Trinkwassergewinnung 02.07.2025, 17:30 Uhr

Mit der Sonne das Meerwasser entsalzen

Die Idee, Meerwasser zu entsalzen und als Süßwasser aufzubereiten, ist nicht neu. Nun haben Forschende dabei neben Sonnenlicht, ein neu entwickeltes Material eingesetzt. Es ist ähnlich wie ein Schwamm und brachte erstaunliche Ergebnisse.

Trinkwassergewinnung

Salziges Meerwasser lässt sich mit Hilfe der Sonne und mit einem neuartigen Hydrogel in Trinkwasser verwandeln.

Foto: Smarterpix/ Krakenimages.com

Der Großteil des weltweiten Wasservorkommens ist in Ozeanen gebunden und zu salzig, um direkt als Trinkwasser genutzt zu werden. Um Meerwasser trinkbar zu machen, kommen bisher energieintensive Entsalzungsanlagen zum Einsatz. Forschende haben nun ein neuartiges, schwammartiges Material entwickelt. Es nutzt Sonnenlicht sowie eine einfache Kunststoffabdeckung, um Salzwasser in Süßwasser zu verwandeln. In einem ersten Praxistest unter freiem Himmel konnte das System erfolgreich Trinkwasser aus Meerwasser gewinnen.

Forscher warnen: Klima verändert das Trinkwasser in Stauseen

Schon früher haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Materialien entwickelt, die mit Hilfe von Sonnenlicht Wasser reinigen oder entsalzen. Beispielsweise testete man ein Hydrogel, das von Luffa inspiriert ist und Polymere in seinen Poren enthält, an chrombelastetem Wasser. Wurde das Hydrogel durch Sonnenstrahlen erhitzt, verdampfte es rasch Wasser, das als sauberer Dampf aufgefangen werden konnte. Hydrogele sind weich, während sogenannte Aerogele eine festere Struktur besitzen und mit festen Poren ausgestattet sind. Diese Poren können sowohl flüssiges Wasser als auch Wasserdampf transportieren. Allerdings zeigte sich bei bisherigen Aerogelen, dass ihre Verdunstungsleistung mit zunehmender Größe nachlässt. Dieses Problem wollten Xi Shen, Professor an der Hong Kong Polytechnic University, und sein Team mit einem neuen Ansatz bei der Meerwasserentsalzung lösen.

Meerwasser entsalzen durch innovative Materialien

Die Forschenden entwickelten eine spezielle Paste aus Kohlenstoffnanoröhren und Zellulose-Nanofasern. Ein 3D-Drucker trug diese Paste schichtweise auf eine gefrorene Oberfläche auf. So entstand ein schwammartiges Material mit winzigen, vertikal verlaufenden Löchern von jeweils etwa 20 Mikrometern Breite. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler testeten das Material in quadratischen Stücken mit Größen von 1 bis 8 Zentimetern. Das Ergebnis: Größere Stücke arbeiten beim Entsalzen von Meerwasser genauso effizient wie kleinere – ein entscheidender Fortschritt gegenüber bisherigen Aerogelen.

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

Energie & Umwelt Jobs
Stadtwerke Lübeck Gruppe-Firmenlogo
Projektleiter:in Konzeption, Planung, Bau und Einsatz Fernwärmeanlagen Stadtwerke Lübeck Gruppe
Lübeck Zum Job 
Wirtschaftsbetrieb Hagen AöR-Firmenlogo
Bauingenieur*in Siedlungswasserwirtschaft - Grundstücksentwässerung (w/m/d) Wirtschaftsbetrieb Hagen AöR
Stadtwerke Tübingen-Firmenlogo
Ingenieur für Versorgungstechnik (m/w/d) Stadtwerke Tübingen
Tübingen Zum Job 
FERCHAU GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur Verfahrenstechnik / Anlagenbau (m/w/d) FERCHAU GmbH
Dortmund Zum Job 
TÜV NORD GROUP-Firmenlogo
Sachverständige:r im Bereich Anlagensicherheit Immissionsschutz und Störfallvorsorge TÜV NORD GROUP
Hamburg, bundesweit Zum Job 
Berliner Stadtreinigung (BSR)-Firmenlogo
Gruppenleiter:innen für Projektsteuerung und Projektleitung Anlagenbau (w/m/d) Berliner Stadtreinigung (BSR)
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Projektmanager*in/ Projektmitarbeiter*in (m/w/d) Flächenmanagement THOST Projektmanagement GmbH
Dresden, Berlin, Leipzig, Hamburg Zum Job 
3M Deutschland GmbH-Firmenlogo
Senior Research Product Development Engineer (R&D) - Electrical Markets (m/f/*) 3M Deutschland GmbH
Wirtschaftsbetrieb Hagen AöR-Firmenlogo
Werkstudent*in Siedlungswasserwirtschaft (w/m/d) Wirtschaftsbetrieb Hagen AöR
Dr. Born - Dr. Ermel GmbH-Firmenlogo
Projektleiter Ingenieur Abwasserbehandlung (m/w/d) Dr. Born - Dr. Ermel GmbH
Frankfurt am Main Zum Job 
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)-Firmenlogo
Leiter*in des Referates "Innerer Dienst" (m/w/d) Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Projektingenieur Wärme- und Kältetechnische Projekte (w/m/d) Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG
Esslingen am Neckar Zum Job 
TenneT TSO GmbH-Firmenlogo
Sachbearbeiter für Wandler in Umspannwerken (m/w/d) TenneT TSO GmbH
Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik-Firmenlogo
Ingenieurin / Ingenieur (w/m/d) für technische Gebäudeausrüstung, Infrastruktursicherheit und Hochverfügbarkeit im Referat I 24 "Sicherheit in Rechenzentren der Bundesverwaltung" Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik
Landeshauptstadt Hannover-Firmenlogo
Ingenieur*in - Versorgungstechnik oder Energie- und Gebäudetechnik Landeshauptstadt Hannover
Hannover Zum Job 
noris network AG-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) für Versorgungstechnik - Rechenzentrumsbau noris network AG
Nürnberg Zum Job 
Berliner Stadtreinigung (BSR)-Firmenlogo
Betriebsleiter:in Biogasanlage (w/m/d) Berliner Stadtreinigung (BSR)
Berlin-Ruhleben Zum Job 
swa Netze GmbH-Firmenlogo
Elektroingenieur (m/w/d) Einspeiseanlagen mit Führungsperspektive swa Netze GmbH
Augsburg Zum Job 
Regierungspräsidium Freiburg-Firmenlogo
Bachelor / Diplom (FH) (w/m/d) Bauingenieurwesen, Infrastruktur-, Umweltingenieurwesen Regierungspräsidium Freiburg
Freiburg Zum Job 
Regierungspräsidium Freiburg-Firmenlogo
Bachelor / Diplom (FH) Bauingenieurwesen, Infrastrukturingenieurwesen, Umweltingenieurwesen (m/w/d) Regierungspräsidium Freiburg
Freiburg Zum Job 

In einem weiteren Test platzierten die Forschenden das neu entwickelte Material in einem Becher mit Meerwasser und deckten es mit einer gewölbten, transparenten Kunststoffabdeckung ab. Das Sonnenlicht erwärmte die Oberseite des Materials und das Wasser verdampfte, während das Salz dagegen. zurückblieb. Der entstandene Wasserdampf kondensierte an der Innenseite der Kunststoffabdeckung und floss als sauberes Wasser an den Rand, von wo es in einen Trichter und schließlich in einen Auffangbehälter tropfte. Nach sechs Stunden unter Sonnenlicht konnte das System etwa drei Esslöffel Trinkwasser aus dem Meerwasser gewinnen.

Meerwasser entsalzen: Effizienz und Skalierbarkeit im Fokus

Ein zentrales Ergebnis der Studie ist die gleichbleibende Effizienz des Materials beim Entsalzen von Meerwasser. Während bisherige Aerogele bei zunehmender Größe an Leistungsfähigkeit verloren, bleibt das neue Material auch bei größeren Flächen effektiv. „Unser Aerogel ermöglicht eine vollständige Entsalzung in jeder Größe“, erklärt Xi Shen. Das eröffnet die Möglichkeit, das Verfahren flexibel an unterschiedliche Anforderungen und Standorte anzupassen. Das System benötigt keine externe Energiequelle außer Sonnenlicht.

Die Entwicklung des Materials basiert auf der Kombination von Kohlenstoffnanoröhren mit Zellulose-Nanofasern. Dies ermöglicht die Bildung der gleichmäßig verteilten, winzigen Poren. So kann das Sonnenlicht optimal genutzt und die Verdunstung des Wassers effizient gesteuert werden. Die einfache Konstruktion mit einer Kunststoffabdeckung trägt dazu bei, dass der Prozess unkompliziert und kostengünstig durchgeführt werden kann.

Meerwasser entsalzen: Unterstützung und Ausblick

Das neuartige Aerogel stellt eine vielversprechende Lösung für die Meerwasserentsalzung dar. Es zeichnet sich durch seine Skalierbarkeit und Energieeffizienz aus. Perspektivisch kann die Wasserversorgung weltweit damit nachhaltiger und unabhängiger von energieintensiven Technologien werden. Die Kombination aus schwammartigem Material, Sonnenenergie und einfacher Technik macht das System besonders attraktiv für den Einsatz in sonnenreichen und zugleich wasserarmen Regionen. Die Forschenden hoffen, dass ihre Entwicklung dazu beiträgt, den Zugang zu sauberem Trinkwasser weltweit zu verbessern.

Dieses Forschungsprojekt wurde finanziell unterstützt von der National Natural Science Foundation of China, dem Research Grants Council der Sonderverwaltungszone Hongkong, dem Environment and Conservation Fund der Sonderverwaltungszone Hongkong sowie der Hong Kong Polytechnic University. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden in den ACS Energy Letters der American Chemical Society veröffentlicht.

Ein Beitrag von:

  • Anke Benstem

    Anke Benstem ist freie Journalistin, Buchautorin und Texterin. Sie gehört zum Team von Content Qualitäten. Ihre Themen: Klima und Umwelt.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.