropfenlösung" durch titrieren bestimmen, oder mit sehr teuren Laborgeräten, etwa mit Messinstrumenten, die eine kalibrierte Brennstoffzelle für die elektrische Messung nutzen, oder mit Gaschromatographie.
Also Achtung: Wenn in der Werbung ein kleines stabförmiges elektrisches Messinstrument ins Badewasser gehalten wird, das auf einer digitalen Anzeige einen H₂-Gehalt anzeigt, wird in Wirklichkeit nur das elektrische Potenzial (ORP) des Wassers angezeigt, das in ein H₂-Äquivalent umgerechnet wurde. Diese grobe Abschätzung kann sehr stark (bis zu zehnfach) vom realen Gehalt abweichen (siehe hier).

Dieses YouTube-Video zeigt eine Messung im Badewasser mit den blauen Messtropfen, so wie ich auch gemessen habe. Allerdings zeigen die meisten Tropfen viel zu hohe H2-Gehalte an und müssen vor dem Gebrauch kalibriert werden und verlässliche Resultate zu bringen.

Bei 0,9 bis 1,1 ppm (entsprechend 900 bis 1100 ppb), wie in der Studie oben verwendet, liegt der H₂-Gehalt immer noch deutlich unter dem einfachen Sättigungswert von Wasser von ca. 1,5 ppm, der sich in warmem Badewasser immer noch recht leicht realisieren lässt, auch wenn über die große Wasseroberfläche wieder ständig H₂-Gas entweicht.

Meine Eigenbau-Geräte

Auf Grundlage vieler Versuche habe ich unterschiedliche, mehr oder weniger einfache Geräte entwickelt, die ich für den Nachbau empfehlen kann. Dazu habe ich über Monate alle 2-3 Tage mit unterschiedlichen Konfigurationen meiner Geräte genau 200 Liter 38 °C warmes Badewasser mit H₂-Gas angereichert, dabei alle fünf Minuten den H₂-Gehalt bestimmt und anschließend 30 Minuten im erzeugten Wasser "probe-gebadet". Das "Tüfteln" und Spielen mit all den Möglichkeiten und Unmöglichkeiten hat mir viel Freude gemacht, und durch das viele Baden fühle ich mich jetzt (als Rentner) 10 Jahre jünger.
Ohne diese private Forschung wäre ich nie auf die Idee gekommen so viel zu baden

Und das ist bisher dabei herausgekommen:

Die H₂-Haube meine Erfindung für eine schwache Anreicherung des Badewassers mit molekularem Wasserstoff bei geringstem Aufwand, aber ggf. schon ausreichend für kosmetische Zwecke. Das Gerät besteht lediglich aus einem H₂-Inhalator, einem Duschkopf, einem Blumenübertopf und einem Fahrradschlauch und leistet schon so viel wie 2000 € teure, käufliche Geräte. Beim Einlassen der Wanne wird das Badewasser einfach durch eine H2-Atmosphäre gespritzt.

Die H2-Power-Mixer, meine Erfindung zur kostengünstigen, hochwirksamen Anreicherung von Badewasser mit H₂-Gas bis weit über die Sättigungsgrenze.
Die erreichbare H₂-Anreicherung übertrifft alle mir bisher bekannten käuflichen Geräten, die bis zu 20.000 € kosten können, noch bei weitem.
In den Geräten wird das H₂-Gas aus einem Inhalator mithilfe einer Umwälzpumpe in Druckwasser gemixt und durch Düsen gepresst.

Zum Vergleich mit Geräten, die für Badewasser aktuell verkauft werden, habe ich hier eine unvollständige Zusammenstellung von Typen käuflicher Geräte für H2-Badewasser gemacht, zusammen mit meiner persönlichen Einschätzung davon, was diese Geräte taugen.