Was man an einem Süßwassererzeuger (Entsalzungsanlage) prüft.
Eine Umkehrosmose-Entsalzungsanlage drückt vorgefiltertes Seewasser unter hohem Druck durch eine spiralgewickelte halbdurchlässige Membran, typischerweise mit 55 bis 70 bar bei Seewasserzulauf. Die Membran lässt Wassermoleküle durch, hält aber gelöste Salze und die meisten organischen Stoffe zurück, sodass auf der Niederdruckseite Permeat als Süßwasser austritt, während ein aufkonzentrierter Solestrom außenbords abgegeben wird. Das unterscheidet sich grundlegend von den älteren Verdampferanlagen (Entspannungs- oder Plattenverdampfer), die auf Dampfschiffen und größeren Motorschiffen noch zu finden sind und Süßwasser mit der Abwärme des Kühlwassers abkochen, ohne Hochdruckpumpe auskommen, dafür aber schwerer sind, langsamer anfahren und…
Was einen RO-Süßwassererzeuger ausmacht
Eine Umkehrosmose-Entsalzungsanlage drückt vorgefiltertes Seewasser unter hohem Druck durch eine spiralgewickelte halbdurchlässige Membran, typischerweise mit 55 bis 70 bar bei Seewasserzulauf. Die Membran lässt Wassermoleküle durch, hält aber gelöste Salze und die meisten organischen Stoffe zurück, sodass auf der Niederdruckseite Permeat als Süßwasser austritt, während ein aufkonzentrierter Solestrom außenbords abgegeben wird. Das unterscheidet sich grundlegend von den älteren Verdampferanlagen (Entspannungs- oder Plattenverdampfer), die auf Dampfschiffen und größeren Motorschiffen noch zu finden sind und Süßwasser mit der Abwärme des Kühlwassers abkochen, ohne Hochdruckpumpe auskommen, dafür aber schwerer sind, langsamer anfahren und für kleine Fahrzeuge oder aussetzenden Betrieb weniger taugen.
Hauptkomponenten
Vorfilterung
Sediment- und Kerzenfilter vor der Hochdruckpumpe entfernen Feststoffe, die sonst die Membranoberfläche zerkratzen oder zusetzen würden.
Hochdruckpumpe
Eine Kolben- oder mehrstufige Kreiselpumpe, die den Zulaufdruck auf den Arbeitsbereich der Membran hebt; sie ist das am stärksten verschleißende und energieintensivste Bauteil der Anlage.
Membrangehäuse
Druckgehäuse, die ein oder mehrere spiralgewickelte Membranelemente in Reihe aufnehmen, ausgelegt nach der geforderten Tagesleistung.
Energierückgewinnung
Bei größeren Anlagen gewinnt ein Druckaustauscher oder eine Turbine Energie aus dem Soleabstrom zurück und führt sie auf die Hochdruckseite zurück, was den spezifischen Energieverbrauch gegenüber einer Anlage ohne Rückgewinnung deutlich senkt.
Produktwasserüberwachung
Ein Leitfähigkeits- oder Salzgehaltssensor mit selbsttätigem Umschaltventil, das Permeat außerhalb der Spezifikation außenbords abwirft, statt es in den Trinkwassertank zu leiten.
Auswahl und Auslegung
Die Auslegung ergibt sich aus der Tagesleistung in Litern oder Kubikmetern je Tag im Verhältnis zu Besatzungs- und Fahrgastzahl, aus Temperatur und Salzgehalt des Zulaufwassers im üblichen Fahrtgebiet des Fahrzeugs und aus der verfügbaren elektrischen Leistung. Wärmeres, weniger salziges Wasser liefert bei gleicher Membranfläche einen höheren Fluss, deshalb bleibt eine für die Ostsee ausgelegte Anlage im Roten Meer hinter ihrer Leistung zurück, wenn keine Reserve eingeplant ist. Redundanz zählt hier mehr als bei den meisten Hilfsmaschinen: der Ausfall des einzigen Süßwassererzeugers auf einer langen Reise wird zum Versorgungsnotfall, deshalb schreiben viele Eigner lieber zwei kleinere Anlagen als eine große aus.
Vorschriften und Klasse
Die Qualität des Produktwassers wird in der Regel an den Richtwerten der WHO oder gleichwertigen Trinkwasserleitlinien gemessen und nicht an einem einzelnen seeschifffahrtsspezifischen Standard, und die Klassifikationsgesellschaften verlangen für Abgabeleitungen und Druckbehälter meist die üblichen Rohrleitungsvorschriften, statt eigene Klassezusätze für Entsalzungsanlagen festzulegen. Flaggenstaat und Hafengesundheitsbehörden können regelmäßige bakteriologische Untersuchungen des Trinkwassersystems hinter dem Süßwassererzeuger verlangen, besonders auf Fahrgastschiffen.
Typische Fehler
- Membranverschmutzung durch unzureichende Vorfilterung — die Leistung sinkt und der nötige Zulaufdruck steigt, was am Ende einen vorzeitigen Membranwechsel erzwingt.
- Biologisches Wachstum in Stillstandszeiten — eine Anlage, die ohne Spülen oder Konservieren voll Seewasser stehen bleibt, verkeimt und riecht, was die Produktqualität beim Wiederanfahren verschlechtert.
- Verschleiß der Dichtungen in der Hochdruckpumpe — führt zu fallendem Druck und, bei Kolbenpumpen, zu Ölverunreinigung der Zulaufseite, wenn die Dichtungen ganz versagen.
- Drift der Salzgehaltssonde — ein unkalibrierter Sensor kann Wasser außerhalb der Spezifikation in den Trinkwassertank durchlassen, statt es außenbords umzuleiten.
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Membranen und Druckgehäuse, ausgelegt für den Dauerbetrieb mit Seewasser, keine billiger verkauften Ausführungen für Brackwasser.
- Verfügbarkeit von Ersatzmembranelementen und Dichtungen der Hochdruckpumpe über ein Schiffsersatzteilnetz und nicht nur unmittelbar beim Hersteller.
- Ein dokumentiertes Spül- und Konservierungsverfahren für Liegezeiten.
- Angaben zum Wirkungsgrad der Energierückgewinnung für den tatsächlichen Temperaturbereich des Zulaufwassers, nicht nur unter optimalen Prüfbedingungen.
Spülen Sie die Membran vor jeder Liegezeit von mehr als wenigen Tagen mit Süßwasser — eine Anlage, die voll Seewasser stehen bleibt, ist auf Yachten und kleinen Fahrzeugen die häufigste einzelne Ursache für einen vorzeitigen Membranwechsel.