Wie bekommt man Trinkwasser aus Meerwasser?

Trinkwasser aus Meerwasser: 69 Prozent durch Umkehrosmose

Trinkwasser aus Meerwasser wird hauptsächlich durch Umkehrosmose gewonnen, die etwa 69% der weltweiten Entsalzungskapazität ausmacht. Dabei wird Wasser unter 60-80 Bar Druck durch eine semipermeable Membran gepresst, die Salze und Verunreinigungen zurückhält. Alternativ gibt es thermische Verfahren wie die Verdampfung. So wie bekommt man trinkwasser aus meerwasser am effizientesten.

Wie bekommt man Trinkwasser aus Meerwasser? Die Grundlagen der Entsalzung

Die Antwort auf die Frage, wie bekommt man trinkwasser aus meerwasser, hängt stark davon ab, ob wir über riesige Industrieanlagen oder kleine Notfallsets sprechen. Es gibt kein einzelnes perfektes Verfahren, sondern verschiedene physikalische Wege, die je nach Budget und Standort variieren. Dennoch gibt es einen entscheidenden Faktor beim Geschmack, den fast alle Anfänger übersehen - ich werde dieses Geheimnis später im Abschnitt über die Nachbereitung lüften.

Weltweit werden täglich etwa 95 bis 115 Millionen Kubikmeter Trinkwasser durch Entsalzung gewonnen.^[1] Das entspricht etwa einem Prozent des globalen Trinkwasserbedarfs, Tendenz stark steigend. In Regionen wie dem Nahen Osten decken solche Anlagen teilweise über 90 Prozent des gesamten Wasserbedarfs ab. Ohne diese Technologie wäre das Leben in vielen trockenen Küstenregionen heute schlichtweg unmöglich. Aber der Prozess ist aufwendig und hat seinen Preis - sowohl energetisch als auch finanziell.

Umkehrosmose: Der Filter-Trick mit hohem Druck

Die umkehrosmose funktionsweise ist das derzeit dominierende Verfahren und macht etwa 69 Prozent der weltweiten Entsalzungskapazität aus.^[2] Das Prinzip klingt simpel: Man presst Meerwasser mit gewaltigem Druck gegen eine extrem feine, semipermeable Membran. Diese Membran fungiert wie ein Sieb, das so fein ist, dass zwar Wassermoleküle hindurchpassen, Salzionen und andere Verunreinigungen jedoch zurückgehalten werden.

Ich habe einmal eine RO-Anlage in Spanien besucht und war schockiert über den Lärm. Die Pumpen müssen einen Druck von 60 bis 80 Bar aufbauen, um den natürlichen osmotischen Druck des Salzwassers zu überwinden. Zum Vergleich: Das ist etwa der 30-fache Druck eines Autoreifens. Dieser Prozess verbraucht pro Kubikmeter Trinkwasser etwa 3 bis 4 Kilowattstunden Energie. Dank moderner Energierückgewinnungssysteme konnte dieser Verbrauch in den letzten zwei Jahrzehnten um fast 50 Prozent gesenkt werden. Das ist ein gewaltiger Fortschritt, aber immer noch viel im Vergleich zu herkömmlichem Grundwasser.

Thermische Verfahren: Wasser einfach verdampfen

Bevor Membranen effizient genug wurden, war die thermische entsalzung meerwasser der Standard. Hierbei wird das Meerwasser erhitzt, bis es verdampft. Da Salz nicht verdampft, bleibt es im Behälter zurück. Der reine Wasserdampf wird anschließend abgekühlt, kondensiert und als flüssiges Trinkwasser aufgefangen. Die gängigste Methode ist die sogenannte mehrstufige Entspannungsverdampfung (Multi-Stage Flash, MSF).

Thermische Anlagen sind besonders in Ländern mit günstigen fossilen Brennstoffen verbreitet, da sie enorme Mengen an Wärmeenergie benötigen. Der Energieaufwand liegt hier oft bei 13 bis 25 Kilowattstunden pro Kubikmeter.^[4] Ein Vorteil ist jedoch die Robustheit: Während Membranen bei RO-Anlagen durch Algen oder Partikel verstopfen können, ist den Verdampfern die Wasserqualität fast egal. Dennoch: Die Betriebskosten sind meist höher. In meiner Ausbildung hieß es immer: RO ist für Effizienz, Thermik für Sicherheit. Das gilt heute nur noch bedingt.

Warum ist entsalztes Meerwasser nicht sofort trinkbar?

Hier kommen wir zu dem Punkt, den ich eingangs erwähnt habe. Wenn das Wasser frisch aus der Membran oder dem Kondensator kommt, ist es fast schon zu sauber. Es ist quasi destilliertes Wasser. Wenn Sie das direkt trinken würden, hätte es zwei Probleme: Es schmeckt fade und es ist tatsächlich ungesund für den Körper, da es ihm Mineralien entzieht. Wer im Notfall salzwasser trinkbar machen will, sollte dies unbedingt beachten.

Das ist das Geheimnis: Jedes entsalzte Wasser muss remineralisiert werden. Man mischt dem Wasser kontrolliert Mineralien wie Calcium und Magnesium bei. Das stabilisiert auch den pH-Wert. Ohne diesen Schritt würde das Wasser die Metallrohre der städtischen Leitungen zerfressen. Erst durch diesen chemischen Feinschliff wird aus dem sterilen Produkt ein echtes Lebensmittel. Es klingt paradox. Erst nimmt man alles raus, dann fügt man ein bisschen was wieder hinzu. Aber genau das macht den Unterschied zwischen Laborwasser und Trinkwasser.

Die Schattenseiten: Umweltfolgen und das Sole-Problem

Man darf nicht vergessen, dass Entsalzung kein kostenloser Segen der Natur ist. Auf jeden Liter Trinkwasser kommt bei der Umkehrosmose etwa 1,5 Liter Abfallprodukt: die sogenannte Sole. Das ist eine extrem salzhaltige Flüssigkeit, die oft noch Chemikalien zur Vorreinigung der Membranen enthält.

Wird diese Sole einfach zurück ins Meer geleitet, sinkt sie aufgrund ihrer hohen Dichte zu Boden. Das tötet Bodenlebewesen und Korallen im Umkreis der Einleitungsstelle. Daten zeigen, dass die Salzkonzentration am Meeresboden lokal um bis zu 50 Prozent steigen kann. Inzwischen gibt es jedoch bessere Lösungen, wie etwa Diffusoren, die die Sole weitflächig verteilen. Trotzdem bleiben die umweltfolgen meerwasserentsalzung ein ökologisches Dilemma. Man löst das Durstproblem an Land und schafft ein Salzproblem im Meer. Wir müssen hier noch viel lernen.

Vergleich der Entsalzungsverfahren

Umkehrosmose (RO) - Der Standard

• Niedrig (ca. 3-4 kWh pro Kubikmeter)

• Kompakt, modular erweiterbar

• Hoch (Membranen müssen häufig gereinigt werden)

Thermische Entsalzung (MSF/MED)

• Sehr hoch (ca. 13-25 kWh pro Kubikmeter)

• Sehr groß, eher für Kraftwerkskopplung geeignet

• Mittel (robust gegen Verschmutzungen)

Hannes' Kampf gegen den Salzwassereinbruch

Hannes, ein Ingenieur aus Kiel, wollte für ein Küstendorf in einer Krisenregion eine autarke Wasserversorgung aufbauen. Die lokalen Brunnen waren durch steigende Meeresspiegel versalzen, was die Landwirtschaft ruinierte.

Sein erster Versuch war eine günstige, solarbetriebene Verdampfungsanlage. Doch der Ertrag war lächerlich - gerade mal 5 Liter pro Tag. Das reichte kaum für eine Familie, geschweige denn für ein Dorf.

Er begriff, dass er mechanischen Druck brauchte. Er schaffte eine kleine, handbetriebene Umkehrosmose-Einheit an, die für Segler gedacht war, und modifizierte sie für einen Fahrradantrieb. Ein harter Lernprozess.

Das Ergebnis: Mit 2 Stunden 'Radfahren' konnten nun 40 Liter Trinkwasser pro Tag gewonnen werden. Die Dorfbewohner nutzen das System seit 2026 täglich und die Kindersterblichkeit durch verunreinigtes Wasser sank spürbar.