In diesem Artikel erfährst du, wie Meerwasserentsalzung funktioniert. Und du erhältst praxisorientierte Tipps, um selber aus Salzwasser Trinkwasser herzustellen.
Das Wasser der Ozeane dieser Erde weist unterschiedliche Salzgehalte auf. Die genannten Möglichkeiten zur Entsalzung können für alle Ozeane und Meere angewandt werden.
Inhaltsverzeichnis:
- Wie funktioniert Meerwasserentsalzung?
- Entsalzung durch Umkehrosmose
- Katadyn Outdoor Meerwasser Entsalzer
- Entsalzung durch Destillation
- Video: Meerwasserentsalzung selber bauen
- Trinkwasser aus Salzwasser durch Solardestille
- Trinkwassergewinnung aus Salzwasser durch Kochen
- Destille zum Entsalzen selber bauen
- Fazit
Wie funktioniert Meerwasserentsalzung?
Du bist auf einer einsamen Insel gestrandet oder liegst verletzt an einem abgelegenen Strand. Deine erste Priorität ist trinkbares Wasser zu finden oder selbst aufzubereiten. Denn ohne Wasser kannst du nur wenige Tage überleben.
Wie versorgst du dich mit Trinkwasser?
Salzgehalt einiger Meere im Überblick:
- Mittelmeer: etwa 3,8 % (38 g auf 1 l)
- Atlantik: etwa 3,5 % (35 g auf 1 l)
- Ostsee: 0,3 bis 1,8 %
Um es problemlos trinken zu können, muss Wasser einen Salzgehalt deutlich unter einem Prozent aufweisen. Sehr salzarmes Ostseewasser könntest du also durchaus trinken.
In allen Körperflüssigkeiten ist eine 0,9-prozentige Salzlösung enthalten. Das bedeutet 9 g Salz auf 1 l Körperflüssigkeit. Diese 0,9-prozentige Salzlösung darf nicht überstiegen werden.
Es wird unterschieden zwischen:
- Industrieller Meerwasserentsalzung
- Entsalzungsanlagen für private Haushalte
- Trinkwassergewinnung aus Meerwasser auf Schiffen
- Mobile Entsalzer für Outdoor und unterwegs
In diesem Artikel interessieren uns vor allem Möglichkeiten, wie wir im privaten Bereich und Outdoor selber Trinkwasser aus Salzwasser gewinnen können. Es geht also um Wasseraufbereitung im Survival.
Um ein bildliche Idee davon zu bekommen, wie Meerwasserentsalzung funktioniert, werfen wir einen Blick auf die Funktionsweise der Umkehrosmose. Denn das gängigste Verfahren für die industrielle Herstellung von Trinkwasser aus Salzwasser basiert auf dem Prinzip der Umkehrosmose.
Entsalzung durch Umkehrosmose
Das Schema zeigt auf simple Weise, wie Meerwasserentsalzung durch Umkehrosmose funktioniert. In der Realität fällt der Aufbau einer Umkehrosmoseanlage natürlich weitaus komplexer aus.
Wichtigster Bestandteil beim Entsalzen durch Umkehrosmose ist die Membran. Diese lässt nur die Wassermoleküle hindurch. Salzbestandteile und Wasserverschmutzungen werden zurückgehalten.
Zum besseren Verständnis kann die Membran als Sieb betrachtet werden. Die Größe der Löcher bewegt sich hier im Nanometerbereich.
Auf der einen Seite wird unter Druck Meerwasser zugeführt und durch die Membran gedrückt. Auf der anderen Seite kann salzfreies Osmosewasser entnommen werden. Überschüssige Salzlake wird abgeführt.
Unterschied zwischen Osmose und Umkehrosmose
Osmose ist ein natürlicher Prozess. Wasser (oder ein anderes Lösungsmittel) dringt durch eine Scheidewand (Membran) und vermischt sich mit der stärkeren Konzentration auf der gegenüberliegenden Seite.
Wasser bewegt sich bei der natürlichen Osmose also in Richtung der höheren Salzkonzentration.
Bei der Umkehrosmose wird durch Druck der natürlichen Osmose entgegengewirkt. Verunreinigungen und Salz (bei der Meerwasserentsalzung) werden buchstäblich aus dem Wasser gepresst.
Wie du aus dem Schaukasten erkennst, spielt bei der Meerwasserentsalzung durch Umkehrosmose der zugeführte Druck eine entscheidende Rolle.
Um aus Salzwasser reines Süßwasser erhalten zu können, ist ein Druck von 70 bar nötig. Das entspricht dem gleichen Druck, der in etwa 700 m Meerestiefe herrscht.
Zum Vergleich: Dein Autoreifen wird mit etwa 2,5 bis 3 bar aufgepumpt. Der Reifen eines Rennrades benötigt mit um die 7 bar etwas mehr Druck. 70 bar sind also enorm viel.
Für die Erzeugung des Drucks für den Betrieb einer Umkehrosmose-Pumpe ist mechanische Energie notwendig. Bei Entsalzern für Outdoor wird diese mechanische Energie durch eine sehr stabile Handpumpe erzeugt.
Aufgrund des enormen Drucks müssen Pumpengehäuse und sämtliche Teile entsprechend robust und hochwertig sein, um eine zuverlässige Leistung und lange Lebensdauer zu erzielen.
Katadyn Outdoor Meerwasser Entsalzer
Meerwasser-Entsalzer für unterwegs werden momentan vor allem vom Schweizer Hersteller Katadyn angeboten. Preise für die Entsalzer-Pumpen bewegen sich zwischen 800 bis über 4.000 Euro.
Für die Versorgung mit Trinkwasser bei Touren entlang an Meeresküsten oder als Backup für die zivile Notversorgung kann sich die Investition in eine mobile Entsalzungsanlage lohnen.
Handpumpen-Entsalzer eignen sich als Outdoor-Entsalzer für Touren entlang von Meeresküsten oder als Backup.
Strombetriebene Entsalzungspumpen eignen sich vor allem für die Trinkwasserversorgung auf Wasserfahrzeugen oder als stationäre Versorgungsanlagen in Meernähe.
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Entsalzung durch Destillation
Energie ist immer Voraussetzung für die Trinkwasseraufbereitung aus Salzwasser. So auch für die Wasseraufbereitung durch Destillation.
Für das Destillieren wird Hitzeenergie benötigt. Wasser muss soweit erhitzt werden, bis Wasserdampf entsteht, der kondensiert und als destilliertes Wasser aufgefangen wird.
Funktionsweise der Destillation
- Meerwasser wird erhitzt, bis es kocht
- das Salz bleibt am Boden zurück, während reines Wasser als Wasserdampf nach oben steigt
- aufsteigender Wasserdampf kondensiert in einem Rohr, kühlt ab und bildet Wassertropfen
- abgekühlte Wassertropfen fließen aus dem Kühlrohr in einen Auffangbehälter
Fazit zu Umkehrosmose und Destillation
Als professionelle Methoden zur Meerwasserantsalzung kommen hauptsächlich die Umkehrosmose und das Destillieren infrage. Die Umkehrosmose ist in vielen Ländern die am meisten verwendete Technik.
Beide Methoden verbrauchen viel Energie. Für die Umkehrosmose wird mechanische Energie für den enorm hohen Pumpendruck benötigt. Die gleiche Energiemenge muss beim Destillieren als Hitzeenergie eingeplant werden.
Umkehrosmosepumpen können nicht selbst hergestellt werden. Jedenfalls nicht Outdoor aus einem Stück Baumholz mit einem Taschenmesser. Hier kommt also nur der Kauf eines Meerwasser-Entsalzer, wie eines der vorgestellten Modellen von Katadyn infrage.
Destillationsanlagen hingegen können mit entsprechendem Wissen und Improvisationstalent auch Outdoor gebaut werden. Wie das geht, sehen wir uns gleich noch genauer an.
Video: Meerwasserentsalzung selber bauen
Wie bereits erwähnt, brauchst du es garnicht erst zu versuchen, dir selbst eine Umkehrosmose-Pumpe zu basteln. Kein selbst geschnitztes Pumpengehäuse würde dem enormen Druck der benötigten 70 bar standhalten.
Es gibt jedoch sehr einfache Möglichkeiten, durch Destillation Trinkwasser aus Salzwasser zu gewinnen. Zu den einfachsten und kaum bekannten Methoden zählt die Sonnendestille.
Weitaus effektiver als die Solardestille ist das Kochen von Salzwasser und das Auffangen des salzfreien Kondenswasser.
Wie diese beiden Methoden funktionieren, erfährst du in meinem Video auf YouTube:
Trinkwasser aus Salzwasser gewinnen durch Solardestille
Das brauchst du: großes Gefäß, Tasse oder anderes kleines Gefäß, durchsichtige Folie, Stein zum Beschweren, Sonne
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| einfacher Aufbau | sehr geringe Ausbeute |
| Effizienz von zahlreichen Faktoren abhängig (Sonneneinstrahlung, Wassertemperatur, Topfgröße) |
Aufbauanleitung
- großes Gefäß (besser flach und weit als hoch und schmal) mit Salzwasser auffüllen
- Gefäß mit Salzwasser an einem sonnigen Ort aufstellen
- in der Mitte des Salzwassers eine Tasse platzieren, so dass das Salzwasser im großen Gefäß deutlich unter dem Tassenrand bleibt
- das große Gefäß mit dem Salzwasser und der leeren Tasse in der Mitte luftdicht mit durchsichtiger Folie verschließen
- mittig über der Tasse einen Stein auf die Folie legen, so dass diese eine Mulde direkt über der Tasse bildet
- scheint ausreichend Sonne, sollten sich Kondensationstropfen an der Folie ansammeln, die am tiefsten Punkt unter dem Stein in die Tasse tropfen
- das so gewonnene Wasser wurde durch die Sonnenhitze destilliert und ist salzfrei
Die Ausbeute mit der Methode der Solardestille ist sehr gering. Unter besten Voraussetzungen mit reichlich Sonne und gut abgedichteter Folie, kannst du am Tag etwa ein Schnapsglas Trinkwasser gewinnen.
Das solltest du beachten:
Bringe Geduld mit, denn die Sonnendestillation kann sich über viele Stunden hinziehen. Die Ausbeute ist zudem sehr gering, kann dir in Notsituationen jedoch überlebenswichtige Mengen an Süßwasser liefern.
Trinkwassergewinnung aus Salzwasser durch Kochen
Das brauchst du: großen Topf, kleineres Gefäß zum Kondenswasser auffangen, hitzebeständigen und leicht konischen Deckel, Feuerstelle, Steine zum Fixieren der Tasse
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| im Vergleich zur Solardestille weitaus effektivere Ausbeute | Feuerstelle und hitzebeständiger Deckel werden benötigt |
| leichter Aufbau |
Dieser Vorgang beruht auf einem ähnlichen Prinzip wie die Methode der Sonnendestille. Der Unterschied besteht darin, dass das Meerwasser nicht durch die Sonne, sondern durch Feuer erhitzt wird.
Da die Temperaturen hier höher sind, ist es empfehlenswert anstatt Folie einen Glasdeckel oder einen Deckel aus Metall oder harter Plastik zu verwenden. Zu diesem Zweck können auch größere PET-Flaschen umfunktioniert werden.
Aufbauanleitung
- großes Gefäß mit Salzwasser auffüllen
- mittig im Topf ein niedrigeres Gefäß zum Auffangen des Kondenswasser platzieren
- niedrigeres Gefäß beschweren und mittig fixieren (durch Steine oder andere Hilfsmittel)
- hitzebeständigen leicht konisch verlaufenden Deckel darüber legen
- Salzwasser zum Kochen bringen
Im Vergleich zur Sonnendestille ist die Methode des Kochens weitaus effektiver. Bereits nach etwa 15 Minuten Kochzeit kannst du bei Verwendung eines mittelgroßen Topfes eine kleine Tasse salzfreies Kondenswasser abschöpfen.
Über den Tag verteilt können so (bei idealen Voraussetzungen, mit großem Topf und bei unablässigem Kochen) bis zu mehrere Litern Trinkwasser gewonnen werden.
Eine Destille zum Entsalzen bauen
Das brauchst du: Topf, über dem Topf dicht verschließbarer Deckel, Rohr zum Abkühlen des Kondenswassers / Optional: weiteres Kühlgefäß, um das Wasser im Schlauch noch effektiver zu kühlen
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| sehr effektiv | viele Einzelteile für den Aufbau erforderlich (die du in einer echten Survivalsituation wahrscheinlich nicht hast) |
| aufwändiger Aufbau |
Aufbauanleitung
- Einzelteile zusammenbauen
- Salzwasser zum Kochen bringen
- abgekühltes Kondenswasser auffangen
Schemaanleitung zum Aufbau einer einfachen Destillationsanlage siehe: Entsalzung durch Destillation
Das solltest du beachten:
Beim durch Destillation gewonnenen Wasser handelt es sich um mineralfreies Wasser. Du solltest entweder nicht zu viel davon trinken oder es nachträglich mit Mineralien anreichern (Tee oder Suppe daraus kochen, eine Prise Dreck hineingeben).
Fazit
Zu wissen, wie du aus Salzwasser trinkbares Wasser gewinnen kannst, kann dir in bestimmten Survivalsituationen am Meer das Leben retten.
Bei der Meerwasserentsalzung wird vorrangig unterschieden zwischen der Umkehrosmose und der Destillation.
- Für extreme Touren in Salzwassergebieten ohne Trinkwasservorkommen lohnt sich die Anschaffung einer Umkehrosmose-Pumpe für Outdoor (siehe Katadyn Entsalzer weiter oben im Artikel).
- Muss improvisiert werden, dann empfiehlt sich die Gewinnung von Trinkwasser aus Salzwasser durch Destillation.
Die einfachste Möglichkeit Wasser zu destillieren, ist, das Meerwasser in einem Topf zu kochen und das salzlose Kondenswasser am Deckel abzufangen. Die effektivste Methode ist die Meerwasserentsalzung durch eine Destillationsanlage mit Kühlschlauch bzw. Kühlrohr.
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