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Bild eines Eisberges ober- und unterhalb des Meeresspiegels. Copyright: posteriori/ istockphoto.com

Kann man das trinken?

Unsere Erde ist voller Wasser. Allerdings liegt das meiste davon in einem Zustand vor, der es ungenießbar oder schwer zu konsumieren macht: als Salzwasser, gefroren als Eisblock oder als verschmutztes Brackwasser und Abwasser. Alles kein Trinkwasser. Oder? Vielleicht braucht es zum Durstlöscher nur ein wenig Erfindungsreichtum.

Trinkwasser aus Eisbergen

Es klingt eher wie eine Episode aus einem Comic-Heft: Einen Eisberg per Schiff an die Küste schleppen und dort das Eis in Trinkwasser abschmelzen. Tatsächlich ist die Sache theoretisch denkbar. Weltweit haben in den vergangenen Jahren Unternehmen und Einzelpersonen unabhängig voneinander Methoden entwickelt, um Eisberge von der Antarktis nach Südafrika oder von der Arktis zu den Kanarischen Inseln zu befördern. Zwei Drittel der weltweiten Süßwasserressourcen sind in Form von Eis an den Polen gebunden. Ein einzelner Sieben-Millionen-Tonnen-Eisberg könnte, selbst wenn er auf seiner Reise auf vier Millionen Tonnen zusammenschmilzt, je nach Berechnung den Jahreswasserbedarf von 40.000 bis 70.000 Personen decken.

Die meisten Modelle versuchen dabei, Meeresströmungen so zu nutzen, dass der Eisberg nicht geschleppt, sondern lediglich „gelenkt“ werden muss. Kontrolliertes Treiben statt Ankämpfen gegen die Wellen, zum Beispiel durch den antarktischen Zirkumpolarstrom. Die entsprechende Technik dazu ist sogar schon erprobt: Ölbohrplattformen werden vor der Kollision mit Eisbergen geschützt, indem Schiffe sie in eine andere Richtung lenken. Komplizierter ist die Frage, wie das reine Wasser des Eisbergs auf der Reise davor bewahrt werden soll, durch Öl, Abgase der Schlepper oder Salzwasser zu sehr kontaminiert zu werden. Aber auch dafür existieren Lösungsvorschläge: Denkbar ist, den Eisberg vor dem Start der Reise in Plastik einzupacken.

Alles Psychologie: Abwasser lässt sich schon heute auf Trinkwasserqualität reinigen. Trotzdem möchten es die wenigsten trinken. © cmturkmen/ istockphoto.com

Vor Ort könnte dann das Eiswasser abgepumpt werden. Dass der Eisberg in der warmen Umgebung schmilzt, wäre also kein Problem, sondern Teil der Planung. Trotzdem bleiben Fragen: Inwieweit Techniken wie Einpacken und Lenken tatsächlich unter den erschwerten Bedingungen des als stürmisch bekannten Südpolarmeers funktionieren, lässt sich nicht eindeutig klären. Und schließlich: Tonnen von kaltem Süßwasser würden vermutlich unvorhergesehene Folgen für das Ökosystem des Zielorts bedeuten. Für einen ersten erfolgreichen Test bräuchte es Investoren. Die verschiedenen Unternehmen schätzen derzeit Kosten zwischen zwölf und 70 Millionen US-Dollar. Ein wirtschaftlich und energetisch sinnvolles Unternehmen wäre das Wasser aus dem Eisberg bis auf Weiteres damit nicht.

Raubbau an Ressourcen immerhin wäre das Unternehmen nicht zwangsläufig. Schließlich brechen jedes Jahr von der Landmasse der Antarktis Eisberge ab und driften nach Norden, wo sie im Meer schmelzen. Das auf diese Weise freigesetzte Süßwasser könnte in der Tat große Teile des Wasserbedarfs der Menschheit decken, während sich in den Wintermonaten an den Polen neues Eis bildet. Eine mögliche Alternative zu den Herausforderungen rund ums Schleppen: Große Tanker könnten in die Antarktis fahren und vor Ort Eis einsammeln. Auch hier sind die Kosten allerdings unklar.

Trinkwasser aus Abwasser

Aus der Toilette in den Wasserhahn? Den meisten Menschen dürfte die Vorstellung spontanes Ekelgefühl verursachen. Tatsächlich ist der Hauptgrund, warum sich diese Form von Wassernutzung noch nicht weltweit durchgesetzt hat, pure Psychologie. Recyceltes Abwasser ist schwer zu verkaufen.

Dabei wird das Wasser zunächst durch Mikrofiltration von Mikroben gereinigt und anschließend mit Umkehrosmose auch von kleinstmöglichen Partikeln befreit. Obwohl das theoretisch bereits ausreicht, sorgt anschließend eine zusätzliche Arbeitsstufe, meist UVLicht, für die völlige Sterilisation. Danach könnte das Wasser zurück in die Haushalte. Das geschieht aber meistens nicht – aus psychologischen Gründen. Stattdessen wird das gereinigte Wasser in Wasserreservoirs wie Seen oder Aquiferen eingeleitet und anschließend nach mehreren Monaten wieder entnommen, wo es abermals den kompletten Reinigungsprozess durchläuft. Denn: Menschen fühlen sich wohler, wenn ihr Trinkwasser „aus der Natur“ kommt und nicht direkt aus dem Klärwerk.

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Große Tanker könnten in die Antarktis fahren und vor Ort Eis einsammeln.

Dabei ist das reine Süßwasser sowieso ein Mythos: Wenn Städte sich mit Trinkwasser aus Flüssen versorgen, gibt es fast immer flussaufwärts eine andere Stadt, die ihre (hoffentlich gereinigten) Abwässer in diesen Fluss geleitet hat. Auch Grundwasserreservoirs oder Seen können kontaminiert sein, und ganz allgemein kommt heutzutage sowieso kein Wasser in unsere Haushalte, das im Vorfeld nicht aufwendig gefiltert wurde. Weltweit experimentieren bereits Städte und Kommunen mit Abwasserrecycling: In Kalifornien und Australien stehen mittlerweile Anlagen, Namibias Hauptstadt Windhoek gilt als Pionier, und auch Israel recycelt 80 Prozent seines Abwassers – allerdings vor allem, um es anschließend in der Landwirtschaft einzusetzen.

Der Ort mit der umfassendsten Erfahrung ist Singapur. Obwohl hier doppelt so viel Regen fällt wie im globalen Durchschnitt und obwohl die Hälfte der Landesfläche für Wasserreservoire vorgesehen ist, kann der bevölkerungsreiche Stadtstaat seinen Wasserverbrauch nicht aus eigenen Ressourcen decken. Seit 1974 wird am Abwasserrecycling geforscht, der Durchbruch gelang in den 2000er Jahren. Heute filtern vier Anlagen das Abwasser mit Mikrofiltration, Umkehrosmose und UV-Bestrahlung in einen Reinheitsgrad, der das herkömmliche Trinkwasser des Landes übertrifft. Tatsächlich ist das Resultat so rein, klar und keimfrei, dass das „Wasser aus der Toilette“ gar nicht zurück in den Wasserhahn geht – sondern an Industrien, die für ihre Prozesse extrem reines Wasser benötigen.

Unendliche Ressource: Salzwasser ist im Überfluss vorhanden, aber damit daraus Trinkwasser entsteht, braucht es viel Energie. © Vadim Antonov /EyeEm/ gettyimages.de

Trinkwasser aus Salzwasser

An den Küsten des Nahen Ostens, der USA und des Mittelmeers stehen sie mittlerweile schon dicht an dicht: 16.000 Meerwasserentsalzungsanlagen sind weltweit installiert, und ein Ende des Booms ist nicht in Sicht. Saudi-Arabien gewinnt bereits jetzt 70 Prozent seines Trinkwassers aus Salzwasser, die Vereinigten Arabischen Emirate besitzen in Dubai die größte Entsalzungsanlage der Welt. Zwei Milliarden Liter Meerwasser werden hier jeden Tag in Trinkwasser verwandelt, was 800 olympischen Schwimmbecken entspricht. Trinkwasser aus Salzwasser ist längst Realität.

Dabei sind aktuell zwei Techniken im Einsatz. Entweder wird mithilfe von Umkehrosmose das Wasser durch halbdurchlässige Membranen gepresst und so das Salz herausgefiltert – oder das Wasser wird erhitzt und verdampft, anschließend das vom Salz gereinigte Kondensat aufgefangen. Das Problem beider Techniken: der Energieverbrauch. Die Umkehrosmose verbraucht etwa drei Kilowattstunden für 1.000 Liter Wasser – die sogenannte Entspannungsverdampfung sogar zehn. Die Meerwasserentsalzung ist derzeit eine extrem kostspielige und energiefressende Variante, um Trinkwasser zu erzeugen.

Da gerade viele Länder im Nahen Osten jedoch über große Energiereserven verfügen, wird das entsalzte Wasser stark subventioniert: Die offiziellen Wasserpreise in Saudi-Arabien und Katar zählen zu den günstigsten weltweit. Anreize zum Wassersparen gibt es dadurch nicht. Paradoxerweise befeuern zahlreiche Länder also derzeit über fossile Energien den Klimawandel, der umgekehrt die Wasserknappheit steigert, was wiederum die Meerwasserentsalzung noch notwendiger macht.

Allerdings wird auch hier Forschung betrieben: Da die Umkehrosmose nicht mit Hitze, sondern nur mit Strom arbeitet, wäre ein Einsatz mit erneuerbaren Energien denkbar, beispielsweise mit Photovoltaik. Gleichzeitig tüfteln Wissenschaftler und Ingenieure an neuen Methoden, wie zum Beispiel der Elektrodialyse oder der Elektrodeionisation, die ebenfalls mithilfe von Membranen die Salzionen aus dem Wasser befördert. Es erscheint derzeit aufgrund physikalischer Gesetze allerdings nicht möglich, den denkbaren minimalen Wert von 1,5 Kilowattstunden zu unterschreiten. 2008 schrieb Singapur einen mit mehreren Millionen Dollar dotierten Wettbewerb aus, um möglichst nahe an diesen Wert heranzukommen. Fazit bleibt aber: Um dem Meerwasser Salz zu entziehen, ist immer irgendeine Form von Energie nötig.

Ein weiteres ökologisches Problem: Die beim Prozess entstehende Salzlake muss höchst behutsam wieder dem Meer zugeführt werden. Weiter rasant steigende Entsalzung könnte aus der Salzlake ein Abfallproblem werden lassen. Auch ein politisches Risiko stellt sich: Geostrategen weisen darauf hin, dass Länder sich infrastrukturell abhängig machen, wenn sie ihr gesamtes Trinkwasser aus Entsalzungsanlagen ziehen – die anschließend leichte Ziele in Konfliktfällen sein könnten.


Dieser Beitrag stammt aus unserem Unternehmensmagazin „ESSENTIAL“, in dem wir kontinuierlich über Trends und Schwerpunktthemen aus unseren Zielindustrien und -märkten berichten. Weitere Beiträge des Magazins finden Sie hier.

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