RUB-Maschinenbauer entwickeln neues Verfahren zur Meerwasserentsalzung

Mit Sonnenlicht zum Trinkwasser – Bochumer Meerwasserentsalzung nutzt Solarenergie – RUB-Maschinenbauer entwickeln neues Verfahren und Prototyp

Um aus Salz- Trinkwasser zu gewinnen, brauchen die Bochumer Maschinenbauer kein riesiges Kraftwerk an der Meeresküste: In den Werkhallen der Fakultät für Maschinenbau steht ein eher unscheinbarer Prototyp, der mehr kann als heutige Anlagen. Er basiert auf einem neuen Verfahren, das der ehemalige Mitarbeiter Dr. Thomas Brendel an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt hat. Dabei nutzt er Sonnenenergie, die in einem geschlossenen, rückgekoppelten System effizient eingesetzt werden kann. Das äußerst preisgünstige und einfache Verfahren könnte in Zukunft die Trinkwasserversorgung in wasserarmen Ländern verbessern.

Entsalzung belastet die Umwelt

Das Problem an bisher eingesetzten Verfahren zur Meer- oder Brackwasserentsalzung ist der enorm hohe Energiebedarf der Anlagen. Als Energiequelle dienen meist fossile Brennstoffe wie Öl oder Erdgas – die Belastung des Klimas durch den Ausstoß von Kohlendioxid ist entsprechend hoch. 48 Prozent der weltweiten Anlagenkapazität entfallen auf die Anrainerstaaten des Arabischen Golfs, Meerwasserentsalzung können sich heute fast ausschließlich reiche Länder leisten.

Ein Prototyp aus dem Baumarkt

Das neue Bochumer Verfahren hat hingegen gleich mehrere Vorteile: Es entlastet die Umwelt, es ist klein und platzsparend. „Die einzelnen Komponenten des Prototypen sind herkömmliche Produkte aus heimischen Baumärkten“, sagt Juniorprofessor Marcus Petermann vom Lehrstuhl für Partikeltechnologie und Partikeldesign. Insgesamt kostete die Anlage 10.000 Euro, ca. 5.000 entfielen auf Sachkosten und 5.000 auf die Arbeitszeit. „Bei industrieller Serienfertigung ließen sich die Kosten noch deutlich senken“, so Petermann.

Und so funktioniert es

Als Trägergas dient Luft, so dass die Anlage insgesamt mit niedrigeren Temperaturen arbeiten kann als herkömmliche Verfahren. Das salzige Wasser wird erwärmt und rieselt durch einen so genannten Verdunstungsbefeuchter, der die einströmende Luft erwärmt und zusätzlich mit Wasserdampf aus dem Meerwasser anreichert. Am Entfeuchter wird die Luft dann kondensiert: Das gewonnene, reine Wasser fließt aus der Anlage heraus, die übriggebliebene Salzlösung (Sole) wird im Kreislauf wieder der Ausgangsflüssigkeit zugeführt.

Leistungsfähig und vielseitig

Das Verfahren ist nun soweit ausgereift, dass es mit wenigen Sonnenkollektoren arbeiten kann. Bei zehn Sonnenstunden ergibt sich bei diesem Verfahren eine Produktrate von 20 Litern Wasser pro Quadratmeter Kollektorfläche und Tag. „Die Anlage ist zwar für Solarenergie konzipiert“, sagt Petermann, „sie lässt sich aber auch mit anderen Energiequellen betreiben wie Abwärme, zum Beispiel von Dieselmotoren. Denkbar wäre damit etwa auch ein Einsatz auf Schiffen, um Trinkwasser zu gewinnen.“ Seinen ersten Einsatz hat der Prototyp jedoch erst mal im neuen Schülerlabor der RUB: Die Anlage ist transportabel und dient in Zukunft auch Schülern, um in Projektwochen mit dem Entsalzungsverfahren zu experimentieren.

Die Quelle des Lebens

In vielen Ländern kann der Bedarf an sauberem Trinkwasser nicht mehr gedeckt werden. Nach Angaben der Vereinten Nationen leiden bereits heute etwa zwei Milliarden Menschen unter einem Mangel an sauberem Trinkwasser. Zwölf Millionen Menschen sterben jährlich an Krankheiten, die durch verunreinigtes Wasser hervorgerufen werden. Während sich die Weltbevölkerung in den vergangenen 70 Jahren verdreifacht hat, ist der Frischwasserverbrauch in dieser Zeit um das Sechsfache gestiegen. „Wasser, die Quelle des Lebens“ wird im 21. Jahrhundert daher eines der zentralen Themen sein – bezahlbare und saubere Lösungen wie das Bochumer Verfahren leisten hier einen entscheidenden Beitrag.

Weitere Informationen

Juniorprofessor Dr.-Ing. Marcus Petermann, Lehrstuhl für Partikeltechnologie und Partikeldesign der Ruhr-Universität Bochum, IB 6/128, Tel. 0234/32-26442, E-Mail: petermann@vtp.ruhr-uni-bochum.de
Dr.-Ing. Thomas Brendel, Entwicklungsingenieur bei der Rexxon GmbH, Kiel, E-Mail: t.brendel@rexxon.de