Was man an einem Süßwassererzeuger prüft.
Ein Süßwassererzeuger (FWG) macht aus Seewasser Süßwasser nach einem von zwei Wirkprinzipien: Vakuumverdampfung oder Umkehrosmose (RO). Der Vakuumverdampfer ist die überlieferte Ausrüstung des Maschinenraums und nutzt einen Rohrbündelwärmetauscher, der mit dem Kühlwasser des Motormantels bei etwa 80-85°C gespeist wird. Weil die Verdampfungskammer unter Vakuum steht, siedet Wasser bei ungefähr 40-60°C statt bei 100°C, sodass für seine Erzeugung kein zusätzlicher Brennstoff verbrannt wird - die Wärme wird ohnehin an die See abgegeben. RO-Anlagen drücken das Seewasser stattdessen unter hohem Druck durch halbdurchlässige Membranen und brauchen eigene elektrische Pumpenleistung, was sie auf…
Was einen Süßwassererzeuger ausmacht
Ein Süßwassererzeuger (FWG) macht aus Seewasser Süßwasser nach einem von zwei Wirkprinzipien: Vakuumverdampfung oder Umkehrosmose (RO). Der Vakuumverdampfer ist die überlieferte Ausrüstung des Maschinenraums und nutzt einen Rohrbündelwärmetauscher, der mit dem Kühlwasser des Motormantels bei etwa 80-85°C gespeist wird. Weil die Verdampfungskammer unter Vakuum steht, siedet Wasser bei ungefähr 40-60°C statt bei 100°C, sodass für seine Erzeugung kein zusätzlicher Brennstoff verbrannt wird - die Wärme wird ohnehin an die See abgegeben. RO-Anlagen drücken das Seewasser stattdessen unter hohem Druck durch halbdurchlässige Membranen und brauchen eigene elektrische Pumpenleistung, was sie auf Fahrzeugen ohne genügend Abwärme, etwa auf vielen Gastankern, oder als Ersatzeinheit neben einem Verdampfer zur Regel macht.
Hauptkomponenten
Bauart Verdampfer
- Rohrbündelwärmetauscher - überträgt die Wärme des Mantelkühlwassers unter Vakuum in das zugeführte Seewasser.
- Vakuumerzeugender Ejektor oder Vakuumpumpe - hält den niedrigen Kammerdruck, der das Sieden bei verringerter Temperatur erlaubt.
- Tropfenabscheider - trennt Tropfen unverdampfter Sole aus dem Dampf, bevor er den Verflüssiger erreicht.
- Verflüssiger - mit rohem Seewasser gekühlt, verwandelt den Dampf zurück in Destillat.
- Salzgehaltszelle - überwacht fortlaufend die Leitfähigkeit des Destillats; ein Ablassventil führt das Wasser zur Bilge oder auf die Zulaufseite zurück, wenn der Salzgehalt über den Sollwert steigt.
Bauart RO
- Patronen- und Mehrschichtvorfilter - entfernen Schwebstoffe vor den Membranen.
- Hochdruckpumpe - drückt das zugeführte Wasser üblicherweise mit 55-70 bar für die Seewasser-RO über die Membran.
- Membranelemente - spiralförmig gewickelt, halten gelöste Salze zurück und lassen Wassermoleküle durch.
- Energierückgewinnung - gewinnt Druckenergie aus dem ablaufenden Solestrom zurück und senkt den Leistungsbedarf.
Auswahl / Auslegung
Die Leistung wird in Tonnen je Tag angegeben und gegen die Kopfstärke der Besatzung zuzüglich Bedarf aus Verfahren oder Ladungswäsche bemessen, üblicherweise mit einer Reserve, damit eine Einheit das Schiff allein versorgen kann, wenn eine zweite eingebaut ist. Verdampfer hängen an Temperatur und Menge des Mantelkühlwassers, weshalb ein Fahrzeug, das lange bei geringer Last oder vor Anker liegt, möglicherweise nicht genug Wärme erzeugt, um einen wirtschaftlich zu betreiben, und genau dort verdient eine RO-Anlage oder eine gemischte Anordnung ihren Platz. Auch die Temperatur des zugeführten Seewassers zählt: Die Leistung fällt in kaltem Wasser, weil der die Verdampfung treibende Temperaturunterschied schrumpft, und auch der Membranfluss der RO nimmt ab, weshalb Fahrzeuge in tropischer und in kalter Fahrt für dieselbe Nennausbeute verschieden bemessen werden.
Vorschriften / Klasse
Das an Bord erzeugte Trinkwasser fällt unter die Trinkwasserbewirtschaftung des Schiffs, wie sie der Flaggenstaat und, auf Fahrgastschiffen und vielen Frachtschiffen, die in den seegesundheitlichen Vorschriften herangezogene Anleitung für Trinkwasser verlangen. Klassifikationsgesellschaften verlangen eine regelmäßige Besichtigung der drucktragenden Teile der Verdampfer und der Rohrleitungen, und die Anforderungen von SOLAS Kap. II-1 an Maschinen gelten eher für Antrieb und Wärmetauscheranordnung als für die Trinkwassergüte selbst, die eher bei Flaggen- und Hafenstaatgesundheitskontrollen liegt.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Kesselsteinbildung aus Calciumcarbonat auf den Rohren des Wärmetauschers | Sinkende Destillatausbeute, die eine Säurereinigung oder ein Entkalken von Hand verlangt |
| Der Ejektor oder die Vakuumpumpe verliert die Saugwirkung | Der Kammerdruck steigt, das Sieden hört auf, die Anlage schaltet ab oder die Ausbeute bricht ein |
| Die Salzgehaltszelle ist verschmutzt oder falsch kalibriert | Salzhaltiges Wasser wird unnötig abgelassen oder, schlimmer, verunreinigtes Wasser gelangt unbemerkt in den Trinkwassertank |
| Verschmutzung oder biologischer Bewuchs der RO-Membran | Sinkender Permeatstrom und steigender Salzdurchgang, was eine chemische Reinigung im eingebauten Zustand verlangt |
| Ölverunreinigung im zugeführten Mantelkühlwasser | Überzieht die Wärmeübertragungsflächen, die Ausbeute fällt stark und die Anlage muss geöffnet werden |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Belegte Kennlinien der Destillatausbeute über Temperatur und Menge des Mantelkühlwassers und nicht nur eine einzelne Nennangabe.
- Die Verfügbarkeit von Ersatzrohrbündeln und Dichtungen für genau dieses Modell und keine allgemeinen Entsprechungen.
- Bei RO-Anlagen die Verträglichkeit der Membranen mit den üblichen Reinigungschemikalien und ein klares Verfahren für die Reinigung im eingebauten Zustand.
- Eine Überwachung des Salzgehalts samt Alarm, die zum vorhandenen Trinkwasserüberwachungssystem des Fahrzeugs passt.
Ein Verdampfer, der bisher lief und plötzlich kein Wasser mehr macht, hat fast immer zuerst ein Vakuumproblem und erst danach ein Wärmeproblem - prüfen Sie das Kondensat des Ejektors und die Luftejektorleitung, bevor Sie annehmen, die Rohre seien verkalkt.