Technik: Berliner Startup revolutioniert Meerwasserentsalzung

Technik: Berliner Startup revolutioniert Meerwasserentsalzung

von Benjamin Reuter

Die Meere versorgen Millionen Menschen mit Trinkwasser. Das Startup Akvolution macht die Wasserentsalzung effizienter.

Auch in diesem Jahr ist WiWo Green Medien-partner der GreenTec Awards, einem der größten Preise für grüne Technologien, Initiativen und Unternehmen in Europa. Die Awards werden am 4. Mai in München verliehen. Der Gewinner in der Kategorie Startup ist das Berliner Unternehmen Akvolution. Was deren Innovation so besonders macht, lesen Sie hier:

Der Mangel an Trinkwasser ist eines der größten Probleme der Menschheit. Laut Untersuchungen der Vereinten Nationen haben derzeit rund 800 Millionen Erdenbewohner keinen Zugang zu der lebensnotwendigen Ressource. In den nächsten Jahrzehnten könnten es in Folge von Bevölkerungswachstum und Klimawandel noch zwei Milliarden Menschen mehr werden.

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Eine Lösung für das Problem - zumindest für die mehr als drei Milliarden Menschen, die weniger als 200 Kilometer von den Ozeanen entfernt wohnen - ist die Entsalzung von Meerwasser.

Vor allem die Staaten in der Golfregion und im Nahen Osten nutzen diese Möglichkeit schon seit längerem, um ihre Bevölkerung und Landwirtschaft mit Wasser zu versorgen. Allein Israel will bis 2016 mehr als die Hälfte seines Frischwasserbedarfs durch entsprechende Anlagen decken.

Nachdem erst kürzlich im US-Bundesstaat Kalifornien eine der schlimmsten Dürren der jüngeren Vergangenheit endete, wollen auch die Amerikaner in den kommenden Jahren mehrere Milliarden Dollar in die Meerwasserentsalzung investieren. Eine Anlage, die nördlich von San Diego entsteht, soll Wasser für mehr als drei Millionen Menschen liefern.

Der Markt für Technologien, die Meerwasser vom Salz befreien, ist deshalb gewaltig.

"Weltprobleme lösen" als UniprojektDavon will auch das Startup akvolution aus Berlin profitieren. Gegründet wurde das Unternehmen von Studenten der Technischen Universität der Stadt. Gäbe es eine typische Startup-Story, dann wäre es die von Matan Beery (33), Johanna Ludwig (27) und Lucas León (29).

Denn die Entwicklung der Technologie von akvolution begann in monatelanger Kleinarbeit in Bibliotheken und den Laboren der TU-Berlin. Für seine Dissertation ging der Verfahrenstechnik-Student Matan Beery vor sechs Jahren der Frage nach, mit welcher Technologie sich Meerwasser am effizientesten reinigen lässt. Die Reinigung ist nötig, bevor die Entsalzungsanlagen das Wasser nutzbar machen.

Die Notwendigkeit für die Forschungsarbeit war einfach, wie Johanna Ludwig erklärt, die später zur Forschungsgruppe von Beery dazukam: "Die verfügbaren Verfahren reinigen das Meerwasser nicht vollständig von Algen und Schmutz, außerdem sind sie vergleichsweise teuer und energieaufwendig."

Karpfenzucht als VorbildBeery stieß bei seiner Analyse von Alternativen auch auf einen Prozess, den Karpfenzüchter einsetzen, um die Becken frei von Algen zu halten: Wie in einem Aquarium drücken Pumpen dabei Luftblasen in das Wasser, an die sich die Algen binden (in der Fachsprache nennt sich das Verfahren "Dissolved Air Flotation"). Anziehend finden sich Sauerstoff und Wasserpflanzen, weil sie unterschiedlich elektrisch geladen sind.

Dieser Prozess, das merkte Beery schnell, bot eine Lösung für eines der größten Probleme der Meerwasserentsalzung. Denn durch schlechte Vorreinigung verstopfen Algen regelmäßig die Salzfilter in den Anlagen. Mehr als 60 Prozent der Ausfälle, so haben es die akvolution-Gründer berechnet, gehen auf Algen zurück. Vor allem im Frühjahr sorgt die Algenblüte in den Golfstaaten regelmäßig für teure Schäden und Stillstand bei der Entsalzung.

Das ließe sich mit der Karpfentechnik ändern, dachte sich Beery. Unterstützt von seinen Professoren und seiner Kommilitonin Johanna Ludwig begannen die TU-Forscher das System im Labormaßstab aufzubauen.

Die Schwierigkeit bestand vor allem darin, das System aus dem Karpfenteich auf den Einsatz mit Meerwasser zu trimmen. Dafür mussten die Blasen mit einer Größe von einem zehntel Millimeter in das veralgte Wasser strömen.

Test am Stadtkanal2013 war es dann soweit: Nachdem im Labor die ersten Tests erfolgreich waren, installierte akvolution den ersten Prototyp im Containermaßstab in Berlin. Am Landwehrkanal, der den Westen der Stadt auf rund zehn Kilometer Länge durchschneidet, testeten die Studenten die Leistungsfähigkeit der Technik. Denn auch der Berliner Fluss erlebt regelmäßig eine Algenblüte. Schon ein Jahr zuvor hatten sich die Studenten ihre Entwicklung patentieren lassen.

Finanzielle Unterstützung und Business-Know-How erhielten die Gründer, die sich 2013 offiziell zum Unternehmen akvolution zusammenschlossen, durch ein Stipendium der europäischen Startup-Initiative Climate-Kic. Einige Monate später kam dann noch die Förderung durch das Exist-Programm hinzu, mit dem die Bundesregierung vielversprechende Jungunternehmen unterstützt.

Insgesamt hat akvolution bisher 570.000 Euro eingesammelt. 25.000 Euro haben die jungen Gründer selbst in ihr Unternehmen investiert, das mittlerweile neun Mitarbeiter hat. 

Der Test am Landwehrkanal in Berlin im vergangenen Jahr war erfolgreich. Von der Expertise der akvolution-Ingenieure ist mittlerweile auch der Technikriese ThyssenKrupp überzeugt, der sich von ihnen bei der Wasseraufbereitung beraten lässt. Und auch das nächste Projekt haben die Gründer schon in Angriff genommen: Im Aquadom in Berlin, einem der größten Salzwasser-Aquarien in Europa, sorgt neuerdings eine Anlage des Startups für klares Wasser.

90 Prozent EnergieersparnisDas Ergebnis der Entwicklung an der TU-Berlin und das eigentliche Produkt von akvolution ist ein Schiffscontainer, der bis 800 Kubikmeter Wasser pro Tag reinigt. Das entspricht der Wassermenge aus rund 6500 Badewannen. Neben dem Luftfilter, der die Algen bindet, reinigt zusätzlich ein Keramikfilter das Wasser. Auf diese Weise gesäubert kann das Wasser in die eigentliche Anlage zur Entsalzung fließen.

Dafür wird der Container einfach vor der Entsalzungsanlage installiert. Aktuell verfügbare Technologien verbrauchen mehr als eine Kilowattstunde Strom, um zehn Kubikmeter Wasser vorzureinigen. "Wir brauchen nur rund ein Zehntel der Energie", verspricht Johanna Ludwig. Der Grund ist die effiziente Reinigung des Wassers mit den Luftbläschen.

Schon bald soll erstmals ein Container von akvolution in den Golfstaaten beweisen, dass die Technik für die Meerwasser-Aufbereitung geeignet ist. Eine Anlage soll rund 150.000 Euro kosten.

Das ist nicht unbedingt billiger als heute verfügbare Konkurrenztechniken. Allerdings verspricht akvolution rund 20 Prozent niedrigere Betriebskosten durch die effizientere Reinigung. Hinzu kommt der Vorteil für die Umwelt, wenn der Strom für den Reinigungsprozess aus fossilen Energien wie Erdgas oder Öl stammt. Die Effizienz ihres Systems sei sogar noch steigerbar, glaubt Lucas León, der Marketingdirektor des Startups.

Läuft alles nach Plan, will akvolution künftig einen "Milliardenmarkt" erobern, wie Johann Ludwig sagt.

Nicht nur für die Studenten wäre das ein beachtlicher Erfolg. Berlin und damit Deutschland könnten zeigen, dass nicht nur deutsche Internet-Startups gute Ideen haben - sondern auch Unternehmen, die mit ihren Innovationen etwas für die Umwelt tun.

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Am Sonntag den 4. Mai sind die Gründer von Akvolution in München bei der Preisverleihung der Greentec Awards zu sehen. Bei WiWo Green können Sie die Gala ab 19:30 Uhr im Livestream verfolgen.

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