Entsalzungsanlagen produzieren mehr giftige Sole als erwartet

Sauberes Trinkwasser wird immer mehr zu einer begehrten und knappen Ressource – insbesondere in trockenen Regionen wie dem Mittleren Osten und Nordafrika. Jene Länder, die es sich leisten können, verlassen sich daher vermehrt auf Entsalzungsanlagen. Bei diesem energieintensiven Prozess wird Meerwasser Salz entzogen, damit schlussendlich Trinkwasser daraus gewonnen werden kann. Mittlerweile gibt es auf dem ganzen Planeten fast 16.000 Entsalzungsanlagen, die entweder in Betrieb oder noch im Bau befindlich sind.

„[Aber] die erzeugen nicht nur entsalztes Wasser“, erklärt Manzoor Qadir, ein Forscher der United Nations University in Kanada. „Sie produzieren auch Sole.“

Dabei handelt es sich um eine konzentrierte Salzlake, das Abfallprodukt der Anlagen. Qadir zufolge gibt es allerdings „keine aussagekräftige Einschätzung“ darüber, wie viel Sole produziert wird. Also beschlossen er und seine Kollegen, ihre eigene Schätzung anzustellen, die kürzlich in „Science of the Total Environment“ erschien.

Dafür analysierte Qadirs Team die verfügbare Literatur sowie Datenbanken von etwa 2.000 Entsalzungsanlagen (darunter auch einige, die nicht mehr in Betrieb sind). Da es keine Daten speziell für die Soleproduktion gab, nutzten sie Faktoren wie die Beschaffenheit des Ausgangswassers und die Entsalzungstechnologie, um abzuschätzen, wie viel Sole im Verhältnis zu entsalztem Wasser produziert wird.

Mehr Sole als erwartet

In der Literatur war man lange Zeit von einem Verhältnis von 1:1 ausgegangen. Qadir und sein Team fanden jedoch heraus, dass eine Entsalzungsanlage im Schnitt anderthalbmal mehr Sole als entsalztes Wasser produziert – und somit 50 Prozent mehr als zuvor angenommen. Diese Menge beläuft sich weltweit auf 51,8 Milliarden Kubikmeter Sole pro Jahr. Das wäre genug, um Österreich und die Niederlande mit einer 30 Zentimeter hohen Schicht zu bedecken.

„Diese Erkenntnis kommt rechtzeitig und ist wichtig“, schrieb John Burt in einer E-Mail. Der Biologe am Campus der New York University in Abu Dhabi war an der Studie nicht beteiligt. Entsalzungsprozesse können sich auf verschiedene Weise schädlich auf die Umwelt auswirken, wie er erklärt.

Der offensichtlichste Faktor ist die schiere Menge an fossilen Brennstoffen, mit denen die Anlagen oft betrieben werden und die entsprechende Emissionen erzeugen. Die meisten Entsalzungsanlagen nutzen das Prinzip der Umkehrosmose. Dabei wird Energie benötigt, um Wasser mit hohem Druck durch eine Membran zu drücken, an der das Salz zurückgehalten wird. Pro Kubikmeter an Trinkwasser werden in den meisten Anlagen daher etwa zwei bis vier Kilowattstunden an Energie verbraucht. Diese Energiekosten sind einer der Gründe für die hohen Kosten des gesamten Prozesses. Eine kürzlich in Kalifornien errichtete Entsalzungsanlage kostete zehn Milliarden Dollar und liefert zehn Prozent des Trinkwassers für das County San Diego. Aufgrund der Kostspieligkeit und Umweltschädlichkeit dieser Industrie sind Forscher auf der Suche nach Alternativen, beispielsweise effektivere Trennmembranen und Entsalzungsanlagen, die sich mit Solarenergie betreiben lassen.

Dort, wo das Wasser in die Anlage gelangt, können unbeabsichtigt kleine Fischlarven und Korallen mit eingesogen werden. Das größere Risiko ist aber das, was wieder aus der Anlage herauskommt – nämlich die Sole, die zurück ins Meer geleitet wird.

„Die Sole hat einen deutlich höheren Salzgehalt als normales Meerwasser“, erklärt er. „Außerdem ist sie warm.“ Dadurch sei es für Meeresorganismen in der unmittelbaren Nähe des Solenausstoßes schwierig, zu überleben oder gar zu gedeihen.

Giftmüll direkt ins Meer?

Deutlich größere Sorgen macht sich Burt aber über die Chemikalien, die oft in der Sole zu finden sind. Qadirs Studie verweist vor allem auf Kupfer und Chlor als besonders kritische Stoffe. Sie werden dem Meerwasser im Verlauf des Entsalzungsprozesses zugesetzt, um das Bakterienwachstum zu hemmen oder Korrosion zu verhindern. Viele dieser Chemikalien landen mit im Abwasser.

Burt zufolge könnte eine „chronische Belastung mit diesen Chemikalien im Umkreis von mehreren hundert Metern des Solenausstoßes zu Umweltschäden führen, wenn sich Schadstoffe wie Metalle in der Nahrungskette anreichern.“

Mit entsprechenden Verordnungen lassen sich diese Risiken zwar abschwächen, aber je nach Standort der Anlage erfolgt die Umsetzung von Schutzmaßnahmen mal mehr, mal weniger sorgfältig. Und im Persischen Golf, wo fast die Hälfte der weltweiten Entsalzung stattfindet, sind die Kontrollen relativ lax.

Aber nicht jeder ist wegen der Sole besorgt. „Ich glaube, dass diese Ängste vor den Auswirkungen auf die Umwelt ziemlich übertrieben sind“, erklärte Philip Roberts, ein Ingenieur für Wasserressourcen an der Georgia Tech University. Obwohl Qadirs Analyse eine durchaus vertretbare Schätzung für die Menge an Sole vorlegt, findet Roberts, dass er damit vielleicht ein bisschen in die falsche Richtung läuft.

Er hält das Solenvolumen für keine besonders nützliche Größe, da selbst die Gesamtmenge im Vergleich zum riesigen Meer recht klein ist. „Was wirklich wichtig ist, ist die Entsorgung. Und wir können [die Sole] sicher entsorgen.“

Nichtsdestotrotz: Mit dem Schwinden anderer Trinkwasserquellen und der Weiterentwicklung von Entsalzungstechnologien werden solche Anlagen in Zukunft wohl immer wichtiger werden. Damit wird letztendlich auch mehr Sole erzeugt werden – in Qadirs Augen ein potenzielles Problem.

„Es ist einfach notwendig, sich mit diesem großen Volumen an Sole zu befassen, das wir produzieren“, sagte er. „Wir fanden, dass es ein guter Zeitpunkt ist, um auf das Problem aufmerksam zu machen.“

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.