Entsalzung: High-Tech-Membran liefert Trinkwasser nur durch Motor-Wärme
Die Zuladung von Trinkwasser können sich solche Containerschiffe künftig wohl sparen.
Die "MSC Texas" klingt zwar nach wildem Westen, doch das Containerschiff gehört der Reederei NSB in Buxtehude. Doch auch wenn auf dem Schiff keine Colts rauchen, ist es aus einem anderen Grund einzigartig: An Bord gibt es nun eine hochmoderne Anlage zur Entsalzung von Meerwasser.
Bei der Entstehung halfen die Mahle Industriefiltration in Monheim bei Düsseldorf und Andrea Hagedorn vom Institut für Prozess- und Anlagentechnik der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH). „Die Membran-Destillation vereint erstmals die derzeit gängigen Verfahren zur Meerwasserentsalzung und ist energieeffizienter und somit umweltfreundlicher“, so der TUHH-Forscher.
Besagte Membran ist das Kernstück: Sie ist hydrophob, weist also Wasser ab, und auch Salz kommt nicht durch. Im Gegensatz zu sogenannten freien Wassermolekülen, also Wasserdampf. Um sie ein wenig auf Trab zu bringen, wird das Salzwasser unter der Membran auf 60 Grad Celsius erwärmt. Dazu reicht die Abwärme der Schiffsmotoren.
Viel mehr Energie ist nicht nötig, um den Entsalzungsprozess in Gang zu halten. Pro Tag produziert die Anlage 6000 Liter Trinkwasser - und macht damit die zuvor installierte Vakuum-Verdampfungsanlage überflüssig.
Entsalzung nicht nur für unterwegs
Bei dieser war eine Temperatur von 100 Grad und mehr nötig, denn das Wasser musste dampfen. In einem kühleren Bereich kondensiert der Dampf zu Trinkwasser. Bei der Umkehrosmose ist hoher Druck nötig, um Wasser durch eine Membran zu pressen, die Salzmoleküle zurückhält. Die neue Membrandestillation umgeht also zwei Nachteile gleichzeitig.
Seit vier Jahren arbeiten Hagedorn und Forscher der Institute für Wasserressourcen und Wasserversorgung sowie für Elektrische Energiesysteme und Automation an dem Projekt. Eine Testanlage installierten die Forscher auf der deutschen Hochseeinsel Helgoland. Als sie zuverlässig lief, holten die Wissenschaftler die Mahle Industriefiltration mit an Bord, deren Ingenieure die Anlage zur Membrandestillation bauten.
Die Membran funktioniert ähnlich wie Funktionstextilien, die Wasser abweisen, Luftmoleküle aber durchlassen, sodass der Träger der Kleidung nicht ins Schwitzen gerät. „Bis heute kamen Verfahren unter Anwendung des Membrandestillationsprinzips noch nicht industriell und im großen Rahmen zum Einsatz“, sagt Hagedorn. Wobei es ja nicht unbedingt ein Schiff sein muss. Auch in Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung könnte die Technik eingesetzt werden.
