70 Prozent der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, doch nur 2,5 Prozent davon sind Süßwasser. Fast die Hälfte der Menschheit lebt schon heute in Regionen in der Wasserknappheit ein alltägliches Problem ist. Bis zum Jahr 2050 wird sich die Zahl auf 4,8 bis 5,7 Milliarden Menschen erhöhen. Aktuelle Hochrechnungen der UNO belegen, dass die Wasserknappheit bis zum Jahr 2030 etwa 700 Millionen Menschen veranlassen wird, ihre Heimat zu verlassen.
Wasserknappheit gehört inzwischen zu den fünf größten Risiken für die globale Sicherheit. Entsalzungsanlagen sind die große Hoffnung auf eine Abwendung von Wasserkrisen. Aus Salzwasser gewonnenes Trinkwasser darf aus gesundheitlichen Gründen höchstens einen Salzgehalt von 0,01 Prozent haben, bis zu 0,05 Prozent sprechen wir von Süßwasser. Bei der Bewässerung von landwirtschaftlichen Flächen darf der Salzgehalt maximal 0,2 Prozent betragen.
Weltweit gibt es derzeit um die 20.000 Entsalzungsanlagen, die täglich 100 Millionen Kubikmeter Trinkwasser produzieren. Meist sind diese Anlagen an Küsten entstanden, um die bei der Entsalzung entstehenden Reststoffe – die Salzlauge - wieder zurück ins Meer zu leiten. Pro Liter Trinkwasser entstehen bei der Entsalzung 1,6 Liter hochkonzentrierter Salzlauge!
Auch in Deutschland sind Entsalzungsanlagen ein Thema. Schon seit 1990 steht in Helgoland eine Meerwasserentsalzungsanlage, mit deren Hilfe Trinkwasser für die Insel erzeugt wird. Und vor dem Hintergrund des Klimawandels und sich ändernder Niederschlagsmengen wächst der weltweite Bedarf rasant.
Es gibt zwei Methoden Wasser zu entsalzen: Die thermische Entsalzung und die Umkehrosmose. Die thermische Entsalzung ist sehr energieintensiv. Das Meerwasser wird erhitzt und im Vakuum verdampft. Der Wasserdampf kondensiert und kann dann als salzfreies Wasser gesammelt werden. Die weltweit noch verbliebenden thermischen Anlagen, vor allem in der arabischen Welt, stehen wegen ihres Abwärmebedarfs meist direkt neben Kraftwerken, die mit Erdöl oder - gas betrieben werden. 2009 schätzte das zuständige Ministerium Saudi-Arabiens, dass ein Viertel allen in dem Land geförderten Erdöls und -erdgases in diese kombinierte Produktion von Elektrizität und Trinkwasser fließt. Der Energiebedarf bei dieser Methode beträgt zwischen 20 und 30 Kilowattstunden pro Kubikmeter entsalzenem Meerwasser.
Bei der Umkehrosmose wird Meerwasser unter Hochdruck durch Membranen geführt, in denen das Salz zurückbleibt. Diese Methode wird in etwa 80 Prozent der heutigen Entsalzungsanlagen verwendet. Pro Kubikmeter Wasser werden bei dieser Methode 3,5 bis 4,5 Kilowattstunden Energie benötigt.
Die Kosten für die Nutzung von Entsalzungsanlagen sind ein entscheidendes Problem. Reiche, betroffene Länder wie Kuwait oder Qatar produzieren eher Trinkwasser und vermeiden den Anbau von Lebensmitteln, die auch bewässert werden müssten, diese werden dann importiert. In Krisenländern wie im Jemen oder Somalia versuchen Hilfsorganisationen kostengünstige Entsalzung mit kleineren Anlagen umzusetzen.
Meerwasserentsalzung ist um ein Vielfaches energieintensiver als die Trinkwasseraufbereitung aus Süßwasserressourcen. Dabei kommen oft fossile Energieträger zum Einsatz, was die Technologie bis heute ziemlich teuer macht und jede Menge CO2 freisetzt. Experten gehen davon aus, dass sich die Kosten beider Verfahren angleichen werden: Die Energieeffizienz der Meerwasserentsalzungsanlagen steigt stetig und die Trinkwassergewinnung aus Süßwasser wird teurer, da der Aufwand für Ressourcenschutz und Aufbereitung steigt.
Auch der Schutz der Umwelt, besonders der sensiblen Küstenbereiche in denen die Entsalzungsanlagen oft stehen, ist ein Grund dafür, diese Methode der Trinkwassergewinnung zu begrenzen. Bei der Entsalzung von Meerwasser entstehen große Mengen an salzhaltiger Lauge, die mit Chemikalien aus dem Aufbereitungsprozess versetzt sind. Dieses Abwasser wird oft ins Meer zurückgeleitet, mit negativen Folgen für die Gewässerökologie. Allein der hohe Salzgehalt kann Seegräsern oder Fischlarven schaden. Außerdem können sauerstoffarme Schichten im Wasser entstehen, die sogar größere Meeresbewohner beeinträchtigen können.
Dem Meerwasser werden durch die Entsalzung – egal welches Verfahren - nicht nur Natriumionen entzogen, sondern auch für die menschliche Gesundheit wichtige Mineralien wie Calcium, Magnesium, Fluorid und Jod. Das entsalzene Wasser erhält aus diesem Grund oft eine Nachbehandlung, bei der das Wasser remineralisiert oder mit anderem Wasser gemischt wird. In Ländern mit hoher Abhängigkeit von entsalztem Wasser konnte in Studien dennoch ein hohes Mineraliendefizit bei Menschen nachgewiesen werden, die dieses Wasser schon über einen längeren Zeitraum konsumieren.
Aufgrund des Energieverbrauches und der negativen Auswirkungen für die Umwelt sollte geschaut werden, wofür das Wasser aus Entsalzungsanlagen verwendet wird. Kann bspw. die Nutzung von Entsalzungsanlagen die Lösung sein, um der Wasserknappheit im Gemüsegarten Europas zu begegnen?
In Spanien werden jährlich knapp 30 Millionen Tonnen Obst und Gemüse angebaut: Tomaten, Auberginen, Pfirsiche, Gurken und Paprika. Die Hälfte davon wird exportiert, meist in benachbarte EU-Staaten. Doch auch in Spanien fällt immer weniger Regen. Große Flächen der einzigen in Europa natürlich vorkommenden Wüste im Süden Andalusiens werden für die Produktion von Obst und Gemüse genutzt. Niederschlag ist hier schon immer begrenzt, durch den Klimawandel fällt noch weniger Regen, inzwischen um die 25 Prozent!
Meerwasserentsalzungsanlagen liefern auch hier Wasser, doch ist das für viele Landwirte aufgrund des hohen Energieaufwandes bei der Herstellung recht teuer.
Und die Kläranlagen der Städte – eine weitere Option – können längst nicht so viel Wasser liefern, wie die Felder benötigen.
Doch die spanischen Landwirte kennen trockene Zeiten. Die traditionelle Landwirtschaft kam hier jahrhundertelang ohne zusätzliche Bewässerung aus. Bevor die Region zum Gemüsegarten Europas avancierte und wasserintensive Sorten auf dem Vormarsch waren. Eine Möglichkeit liegt also in der Rückbesinnung auf weniger durstige landwirtschaftliche Kulturen: Mandel- und Olivenbäume kommen mit wenig Wasser aus, auch der Wein-, Lavendel- und Weizenanbau wäre hier möglich. Natürlich – so ehrlich muss man sein – mit begrenzten Erträgen. Dafür entstehen gesunde Lebensmittel mit möglichst wenigen negativen Auswirkungen für Mensch und Umwelt!
Quellen:
https://www.deutschlandfunk.de/
https://www.agrarheute.com/
https://www.rnd.de/
https://www.sueddeutsche.de/
https://www.swr.de/
https://www.spektrum.de
M. Ayaz et. al.: Sustainable seawater desalination: Current status, environmental
implications and future expectations. Desalination Journal, 2022
