In einem zweitägigen Seminar am Campus Jülich der Fachhochschule Aachen haben kürzlich etwa 90 ExpertInnen aus 13 Nationen über verschiedene Methoden der Meerwasserentsalzung und die Einsatzmöglichkeiten von Wind – und Solarenergie diskutiert. Veranstalter waren das Solar – Institut Jülich (SIJ) und die Deutsche Meerwasserenstsalzung e.V. (DME). Der Grund: Laut der DME lebt heute bereits mehr als ein Fünftel der Weltbevölkerung ohne ausreichende Trinkwasserversorgung. Im Jahr 2025, so die düstere Prognose, wird sogar die Hälfte der Weltbevölkerung unter Wassermangel leiden. Eine Lösung des Problems sehen ForscherInnen auf der ganzen Welt darin, Meerwasser trinkbar zu machen. Dazu muss es vom Salz befreit werden. Die bekannten Methoden sind zwar erfolgreich, jedoch sehr energieaufwendig.

Verschiedene Methoden der Meerwasserentsalzung und ihr Energiebedarf

Ein klassisches Verfahren der Meerwasserentsalzung ist die Destillation. Die Destillation führt zwar zum gewünschten Ergebnis, ist jedoch sehr energieaufwendig. Pro Tonne gewonnenen Trinkwassers benötigt man etwa 620 kWh Energie für die Verdampfung. Das entspricht in etwa dem jährlichen Verbrauch einer Tiefkühltruhe der Energieeffizienzklasse B. Um diesen Energieverbrauch bei der ther-mischen Entsalzung zu senken wurden zahlreiche Entsalzungsverfahren mit Wärmerückgewinnung entwickelt.

Bei der Trinkwassergewinnung durch Umkehrosmose wird das Seewasser unter hohem Druck durch eine für Salz undurchlässige Membrane gedrückt. Da hierbei lediglich elektrische Energie für die Pumpen benötigt wird, die bei großen Anlagen sogar zum Teil zurück gewonnen wird (Druck -Rückgewinnung), kann der Energiebedarf einer solchen Anlage auf bis zu 7 kWh pro Tonne Trinkwasser reduziert werden. In kleineren Anlagen kann der Pump-druck nicht zurück gewonnen werden. Dann muss man mit einem Verbrauch von 30 bis 40 kWh pro Tonne Trinkwasser rechnen.

Bei der Elektrodialyse wird das Salzwasser mithilfe von so genannten Ionenaustauschermembranen elektrisch aufgeladen. Durch die Aufladung sammelt sich das Salz und kann entfernt werden. Der benötigte Strom hängt vom Salzgehalt des Wasser ab: Bei niedrigen Salzgehalten wie etwa bei salzhaltigen Quellen (stark ausgebeutete Süßwasserquellen in Meeresnähe) ist das Verfahren wesentlich günstiger (Energiebedarf 3 bis 8 kWh/t) als bei stark salzhaltigem Wasser (Energiebedarf bis 20 bis 30 kWh/t).

Meerwassserentsalzung entwickelt sich zum weltweiten Wachstumsmarkt

Heute existieren weltweit etwa 12.000 größere Anlagen zur Meerwasserentsalzung, die insgesamt 70 Millionen Kubikmeter Trinkwasser pro Tag produzieren – Tendenz steigend. Damit hat sich die Meerwasserentsalzung zu einem weltweiten Wachstumsmarkt entwickelt. Der Einsatz umweltschonender Energien bei der Meerwasserentsalzung ist somit eine wesentliche Aufgabe, vor der Forscher heute stehen. (idw)