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 DIE
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Wassermacher
Die Funktionsweise
Seit der
revolutionären Entwicklung der ersten Umkehrosmose-Membranen durch DuPont vor
etwa 40 Jahren, haben Seewasserentsalzungsanlagen viele Millionen Kubikmeter
Trinkwasser aus Seewasser gewonnen. Sie haben Leben gerettet, machten Wüste
fruchtbar und produzieren sogar das Wasser für das Eis, auf dem die Ölscheichs
Schlittschuh laufen.
Einige der
kleineren Anlagen sind so preiswert und zuverlässig geworden, dass zunehmend
mehr Fahrtensegler einen Wassermacher
als beste Möglichkeit einschätzen, sich mit dem unbezahlbaren Gut "Frischwasser" zu
versorgen.
Bei
der aufgeschnittenen Membrane kann man sich gut vor Augen fuhren wie das
Seewasser an einem der Enden einströmt und an der aufgerollten Membrane entlang
zum Ausfluss auf der gegenüberliegenden Seite gelangt. Die Frischwasserkanäle
sind von den Seewasserkanälen durch die Membrane getrennt. Damit die drucklose
Frischwasserpassage nicht von dem enormen Druck des Seewassers
zusammengequetscht wird, ist eine Kunststoffdrainage eingelegt. Über die
Frischwasser-Passage fließt das Produktwasser zum Zentrum der Membrane und wird
über Bohrungen in das Plastikrohr leitet. Das Rohr führt dann zu der
Tankzuleitung an der Außenseite des Druckbehälters (Membranengehäuse). Der
gelippte O-Ring, sichtbar auf dem Foto, verhindert dass das Seewasser an
der Aussenseite des Membranen-Elements vorbeifließt, wo es nicht entsalzt
werden kann.
Die Qualität
des Produktwassers entspricht dem von Tafelwasser mit einem Mineralgehalt von 180
bis 380 mg/ltr je nach Salzgehalt des Seewassers und entspricht damit den
Anforderungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Die Poren in der Membrane
haben nur einen Durchmesser von annähernd 0.0005 Micron, sodass die Membrane Bakterien
(0,2 bis 1 Micron) und Viren (0,02 bis 0,04 Micron) nicht durchlässt. Fälle von“Montezumas Rache”oder anderen
Infektionen sind in der Praxis nicht bekannt.
Natürlich verhindert dies nicht, dass das stehende Wasser in den Leitungen und Tanks von Bakterien befallen wird. Bei Installation eines Wassermachers sollten die Tanks erstmal gründlich gereinigt werden, wenn nicht ohnehin gechlortes Wasser gebunkert wurde.
Wechselstrom- , Gleichstrom- oder Keilriemenantrieb für den Watermaker?
Bevor eine
Entsalzungsanlage installiert werden kann, stellt sich immer die Frage: Wie
betreibe ich meine Hochdruckpumpe? Mit Wechselstrom (also 220 Volt aus dem
Inverter oder Generator), mit Gleichstrom (also 12 oder 24 Volt aus den
Bordbatterien) oder mit Keilriemenantrieb direkt an der Hauptmaschine?
Wechselstrom-betriebene
(AC-)Systeme sind ideal wenn ein ausreichend starker Generator von 5 KW oder
mehr vorhanden ist. Für den Betrieb werden zwar nur 1500 Watt benötigt aber zum
Starten des Elektromotors können bis zu 4.5 KW gebraucht werden. Letztere
Tatsache macht aber den Betrieb über einen Inverter, wenn er nicht extrem
leistungsstark ist, unmöglich.
Verschiedene
Hersteller bieten eine Vielfalt von Modellen an. Es ist wichtig, zu wissen - und
das zeigt die jahrelange Erfahrung von Servicetechnikern - , dass
alle elektronischen Komponenten in
Verbindung mit Wassermachern die Tendenz zum Versagen haben und dann nur mit
Hilfe von Fachwerkstätten instand gesetzt werden können, die natürlich
meistens nicht am Ort des Geschehens sind. Also: Ein Tropfen
Salzwasser an der falschen Stelle - und
wir schleppen wieder Wasserkanister.
Eine rein
elektro-mechanische Anlage ist wesentlich zuverlässiger und kostet zudem
weniger.
Entsalzungsanlagen deren Hochdruckpumpe über einen Keilriemen direkt von der
Hauptmaschine angetrieben werden, können selbst auf kleineren Yachten ohne
Generator enorme Mengen Frischwasser erzeugen, während die Lichtmaschine die
Batterien lädt.
Der
Schwachpunkt dieses Systems ist die Halterung, die - ähnlich der für die
Lichtmaschine - konstruiert werden muss. So muss direkt am Motor ausreichend
Platz für die relativ kleine Hochdruckpumpe mit ihrer elektro-magnetischen
Kupplung sein.
Falls jedoch
die Montage möglich ist, sollte der Betrieb der Anlage auf Jahre hinaus störungsfrei
sein, besonders, wenn sie mit einem automatischen Druckregelventil ausgestattet
ist, das
einen konstanten Arbeitsdruck bei unterschiedlicher Motordrehzahl garantiert.
Zusätzlich tragen diese Ventile zum Bedienungskomfort, zur Betriebssicherheit
und zur Zuverlässigkeit der gesamten Entsalzungsanlage bei.
Die
riemenbetriebene Hochdruckpumpe verlangt dem Dieselmotor nur 1.5 KW ab, sodass
bereits 16-PS-Maschinen "nebenbei" noch Wasser erzeugen können. Damit die
Anlage sowohl vor Anker als auch unter Fahrt genutzt werden kann, sollte der
Hersteller der Entsalzungsanlage bei der Wahl des Durchmessers der
Antriebs-Riemenscheibe mit einbezogen werden. Die Anlage sollte bezüglich der
Frischwasserkapazität besser auf die obere Grenze ausgelegt sein. Damit wird
soviel Frischwasser beim normalen Maschinengebrauch produziert, dass dann
weitgehend vermieden werden kann, dass die Hauptmaschine
nur zum Wassermachen gestartet werden muss.
Wassermacher,
deren Druckpumpe mit
12 oder 24 Volt (DC) betrieben werden, haben den Vorteil dass die benötigten
Batterien von Lichtmaschinen, Generatoren, Solarpaneelen, Wind-, Wasser- oder
Wellengeneratoren und mit Landstrom geladen werden können. Zwei verschiedene
Systeme der Druck-Produktion für die Entsalzungsanlage werden auf dem Markt
angeboten:
1) Systeme
mit Energierückgewinnung, bei denen das unter Druck gesetzte Abwasser der
Anlage über ein Ventilsystem auf die Rückseite der oder des Hydraulikkolben/s
geleitet wird. Damit wird ein Teil der vorhandene Kraft in das einströmende
Seewasser eingeleitet. Sie werden von Spectra, Schenker, Kathadyn / PUR und
Livol (www.livol.com) angeboten, um nur
einige Namhafte zu nennen.
2) Systeme
ohne Energierückgewinnung
mit schnellen Ein-Kolbenpumpen wie Village Marine (in Deutschland: Sea
Star - Pure Water) oder langsam laufenden und langlebigen Drei-Kolbenpumpen z.B
von ECHO Tec. (http://www.wassermacher.com/),
Desalator und Aqua Marine (http://www.aquamarineinc.net/).
Beide Systeme
haben ihre Vorteile – und Nachteile:
Einige der Entsalzungsanlagen mit Rückgewinnung verbrauchen nur 60% der Energie um eine gegebene Menge Wasser zu produzieren und helfen damit unseren Energiehaushalt zu entlasten. Der Spectra Catalina 300 z.B. entsalzt 47 Liter Seewasser und zieht dabei 15 Ampere bei 12 Volt in der Stunde. Ein gewaltiger Durchbruch verglichen mit ältere Anlagen!
Warum würde
man dann einen Wassermacher ohne Rückgewinnung wählen? Da gibt es gute
Gründe: Zum einen scheinen "Rückgewinnungsanlagen" störanfälliger
zu sein. Bei der Anlage des Schreibers dieser Zeilen, hatte gerade die hierfür
nötige Spezialpumpe innerhalb von vier Jahren drei Defekte. Einmal wurde er von
einer zufällig am Ort befindlichen Spezialwerkstätte behoben. Später wurde - vom Ankerplatz in Tonga aus - ein Teil der Pumpe zur Reparatur
und einmal die ganze Pumpe von Malaysien aus zum Austausch per
Luftfracht an die Herstellerfirma geschickt. Der Vollständigkeit halber
wird aber darauf hingewiesen, dass die Serviceleistungen kulant, schnell und
kostenlos (mit Ausnahme der Fracht) erfolgten. Im vierten Dienst-Jahr musste die
Förderpumpe ausgetauscht werden, was mit Bordmitteln erledigt werden konnte,
weil Ersatz in der Backskiste war.
Andererseits:
Konventionelle Systeme wie der ECHOTec 200 oder der Village Marine Little Wonder
kosten weniger. Sie sind außerdem, und das ist für uns
Langfahrtsegler „ohne festen Wohnsitz“ ein gewichtiges Argument, schon wegen
der geringeren Anzahl der Teile langlebiger, einfacher zu installieren, und billiger instand zu halten.
Und der höhere Stromverbrauch?
Üblicherweise läuft in der Bordpraxis während der Wassererzeugung die
Hauptmaschine ohnehin mit, sodass der erhöhte Stromverbrauch dann nicht ins
Gewicht fällt. Die Lichtmaschine schafft das allemal.
Wenn die Entscheidung gefallen ist, wie der Wassermacher betrieben werden soll, kann die Anzahl der Duschkabinen und Waschmaschinen an Bord mit Admiral und Crew diskutiert werden. Das ist natürlich übertrieben, doch schwören viele Langfahrtsegler auf "eigenes" Wasser, wenn sie sich einmal daran gewöhnt haben, ihre Reiseroute nicht mehr von Wasserhähnen an Land bestimmen zu lassen.
Handelsübliche Wechselstrom- und riemenbetriebene Anlagen für Yachten produzieren 70 bis 220 Liter pro Stunde, während 12-Volt-Wassermacher auf etwa 60 Liter die Stunde limitiert sind. Grundsätzlich sollte man ein etwas größeres Modell wählen. Die Betriebskosten reduzieren sich mit der Produktionskapazität und viele Fahrtensegler klagen ohnehin über zu wenig Wasser, nachdem sie sich an den Komfort einer Entsalzungsanlage - immer Wasser zweifelsfreier Qualität, keine aufwendigen Anlegemanöver zwecks Wasserübernahme, Gewichtseinsparung bei langen Ozeantörns - gewöhnt haben.
Wenn man noch
beachtet, dass alle Metallteile
in Kontakt mit Seewasser (besonders die Hochdruckpumpe) aus hochwertigem
Edelstahl bestehen sollten und die Membranen der weltweit und mittlerweile sehr
preiswert erhältlichen Standardgröße von 40 x 2.5 Zoll! entsprechen, dann
steht dem Fahrtensegeln auch in abgelegenen Revieren ohne Steg mit Wasserhahn
und Fachwerkstätten nichts mehr im Wege
Jedenfalls: Die Zeiten
in denen der Wassermacher ein tröpfelndes Überlebensinstrument
gewesen ist, sind endgültig vorbei - Komfort ist In.
Anmerkung: Auf Bobby Schenk's Blauwasserseminar zur Hanseboot am 25./26.10.2008 (siehe hier) wird ebenfalls auf das Thema Wassermacher eingegangen.