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Membran oder Schwimmkugel: Warum wir uns gegen Gummi entschieden haben

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Die BioTioo verschließt ihren Urinweg mit einer Schwimmkugel, nicht mit einem Gummiteil. Wir haben uns damit gegen zwei etablierte Bauarten entschieden: die Membran und das Schnabel-Rückschlagventil. Alle drei Systeme lösen dieselbe Aufgabe. Sie geben den Weg in den Urintank nur frei, wenn Urin fließt, und halten sonst die Tankluft zurück. Der Unterschied liegt darin, woher die Schließkraft kommt und was das über Jahre im Fahrzeug bedeutet.

Drei Bauarten, eine Aufgabe

Alle drei Verschluss-Bauarten sitzen am Urinweg zwischen Trenneinsatz und Tank. Alle drei arbeiten selbsttätig und stromlos (das Trennprinzip dahinter erklärt die Funktionsweise der Trenntoilette):

  • Membran: ein elastisches Gummiteil. Der durchlaufende Urin drückt es auf, die Spannkraft des Materials zieht es wieder zu.
  • Schnabel-Rückschlagventil: ein weicher Trichter aus Gummi oder Silikon. Der Durchfluss drückt die aufeinanderliegenden Lippen auseinander, ihre Eigenspannung legt sie danach wieder aneinander.
  • Schwimmkugel: eine Kugel im Kugelsitz. Der Auftrieb des Urins hebt sie an, ihr Eigengewicht senkt sie zurück und verschließt Flüssigkeits- und Luftöffnung.

Membran und Schnabelventil regeln dabei nur den Flüssigkeitsweg. Damit im Tank trotzdem Luft ein- und ausströmen kann, brauchen diese Bauarten zusätzlich eine eigene, dauerhaft offene Entlüftungsöffnung an anderer Stelle im Deckel oder Gehäuse. Die Schwimmkugel übernimmt beide Aufgaben in einem Bauteil: Im Kugelsitz liegen Flüssigkeits- und Luftöffnung beinander, und im geschlossenen Zustand deckt die Kugel beide gleichzeitig ab. Dadurch entfällt die zusätzliche, permanent offene Entlüftungsöffnung ganz.

Membran und Schnabelventil beziehen ihre Schließkraft aus der Elastizität eines Gummiteils, die Schwimmkugel aus Schwerkraft und Auftrieb. Dieser eine Satz war unsere Entscheidungsgrundlage.

Kriterium Membran Schnabelventil Schwimmkugel
Schließkraft Materialspannung Materialspannung Schwerkraft und Auftrieb
Entlüftung zusätzliche, dauerhaft offene Öffnung nötig zusätzliche, dauerhaft offene Öffnung nötig von der Kugel mit abgedeckt, keine zusätzliche Öffnung
Alterung ermüdet und verklebt mit der Zeit Lippen ermüden, deklariertes Wechselteil keine ermüdenden Gummiteile, Kalk bleibt Thema
Zerlegbarkeit je nach Modell fest verbaut als Einsatz entnehmbar in Einzelteile, ohne Werkzeug

(Ausführung und Zerlegbarkeit von Membran und Schnabelventil sind modellabhängig; wir beschreiben die Bauarten, keine Fabrikate.)

Unsere drei Entscheidungsgründe


Hinter der Wahl der Kugel stehen drei Konstruktions-Prinzipien. Sie stammen aus der Entwicklungsarbeit von Sascha Gerner & Achim Cürten bei uns in Überlingen:

  1. Keine Wechselteile. Weil Gummi ermüdet oder verklebt, führen Anbieter Membranen und Schnabelventile als Wechselteile. Das gilt unabhängig vom genauen Elastomer: Naturgummi wie Silikon stehen dauerhaft unter Spannung und verlieren diese Spannung mit der Zeit. Wir wollten ein Bauteil ohne Tauschintervall und ohne Ersatzteilvorrat an Bord.
  2. Komplett zerlegbar. Urinstein entsteht an jedem Urinweg. Ein Verschluss muss sich deshalb in Einzelteile zerlegen lassen, damit jede Dichtfläche erreichbar bleibt. Ein fest verbautes Gummiteil pflegst du nur von außen; ist das Material einmal ermüdet, hilft keine Reinigung mehr.
  3. Passiv ohne Ausnahme. Die Schließkraft darf weder an Strom noch an Materialspannung hängen. Schwerkraft und Auftrieb stehen jeden Tag unverändert bereit und dichten auch bei Schräglage und Vibrationen. Warum wir das gesamte Geruchskonzept auf diesen stromlosen Zustand bauen, steht in Passiv dicht.

Das Ergebnis dieser Prinzipien ist der SmellX, unser patentierter Schwimmkugel-Verschluss. Aufbau, Einzelteile und Reinigungsroutine zeigt der Bauteil-Artikel Der SmellX-Geruchsverschluss.

Die ehrliche Rechnung: Entkalken statt Tauschen

Die Kugel ist kein wartungsfreies Bauteil. Urinstein macht vor keiner Bauart halt, auch nicht vor unserer: Ablagerungen auf Kugel und Kugelsitz stören irgendwann den Schluss. Unsere Antwort ist eine Reinigungsroutine statt eines Teiletauschs: zerlegen, spülen, ab und zu mit Zitronensäure entkalken. Dadurch verlagert sich der Aufwand vom Nachkaufen zum Saubermachen; verschwinden lässt ihn keine Konstruktion. Wie du Ablagerungen klein hältst, erklärt Urinstein vermeiden.

Fair bleibt auch: Ein Wechselteil-System ist planbar. Wer turnusmäßig ein frisches Gummiteil einsetzt, hat ebenfalls einen dichten Verschluss, nur mit wiederkehrendem Teilebedarf. Wir halten die zerlegbare Kugel über die Jahre für die bessere Rechnung; deshalb ist sie in jeder BioTioo verbaut. Wie der Verschluss mit Trennung und trockener Kammer zum geruchsfreien Gesamtsystem wird, zeigt Warum eine Trenntoilette nicht stinkt.

Wie du den SmellX zerlegst, reinigst und wieder einsetzt, zeigt Sascha Schritt für Schritt in diesem Video: https://www.youtube.com/watch?v=kvy488ngmY8

Der SmellX liegt jeder BioTioo 2.0 serienmäßig bei und ist als einzelnes Modul erhältlich, zum Ersatz wie zum Nachrüsten auf Weithalskanister nach DIN 96. Auf Schüssel und Deckel geben wir 3 Jahre Garantie, dazu 60 Tage Rückgaberecht. Die Modellübersicht findest du bei unseren Trockentrenntoiletten.