Der Energieverbrauch eines Watermaker

Der Energieverbrauch ist ein wichtiges Thema, insbesondere an Bord von Segelbooten, und bestimmt oft die Wahl des Systems. Daher möchten wir hier näher auf dieses Thema eingehen und Ihnen alles Wissenswerte dazu vermitteln.

Für die Effizienz konventioneller Systeme sind zwei Größen von Bedeutung: die Förderleistung der Pumpe und die Membranfläche.
Der Zusammenhang zwischen dem Volumenstrom des Meerwassers und der Menge des erzeugten Süßwassers ist nicht linear. Wird mehr Meerwasser durch das System gepumpt, steigt zwar die Süßwassermenge, jedoch in geringerem Maße. Folglich sinkt die auf die erzeugte Süßwassermenge bezogene Energieeffizienz mit zunehmendem Meerwasser-Volumenstrom.
Das Verhältnis von Volumenstrom zu Membranfläche ist daher entscheidend für die Energieeffizienz eines konventionellen Systems ohne Energierückgewinnung. Dieses Verhältnis bestimmt den Anteil an Süßwasser, der aus der geförderten Meerwassermenge gewonnen wird.

Warum nicht den Meerwasserstrom reduzieren oder die Membranoberfläche maximieren, um die Effizienz zu steigern?

Je mehr Wasser bereits aus dem Seewasser entzogen wurde, desto salzhaltiger wird das Konzentrat. Aus diesem Grund liefert eine zusätzliche Membran stets deutlich weniger Wasser als die vorangegangenen. Es gibt also eine Grenze, ab der eine weitere Membran in einem bestehenden System keinen nennenswerten Mehrwert mehr bietet, sondern vielmehr die Qualität des Produktwassers beeinträchtigt.
Ein weiterer Aspekt – insbesondere bei kleinen Anlagen – ist, dass die Membran einen Mindestvolumenstrom benötigt, um das zurückgehaltene Salz auszuspülen. Dieser Mindestwert hängt vom Durchmesser der Membran und den Betriebsbedingungen der Anlage ab. Ist die Menge des zugeführten Meerwassers zu gering, leidet die Lebensdauer der Membran..

Gibt es weitere Möglichkeiten, die Effizienz einer Wassermachers zu steigern?

Bei herkömmlichen Wassermachern wird der Betriebsdruck an einem Druckregelventil eingestellt, wobei ein Großteil der Energie verloren geht. Abgesehen von den bereits genannten Möglichkeiten – der Reduzierung der Wassermenge oder der Vergrößerung der Membranfläche – bleibt als einzige Option die Energierückgewinnung.
Hierfür hat sich bei Wassermachern für Yachten das sogenannte Energieübertragungsprinzip etabliert. Dabei wird die Energie aus dem nicht mehr benötigten Abwasser genutzt, um den Druck auf der Einlassseite zu erhöhen.

Wie viel Energie benötigt ein Wassermacher eigentlich?

Neben der Effizienz des Wassermachers bestimmt die verfügbare Energiemenge, wie viel Wasser produziert werden kann. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass ein Wassermacher mit Energierückgewinnung etwa 4–5 Wh Energie pro Liter produziertem Wasser verbraucht. Bei einem herkömmlichen Wassermacher liegt dieser Verbrauch je nach Konfiguration (Membran) und Wassertemperatur im Bereich von 8–12 Wh/Liter – wir gehen im Folgenden von 8 Wh/l aus.
Bei dieser Effizienzbetrachtung bleibt die Menge an Süßwasser unberücksichtigt, die nach Betriebsende zum Spülen der Anlage verwendet wird. Wird der Wassermacher nicht täglich genutzt, sondern produziert bei jedem Durchgang größere Mengen Wasser, fällt dieser Aspekt immer weniger ins Gewicht.

Betrachten wir zwei Beispiele:

• Eine sparsame Zwei-Personen Crew die nur 20 L / Tag verbraucht
  • Clark pump: 80 Wh/Tag – 6.7 Ah @ 12V
  • Konventionell: 160 Wh/Tag – 13 Ah @ 12V
• Eine weniger sparsame oder größere Crew die 100 L / Tag verbraucht
  • Clark pump: 400 Wh/Tag – 33 Ah @ 12V
  • Konventionell: 800 Wh/Tag – 67 Ah @ 12V

Zum Vergleich: Das Kühlfach an Bord einer typischen 40-Fuß-Yacht verbraucht bei 12 V üblicherweise etwa 50–60 Ah pro Tag.

Am effektivsten lässt sich Energie beim Wasserverbrauch einsparen. Der Bedarf einer sparsamen Crew lässt sich mit vernachlässigbarem Stromverbrauch decken – selbst ohne Energierückgewinnung. Zwar hat die Energierückgewinnung durchaus einen nennenswerten Effekt, doch auch mit einer herkömmlichen Wassermacher-Anlage lässt sich der komfortable Wasserbedarf der meisten Boote problemlos decken, ohne dass der Energieverbrauch den eines Kühlfachs nennenswert übersteigt.

Fazit:

Wenn Sie verschiedene konventionelle Systeme hinsichtlich des Frischwasserertrags und des Energieverbrauchs vergleichen, sollten Sie bedenken, dass ohne Energierückgewinnung keine Wunder zu erwarten sind. Unsere Systeme sind so konzipiert, dass bei aller Energieeffizienz auch ein langfristig störungsfreier Betrieb gewährleistet bleibt. Wer großen Wert auf einen niedrigen Energieverbrauch legt oder schlicht nicht über die nötige Energie verfügt, um den Wasserbedarf mit einem konventionellen System zu decken, ist mit einem System mit Energierückgewinnung am besten beraten.

Erfahren Sie mehr über die Vor- und Nachteile dieser beiden Arten von Wassermachern.