In der Natur liegen die meisten organischen und anorganischen Stoffe als Stoffgemische vor. Auch in der chemischen Industrie handelt es sich bei Ausgangsstoffen und Reaktionsprodukten von Stoffsynthesen häufig um verunreinigte Substanzen. Deshalb sind Verfahren zur Stofftrennung von außerordentlicher Bedeutung. Ähnliche Trennverfahren begegnen uns auch erstaunlich oft im Alltag. Show
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?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:
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:
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 UmkehrosmoseDas 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 UmkehrosmoseOsmose 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 EntsalzerMeerwasser-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. Keine Produkte gefunden. Entsalzung durch DestillationEnergie 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
Fazit zu Umkehrosmose und DestillationAls 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 bauenWie 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 SolardestilleDas brauchst du: großes Gefäß, Tasse oder anderes kleines Gefäß, durchsichtige Folie, Stein zum Beschweren, Sonne
Aufbauanleitung
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 KochenDas brauchst du: großen Topf, kleineres Gefäß zum Kondenswasser auffangen, hitzebeständigen und leicht konischen Deckel, Feuerstelle, Steine zum Fixieren der Tasse
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
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 bauenDas 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
Aufbauanleitung
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). FazitZu 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.
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. Trinkwasser Buch: 157 Seiten Trinkwasser BasiswissenOutdoor und NotsituationenDas 157-seitige eBook Trinkwasser Basiswissen für Outdoor und Notsituationen kannst du nun auch als Nichtmitglied des ousuca® Survivalkurses erwerben.
Weiterführende Lesetipps:
Wie kann man aus Meerwasser Trinkwasser gewinnen?Überwiegend wird das Trinkwasser durch gas- oder ölbefeuerte Entsalzungsanlagen gewonnen. Auch kombinierte Gas- und Dampfturbinenkraftwerke mit angeschlossener MSF-Entsalzungsanlage (MSF: Multi Stage Flash Evaporation - Mehrstufige Entspannungsverdampfung) kommen häufig zum Einsatz.
Kann man destilliertes Salzwasser trinken?Ja, destilliertes Wasser lässt sich problemlos trinken. Destilliertes Wasser besitzt keine Mineralstoffe mehr. Allerdings kommt es beim Trinken mit der Mundschleimhaut in Berührung, später dann mit Magen und Darm.
Warum kann man durch Eindampfen von Meerwasser kein Trinkwasser gewinnen?Anders als bei der Destillation geht beim Eindampfen an der Luft das Lösungsmittel, beispielsweise als Wasserdampf, verloren. Ein Beispiel dafür stellt die Gewinnung von Meersalz dar.
Kann man Meerwasser abkochen und trinken?Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) tötet eine Wassertemperatur von 70 °C 99,999 % der Bakterien, Krankheitserreger, Protozoen und Viren in weniger als 1 Minute ab. Wasser, welches bei 100 °C kochte, kann also bedenkenlos getrunken werden – es sei denn, es handelt sich um Salzwasser.
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