Nur ein geringer Teil des verfügbaren Wassers auf der Welt ist zum Trinken geeignet. Das ist keine neue Erkenntnis. Doch so langsam setzt sich durch, dass Trinkwasser ein wichtiges Lebensmittel ist. Welche Überraschung. So werden endlich auch Anlagen zur Wasseraufbereitung entwickelt. Was nun möglich wird, hat luckx – das magazin recherchiert.

Technische Entwicklung

Manchmal mutet es an, als ob die menschliche Versorgung mit dem Notwendigsten wie Wohnung, Essen und Trinken nicht auf der Agenda stehen. Oder muss erst ein wirtschaftliches Interesse diese Entwicklung befördern? Sei es drum. Wenn auch spät, so werden nun entsprechende Anlagen auch von eigentlich nicht damit vordringlich befassten Unternehmen vorangetrieben. Dass sich das Technologie Unternehmen Bosch mit Wasseraufbereitungsanlagen beschäftigt, hat sicherlich auch mit der Notwendigkeit der Energieversorgung für unsere Mobilität zu tun. Wenn dann nun eine wirtschaftliche und umweltschonende Wasseraufbereitung als Ergebnis zur Verfügung steht, werden gleich mehrere Ziele erreicht.

Denn das größte Problem bei der immanent wichtigen Energieversorgung ist aktuell die Zurverfügungstellung von hochreinen Wasserstoff. Denn sonst lassen sich Brennstoffzellen nicht betreiben bzw. stellen nach kurzer Zeit ihren Betrieb ein.

Nebenbemerkung: Das es auch anders geht, hat Westport (hier und hier) schon demonstriert. Hier laufen Benzin- und Dieselmotoren mit Wasserstoff, ohne diesen umständlich in elektrische Energie zu verwandeln.

Klimaneutral

„Eine klimaneutrale Welt funktioniert nicht ohne grünen Wasserstoff“, stellt Dr. Stefan Hartung, Vorsitzender der Bosch-Geschäftsführung, fest. Bosch baut jetzt sein Engagement weiter aus und liefert Technik für die Wasseraufbereitung. Neben der bekannten Wasseraufbereitung nach dem Prinzip der Umkehr-Osmose bietet der Hersteller künftig auch neu entwickelte Anlagen speziell für abgelegene Gebiete und Offshore-Standorte. „Wer grünen Wasserstoff erzeugen will, benötigt vor allem eines: hochreines Wasser. Mit unseren Spezialanlagen lässt sich die Wasseraufbereitung überall, auch in den entlegensten Gebieten der Erde wirtschaftlich und umweltschonend realisieren“, sagt Hartung. Die von Bosch Manufacturing Solutions konzipierten Anlagen sind nicht nur robust und wartungsarm, gegenüber am Markt üblichen Lösungen lässt sich mit dieser Technik bei der Wasseraufbereitung auf den Einsatz von Chemikalien verzichten. Mit dem Einstieg in das neue Geschäftsfeld schließen die Stuttgarter den Kreis, komplettiert sein Angebot: „Wir entwickeln Technik für die Wasseraufbereitung sowie für die Erzeugung, Kompression, Speicherung und Anwendung von Wasserstoff – und das für unterschiedliche Sektoren. Kaum ein Unternehmen bietet ein so breites Portfolio“, erklärt Hartung. Die Wasseraufbereitung bildet entlang der Wasserstoffwertschöpfungskette das erste und grundlegendste Bindeglied. Elektrolyseure benötigen bei der Herstellung von Wasserstoff hochreines Wasser. „Verunreinigungen im Wasser können Elektrolyseure in kürzester Zeit funktionsuntüchtig machen“, erklärt Dr. Wolfgang Schleifenbaum, Leiter des Produktbereichs Wasserstoff bei Bosch Manufacturing Solutions. Künftig wird Wasserstoff in Regionen gewonnen, in denen der Wind kräftig weht oder die Sonne zumeist scheint – zum Beispiel in Afrika, Südamerika oder Nordeuropa. Offshore auf dem Meer oder in der Wüste sind die Herausforderungen besonders anspruchsvoll: salzhaltiges Wasser, hohe Wasserhärte, beträchtliche Entfernungen zu den technischen Anlagen erschweren die Wasseraufbereitung. Der Bedarf für Spezialanlagen ist entsprechend groß: Bosch geht davon aus, dass ab 2035 weltweit jährlich rund 500 Spezialanlagen des Unternehmens zur Wasseraufbereitung benötigt werden. In thermischen und elektrochemischen Verfahren entziehen die Anlagen dem Wasser Mineralien, um hochreines Wasser zu erhalten. Dank eines Aufbereitungsprozesses ohne Filtermedien ist es für Betreiber möglich, auf den Einsatz von Chemikalien komplett zu verzichten. „Grüner Wasserstoff ist nur dann nachhaltig, wenn bei seiner Erzeugung keine Kollateralschäden für die Umwelt entstehen, zum Beispiel durch Emission von Chemikalien in unsere bereits stark belasteten Gewässer“, erklärt Schleifenbaum. Für die vorausschauende Wartung der Anlagen – auch aus der Ferne – Softwarelösungen angeboten, die den robusten Betrieb in harten Umgebungsbedingungen sicherstellen.

Industrieanlagen zur Wasseraufbereitung

Der Bedarf an hochreinem Wasser für die weltweiten Wasserstoffvorhaben ist enorm: Für das Erreichen der Pariser Klimaziele rechnet Bosch ab 2050 mit einem jährlichen Prozesswasserbedarf von circa vier Kubikkilometer für die Elektrolyse – mehr als das Volumen des Starnberger Sees. Auch hierzulande sind die Pläne ambitioniert: Die Bundesregierung hat das Ziel, bis 2030 H2-Elektrolyseure mit einer Leistung von zehn Gigawatt in Deutschland zu installieren (Quelle: Die Bundesregierung, 2022). Die EU strebt für Europa bis 2030 eine Elektrolyseleistung von 40 Gigawatt an, will bis zu zehn Millionen Tonnen erneuerbaren Wasserstoff erzeugen (Quelle: Europäische Kommission, 2020). „Für die Energieversorgung der Zukunft spielt Wasserstoff eine entscheidende Rolle. Nur mit Hilfe von Wasserstoff werden Industrien weltweit klimaneutral“, sagt Schleifenbaum. Für die Wasseraufbereitung in erschlossenen Gebieten sind künftig Industrieanlagen im Portfolio, die mit Umkehrosmose-Verfahren und Ionentauschern aus Leitungswasser das für Elektrolyseure notwendige hochreine Wasser herstellen. Durch das kombinierte Angebot, bestehend aus Industrie- und Spezialanlagen, werden die Voraussetzung für Elektrolyseprojekte weltweit geschaffen.

Wasser aufbereiten fürs Leben

Die Technologien helfen auch, wertvolle Trinkwasserreserven zu schonen. Die Technik ist besonders effizient, verringert das für die Herstellung von Prozesswasser benötigte Zufuhrwasser um bis zu einem Drittel gegenüber gängigen Lösungen am Markt. Zudem lässt sich mit den Spezialanlagen neben der Herstellung von Prozesswasser für die Elektrolyse mit technischen Anpassungen auch die Gewinnung von Trinkwasser realisieren.