Wassermangel in urbanen Gebieten

Wasser ist eine der wertvollsten Ressourcen unseres Planeten. Den Wassermangel zu bekämpfen und Trinkwasser bereitzustellen ist überlebenswichtig in einer Welt, in der rund 1,1 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser haben.

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In vielen Regionen der Welt entwickelt sich der Mangel an sauberem Trinkwasser zu einem akuten Problem. Erschwerend kommt hinzu, dass die Bevölkerung in den grossen Ballungszentren stetig zunimmt. Der Zugang zu sauberem Wasser ist für ein nachhaltiges Leben in der Stadt indes unverzichtbar.

Die Meerwasserentsalzung spielt eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, eine nachhaltige Versorgung mit sauberem Wasser zu gewährleisten. Obwohl auch Industrie und Landwirtschaft auf sauberes Wasser angewiesen sind, entfallen 60 % des Wasserverbrauchs auf den Menschen. Und weil Energie der grösste Kostenfaktor für Entsalzungsanlagen ist, sind Unternehmen an energieeffizienten Lösungen interessiert.

Die Pumpen von Sulzer für die Meerwasserentsalzung sind in puncto Effizienz marktführend. Aus dieser Position heraus unterstützt das Unternehmen seine Kunden bei der kosten- und energieeffizienten Bereitstellung von sauberem Trinkwasser.

Increase of global water demand

Globale Wassernachfrage


Vom Meerwasser zum Trinkwasser: Sulzer-Technologie für Entsalzungsanlagen

Die Meerwasserentsalzung ist eine vielversprechende und schnell wachsende Lösung zur Bekämpfung der Wasserknappheit. Von den verschiedenen Entsalzungsverfahren ist die Umkehrosmose kostengünstiger als andere Technologien und weist gleichzeitig einen geringeren Energieverbrauch auf. Mit der Lieferung hocheffizienter Pumpen fördert Sulzer diese erschwingliche und energieeffiziente Methode der Süsswasserversorgung.

Gemäss den gegenwärtigen Prognosen zum Klimawandel wird bis 2030 fast die Hälfte der Weltbevölkerung in Gebieten mit hoher Wasserknappheit leben. Das Bevölkerungswachstum und die Industrialisierung in den Entwicklungsländern treiben die Wassernachfrage markant in die Höhe. Regierungen, nationale und internationale Institutionen sowie Unternehmen der Wasserindustrie halten nach Lösungen Ausschau, um eine der dringlichsten Herausforderungen der Zukunft anzugehen. Da der Anteil von Meerwasser an den gesamten Wasserreserven der Erde 98 % beträgt, stellt die Entsalzung von Meer- und Brackwasser ein vielversprechendes Verfahren dar, um sauberes Wasser für den Menschen, aber auch für die Landwirtschaft und Industrie bereitzustellen.

Meerwasser in Trinkwasser umwandeln

Für die Umwandlung von Meer- in Trinkwasser gibt es im Wesentlichen zwei Verfahren: Entsalzung mithilfe von Wärmeenergie (z. B. Mehrfacheffekt- oder Mehrstufendestillation) oder die Membrantechnologie (z. B. Umkehrosmose). Obwohl sie viel Energie verbrauchen, waren wärmebasierte Entsalzungsverfahren bis dato vor allem im Nahen Osten vorherrschend, zumal sich die Anlagen leicht betreiben lassen und die Energiekosten niedrig sind. Der Markt tendiert heute indes zum Verfahren der Umkehrosmose – und das selbst in Regionen mit niedrigen Energiekosten. Mehr als zwei Drittel der neu installierten Entsalzungsanlagen weltweit beruhen heutzutage auf dem Prinzip der Umkehrosmose. Die Vorteile: geringerer Energieverbrauch und bessere Umweltverträglichkeit. Sulzer bietet eine komplette Palette von Pumpen für die Entsalzung von Meer- oder Brackwasser an, die entweder auf Umkehrosmose- oder Mehrfacheffektverfahren aufbauen. Mit Blick auf den Markttrend spezialisiert sich das Unternehmen vermehrt auf Komponenten für Anlagen mit Umkehrosmose. Bei richtiger Anlagenkonzeption und geeigneter Ausrüstung ist die  Energieeffizienz der Umkehrosmose unschlagbar.

Sinkende Kosten von Anlagen mit Umkehrosmose

Bei der Umkehrosmose wird Meerwasser mithilfe von Druck durch eine Membran gepresst, wobei die Wassermoleküle durch die Membran dringen, die Salzpartikel jedoch zurückgehalten werden. Der Teil des Meerwassers, der nicht durch die Membran dringt – etwa 55 % des Zulaufs –, heisst Retentat oder Sole. Aus der Sole lässt sich Energie zurückgewinnen. Im Laufe der Jahre hat sich der Wirkungsgrad von Energierückgewinnungssystemen erheblich verbessert. Im Gegenzug sanken die Lebenszykluskosten beträchtlich. Die Meerwasserentsalzung ist eine vielversprechende und schnell wachsende Lösung zur Bekämpfung der Wasserknappheit. Von den verschiedenen Entsalzungsverfahren ist die Umkehrosmose kostengünstiger als andere Technologien und weist gleichzeitig einen geringeren Energieverbrauch auf. Mit der Lieferung hocheffizienter Pumpen fördert Sulzer diese erschwingliche und energieeffiziente Methode der Süsswasserversorgung.

Pumpen spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Senkung der Betriebsausgaben. Sulzer stellt seit der Entwicklung der ersten Entsalzungsanlagen in den 1980er-Jahren Lösungen bereit, die den besonderen Marktanforderungen gerecht werden. Bei einer Anlage mit Umkehrosmose können Sulzer-Pumpen verwendet werden, um Meerwasser anzusaugen und vorzubehandeln. Ausserdem erzeugen sie den benötigten Druck, um das Wasser durch die Membran zu pressen, und transportieren das Süsswasser. Hochdruckpumpen verbrauchen 60 % der Energie einer Entsalzungsanlage. Entsprechend müssen sie hocheffizient, zuverlässig und im Betrieb so günstig wie möglich sein. Jede noch so geringe Steigerung des Wirkungsgrads senkt sofort die Kosten des aufbereiteten Wassers.

Seawater desalination with reverse osmosis

Hocheffiziente Pumpen für Entsalzungsanlagen

Vor diesem Hintergrund haben die Sulzer-Teams in Kotka, Finnland, und Winterthur, Schweiz, die neuen Pumpenserien MBN-RO und MSD-RO für die Umkehrosmose entwickelt. Dabei wurde der hydraulische Wirkungsgrad durch Optimierung der Saugkammer sowie des Designs des Laufrads, Diffusors und Spiralgehäuses erhöht. Dank ihres fortschrittlichen hydraulischen Designs sind die MBN-RO und die MSD-RO hinsichtlich ihres Wirkungsgrads marktführend. Die Pumpen wurden bereits an mehrere Entsalzungsanlagen im Nahen Osten und in China geliefert. Sie unterstützen die effiziente Produktion von Trinkwasser für die Bevölkerung und von Wasser für die Industrie. Weltweit gewährleisten Sulzer-Anlagen Tag für Tag die Produktion von über drei Millionen m3 Süsswasser.

The unique hydraulic design of the SNS pumps ensures extremely efficient pumping in various applications. Engineers in Kotka, Finland, developed this pump range. Watch the video about the new SNS process pump range: www.sulzer.com/sns-pumps.Zum Vergrößern anklicken

The unique hydraulic design of the SNS pumps ensures extremely efficient pumping in various applications. Engineers in Kotka, Finland, developed this pump range. Watch the video about the new SNS process pump range: www.sulzer.com/sns-pumps.Zum Vergrößern anklicken

Das einzigartige hydraulische Design der SNS-Pumpen gewährleistet eine extrem effiziente Pumpleistung für verschiedene Anwendungen. Ingenieure  aus Kotka, Finnland, entwickelten diese  Pumpenserie. Mehr Informationen zur SNS-Pumpenserie im Video

Überragende Effizienz

Weil es im Hinblick auf eine erschwingliche Wasserversorgung auf jedes Kilowatt ankommt, haben die Ingenieure von Sulzer hocheffiziente SNS-Prozesspumpen mit axialem Eintritt entwickelt. Diese SNS-Pumpen, die ursprünglich für die Papier- und Zellstoffindustrie ausgelegt waren, eignen sich auch für Hilfsanwendungen bei der Umkehrosmose und weitere Anwendungen im Wassermarkt. In Bezug auf den Wirkungsgrad erreichen diese Pumpen Spitzenwerte und übertreffen die Vorgaben der Europäischen Union für energieverbrauchsrelevante Produkte deutlich. Die Verordnungen, die den Energieverbrauch reduzieren sollen, legen die Mindestwirkungsgrade für Wasserpumpen fest. Anfang 2015 wurde der Mindesteffizienzindex (MEI) auf 0,4 festgelegt. Rund 40 % aller Wasserpumpen, die zurzeit im Einsatz sind, erfüllen diese Vorgabe nicht. Die seit 2015 vertriebenen SNS-Pumpen erreichen einen MEI von 0,7 und übertreffen damit die Vorgabe deutlich.

Zukunftstrends wahrnehmen

Während Regionen wie Algerien, Spanien, Australien und der Nahe Osten in der Vergangenheit sehr grosse Anlagen bauten, entwickelt sich der Trend hin zu kleinen und mittelgrossen Anlagen. Diese lassen sich mit deutlich weniger Aufwand konstruieren, installieren, betreiben und finanzieren. Sulzer unterstützt seine Kunden von einer frühen Projektphase an, um den Gesamtwirkungsgrad zu optimieren und eine grösstmögliche Profitabilität zu gewährleisten. Auf diese Weise fördert Sulzer die erschwingliche und energieeffiziente Versorgung mit Süsswasser.

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