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Umwelttechnik, Abwasser, Trinkwasser, Wasserkraft

Gewinnung und Aufbereitung von Rohwasser

Gewinnung von Rohwasser

Die Gewinnung von hygienisch einwandfreiem Trinkwasser aus Grund- oder Quellwasser ist recht kompliziert und zeitaufwändig. Brunnen oder andere entsprechende, technische Anlagen tragen beispielsweise dazu bei, Uferfiltrat aus Seen oder auch aus Flüssen zu gewinnen. (Übrigens werden mehr als 6 Prozent des gesamten Trinkwassers aus Uferfiltrat gewonnen, in den Niederlanden wiederum beträgt dieser Anteil nahezu 100 Prozent.)

Auch durch die Aufbereitung von Oberflächenwasser (welches z. B. aus Trinkwasser-Talsperren gewonnen wird) oder aus Flusswasser erhält man Rohwasser. Das so gewonnene Wasser wird in speziellen Filterungsanlagen gereinigt: Schmutzpartikel und ähnliche Begleitstoffe werden gründlich entfernt und Chlor oder Sauerstoff zugeführt.

Auf diese Weise wird das Wasser entkeimt; erst danach wird es in das Leitungsnetz eingespeist und kann als Trinkwasser verwendet werden. Denn im Sinne der geltenden Trinkwasserverordnung ist es erforderlich, dass Trinkwasser gewisse Anforderungen zu erfüllen hat.

Es muss unter anderem frei sein von Krankheitserregern, es soll geruchs- und farblos sein und darüber hinaus auch einen bestimmten Mineralstoffgehalt aufweisen. Freilich kann durch moderne Destillationsverfahren selbst aus Meerwasser Rohwasser gewonnen werden. Hierbei wird zunächst das Meersalz entzogen; später jedoch muss ein gewisser Salzanteil wieder zugeführt werden.

Aufbereitung von Rohwasser

Es ist stets abhängig von der Rohwasserqualität, wie aufwändig die Aufbereitung von Rohwasser ist, um hieraus hygienisch einwandfreies Trinkwasser zu gewinnen. Hierfür kommen unter anderem technische Aufbereitungsschritte, wie die Sand- oder Kiesfiltration oder auch die Belüftung infrage. Bedingt durch den zumeist recht hohen Mangan- und Eisengehalt wird das Rohwasser durch spezielle Düsen gespritzt und im Zuge dessen sehr fein zerstäubt. Nur auf diese Weise kann sich der in der Luft vorhandene Sauerstoff mit dem Eisen verbinden.

Diese Reaktion wird üblicherweise auch als Oxidationsverfahren bezeichnet. Dasselbe Verfahren wird ebenfalls für die Entfernung des im Rohwasser noch enthaltenen Mangans angewendet (sprich: Entmanganung). In beiden Fällen verhält es sich so, dass sich während der Reinigung in den mit Sand gefüllten Behältern Flocken bilden, welche hernach aus dem Wasser gefiltert werden können.

Je unreiner das Rohwasser allerdings ist, desto aufwändiger sind die dann erforderlichen Reinigungsmaßnahmen. So werden chemische Belastungen beispielsweise mithilfe der so genannten Aktivkohlefiltration beseitigt, denn Aktivkohle an sich verfügt über eine überaus poröse Beschaffenheit, welche dementsprechend eine weitaus größere Oberflächenstruktur aufweist.

Somit lässt sich ein größerer Bestand an Schadstoffen ansammeln, welcher im Anschluss daran in einem vergleichsweise einfachen Verfahren effektiv entfernt werden kann. Um darüber hinaus auch „in letzter Instanz“ für eine erstklassige Trinkwasserhygiene zu sorgen, kann eine Zuführung von Chlordioxid zum Zwecke der Desinfektion erforderlich sein. Hierbei gilt es selbstverständlich strenge gesetzliche Vorschriften zu beachten, um zu jeder Zeit sicherstellen zu können, dass das aufbereitete Wasser so natürlich wie möglich – und dennoch mikrobiologisch rein verbleibt.

Meerwasserentsalzung in Deutschland

Eine moderne Form der Meerwasserentsalzung in Deutschland ist die so genannte Umkehrosmose. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, welches auf der einen Seite einen überaus hohen Energieaufwand mit sich bringt und andererseits eben aufgrund dessen recht kostenintensiv ist.

Ziel bei der Meerwasserentsalzung ist es in erster Linie, durch die Reduzierung des Salzgehaltes im Meerwasser eine trinkwasserähnliche Gütequalität zu erreichen.

Unter Zuhilfenahme einer hochfunktionalen Membran, welche einen überaus dichten Porendurchmesser aufweist, wird das Meerwasser gefiltert, sodass ausschließlich Moleküle und Ionen die Chance haben, hindurch zu gelangen. Bei diesem innovativen Filterverfahren werden Salze, Kalk, Bakterien sowie auch die im Meerwasser möglicherweise enthaltenen Gifte zurückgehalten. Die ebenfalls integrierten Aktivkohlefilter, UV-Anlagen oder auch zusätzlich eingebaute Nanotunnel tragen dazu bei, dass organische (Gift-)Stoffe, Keime und andere Schadstoffe gleichermaßen zurückgehalten werden.

Gefrierverfahren

Wenn es um die Meerwasserentsalzung in Deutschland geht, ist das Gefrierverfahren eine ebenfalls sehr häufig durchgeführte Methode. Während des Gefriervorgangs bilden sich aus dem Meerwasser salzfreie Eiskristalle.

Entscheidender Nachteil bei dieser Technik ist allerdings der immens hohe Süßwasserbedarf: dieser dient dazu, die Flüssigkeit, welche sich bei der Umkristallisation zwangsläufig bildet, von den Kristallen zu waschen. Somit liegt es nahe, dass man – neben der umweltschonenden Umkehrosmose – entweder vermehrt das Elektrodialyseverfahren oder aber die Vakuum-Destillation nutzt. Hierfür wird eine spezielle Vakuum-Destillationsanlage inklusive hochfunktionaler Wärmepumpe verwendet.

Solare Meerwasserentsalzungsanlagen

Hinweis: Entsalzungsanlagen können ebenfalls mit Solaranlagen arbeiten. Dabei wird das über einen Solarkollektor verdampfte Salzwasser in einer Auffangrinne gesammelt.