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Wasser: So sauber wie nötig, so recycelt wie möglich

Wasseraufbereitung

Trinkwasserversorgung und Abwasseraufbereitung gehören zu den wichtigsten Herausforderungen der Gegenwart. Und neben dem Klimawandel ist Wasserknappheit das Zukunftsthema der Menschheit.

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Das betrifft nicht nur wasserarme Regionen weltweit, auch deutsche Kommunen müssen technisch permanent aufrüsten, um den kostbaren Rohstoff so effizient wie möglich zu reinigen und den Endabnehmern in der erforderlichen Reinheit für die verschiedenen Einsatzgebiete zur Verfügung zu stellen.

Global ausreichendes Angebot

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Trotz eines global ausreichenden Wasserangebots ist die heutige Wassernutzung mit hohen ökologischen, sozialen und ökonomischen Kosten verbunden. Etwa eine Milliarde Menschen haben keinen sauberen Zugang zu Trinkwasser, schon im Jahr 2025 könnten es drei Milliarden sein.

Hauptproblem: Das Wasser ist nicht da, wo es gebraucht wird, denn es kann nicht immer dort entnommen werden, wo es auch gebraucht wird. Oft ist es Teil natürlicher Systeme, die bei einer Entnahme zerstört werden würden. Naturschutz und Ansprüche der Menschheit prallen also aufeinander.

Wasser ist vieles zur gleichen Zeit: Bestandteil von Ökosystemen, Wirtschaftsgut und Lebens-Mittel. Deswegen kommt dem Wasserrecycling eine immer größere Bedeutung zu.

Erste Versuche zur Wasseraufbereitung im 17. Jahrhundert

Unter Wasseraufbereitung, ein Teilgebiet der Verfahrenstechnik, versteht man die zielgerichtete Veränderung der Wasserqualität.

Die ersten Versuche, Wasser für den menschlichen Verbrauch zu reinigen, unternahm der britische Philosoph, Jurist und Staatsmann Sir Francis Bacon. Er ließ im 17. Jahrhundert Meerwasser durch einen Sandfilter laufen, wollte es so entsalzen. Experiment nicht geglückt.

Wasseraufbereitung ist Hightech

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Erfolgreicher wurden Sandfilter im 19. Jahrhundert eingesetzt. Chlor kam wenig später für die Desinfektion zum Einsatz. Inzwischen ist Wasseraufbereitung längst Hightech und muss vor allem zwei Aufgaben erfüllen: die Versorgung mit Trinkwasser und das Recyclen von Abwasser.

Die dafür eingesetzten Verfahren können grundsätzlich in zwei verschiedene Prozesse unterschieden werden:

  • Unerwünschte Stoffe werden entfernt, zum Beispiel Keime, Mikroorganismen, Kalk, Mangan, Blei und Salze.
  • Erwünschte Stoffe sowie Eigenschaften werden zugefügt und eingestellt, zum Beispiel pH-Wert und Leitfähigkeit.

Meerwasserentsalzung ohne Chemikalien

Zum Einsatz kommen dabei ungefähr 20 verschiedene Verfahren, die je nach Ort und Anforderungen benötigt werden.

So wird Meerwasser heute in der Entsalzungsanlage ohne Zugabe von Chemikalien mit Umkehrosmose zu Trink- oder Bewässerungswasser gereinigt. In der Fällung werden gelöste Stoffe in ungelöste Stoffe umgewandelt und lagern sich als Sediment, Bodensatz oder Lockersediment ab.

In der Flotation werden feine Partikel durch das Einblasen von Luft entfernt. Uran und andere Schwermetalle aus dem Abwasser werden per Selektivaustausch entfernt. Getrennte Metalle können anschließend recycelt werden.

Prozesswasser für die Industrie

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Abgesehen vom Trinkwasser, das in Deutschland zu den am besten kontrollierten Lebensmitteln gehört, wird vor allem Prozesswasser aufbereitet. So bezeichnet man Wasser, das kein Trinkwasser ist und für technische Anlagen und Prozesse in Produktionsstätten, Heiz- und Kraftwerken benötigt wird. Auch dieses Wasser wird einer weit reichenden Aufbereitung inklusive Enthärtung und Entsalzung unterzogen.

Die wichtigsten Prozesswasser sind:

  • Fernwärmewasser. Korrosion, Leckagen und bakterielle Verunreinigungen sind die Hauptprobleme im Fernwärmesystem. Grund: Sauerstoff, Salze und mechanische Verunreinigungen.
  • Spülwasser. Wird in vielen Bereichen der Industrie verwendet, auch im Nahrungsmittel- und Mikroelektronik-Sektor.
  • Kühlwasser. Kühlsysteme sind anfällig gegen Ablagerungen, Ausfällungen, Korrosion und bakterielles Wachstum.
  • Kesselspeisewasser. Probleme mit Ablagerungen und Korrosion.
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Werkstoff Wasser

Wasser wird bei der Produktion fast jedes Produkts benötigt. Die Industrie verwendet es für die Fertigung und Verarbeitung, für Waschvorgänge, zur Verdünnung, zur Kühlung, zum Transport von Produkten oder für sanitäre Anlagen innerhalb der Produktionsstätten.

Industriezweige, die besonders große Mengen an Prozesswasser verbrauchen, sind die Automobil-, Glas-, Nahrungsmittel-, Getränke-, Papier-, Chemische und Metallverarbeitende Industrie.

Wasseraufbereitung

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