Salziges und schmutzigesWasser trinken?

In einer vorherigen Ausgabe berichteten wir über die duale Ausbildung zum Umwelttechniker und die damit verbundenen Herausforderungen und Ausbildungsinhalte. Eine Herausforderung der Umwelttechnik ist die Wasserver- und entsorgung für die Bevölkerung, Industrie und Landwirtschaft. Die Entwässerung und Aufbereitung von Wasser in Städten ist hochtechnisiert und spezialisiert, so dass es in Deutschland eine eigene Ausbildung zur Fachkraft für Abwassertechnik gibt.

Doch wie sieht es in Ländern und Gegenden mit fehlender Infrastruktur und niedrigem Bildungsgrad aus? Wie macht man schlammiges oder salziges Wasser trinkbar und kann es sich lohnen, in trockenen Regionen Eiswürfel zu produzieren?

Wasser ist nicht gleich Wasser

Etwa 71 Prozent der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, wovon sich 96,5 Prozent in den Ozeanen befinden. Andere Fundorte für Wasser sind Wasserdampf (z.B. Nebel), Gletscher, Flüsse, Seen etc.. Meerwasser jedoch, ist salzig und schon als Kind wird uns beigebracht, dass man Salzwasser nicht trinken darf. Aber woran liegt das? Salzwasser stillt keinen Durst. Au-Berdem steigt der Osmosedruck im Körper, wodurch den Zellen Wasser entzogen wird. Die Nieren versuchen den erhöhten Salzgehalt im Körper zu kompensieren (dazu wird nicht versalzenes Wasser zum „durchspülen* benötigt). Die Folge: angeschwollene Gliedmaßen, Nierenversagen und ironischerweise Tod durch Verdursten.

Eine weitere, allerdings menschengemachte, Form der Verunreinigung geht auf Chemikalien zurück, welche im großen Stil in Flüsse und Seen geleitet werden. Dadurch wird das Wasser, nicht nur für Menschen, ungenießbar gemacht. Teilweise sind diese Verunreinigungen weder optisch noch geschmacklich er-kennbar. Gleiches gilt für Krankheitserreger, welche sich ebenfalls besonders in stillen Oberflächengewässern wiederfinden.Dennoch benötigen wir sauberes Wasser, welches leider immer knapper wird. In Saudi-Arabien stammen bereits 70 Prozent des Trinkwassers aus dem Persischen Golf und dem Roten Meer.

Dort gibt es über 200 Kraftwerke, welche sich mit der Trinkwas-serproduktion beschäftigen und allein die Arabischen Emirate sind bemüht, diese Zahl in naher Zukunft zu verdoppeln.

Gängige Entsalzungsverfahren

Eine gängige Form der Salzwasseraufbereitung, ist die Des-tillation. Hierbei wird Wasser erwärmt und der an kalten Oberflächen kondensierende Dampf gesammelt. Zu beobachten ist dieser Vorgang in der heimischen Küche beim Nudelkochen.Das salzige Nudelwasser verdampft, kondensiert am Topfde-ckel, schmeckt dann nicht mehr salzig.Natürlich benötigt man größere Anlagen, um ein Dorf oder gar eine ganze Metropole dauerhaft mit Trinkwasser zu versorgen.

Einfach die Anzahl der Kochtöpfe zu erhöhen und den heimischen Herd durch viele Holzfeuer zu ersetzen ist nicht nur unglaublich aufwendig, sondern auch im Hinblick auf die Ener-giebilanz und den Raumnutzungsgrad äußerst ineffizient. Des Weiteren sind nachwachsende Rohstoffe wie Holz nicht unendlich verfügbar und das durchschnittliche Holzfeuer verbrennt eher ineffizient.Das am häufigsten eingesetzte Verfahren zur Meerwasser-entsalzung ist die sogenannte mehrstufige Entspannungsver-dampfung. Hierbei wird die Abwärme von Verbrennungs- oder Atomkraftwerken für die Verdampfung genutzt. Aus dieser Kombination ergeben sich äußerst große und komplexe Anla-gen, wie zum Beispiel „Dschabal Ali" in den Vereinigten Arabischen Emiraten.

Schematische Darstellung einer mehrstufigen Entspannungsverdampfung.

Was aber, wenn man gerade kein Atomkraftwerk im Garten stehen hat? Nun, dann bliebe einem noch die Möglichkeit auf solare Wasserentsalzungsverfahren zurückzugreifen. Diese gibt es in teilweise sehr komplexen Ausführungen mit sehr hohen Wir-kungsgraden. Allerdings sind solche Anlagen ebenfalls ziemlich groß und so ziemlich das Gegenteil von billig. Der Betrieb und die Wartung sind außerdem auch nicht ganz einfach. Was also, wenn man weder Fachkräfte noch ein Multimillionenbudget zur Verfügung oder ganz einfach keinen Platz hat? Wer nach einer Havarie in einer aufblasbaren Rettungsinsel auf dem Meer treibt, hat all dies sicher nicht.

Genau hierfür gibt es so genannte Osmosefilterpumpen im Kleinstformat. In diesen wird das Wasser mit hohem Druck durch eine semipermeable Membran gepresst, wo Wassermo-leküle durchpassen, Salzkristalle und Schmutzpartikel jedoch nicht.

Alternative Entsalzubgsverfahrungen

Ein weiteres Konzept beschäftigt sich mit dem Gegenteil des Erhitzens. Durch Abkühlen von Meerwasser entstehen Eiskris-talle, welche frei von Salz und Schmutz sind. Wasser gefrieren zu lassen, benötigt theoretisch weniger Energie, als es bis zum Siedepunkt zu erhitzen. In der Praxis gibt es jedoch noch keine effizienten Prototypen (Stand: September 2019), welche eine zuverlässige Trennung von Lauge und Trinkwasser bewerkstelligen können.