Technologie
Premium All-in-One Watermaker
Entsalzungsanlage für frisches Trinkwasser an Bord mit kompaktem Design, einfachster Installation & kompromissloser Industrie-Qualität.
Grundlagen der
Meerwasserentsalzung
Grundlagen der Meerwasser-
entsalzung
Im Laufe der Jahre gewann die RO-Technologie zunehmend an Bedeutung, da die Anforderungen der Industrie an die Schonung und Sicherung von Frischwasser stetig wuchsen.
Mit der Zeit wurden die RO-Technologien immer robuster, und mit der Einführung der bis heute verfügbaren RO-Filtersysteme Ende der 1970er-Jahre setzte sich die Meerwasserentsalzung mittels Umkehrosmose und Nanofiltration zunehmend durch und erfreute sich wachsender Beliebtheit.
Wassermoleküle werden dabei in Zellen hinein- oder aus ihnen heraus transportiert. So ist die Osmose unter anderem dafür verantwortlich, dass Pflanzenwurzeln Wasser aus dem Boden aufnehmen können.
Befindet sich jedoch in einer Kammer eine höher konzentrierte Lösung (z. B. Meerwasser), wandern die Wassermoleküle ausschließlich von der Seite mit der verdünnten Lösung (Frischwasser) durch die Membran. Infolgedessen sinkt dort der Wasserstand, während er auf der Seite der konzentrierten Lösung ansteigt, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Dieses Gleichgewicht entsteht durch den osmotischen Druck, der sich durch den erhöhten Wasserstand auf der konzentrierten Seite aufbaut und der der Tendenz der Wassermoleküle entgegenwirkt, weiter durch die semipermeable Membran zu strömen.
Der erwähnte osmotische Druck ist der entscheidende Parameter, der im Umkehrosmoseprozess genutzt wird. Sobald der Druck auf der Seite der konzentrierten Lösung im Vergleich zur Seite der verdünnten Lösung durch äußeren Druck erhöht wird, wird das reine Lösungsmittel durch die semipermeable Membran von der hochkonzentrierten zur niedrig konzentrierten Seite gepresst (Abbildung 2).
Dieser Umkehrosmoseprozess wird in allen heute verfügbaren Meerwasserentsalzungsanlagen eingesetzt – unabhängig von der Größe des Systems.
Alle auf dem Markt erhältlichen Watermaker nutzen den zuvor beschriebenen Umkehrosmose-Prozess. In Abbildung 3 ist der typische Aufbau eines AQUAbibe-Watermakers an Bord dargestellt.
Eine Hochdruckpumpe erzeugt den erforderlichen Druck des Zulaufstroms (Meerwasser), der direkt in die RO-Membranen geleitet wird. Auf der Austrittsseite der Membranen befindet sich ein Hochdruckventil, mit dem der Druck in den Membranen eingestellt wird. Der typische Betriebsdruck beträgt 55 bar (800 PSI).
Bei diesem Aufbau durchdringt ein kleiner Anteil (bis zu 15 %) des geförderten Meerwassers die Membranen und wird zu frischem Trinkwasser. Das verbleibende Volumen von ca. 85 % des Meerwassers wird als Sole (Brine) bezeichnet und zurück ins Meer geleitet.
Über mehrere Ventile kann der Durchfluss gesteuert und das Frischwasser in den Bordtank geleitet werden. Zusätzlich ermöglichen weitere Ventile das Konservieren (Pickling) des Systems, sodass das Boot über mehrere Monate gelagert werden kann, ohne den Watermaker zu beschädigen.
Figure 3 Schematic process of Reverse Osmosis Seawater Desalination
