Trinkwasser: Osmose-Entsalzung von Meerwasser wird unverzichtbar für weltweiten Bedarf

Brunnen, Flüsse und Klärwerke können globale Versorgung nicht gewährleisten

Chip entsalzt Meerwasser
Chip entsalzt Meerwasser

New Haven (USA) - Etwa 900 Millionen Menschen weltweit können heute kein sauberes Wasser trinken. Zudem lebt ein Drittel der Erdbevölkerung in Wassermangel-Gebieten. Da sich diese Zahlen bis zum Jahr 2025 verdoppeln könnten, wird die Entsalzung von Meerwasser immer wichtiger. Zu diesem Ergebnis kommen Wissenschaftler, die das Potenzial der verfügbaren Wasserquellen global analysiert haben. Ihr Ergebnis: Allein über Klärwerke, Seen, Flüsse, Brunnen und den besten Maßnahmen zum Wassersparen kann die bis 2050 auf neun Milliarden Menschen anwachsende Erdbevölkerung nicht mit Trinkwasser versorgt werden. Ihre Analyse, die auch den wachsenden Energiebedarf der Wasseraufbereitung herausstellt, veröffentlichen sie in der Zeitschrift "Science".

"In den kommenden Jahrzehnten erhöht der Bevölkerungszuwachs, die Verstädterung und die Industrialisierung die Nachfrage nach Trinkwasser", schreiben Menachem Elimelech und William Phillip von der Yale University in New Haven. Um die klaffende Lücke schließen zu können, werden allein bis 2016 Meerwasser-Entsalzungsanlagen für 38 Milliarden Kubikmeter pro Jahr entstehen. Das sind doppelt so viele wie noch 2008. Setzen heute vor allem die trockenen Golfstaaten noch auf die sehr energieintensive Entsalzung durch Verdampfung, sehen die beiden Forscher auch in anderen Ländern ein großes Potenzial im Ausbau der energieeffizienteren Methode der Umkehrosmose.

Bei der Umkehrosmose wird mithilfe einer möglichst langlebigen Membran das Salz aus dem Meerwasser herausgefiltert. Modernste Pilotanlagen in Spanien oder Israel benötigen dazu heute zwischen drei bis vier Kilowattstunden Energie pro Kubikmeter. Der eigentliche Entsalzungsprozess der Osmose ist dank effizienter Pumpen und ausgereifter Membranen bereits gut optimiert. Mit gut 1,5 Kilowattstunden pro Kubikmeter Wasser benötigt er nur eine halbe Kilowattstunde mehr als das theoretische Minimum. Die Gewinnung und grobe Säuberung des Meerwassers vor dem Osmoseprozess und die Nachbereitung der salzreichen Abwässer müssten dagegen noch weiter verbessert werden, um den Energiebedarf weiter senken zu können.

Allein für Spanien mit seinen ausgedehnten Obst- und Gemüseplantagen im Süden könnte sich dieser Aufwand lohnen. Denn um die von Wüstenbildung bedrohte Region bewässern zu können, plant das Land die Gewinnung von einer Milliarde Kubikmeter Trinkwasser aus Entsalzungsanlagen. Um die allein dazu nötigen 4000 Gigawattstunden Energie gewinnen zu können, wären etwa 25 große Solarkraftwerke auf einer Fläche von rund 13 Millionen Quadratmetern nötig. "Für wasserarme Länder, die bereits alle anderen Quellen ausgeschöpft haben, wird Meerwasserentsalzung der einzige Weg sein, um Landwirtschaft und Bevölkerung versorgen und die ökonomische Entwicklung unterstützen zu können", schließen die Wasserforscher ihre Analyse.