Membran im Test 18.05.2016, 09:42 Uhr

Wärme von Schiffsmotoren genügt zur Entsalzung von Meerwasser

Eine Filteranlage, die salziges Meerwasser in Trinkwasser verwandelt, wird gerade bei einer Fahrt des Containerschiffs MSC Texas von Hamburg nach Indien auf Herz und Nieren geprüft. Der Clou: Als Energiequelle nutzt die Anlage die Abwärme der Schiffsmotoren. 

MSC New York im Hafen von Felixstone: Das Schwesterschiff, die MSC Texas, ist derzeit mit einer neuartigen Filteranlage für Trinkwasser auf dem Weg von Hamburg nach Indien. Die Anlage benötigt nur die Abwärme der Schiffsmotoren, um aus Salzwasser Trinkwasser zu filtern. Die Demonstrationsanlage der TU Hamburg kann täglich 6000 Liter Trinkwasser hersteller.

MSC New York im Hafen von Felixstone: Das Schwesterschiff, die MSC Texas, ist derzeit mit einer neuartigen Filteranlage für Trinkwasser auf dem Weg von Hamburg nach Indien. Die Anlage benötigt nur die Abwärme der Schiffsmotoren, um aus Salzwasser Trinkwasser zu filtern. Die Demonstrationsanlage der TU Hamburg kann täglich 6000 Liter Trinkwasser hersteller.

Foto: MSC

Seit vier Jahren tüfteln Wissenschaftler der TU Hamburg in einer Forschungskooperation mit dem Filterspezialisten Mahle an dem neuen Verfahren der Frischwassererzeugung, das über Membran-Destillation funktioniert. Nach einem Feldversuch auf Helgoland soll die neue Anlage nun auf dem Containerschiff MSC Texas den Praxistest bestehen und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten erprobt werden. Die neue Membrananlage wird parallel zu einer herkömmlichen Entsalzungsanlage auf dem Containerschiff erprobt.

Membran ist wasserabweisend und lässt keine Salzmoleküle durch

Die industrielle Demonstrationsanlage, die jetzt unter realen Bedingungen systematisch getestet wird, ist von der Firma Mahle Industriefiltration aus Monheim bei Düsseldorf gemeinsam mit dem Institut für Prozess- und Anagentechnik der TU Hamburg entwickelt und gebaut worden.

Begleitet wird die Anlage in den ersten drei Wochen der Reise nach Indien von Andrea Hagedorn von der TU. „Die Membrandestillation vereint erstmals die derzeit gängigen Verfahren zur Meerwasserentsalzung und ist energieeffizienter und somit umweltfreundlicher“, sagt die Wissenschaftlerin.

Forscherin Andrea Hagedorn vor der Filteranlage zur Herstellung von Trinkwasser aus Meerwasser auf der MSC Texas, die derzeit unterwegs nach Indien ist.

Forscherin Andrea Hagedorn vor der Filteranlage zur Herstellung von Trinkwasser aus Meerwasser auf der MSC Texas, die derzeit unterwegs nach Indien ist.

Foto: Hagedorn/TU Hamburg

Bei der neuen Technologie wird eine hydrophobe, also wasserabweisende Membran in einem thermischen Trennverfahren eingesetzt. Da bei diesem Verfahren weder ein Vakuum wie beim Verdampfer, noch hoher Druck wie bei der Umkehrosmose notwendig sind, verringert sich der Energiebedarf der Anlage signifikant.

Besonders spannend ist die Tatsache, dass die wartungsarme Anlage bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen ab 60 °C betrieben wird. Sie kommt also mit der nutzbaren Abwärme der Schiffsmotoren hervorragend aus. Zusätzliche Energie wird kaum benötigt.

6000 Liter Trinkwasser kann die Anlage pro Tag liefern

Die auf der MSC eingebaute Versuchsanlage hat eine Kapazität von 6000 l Trinkwasser pro Tag und steht neben der fest installierten Vakuum-Verdampfungsanlage. Beide Anlagen werden nun parallel betrieben und liefern Vergleichsdaten wie Temperatur, Volumenstrom oder Leitfähigkeit.

Der Praxistest soll die deutlich höhere Energieeffizienz der neuen Anlage bestätigen. Anders als beim herkömmlichen Verfahren muss das Wasser nicht mehr auf 100 °C erhitzt werden, damit es verdampft. Außerdem hält die neue Membran Salzmoleküle zurück, ohne das wie bislang hoher Druck notwendig ist.

Membranverfahren kennt man bereits seit längerem. So nutzen die bekannten Gore-Tex-Funktionstextilien ebenfalls mikroporöse Membrane. „Doch bis heute kamen Verfahren unter Anwendung des Membrandestillationsprinzips noch nicht industriell und im großen Rahmen zum Einsatz“, schildert Forscherin Hagedorn. „Dabei bietet dieses Verfahren noch zusätzlich ein breites Anwendungsspektrum und ist eben nicht nur auf die Entsalzung begrenzt.“ Das soll sich mit dieser neuen Anlagengeneration ändern.

Saarbrücker Forscher entsalzen mit Stromspannung

Eine andere Art der Wasserentsalzung verfolgen die Ingenieure an der Universität des Saarlandes. Dabei saugen Elektroden aus Aktivkohle unterstützt von elektrischer Energie die Bestandteile des Salzes auf.

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