Wie man Süßwasser aus Meerwasser gewinnt: Entsalzung erklärt

Meerwasser in Trinkwasser umzuwandeln heißt Entsalzung. Da Süßwassermangel zunimmt, ist es eine kritische Technologie – in 180+ Ländern genutzt, produziert ~100 Mio. m³/Tag.

Dominante Technologie: Umkehrosmose (RO)

RO nutzt halbdurchlässige Membranen, die Wassermoleküle passieren lassen, aber gelöste Salze (Ionen), Organismen und Pathogene zurückhalten.

RO-Prozessschritte

1. Einlauf: Meerwasser über Offshore-Rohre entnommen (gesiebt zum Schutz Meereslebens).
2. Vorbehandlung: Kritisch. Entfernt Schwebstoffe, Organismen, Mikroben, die Membranen verunreinigen.
   • Sieben → Koagulation/Flockung → Medienfiltration (Sand, Anthrazit) → Kerzenfiltration (5–1 µm) → Antiscalant-Dosierung (verhindert CaCO₃, CaSO₄-Scaling) → Chloramin/UV (Biofouling-Kontrolle).
3. Hochdruckpumpe: Presst Zulauf auf 55–70 bar (800–1.000 psi) — überwindet osmotischen Druck (~27 bar für Meerwasser).
4. Membrantrennung: Spiralgewundene Polyamid-Dünnschicht-Verbund (TFC) Elemente. Zulauf teilt sich:
   • Permeat (Produktwasser): ~40–50 % Ausbeute. <400 ppm TDS (WHO-Standard <600 ppm).
   • Konzentrat (Lake): ~55–60 % des Flusses, ~70.000 ppm TDS.
5. Nachbehandlung: Remineralisierung (Ca/Mg-Härte, Alkalinität) für Geschmack/Korrosionsschutz; pH-Einstellung; Desinfektion (Chlor/UV).
6. Lake-Entsorgung: Diffusor-Ausläufe in Tiefe zur Verdünnung; oder Verdunstungsteiche (binnenländisch); oder Zero-Liquid-Discharge (ZLD) für Hochwert/Wiederverwendung.

Weitere Technologien

• Multi-Stage Flash (MSF) / Multi-Effekt-Destillation (MED): Thermische Destillation. Energieintensiv, aber robust für hohe Salzgehalt/Temperatur-Zulauf. Im Nahen Osten verbreitet (Kopplung mit Kraftwerken).
• Elektrodialyse (ED/EDR): Ionenselektive Membranen + elektrisches Feld. Besser für Brackwasser.
• Vorwärtsosmose, Membrandestillation, Solardestillate: Etablierend/Nischen.

Energie- & Umwelt-Herausforderungen

• Energie: RO: 3–4 kWh/m³ (theoretisches Min ~1 kWh/m³). Thermisch: 10–25 kWh/m³ + thermische Energie. Erneuerbare Kopplung (Solar PV, Wind) wachsend.
• Lake-Einfluss: Hypersalines, chemisch belastetes Abwasser kann benthische Ökosysteme schädigen. Diffusoren + Standortwahl mildern.
• Kosten: $0,50–1,50/m³ (RO, Großanlagen). Fallend durch Membran/Energie-Verbesserungen.

Globale Vorreiter

Saudi-Arabien (Ras Al Khair 1 Mio. m³/Tag), VAE (Taweelah 909.000), Israel (Sorek 624.000), USA (Carlsbad 204.000), Spanien, Australien, Chile, China.

Entsalzung ist nicht mehr "letzter Ausweg" – sie ist Mainstream-Wasserversorgungspfeiler für aride Küsten.