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Nr. 22,  1964

Trinkwasser für Millionen Jahre:

Atomkraft entsalzt das Meer

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Brutreaktor liefert Strom und Frischwasser

Sie drehen den Wasserhahn auf, können ihm aber nicht mehr als ein dünnes Rinnsal entlocken, wenn nicht gar nur ein paar Tropfen. So ist es während der Trockenperiode dieses Jahres nicht wenigen Menschen in Europa ergangen. In Rom wurden vorübergehend ganze Stadtteile von der Wasserversorgung getrennt. In anderen Teilen Südeuropas war die Lage kaum anders.

Man nahm es, wenn auch mit Murren, in Kauf, denn schließlich meint es Petrus ja nicht jedes Jahr gut mit den Menschen. Die für die Wasserversorgung Zuständigen können sich aber nicht auf Petrus verlassen. Sie müssen nüchtern denken, und das erklärt ihren Pessimismus. Sie weisen darauf hin, daß

  • beispielsweise in der Bundesrepublik der Grundwasserspiegel nach dem Trockenjahr 1959 noch nicht einmal wieder den Normalstand erreicht hatte, als er in diesem Jahr weiter sank;
  • unsere großen Flüsse immer mehr Abwässerkanälen gleichen, obwohl sie doch eigentlich ihren Teil zur Wasserversorgung beitragen sollten; und schließlich
  • sich (nach sogar sehr konservativen Schätzungen) bei uns der Süßwasserverbrauch in spätestens zehn Jahren verdoppelt haben wird.

„Auf uns kommt da eine Krise zu", gesteht einer der Experten, „die manchem schlaflose Nächte bereitet. Kaum jemand weiß, daß der Rhein, aus dem etliche Großstädte in seiner Nachbarschaft durch Filterung einen Teil ihres Trinkwasserbedarfs beziehen, neben Abfallund Giftstoffen jeden Tag 40000 Tonnen Salz zum Meer befördert. Die Aufbereitung dieser 'Brühe' wird immer schwieriger und kostspieliger."

Durchgreifende Abhilfe zu schaffen, scheint unendlich schwer. Hohe Kosten L und die Belange von Interessengruppen spielen da keine geringe Rolle. Gerade deswegen verdient eine revolutionäre Entwicklung besondere Aufmerksamkeit. Auf der Genfer Atomkonferenz vor wenigen Wochen wurde zum ersten Male öffentlich darüber gesprochen und diskutiert. Der junge Mann mit Bürstenhaarschnitt ist Kern physiker im Laboratorium der US-Atomenergiekommission (AEC) in Oak Ridge, der Geburtsstätte vieler amerikanischer Atomwaffen. Sein ganzes Wesen strahlt Optimismus aus. Er gehört einem der vier Forscherteams an, die an der Entwicklung bestimmter Anlagen arbeiten. Der junge Mann bezeichnet sie als 'Destilleren, obgleich da keine Zusammenhänge mit Whisky oder anderen Spirituosen bestehen.

134.jpg (11759 Byte) ETWA 200 TONNEN TRINKWASSER pro Tag erzeugt diese Destillationsanlage In dar Lüderitzbucht In Südwestafrika. Eine ähnliche, mit konventionellen Brennstoffen betriebene Anlage versorgt das arabische Ölland Kuwait mit Trinkund Nutzwasser.

„Unser Problem ist im Grunde genommen einfach", sagt er. „71 Prozent der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Der größte Teil dieses unerschöpflichen Reservoirs besteht aus Meeren. Bisher war allerdings die Meerwasserentsalzung ein Zuschußgeschäft. Inzwischen haben wir aber einen Durchbruch erzielt, den ich für revolutionär halte."

Die Industrie gößter Wasserkonsument

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Und wie sieht dieser Durchbruch aus? Er besteht aus einer 'Ehe' von Kernreaktoren und Destillationsanlagen, zwei Partnern, die die Zeit der Reife bereits hinter sich haben.

Die Destillation das älteste Verfahren zur Entsalzung von Meerwasser

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So hat in Zusammenarbeit mit der AEC eine Firma ein Atomgroßkraftwerk entwickelt, das die Herzen der Fachleute höher schlagen läßt. Es handelt sich dabei um einen Brut-Reaktor. Dieser Reaktor typ ist deswegen so interessant, weil er während des Betriebs mehr Brennstoff also spaltbares Material erzeugt, als er selbst verbraucht. Während nämlich bei allen anderen Reaktortypen die Neutronenstrahlung durch dicke Schutzschilder abgeschirmt wird, werden im 'Brüter' die entweichenden Neutronen von einem sogenannten fruchtbaren Material aufgefangen. Dessen Atomkerne verwandeln sich durch den Einfang von Neutronen in spaltbare Kerne -es entsteht also neuer Brennstoff.

Inzwischen sind schon Versuche im Gange, um die Umwandlungsrate des fruchtbaren Materials durch entsprechende Steuerung noch weiter zu erhöhen. Wenn sich der erwartete Erfolg einstellt, erscheinen die Brennstoffe des Reaktors nicht mehr auf der Ausgabenseite, sondern auf der der Gewinne. Doch bleiben wir bei der Gegenwart: Das geplante Atomgroßkraftwerk -Prototypen haben bereits ihre Bewährungsprobe bestanden --hat eine Leistung von rund 440000 Kilowatt. Gekühlt wird der Reaktor mit rund 540 Grad heißem Wasserdampf, der nicht nur die Turbo-Generatoren für die Stromerzeugung treibt, sondern auch zur Salzwasserdestillation herangezogen werden kann. Die vom Turbinenabdampf gespeiste Meerwasserentsalzungsanlage ist in der Lage, aus Meerwasser eine Tonne salzfreies Wasser zum Preise von 37 Pfennig zu. liefern.

Doch selbst das ist nur der Anfang des Durchbruchs: „Auf dem Papier haben wir bereits Anlagen, bei denen der Strom (Kapitalinvestition eingerechnet) nur noch 1,6 Pfennig pro Kilowattstunde kostet und daneben noch Frischwasser zum Preis von 30 Pfennig pro Tonne anfällt", erklärt Donald F. Hornig, Experte für nukleare Entsalzungsanlagen und Berater der USRegierung. „Damit", so fügt er hinzu, „hätte die Todesstunde der konventionellen Entsalzungsmethoden geschlagen, denn die sind in der Regel immerhin noch dreibis fünfmal teurer."

In den USA werden heute Atomkraftwerke gebaut, die an Leistungsfähigkeit alles übertreffen, was es bisher gegeben hat. Sie produzieren bereits nicht nur konkurrenzfähigen Atom-Strom, sondern können auch Meerwasser ohne höhere Kosten entsalzen.

Nutznießer dieser neuen Entwicklung werden zunächst ein paar amerikanische Bundesstaaten, aber später auch Mexiko, nordafrikanische Nationen, Südpakistan und andere Staaten sein; sogar einige Länder in Westeuropa, die an akutem Wassermangel leiden.

Sehr teuer ist das Dialyseverfahren

140a.jpg (7977 Byte) In anderen Staaten, etwa in Israel, wo Wasser nicht mehr und nicht weniger als der Unterschied zwischen Kulturland und Wüste, zwischen Leben und Tod bedeutet, werden die amerikanischen Versuche aufmerksam verfolgt. Und selbst in der Bundesrepublik macht man sich Gedanken darüber, welche Möglichkeiten sich für eine Verwendung bieten.

„Ich stelle mir die Zukunft so vor", meint Hornig, „daß überall in Küstennähe Fabrikkomplexe entstehen werden, die neben Strom auch noch Süßwasser in großen Mengen erzeugen. Diese Komplexe werden der Ausgangspunkt von Pipelines sein, die eine Länge von tausenden Kilometern haben und das Hinterland mit Trinkund Gebrauchswasser versorgen."

Frost macht Meerwasser trinkbar

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Wir hatten Gelegenheit, eine dieser modernen Anlagen zu besichtigen. Sie wirkte nicht gerade sehr eindrucksvoll. Die Reaktoren erinnerten etwas an moderne Kirchen, die Generatoren verbargen sich hinter schlichten Mauern, und die Wasserrohre waren unterirdisch verlegt. Im Büro der Betriebsleitung sprach man nüchtern von Kilowattstundenpreisen und den Kosten, die dem Verbraucher für einen Kubikmeter Wasser entstehen.

Danach wurden wir von Los Alamos zum nächsten Flugplatz gebracht. Der Weg ist nicht sehr lang, doch er reicht aus, um sich über das Gesehene Gedanken zu machen.

Atomkraftwerke, in denen der Brennstoff so gründlich ausgenutzt wird, daß er praktisch kaum noch auf der Betriebskostenseite ins Gewicht fällt, und die Entsalzung von Meerwasser, die nicht teurer ist als die Reinigung des Rheinwassers all das sind Fakten, die nachdenklich stimmen. Und schließlich entsinnt man sich einer Bemerkung, daß bei der Destillation ein Salzgemisch übrig bleibt, das nach seiner Verarbeitung auch noch verwendet werden kann und so weiteren Gewinn abwirft.

Was als bescheidenes Experiment begann, wird sich allmählich in der Praxis auswirken. „Destillationsanlagen in Verbindung mit Atomkraftwerken an der deutschen Nordseeküste", sagte einer der Wissenschaftler zu mir, „das scheint Ihnen heute noch unvorstellbar. Aber warten Sie ab! In ein paar Jahren werden Sie mich nicht mehr für einen Phantasten halten."

Das Zukunftsbild, das er beschrieb, stand so ziemlich im krassesten Gegensatz zur Gegenwart. Nicht mehr Quellen, Grundwasser und Flüsse werden ausschließlich den Bedarf an lebenspendendem Naß liefern, sondern Atomkraftwerke in Verbindung mit hochkomplizierten Destillationsanlagen. Das Wasser wird nicht mehr ausschließlich vom Inland zum Meer, sondern auch durch Rohrleitungen in umgekehrter Richtung fließen. Wertvoller Rohstoff  Meersalz.

„Was das Wasser anbelangt, werden Sie ohnehin bald umdenken müssen, und das sogar ziemlich radikal", sagte man mir. „In den nächsten Jahren wird man sich damit vertraut machen, daß überall an den Küsten der Ozeane Kernkraftwerke mit kombinierten Wasserentsalzungsanlagen entstehen. Sie dürften die Keimzellen neuer chemischer Industrieanlagen werden. Die bei der Entsalzung anfallenden Produkte sind nämlich viel zu wertvoll, um sie einfach auf Halden zu schütten." Die Ehe zwischen Kernreaktoren und Wasserentsalzungsanlagen verspricht also sehr fruchtbar zu werden, so fruchtbar, daß ihre 'Kinder' schon bald in der industriellen und landwirtschaftlichen Entwicklung der Welt ein gewichtiges Wort mitreden werden. Wie wichtig und aktuell diese Entwicklung bereits geworden ist, geht auch daraus hervor, daß die USA die Regierungen von 114 Ländern zur ersten internationalen Konferenz über das Problem der Entsalzung von Meerwasser eingeladen haben. Die Konferenz beginnt am 3. Oktober 1965 und soll hauptsächlich dazu dienen, technische Informationen und Erfahrungen auf diesem Gebiet auszutauschen.

Dieter Zihis

 

aus: hobby Das Magazin der Technik Nr. 22  1964

Bearbeitet am: 02.04.2005/ad


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