Yacht-Wassermacher: Funktion, Installation, Wartung, Konservierung

Ein Beitrag von

Martin Stork

Martin segelt seit seiner Jugend, fand aber erst 2015 nach einer längeren Pause wieder dahin zurück – diesmal mit klarem Fokus auf das Blauwassersegeln. In Griechenland kaufte er eine 20 Jahre alte Bavaria 32, die er umfassend modernisierte. Dabei entstand der Wunsch nach einem kompakten, modularen Wassermacher, der auch auf kleinen Yachten Platz findet. Aus dieser Erfahrung heraus wurde 2021 die AQUAbibe GmbH gegründet – mit dem Ziel, einfache, robuste Wassermacher für Yachten jeder Größe zu entwickeln und zu vertreiben.

Wasser im Überfluss an jedem Ort der Welt

Nicht ohne Grund zählen Wassermacher auf Blauwasseryachten zu den beliebtesten Ausrüstungsgegenständen. Denn an jedem Ort der Erde sein eigenes Trinkwasser produzieren zu können, bedeutet für viele Weltumsegler nicht nur ein Zugewinn an Komfort, sondern auch Freiheit und Unabhängigkeit. Ein weiterer nicht zu vernachlässigender Grund für eine Seewasserentsalzungsanlage ist aber auch, dass man durch einen Watermaker an Bord Unmengen von Müll durch Plastikwasserflaschen vermeiden kann. Wer schon einmal die großen Plastikmüll-Teppiche auf unseren Weltmeeren gesehen hat, der freut sich über jede weniger produzierte Plastikflasche.

Ein Watermaker besteht aus vielen Teilen, ist aber einfacher aufgebaut, als der erste Blick vermuten mag. ©AQUAbibe

Auf den ersten Blick ist ein Wassermacher ein komplexer Ausrüstungsgegenstand. Wer jedoch genauer hinschaut, wird schnell feststellen, dass solch ein System gar nicht so kompliziert ist. Welche Komponenten ein Wassermacher besitzt, wie sie miteinander funktionieren und worauf im Betrieb zu achten ist, erklärt dieser Beitrag.

Der Aufbau einer Seewasserentsalzungsanlage

Ein Wassermacher besteht im Wesentlichen aus zwei Hauptkomponenten: einer Hochdruckpumpe, mit der das Seewasser auf einen höheren Druck – den Umkehrosmose-Druck – gebracht wird, und eine sogenannte Umkehrosmose-Membran, mit deren Hilfe die Abspaltung des Seewassers in Trinkwasser erfolgt. Um das Seewasser vom Seeventil zur Hochdruckpumpe zu fördern, wird zudem häufig eine Vorpumpe verwendet, die das Seewasser ansaugt und durch einen Vorfilter zur Hochdruckpumpe fördert. Dadurch wird sichergestellt, dass grobe Sedimente bereits aus dem Seewasser gefiltert werden, bevor es mit leichtem Überdruck zur Hochdruckpumpe gelangt.

Zusätzlich zu diesen Komponenten gibt es noch weitere Elemente, die je nach Hersteller, aber auch nach Einbauort und -weise variieren können.

Wie aus Seewasser an Bord Trinkwasser wird

Damit aus dem die Yacht umgebenden Salzwasser trinkbares Frischwasser werden kann, durchläuft es im Wassermacher mehrere aufeinanderfolgende Stationen: Durch den Borddurchlass mit Seeventil und Grobfilter gelangt es zunächst – je nach Einbauort mit oder ohne Hilfe einer Vorpumpe – zur Hochdruckpumpe. Mithilfe der Hochdruckpumpe wird das Seewasser durch die Umkehrosmose-Membran und weiter zum Kontrollpanel geleitet. Dort wird der erforderliche Arbeitsdruck über ein Regelventil auf 55 bar eingestellt.

Flussdiagramm des Wassers in der Anlage. ©AQUAbibe/BLAUWASSER.DE

Denn bei 55 bar beginnt die „Magie“ der Umkehrosmose: Unter diesem hohen Druck wird das Seewasser durch die Membran gepresst, die gelösten Salze und Mineralien bleiben im Inneren zurück, während nahezu reines Trinkwasser die Membran passiert. Das verbleibende, nun hochkonzentrierte Salzwasser – als „Brine“ bezeichnet – wird anschließend wieder ins Meer abgeführt. Das frisch generierte Trinkwasser hingegen wird über ein Dreiwegeventil am Kontrollpanel entweder zu einem externen Test-Ausgang, meist an einem Waschbecken, oder zum Trinkwassertank des Boots geleitet.

Im Folgenden werden die einzelnen Komponenten und deren Funktionen näher erläutert.

Der Grobfilter des Wassermachers für Yachten

Hinter dem Borddurchlass kommt als erstes der Grobfilter. Die Aufgabe dieses Filters ist der Schutz der Förderpumpe vor grober Verschmutzung, daher besteht er auch nur aus einem sehr groben Netz, die Maschen sind mit bloßem Auge gut zu erkennen. Hier werden beispielsweise Seegras, kleine Tiere und andere Verunreinigungen aus dem Meerwasser zurückgehalten, die zu einer Schädigung der Förderpumpe oder auch der Hochdruckpumpe führen könnten.

Ein mit Seegras verschmutzter Grobfilter. ©Sönke Roever

Die Förderpumpe des Wassermachers für Yachten

Die meisten Hersteller von Seewasserentsalzungsanlagen setzen auf den Einsatz einer Vorpumpe zur Förderung des Seewassers zur Hochdruckpumpe. Die Vorpumpe drückt dabei das Seewasser durch die Vorfilter zur Hochdruckpumpe, sodass an der Ansaugseite der Hochdruckpumpe immer ein leichter Überdruck anliegt. Dieser ist notwendig, um eine konstante Wasserzufuhr zur Hochdruckpumpe gewährleisten zu können, was verhindert, dass die Hochdruckpumpe aufgrund von Kavitation (Lufteinschlüsse) beschädigt wird.

Vor dem Sedimentfilter sitzt die Förderpumpe, die unter der Wasserlinie montiert werden sollte und mit 12 Volt betrieben wird. ©AQUAbibe

Darüber hinaus erleichtert eine Vorpumpe die Entlüftung des Systems und verlängert gleichzeitig die Standzeit der Vorfilter, da sie auch bei zunehmender Verschmutzung und beginnender Verblockung einen gleichmäßigen Wasserfluss sicherstellt.

Können sowohl die Hochdruckpumpe als auch die Vorfilter unter der Wasserlinie verbaut werden, dann ist die Vorpumpe nicht unbedingt nötig, weil in diesem Fall die Wasserzufuhr zur Hochdruckpumpe bereits durch den Wasserduck des Seewassers erfolgt. Dieser und der leichte Ansaugdruck der Hochdruckpumpe fördern das Seewasser durch den Vorfilter. Dadurch werden die Druckverluste reduziert.

Typischerweise werden zwei unterschiedliche Arten von Vorpumpen eingesetzt, Membranpumpen oder Impellerpumpen. Beide sind in der Lage, das Seewasser anzusaugen und mit einem leichten Druck von bis zu 1,5 bar zur Hochdruckpumpe zu fördern. In allen Fällen müssen Pumpen eingesetzt werden, die für einen konstanten Dauerbetrieb ausgelegt sind.

Sedimentfilter des Wassermachers für Yachten

Vor der Hochdruckpumpe werden Vorfilter verwendet, in der Regel handelt sich hier um sogenannte Sedimentfilter, bei denen zwei Filter in Reihe geschaltet werden. Das Seewasser wird zunächst durch einen 20-µm-Filter und danach durch einen deutlich feineren 5-µm-Filter gepumpt. Durch diese Doppelfilteranlage wird ein Großteil aller Partikel mit einer Größe von über 5 µm aus dem Seewasser gefiltert und so die Hochdruckpumpe vor erhöhtem Verschleiß geschützt.

Kurzum: Es werden auf diesem Wege Partikel wie Sand, Schlamm, Algen oder andere Schmutzpartikel aus dem Seewasser entfernt. Gelöste Stoffe wie Kalk, Salze, Chemikalien oder Bakterien werden dagegen nicht gefiltert, weshalb im Wassermacher noch weitere Schritte nötig sind.

Der Sedimentfilter. ©Sönke Roever

Wie zuvor erwähnt kann je nach Aufbau und Hersteller der Anlage auch nur ein einzelner 5-µm-Filter zum Einsatz kommen. Die Filterwirkung ist dabei weitestgehend identisch zum Einsatz von zwei hintereinander geschalteten 20-µm- und 5-µm-Filtern, allerdings verlängert der zweistufige Aufbau die Nutzungsdauer bis zum Austausch der Filter deutlich.

Rechts im Bild sitzen zwei Sedimentfilter mit verschiedenen Stärken in Reihe. ©Sönke Roever

Für die Erzeugung des eigentlichen Trinkwassers sind diese Filter nicht zwingend notwendig, aber sie erhöhen die Lebensdauer der gesamten Anlage, insbesondere der Hochdruckpumpe. Die Filtereinsätze sind preiswert und gehören zum normalen Verbrauchsmaterial. Je nach Seewasserqualität müssen sie häufiger oder weniger oft ausgetauscht werden.

Im Vergleich gut zu sehen: ein dreckiger (schwarz) und ein sauberer Filtereinsatz (weiß). ©Sönke Roever

Die Hochdruckpumpe des Wassermachers für Yachten

Das Herzstück klassischer Wassermacher ist die Hochdruckpumpe, die den zur Umkehrosmose nötigen Druck des Seewassers erzeugt. Es handelt sich hierbei um eine Plungerpumpe, die nach dem Verdrängungsprinzip arbeitet.

Die Plunger – meist drei – werden über einen Kurbeltrieb in eine lineare und oszillierende Bewegung versetzt. Während des Ansaughubs strömt Seewasser in den Zylinderraum, beim anschließenden Druckhub wird es unter hohem Druck wieder aus dem Zylinder gepresst. Der notwendige Arbeitsdruck entsteht dabei nicht in der Pumpe selbst, sondern durch den im Druckkreis anliegenden Gegendruck – beim Wassermacher geregelt über das Ventil am Kontrollpanel. Im Unterschied zu einer klassischen Kolbenpumpe erfolgt die Abdichtung des Zylinderraums bei der Plungerpumpe stationär am Gehäuse. Das vereinfacht die Wartung erheblich, da die Dichtungen leichter zugänglich und schneller zu wechseln sind.

Die Hochdruckpumpe ist das zentrale Element eines klassischen Wassermachers: Als Plungerpumpe erzeugt sie über drei oszillierende Verdränger den notwendigen Druck für die Umkehrosmose. ©AQUAbibe

Angetrieben wird eine Plungerpumpe im Normalfall über einen Elektromotor. Dabei können sowohl Gleichstrommotoren wie auch Wechselstrom- oder Drehstrommotoren verwendet werden. Die Übertragung zwischen der Kraft- und der Arbeitsmaschine erfolgt entweder direkt über eine elastische Kupplung oder auch mit Hilfe eines Zahnriemens. Beide Varianten haben ihre jeweiligen Vor- und Nachteile.

Der Direktantrieb, im besten Fall über eine elastische Kupplung, gilt als sehr langlebig und auch wartungsarm. Voraussetzung ist jedoch, dass Motordrehzahl und Förderleistung der Pumpe exakt aufeinander abgestimmt sind. Ein Zahnriementrieb bietet hier mehr Flexibilität: Über das Übersetzungsverhältnis lässt sich die Drehzahl gezielt anpassen, was sich durch eine geringere Drehzahl nicht zuletzt auch positiv auf Geräuschentwicklung und Laufkultur auswirken kann.

Die Art des Motors spielt auch eine entscheidende Rolle. Ein Gleichstrommotor (DC-Motor), der über 12 oder 24 Volt betrieben wird, kann einfach aus dem vorhandenen Bordnetz gespeist werden. Da beim Betrieb aber durchaus hohe Antriebsleistungen von 550 Watt und mehr benötigt werden, bedeutet das für Gleichstrommotoren sehr große Ströme und je nach Leitungslänge und Kabelquerschnitt auch Verluste in den elektrischen Leitungen. Stromflüsse von 45 bis 100 Ampere sind dabei nichts Ungewöhnliches und benötigen einen sehr genauen Blick bei der Auslegung des elektrischen Netzes. Daher werden klassische Watermaker eher mit 230 Volt Wechselstrom betrieben, was den Aufwand bei der Verkabelung zum Wassermacher deutlich vereinfacht und auch sicherer macht.

Was ist das Prinzip der Umkehrosmose?

Das Prinzip der Umkehrosmose geht zurück in die 1950er-Jahre, als erste semipermeable Membranen entwickelt wurden, um Seewasser zu entsalzen, aber auch Brackwasser zu reinigen. Mit dem steigenden Wachstum der Weltbevölkerung und dem damit steigenden Bedarf an sauberem Trinkwasser gewann dieses Verfahren zunehmend an Bedeutung. Einen entscheidenden Durchbruch brachte die Einführung der bis heute verwendeten Membrantechnologie in den 1970er-Jahren, wodurch sich Umkehrosmose und Nanofiltration weltweit etablierten. Heute werden ganze Länder wie die Vereinigten Arabischen Emirate oder die Bahamas über Umkehrosmose-Entsalzungsanlagen (Reverse Osmosis) mit Trinkwasser versorgt.

Osmose ist ein Prozess, der in zahlreichen biologischen Systemen eine zentrale Rolle spielt. Membranen besitzen dabei semipermeable Eigenschaften: Sie sind für größere oder geladene Moleküle wie Ionen oder Proteine weitgehend undurchlässig, lassen jedoch kleinere, nicht polare oder hydrophobe Moleküle passieren. Ein anschauliches Beispiel für Osmose in der Natur ist die Fähigkeit von Pflanzen, Wasser über ihre Wurzeln aus dem Boden aufzunehmen.

©BLAUWASSER.DE

Der Ablauf der Osmose lässt sich anhand eines einfachen Versuchsaufbaus erklären: Ein Behälter wird durch eine semipermeable Membran in zwei getrennte Kammern geteilt. Füllt man nun in beide Kammern Trinkwasser, dann können die Wassermoleküle die Membran in beide Richtungen passieren und es wird sich ein gleicher Wasserstand auf beiden Seiten einstellen.

Füllt man nun auf der einen Seite Meerwasser (hoch konzentrierte Lösung) und auf der anderen Seite Trinkwasser ein, dann ändert sich das Bild: Die Membran lässt nun bevorzugt Wasser von der niedrig konzentrierten Seite zur höher konzentrierten Seite strömen. Der Wasserspiegel auf der Meerwasserseite steigt, während er auf der Trinkwasserseite sinkt. Dieser Prozess hält so lange an, bis der entstehende hydrostatische Druck auf der Meerwasserseite den osmotischen Druck ausgleicht und ein Gleichgewicht erreicht ist.

©BLAUWASSER.DE

Genau dieser osmotische Druck ist die entscheidende Größe, die bei der Umkehrosmose gezielt genutzt wird. Sobald die konzentrierte Lösung, das Meerwasser, von außen unter Druck gesetzt wird, kann von der Meerwasserseite Frischwasser durch die semipermeable Membran auf die Frischwasser-Seite gedrückt werden. Dieses Prinzip wird als Umkehrosmose bezeichnet, da der natürliche Fluss der Osmose – von einer niedrig konzentrierten zu einer höher konzentrierten Lösung – durch den angelegten Druck umgekehrt wird und das Wasser entgegen der üblichen Richtung nun von der höher konzentrierten zur niedriger konzentrierten Seite strömt.

Dieses Prinzip kommt heute in sämtlichen modernen Seewasser-Entsalzungsanlagen zum Einsatz. Die Leistungsfähigkeit einer Anlage wird dabei maßgeblich durch die wirksame Oberfläche der verwendeten Membran bestimmt: Je größer sie ist, desto mehr Trinkwasser kann produziert werden.

Der typische Betriebsdruck einer Reverse-Osmosis-Membran (RO-Membran) liegt bei etwa 55 bar, wobei nur rund zehn Prozent des geförderten Seewassers als Trinkwasser die Membran passieren, der verbleibende Anteil verlässt die Membran als stärker konzentrierte Salzlösung – das sogenannte „Brine“.

Um die Performance von Wassermachern zu verbessern, werden oft auch mehrere Membranen in Serie geschaltet, was bedeutet, dass die zweite Membran nun das Brine der ersten Membran zugeführt bekommt. Das Wasservolumen an der zweiten Membran ist daher kleiner als bei der ersten und gleichzeitig ist der Salzgehalt des Brine auch höher, was dazu führt, dass die zweite Membran eine geringere Trinkwasserleistung aufweist.

Watermaker von AQUAbibe sind – je nach gewünschter Leistung – mit bis zu drei 40-Zoll-Membranelementen ausgestattet. Wenn der Bauraum begrenzt ist, kommen alternativ kompaktere 21-Zoll-Membranen zum Einsatz. ©AQUAbibe

Gängige Wassermacher für Yachten nutzen bis zu drei in Serie geschaltete Membranen. Die erste produziert häufig 60 Liter pro Stunde, die zweite dann aber nur noch 50 und die dritte nur noch 45 Liter pro Stunde. Dennoch steigt die Gesamteffizienz eines Wassermachers, da die zum Erzeugen des Volumenstroms bei einem Betriebsdruck von 55 bar benötigte Antriebsleistung nahezu konstant bleibt und weitgehend unabhängig von der Anzahl der nachgeschalteten Membranen ist.

Alternativ zur Anordnung mehrerer Membranen in Reihe kann auch eine einzelne Membran mit einem größeren Durchmesser verwendet werden. Durch den vergrößerten Querschnitt lässt sich eine entsprechend größere Membranfläche unterbringen, was ebenfalls zu einer höheren Trinkwasserproduktion führt.

In der Praxis hat sich jedoch (bis auf wenige Ausnahmen) eine bestimmte Größe der Membran durchgesetzt: Die meisten Watermaker-Hersteller verwenden eine Membran, die 40 Zoll lang ist und einen Durchmesser von 2,5 Zoll besitzt. Diese werden als SW30-2540-Membranen bezeichnet. Für kleinere und platzsparendere Anwendungen haben sich kürzere Membranen mit einer Länge von 21 Zoll etabliert (bei gleichem Durchmesser, SW30-2521). Vor allem die langen Membranen sind weltweit gut verfügbar, sodass im Falle eines Versagens auch in abgelegenen Regionen schnell und einfach Ersatz beschafft werden kann. Von den üblichen Maßen abweichende Membranen sind hingegen deutlich schwieriger zu beziehen und verursachen längere Lieferzeiten und Kosten.

Die Membran des Yacht-Wassermachers und ihr Aufbau

Die Umkehrosmose-Membran besteht aus einer etwa zwei Millimeter starken, semipermeablen Membran, die spiralförmig aufgerollt ist. Je nach Durchmesser der Membran ergeben sich unterschiedlich wirksame Oberflächen und damit erzielbare Leistungen in der Frischwasserproduktion.

Eine durchgesägte spiralförmig gewickelte Membran im Querschnitt. ©Sönke Roever

Der Zulauf des Seewassers erfolgt über eine Stirnseite der Membran und wird gleichmäßig über die gesamte Querschnittsfläche verteilt. Das verbleibende, stärker konzentrierte Salzwasser (Brine) verlässt die Membran über die gegenüberliegende Stirnseite. Die Zulaufseite lässt sich an einem dort angebrachten Dichtring erkennen, der die Strömungsrichtung eindeutig vorgibt.

Das erzeugte Frischwasser verlässt die Membran nahezu drucklos, da es nicht am Hochdruckkreislauf beteiligt ist. Es wird über zentrale Ausgänge aus der Membran abgeführt, die sich auf beiden Stirnseiten befinden. Bei in Serie geschalteten Membraneinheiten können die zentrischen Bohrungen an jedem Druckbehälter zu einer gemeinsamen Frischwasserleitung verbunden werden.

Welche Einflussgrößen gibt es bei einem Osmoseprozess?

Wie bereits bei der Beschreibung des Umkehrosmoseprozesses angedeutet, hat der Salzgehalt des Seewassers einen maßgeblichen Einfluss auf den Frischwasseroutput des Wassermachers. Dieser Faktor ist insbesondere in Bezug auf den Einsatzort des Wassermachers zu berücksichtigen, denn die Salzkonzentration der Meere variiert zum Teil erheblich.

Ein anschauliches Beispiel liefert die Ostsee: Von Westen nach Osten nimmt ihr Salzgehalt kontinuierlich ab. Während das Wasser nördlich von Dänemark im Skagerrak noch einen Salzgehalt von bis zu 3,5 Prozent besitzt, so wie auch in der Nordsee und im Atlantik, so liegt in der Kieler Bucht der Salzgehalt noch bei ca. 1,5 Prozent und im Finnischen Meerbusen sinkt er schließlich auf rund 0,4 Prozent.

Salinität weltweit in PSU (Practical Salinity Units). ©CATDS Ocean Salinity Expert Center

Diese Unterschiede wirken sich unmittelbar auf die Frischwasserproduktion aus: Je geringer die Salzkonzentration des Ausgangswassers, desto größer ist der erzielbare Trinkwasseroutput eines Wassermachers. Umgekehrt bedeutet das auch, dass in salzärmeren Regionen die normale Frischwassermenge bei einem deutlich geringeren Betriebsdruck erreicht werden kann, da der osmotische Druck mit abnehmendem Salzgehalt sinkt.

Zunächst einmal klingt es positiv, dass sich bei gleichem Druck mehr Trinkwasser produzieren lässt. Auf der anderen Seite ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Membranen nur für eine definierte maximale Durchflussmenge ausgelegt sind. Wird diese überschritten, kann es zu Schäden an der Membran kommen. Daher ist es wichtig, dass beim Betrieb des Watermakers die nominelle Frischwassermenge, die der Hersteller des Watermakers angibt, nicht überschritten wird.

Für den praktischen Betrieb eines Wassermachers bedeutet das, dass man auf der Nordsee einen Druck von 55 bar einstellen muss, in der Ostsee vor Deutschland dann aber nur noch 35 bar, um die gleiche Frischwassermenge zu produzieren. Es ist also wichtig, dass immer beide Werte – der Druck und die Frischwassermenge – beim Betrieb berücksichtigt werden. Maßgeblich ist immer der Wert, bei dem als erster der maximal zulässige Frischwasserfluss erreicht wird – dieser stellt die begrenzende Größe dar.

Neben dem Salzgehalt gibt es noch weitere Größen, die die Produktivität eines Wassermachers beeinflussen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Wassertemperatur: Mit steigender Temperatur sinkt der osmotische Druck des Seewassers, wodurch die Frischwasserproduktion zunimmt. Als Faustregel kann gesagt werden, dass 10 °C Temperaturerhöhung die Frischwasserproduktion um etwa 10 bis 20 Prozent erhöhen kann.

In arktischen Regionen schwimmt Schmelzwasser auf dem Salzwasser. ©Viking

Die letzte Größe ist die Menge des durch die Membran gepumpten Seewassers. Je größer das Volumen ist, desto mehr Wasser kann mit der Membran produziert werden. Bei der Auslegung müssen die Wassermacherhersteller jedoch auf zwei Faktoren achten: zum einen der minimal zulässige Durchfluss durch die Membran, zum anderen der maximale Zufluss.

Typischerweise verlassen etwa, wie erwähnt, 10 Prozent des durch die Membran gepumpten Wassers die Membran als Trinkwasser, der Rest verlässt die Membran als Brine. Besonders kritisch ist dabei der minimale Durchfluss, denn über den Brine-Strom werden Sedimente und gelöste Bestandteile kontinuierlich aus der Membran gespült. Ist die Durchflussmenge zu klein, kann diese Spülwirkung nicht mehr zuverlässig gewährleistet werden, was zu Ablagerungen und einer vorzeitigen Beeinträchtigung der Membran führen kann.

Die Lebensdauer der Membran ist begrenzt und hängt vom Feed-Flow ab. ©Sönke Roever

Die Membran kann sich über die Betriebszeit zusetzen und mit der Zeit uneffektiv werden. Dabei ist es wichtig zu verstehen, dass eine Membran nicht nach dem klassischen Prinzip eines Filters arbeitet, der darauf ausgelegt ist, dass er Partikel aktiv zurückhält und über seine Standzeit dann irgendwann getauscht werden muss. Eine RO-Membran ist auf Standzeiten von mehr als 5 Jahren ausgelegt. Sie „filtert“ keine Salze oder Partikel im herkömmlichen Sinn, sondern trennt Wasser und gelöste Stoffe durch den Prozess der Umkehrosmose. Dabei passieren ausschließlich Wassermoleküle die Membran, während das höher konzentrierte Brine alle unerwünschten Bestandteile des Seewassers kontinuierlich aus der Membran herausspült.

Auch die maximale Durchflussmenge spielt eine Rolle, denn ist diese zu groß, dann wird die Membran auch mechanisch beschädigt und unbrauchbar.

Alle beschriebenen Parameter müssen bei der Auslegung des Wassermachers vom Hersteller und letztendlich auch vom Betreiber berücksichtigt werden. Beim Vergleich verschiedener Watermaker-Hersteller müssen diese Variablen beachtet werden. Als gängige Vergleichsgröße werden meist die folgenden Werte genannt: Salzgehalt 3,5 Prozent, Seewassertemperatur 25 °C, Betriebsdruck 55 bar.

Auf diesem Kontrollpanel sind alle Bedienelemente übersichtlich angeordnet. ©Johannes Erdmann

Das Kontroll-Panel des Wassermachers einer Yacht

Im Ablauf hinter der Umkehrosmose-Membran folgt das Kontrollpanel. Dessen Ausführung unterscheidet sich je nach Hersteller in Gestaltung und Anordnung, die grundlegenden Funktionen und Bauteile sind jedoch bei allen Wassermachern ähnlich aufgebaut.

Das Wesentlichste ist das Druckregelventil, über das der Druck in der RO-Membran eingestellt wird. Um den Druck korrekt einstellen zu können, befindet sich als weiteres Element ein Manometer an der Bedieneinheit, welches den Druck im Bereich zwischen der Hochdruckpumpe, den Druckschläuchen, dem Membrangehäuse und dem Regelventil anzeigt.

Rund 55 bar Betriebsdruck sind bei vielen RO-Wassermachern der typische Arbeitsbereich – erst dann setzt die Umkehrosmose zuverlässig ein. Das Manometer zeigt diesen Druck während des Betriebs im Hochdruckkreis an. ©AQUAbibe

Einige Kontrollpanels verfügen über ein zusätzliches Manometer, welches den Druck nach den Vorfiltern am Eingang zur Hochdruckpumpe anzeigt. Fällt dieser Druck aufgrund von sich zusetzenden Filterelementen auf einen Wert unter 0,3 bar, dann besteht die Gefahr, dass die Hochdruckpumpe zu wenig Seewasser zur Verfügung hat, was zu Kavitation an den Plungern und damit Beschädigungen an der Pumpe führen kann. Daher ist es immer gut, beim Betrieb der Entsalzungsanlage auch den Vordruck im Blick zu behalten, gibt er doch einen Hinweis auf den Verschmutzungsgrad der Vorfiltereinheit.

Dieses Manometer zeigt einen Vordruck von 0,6 bar. ©Sönke Roever

Ein weiteres zentrales Element am Kontrollpanel ist die Anzeige der aktuell produzierten Frischwassermenge. Beim Betrieb des Watermakers ist das ein wichtiger Wert, da in Abhängigkeit des Salzgehaltes und der Seewassertemperatur ja mehr oder weniger Frischwasser erzeugt wird. Um Schäden an der Membran zu vermeiden, muss darauf geachtet werden, dass die vom Hersteller festgelegte Auslegungsleistung der Anlage nicht überschritten wird. Als Anzeige für die produzierte Frischwassermenge wird hier ein Schwebekörper-Durchfluss-Messer verwendet.

Bedieneinheit mit Dreiwegehahn. ©AQUAbibe

Das letzte wichtige Bedienelement am Kontrollpanel ist das Umschaltventil für das Frischwasser. Mit diesem lässt sich bestimmen, ob das Frischwasser zum Bootstank oder aber zu einem anderen externen Auslass geleitet wird. Letzterer befindet sich meistens an einem Waschbecken in der Pantry. Dieser separate Ausgang für das Frischwasser ist wichtig, da beim Einschalten eines Wassermachers zunächst einmal Wasser aus den Membranen kommt, welches durch die Standzeit Salzpartikel enthalten kann, also salzig schmeckt. Dieses möchte man nicht in seinem Tank haben. Daher ist es immer sinnvoll, die ersten Liter des produzierten Wassers zunächst einmal über den zweiten Ausgang über Bord zu leiten.

Test-Outlet an der Spüle an Bord einer Blauwasseryacht. ©Sönke Roever

Erst wenn das Wasser am Test-Ausgang gut schmeckt oder der TDS-Gehalt des Wassers gemessen und für gut befunden wurde, kann durch das Umschalten dieses Ventils mit dem Füllen des Bootstanks begonnen werden. TDS steht hier für „Total Dissolved Solids“ und gibt an, wie viele Salzpartikel noch im Trinkwasser sind. Viele Eigner nutzen diesen separaten Ausgang zudem, um Kanister mit frischem Wasser zu füllen – etwa dann, wenn sie das Wasser aus dem Bordtank nicht direkt als Trinkwasser verwenden möchten.

Mit einem TDS-Prüfer kann der Salzgehalt des Wassers gemessen werden. ©diy13/stock.adobe.com

Neben diesem hier beschriebenen völlig mechanisch funktionierenden Bedienteil bieten zahlreiche Wassermacher-Hersteller inzwischen auch vollautomatische Systeme mit digitalem Display an. Diese müssen lediglich eingeschaltet werden, sämtliche Abläufe spulen sich anschließend selbstständig ab. Auch die Qualität des erzeugten Frischwassers wird überwacht: Erst wenn der TDS-Wert einen zuvor definierten Grenzwert unterschreitet, wird das Wasser automatisch in den Frischwassertank der Yacht geleitet.

Selbst ein Anschluss an das Bord-Bus-System sowie eine Darstellung und Bedienung über vorhandene Kartenplottersysteme sind grundsätzlich möglich. Das hört sich alles sehr elegant und einfach an – und ist es sicher auch im Betrieb –, aber nur, solange alles funktioniert.

Dem höheren Bedienkomfort steht jedoch eine größere technische Komplexität gegenüber. Vollautomatische Systeme sind anfälliger als rein mechanische Lösungen, insbesondere im Langzeitbetrieb. Zwar verfügen viele Anlagen zusätzlich über mechanische Bedienelemente direkt am Wassermacher, um bei einem Ausfall der Steuerelektronik einen Notbetrieb zu ermöglichen, aber dennoch stellt sich für viele erfahrene Langfahrer die Frage, ob diese zusätzliche Elektronik tatsächlich notwendig ist.

Ganz nach dem Motto „Keep it simple“ wird oft ein auf den ersten Blick besserer Bedienkomfort durch einen einfachen und nachvollziehbaren und auch selbst zu wartenden und installierenden rein mechanischen Wassermacher bevorzugt. Denn was nützt die komfortabelste Entsalzungsanlage mitten auf dem Atlantik, wenn sie wegen eines Elektronikdefekts kein Frischwasser mehr liefert und der Eigner aufgrund der Komplexität die Funktionsweise nicht nachvollziehen und sie deshalb auch nicht reparieren kann?

Es gibt noch weitere Gründe, die gegen vollautomatische Systeme sprechen, denn nach einer längeren Stillstandzeit muss der Wassermacher vor Inbetriebnahme gut gespült werden, bevor die Wasserproduktion wieder starten kann. Manche Automatiken erkennen jedoch nicht, ob sich noch Konservierungslösung in der Anlage befindet und schalten dann plötzlich auf die Befüllung des Tanks um. Das kann dazu führen, dass das Tankwasser durch die Konservierungslösung kontaminiert wird.

Je nach Größe der Pumpe und der Anzahl der Membranen besitzen die Watermaker von AQUAbibe unterschiedliche Leistungen. Die Pure-Serie produziert zwischen 35 und 125 Liter Frischwasser pro Stunde. ©AQUAbibe

Die Dimensionierung des Wassermachers

Eine der häufigsten Fragen, mit denen man sich bei der Anschaffung eines Wassermachers zwangsläufig beschäftigt, lautet: Wie viel Frischwasser wird an Bord tatsächlich benötigt? Grundsätzlich kann gesagt werden, dass eine Person ca. 30 bis 40 Liter Wasser pro Tag benötigt, das für Waschen und Kochen und auch zum Trinken verwendet wird. Der tatsächliche Verbrauch hängt jedoch von den Bedürfnissen jedes Einzelnen ab und kann auch deutlich größer sein.

Mit der Core-Serie ist eine Wasserproduktion von bis zu 240 Liter pro Stunde möglich. ©AQUAbibe

Auf der anderen Seite steigt der Wasserverbrauch mit einem Watermaker üblicherweise deutlich an, aus dem einfachen Grund, dass Wasser nun einfach immer verfügbar ist. Ein typisches Szenario bei neuen Wassermacher-Besitzern: Wo zuvor drei Personen mit 300 Litern Tankinhalt problemlos eine Woche ausgekommen sind, reicht dieselbe Menge nach der Installation des Wassermachers plötzlich nur noch für zwei Tage oder weniger. Jedes Duschen dauert länger, das Abspülen nach dem Schwimmen wird zur Normalität und auch im weiteren Alltag wird großzügiger mit Wasser umgegangen. Hat sich der Skipper ursprünglich für einen Watermaker entschieden, der 60 Liter pro Stunde erzeugen kann, so muss dieser nun jeden Tag für mehrere Stunden laufen, um den Wassertank zu füllen. Er wäre also gut beraten gewesen, gleich einen Wassermacher mit einer höheren Literleistung zu installieren, um so den Bedarf bei kürzeren Laufzeiten und auch geringerem Energiebedarf decken zu können.

Der Energiebedarf ist ein weiterer äußerst wichtiger Punkt bei der Auswahl des passenden Wassermachers für eine Yacht, denn aus dem vorherigen Beispiel könnte man vorschnell schließen, dass es sinnvoll sei, einfach den größtmöglichen Wassermacher zu installieren, um die Laufzeiten möglichst kurz zu halten. Doch genau hier stellt sich die entscheidende Frage: Lässt sich eine solche Anlage an Bord überhaupt sinnvoll betreiben?

Ein klassischer Watermaker mit einer Plungerpumpe als Hochdruckpumpe benötigt mehr elektrische Leistung als ein System mit Energy-Recovery, welche später noch vorgestellt und erläutert wird.

Vom Watt zum Liter: Was die Energie an Bord erlaubt

Zur Erzeugung von 30 Litern Trinkwasser pro Stunde werden bei klassischen Wassermachern etwa 600 Watt elektrische Leistung benötigt. Wie vorher erwähnt kann die Effizienz des Wassermacher durch das Aneinanderreihen weitere Membranen erhöht werden und so ist bei gleichem Stromverbrauch auch ein Frischwasserertrag von bis zu 60 Litern pro Stunde möglich. Mehr nicht – denn ansonsten würde zu wenig Seewasser durch die Membranen fließen und von Verunreinigungen spülen. Es ergibt sich deshalb eine Effizienz von etwa 10 Watt pro Liter. Dieser Wert gilt auch für größere Anlagen, die dann mehr Wasser erzeugen, jedoch auch mehr elektrische Leistung benötigen.

Der Generator gewährleistet die Stromversorgung auf dieser Yacht. ©Wolfgang Barkemeyer

Bei dem gerade beschriebenen Wassermacher mit einer Produktionsleistung von 60 Litern pro Stunde wird also eine Leistung von etwa 600 Watt benötigt. In einer Yacht mit einem 12-Volt-Bordnetz bedeutet das also, dass ein Strom von etwa 45 Ampere aus den Batteriebänken zur Verfügung gestellt werden muss, sollte der Watermaker mit einem 12-Volt-Motor betrieben werden. Das erfordert bereits recht dicke Kabelquerschnitte, die im Boot verlegt werden müssen, um genug Spannung von den Batterien zum Motor zu bekommen und auch die Verluste in den Leitungen so klein wie möglich zu halten. Benötigt man größere Frischwassermengen, dann werden schnell 950 oder auch 1.300 Watt benötigt, was den Stromfluss in den Leitungen auf Werte über 100 Ampere hochschnellen lässt.

Voraussetzung dafür ist eine entsprechend groß dimensionierte Batteriebank, die nach der Wasserproduktion auch wieder geladen werden muss, etwa durch die Lichtmaschine des Motors. Muss der Motor ohnehin laufen, um den Energiebedarf des Wassermachers zu decken, so könnte der Watermaker alternativ auch über eine 230-Volt-Versorgung über einen Generator betrieben werden. Das würde die elektrische Installation deutlich vereinfachen: Die benötigten Ströme sind geringer, die Dimensionierung der Verkabelung unkritischer und der Gesamtaufwand an Bord meist überschaubarer.

Mit einem entsprechend großen Inverter lässt sich der Watermaker auch über eine (ausreichend dimensionierte) Batteriebank betreiben. ©Johannes Erdmann

Um einen klassischen Watermaker auf einem Boot betreiben zu können, ist also entweder ein Generator nötig, wie er heutzutage auf vielen größeren Yachten bereits verbaut ist, oder aber ein Inverter in Verbindung mit einer entsprechend dimensionierten Batteriebank. Werden diese Batterien zusätzlich über eine ausreichend dimensionierte Solaranlage oder eine starke Lichtmaschine am Schiffsdiesel geladen, lässt sich Frischwasser bei Sonnenschein oder Motorfahrt nahezu ohne zusätzliche Betriebskosten erzeugen.

Auf einer Yacht duschen zu können, ist Lebensqualität. ©Johannes Erdmann

Welche Größe sollte ein Yacht-Wassermacher haben?

Welche Größe eines Wassermachers für die eigenen Bedürfnisse sinnvoll ist, hängt also im Wesentlichen von drei Faktoren ab: der Crewgröße, der verfügbaren elektrischen Leistung an Bord und dem Fassungsvermögen der Frischwassertanks. Anhand dieser Parameter lässt sich eine erste, realistische Abschätzung vornehmen.

Im genannten Beispiel – drei Personen an Bord und ein Frischwassertank mit 300 Litern Volumen – empfiehlt sich ein Wassermacher mit einer Leistung von etwa 100 bis 120 Litern pro Stunde. In dieser Konfiguration reicht es aus, die Anlage täglich rund eine Stunde oder alternativ alle zwei Tage für etwa zwei Stunden zu betreiben.

Steht an Bord mehr elektrische Leistung zur Verfügung, kann auch ein leistungsstärkerer Wassermacher sinnvoll sein. Dieser reduziert die notwendigen Laufzeiten entsprechend und erhöht damit Komfort und Flexibilität im Bordalltag.

Genügend Wasser, um auch mal das Boot zu waschen – das ist echter Komfort! ©JairoMZ/stock.adobe.com

In der Praxis und vor allem auf Langfahrt bewährt es sich, mit vollen Tanks in See zu stechen und den Wassermacher täglich so lange laufen zu lassen, bis der Tank wieder voll ist. Im Ernstfall (Ausfall der Seewasserentsalzungsanlage, genereller Stromausfall an Bord, defekte Maschine …) sind die Tanks dann noch gefüllt. Darüber hinaus ermöglicht diese Strategie auch, das Cockpit gelegentlich mit Süßwasser abzuspülen. Dadurch gelangt weniger Salz ins Schiffsinnere – was wiederum der Bildung von Salzablagerungen, Stockflecken und Schimmel wirksam vorbeugt.

Wassermacher für Yachten mit Energierückgewinnung

Neben den bisher beschriebenen, klassischen Watermakern, die auf einer robusten Plungerpumpe für verschiedene Industrieanwendungen basieren, gibt es auch noch sogenannte Energy-Recovery-Systeme. Sie nutzen den im System erzeugten Hochdruck des Brines am Ausgang der Membranen über eine sogenannte Clark-Pumpe zum Teil erneut und übertragen den Systemdruck auf den frischen Seewasserstrom im Zulauf, um die Restenergie zu nutzen, bevor das Brine dann drucklos über Bord geleitet wird. Durch dieses System kann also ein Teil der Energie im System gehalten werden, was dazu führt, dass der nötige Energiebedarf zur Erzeugung des Umkehrosmosedrucks deutlich geringer ausfällt. Durch diese Systeme können Einsparungen von bis zu 65 Prozent erzielt werden.

Der im obigen Beispiel gewählte Watermaker mit einer Leistung von 100 Liter pro Stunde benötigt bei einem gut ausgelegten klassischen System etwa 900 bis 950 Watt für die Vorpumpe und die Hauptpumpe (Beispiel AQUAbibe NAVA PURE Serie). Ein typisches System mit Energierückgewinnung hat für dieselbe Leistung hingegen nur einen Strombedarf von etwa 400 bis 450 Watt.

Wassermacher mit Energierückgewinnung sind stromsparend, aber auch potentiell anfälliger. ©Johannes Erdmann

Das ist ein deutlicher Vorteil beim Energiebedarf, dem jedoch eine höhere technische Komplexität gegenübersteht. Energy-Recovery-Systeme arbeiten mit zusätzlichen Bauteilen wie der Clark-Pumpe, die im Vergleich zu klassischen Hochdruckpumpen mehr bewegliche Teile enthält. Die Clark-Pumpe wird dabei nicht aktiv geregelt, sondern stellt sich aufgrund der unterschiedlichen Volumenströme und Druckverhältnisse im Vor- und Rücklauf selbsttätig über ihr internes Übersetzungsverhältnis auf den jeweiligen Auslegungswert ein.

Eine klassische Regelung findet in der Pumpe selbst also nicht statt. Allerdings kommen bei modernen Energy-Recovery-Systemen häufig zusätzliche Überwachungsfunktionen zum Einsatz, etwa zur Kontrolle des Frischwasser-Durchflusses oder der Wasserqualität. Dadurch steigt der Anteil an Sensorik und Elektronik im Gesamtsystem.

Durch die größere Anzahl beweglicher Bauteile in der Clark-Pumpe erhöht sich grundsätzlich die Zahl potenzieller Verschleiß- und Fehlerquellen. Kommt es zu einem Defekt, kann der Serviceaufwand deutlich höher ausfallen: Das Demontieren und Montieren eines Energierückgewinnungssystems ist vergleichsweise komplex und lässt sich unterwegs – insbesondere fernab gut ausgestatteter Servicebetriebe – meist nicht so einfach durchführen wie bei einem klassisch aufgebauten Wassermacher.

Am Ende ist es eine persönliche Abwägung: Entscheidet man sich für einen Wassermacher mit Energierückgewinnung, der durch seinen geringen Energiebedarf überzeugt, dafür aber technisch komplexer und potenziell störanfälliger ist, oder einem klassisch aufgebauten Wassermacher mit Plungerpumpe, der ohne elektronische Steuerungen auskommt und durch Einfachheit, Robustheit und Reparierbarkeit punktet.

Beim Wassermacher muss der Strombedarf gedeckt werden. ©Sönke Roever

Die Installation des Wassermachers auf einer Yacht

Nach der Auswahl kommt die Installation des Watermakers im Boot, auf die in diesem Beitrag nur am Rande eingegangen werden soll. Beim Thema Einbau sind natürlich einige Dinge zu beachten, die jedoch normalerweise vom Wassermacher-Hersteller in seiner Bedienungsanleitung näher beschrieben werden.

Von zentraler Bedeutung ist beispielsweise die richtige Dimensionierung des nötigen Borddurchlasses und der Niederdruckschläuche. Zu geringe Querschnitte oder zu lange Leitungswege führen hier oft zu Problemen, da die Verluste in den Leitungen zu groß werden und damit gegebenenfalls zu wenig Wasser durch die Vorfilter zur Hochdruckpumpe gefördert wird. Auch die Position des Borddurchlasses ist wichtig, da im Betrieb keine Luft angesogen werden darf (Kavitation in der Hochdruckpumpe).

Oft wird ein bereits vorhandener Borddurchlass, etwa von der Klimaanlage, verwendet. Hier ist dann darauf zu achten, dass über ein Drei-Wege-Ventil entweder die Klimaanlage oder der Watermaker betrieben wird, in keinem Fall aber beide Anlagen parallel, denn dann besteht die Gefahr, dass ein System (oder sogar beide) zu wenig Wasser für einen reibungsfreien Betrieb erhalten.

Der Borddurchlass für das Brine – also das Wasser, welches mit erhöhtem Salzgehalt aus den Membranen kommt und wieder ins Meer zurückgeführt muss – sollte im Idealfall über der Wasserlinie liegen. Beim Einschalten sieht man dann sofort, dass Wasser durch das System fließt, und auch die Durchflussmenge kann einfach gemessen und mit den Vorgaben des Wassermacher-Herstellers verglichen werden. Letztlich kann sichergestellt werden, dass immer ausreichend Wasser in der Anlage zirkuliert.

In den Tropen ist am Steg getanktes Wasser häufig mit Chlor versetzt, das der Watermaker-Membran beim Spülen schnell Schaden zufügt. Deshalb installieren einige Langfahrer zwei Tanks, um sauber trennen zu können. ©Johannes Erdmann

Der Betrieb des Wassermachers an Bord einer Yacht

Nach der Installation des Wassermachers – oder längeren Standzeiten – sollten bei der ersten Inbetriebnahme einige grundlegende Punkte beachtet werden:

Zunächst muss überprüft werden, ob alle Fittinge festgeschraubt und alle Schläuche korrekt befestigt sind. Vor dem Einschalten des Wassermachers muss zudem sichergestellt sein, dass das Druckregelventil vollständig geöffnet, also bis zum Anschlag gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist. Dieser Punkt ist besonders wichtig, da ein geschlossenes oder nur teilweise geöffnetes Ventil beim Start der Hochdruckpumpe zu starken Druckstößen im gesamten Hochdruckkreis führen kann. Solche Druckspitzen können die Umkehrosmose-Membran mechanisch beschädigen.

Zusätzlich sollte das Drei-Wege-Ventil zum Umschalten des Frischwassers zwischen Tank und externem Ausgang auf den externen Ausgang geschaltet sein, sodass das erste Frischwasser aus dem System nicht direkt in den Bootstank fließt.

Nach dem Einschalten müssen alle Fittinge und Schläuche auf Leckagen geprüft werden, bevor der Druck im System erhöht wird. Erst wenn alles in Ordnung ist, kann der Druck durch Drehen des Regelventils am Panel langsam erhöht werden. Hierbei ist es aus mehreren Gründen wichtig, den Druck wirklich langsam zu erhöhen. Zum einen müssen nach der Erstinstallation die Hochdruckfittinge und -schläuche weiter begutachtet werden, um sicherzustellen, dass das System auch bei höherem Druck dicht bleibt. Der zweite Grund ist, dass auch hier Druckstöße im System vermieden werden müssen, da diese die RO-Membranen beschädigen können.

Auf Langfahrt ist Wasser häufig knapp. Mit den größeren Modellen von AQUAbibe und einer Produktionsleistung zwischen 125 und 240 Litern pro Stunde ist der Tank schnell wieder voll. ©Johannes Erdmann

Ab einem Druck von etwa 40 bar (hängt – wie bereits erwähnt – vom Seewassergehalt ab) beginnt der Prozess der Umkehrosmose. Das Schwebekörper-Messgerät zeigt zu diesem Zeitpunkt bereits erste Luftblasen, bei konstanten 55 bar stellt sich dann ein konstanter Frischwasserstrom ein.

Dieses Frischwasser sollte zunächst einige Zeit über den externen Auslass an der Pantry laufen gelassen werden, um sicherzustellen, dass auch die Frischwasserseite gut durchgespült wird. Dann kann das Wasser getestet werden – entweder durch eine Geschmacksprobe oder durch das Bestimmen des TDS-Wertes. Dieser Wert wird in „ppm“, also „parts per million“ angegeben. Zur Erinnerung: Meerwasser hat einen Salzgehalt von normalerweise 3,5 Prozent, das sind etwa 35.000 ppm dissolved solids. Das vom Watermaker produzierte Trinkwasser hat für gewöhnlich einen TDS-Gehalt von etwa 100 – 250 ppm, je nach Alter der Membranen. Je höher dieser Wert ist, desto mehr Salzpartikel befinden sich noch in gelöster Form im Wasser.

Die WHO („World Health Organization“) gibt an, dass Wasser mit einem TDS-Wert von bis zu 1.000 ppm noch als Trinkwasser gilt. Erfahrungsgemäß fängt das Wasser jedoch bereits ab etwa 500 ppm an, salzig zu schmecken, sodass die meisten Wassermacherbetreiber spätestens dann empfehlen, die RO-Membranen auszutauschen. Bei guter Behandlung der Membranen erfolgt der Tausch aber oft erst nach etwa sieben Jahren und mehr und vielen tausend produzierten Litern.

Wird das Wasser für gut befunden, dann kann es durch das Umschalten des Drei-Wege-Ventils am Panel in den Bootstank geleitet werden. Während des Betriebs sollte immer ein gelegentlicher Blick auf das Panel geworfen werden, um sicherzustellen, dass der Umkehrosmosedruck und der produzierte Frischwasserfluss nicht über die vorgegebenen Auslegungsgrößen steigen.

Sind die Tanks voll, dann kann der Wassermacher wieder abgeschaltet werden. Dabei ist es jedoch wichtig, nicht nur einfach die Pumpen auszuschalten, denn auch das führt zu Druckstößen im System und beschädigt die Membranen. Das Ausschalten erfolgt in umgekehrter Reihenfolge zum Einschalten: Zunächst wird langsam das Regelventil geöffnet und gegen den Uhrzeigersinn wieder bis ganz an den Anschlag gedreht. Anschließend sollte noch für ein paar weitere Minuten das System laufengelassen werden, damit wirklich alles Brine aus den Membranen und dem System gefördert wird. Dann erst kann die Hochdruckpumpe und dann die Vorpumpe ausgeschaltet werden.

Bei AQUAbibe empfehlen wir zudem, dass der Watermaker nach dem Betrieb noch einmal mit selbstproduziertem Frischwasser gespült wird. Dazu gibt es vor der Vorpumpe ein weiteres Drei-Wege-Ventil, mit dem auf einen alternativen Einlass umgeschaltet werden kann. Dies kann beispielsweise ein separater Wasserkanister sein, der beim Betrieb auch mit Frischwasser gefüllt wurde. Mit Hilfe der Vorpumpe wird das Frischwasser aus dem Kanister dann durch das System gepumpt und somit das restliche Seewasser – oder zumindest ein größerer Teil – aus dem System gefördert. Dies verhindert, dass sich die im Seewasser befindlichen biologischen Elemente im System vermehren und das gesamte System im schlimmsten Fall zu stinken beginnt.

Wird innerhalb der nächsten zwei Tage erneut Wasser produziert, dann reicht dieser Spülvorgang aus, um das System frei von biologischen Effekten zu halten. Wird nach diesen zwei Tagen doch noch kein neues Wasser produziert, dann sollte es erneut mit Frischwasser gespült werden.

Die Konservierung des Wassermachers einer Yacht

Im vorhergehenden Kapitel wurde bereits kurz darauf hingewiesen, dass ein Wassermacher regelmäßig Pflege benötigt – insbesondere dann, wenn längere Stillstandzeiten anstehen.

In der Tabelle ist übersichtlich dargestellt, welche Maßnahmen zur Konservierung beziehungsweise Behandlung des Wassermachers in Abhängigkeit von der jeweiligen Stillstanddauer empfohlen werden.

©AQUAbibe/BLAUWASSER.DE

Wird das Boot während der Saison für ein paar Wochen oder Monate verlassen, dann muss der Watermaker vorher chemisch konserviert, umgangssprachlich „gepickelt“ werden. Dazu wird nach dem zuvor beschriebenen Spülvorgang mit Frischwasser eine spezielle Lösung durch den Watermaker gepumpt und verbleibt im System, damit biologischem Wachstum darin vorgebeugt wird.

Die meisten Hersteller von Wassermachern bieten auch Service-Kits für Langfahrer an, bestehend aus Filtereinsätzen und Natriummetabisulfid für die Konservierung bei längerem Nichtgebrauch. ©AQUAbibe

Als Konservierungsmittel setzen viele Wassermacher-Hersteller auf Natriummetabisulfid. Dieser Stoff ist auch aus der Lebensmittelindustrie bekannt, wo er unter der Bezeichnung E223 als Antioxidationsmittel, Konservierungsstoff oder Farbstabilisator verwendet wird. In der bei Wassermachern verwendeten höheren Konzentration schützt Natriummetabisulfit nicht nur die Membran, sondern das gesamte wasserführende System zuverlässig vor mikrobiologischem Wachstum.

Aber Achtung, Natriummetabisulfid kann verschieden Kunststoffe angreifen und schädigen, deshalb sollte bei der Konservierung strikt nach den Vorgaben des Wassermacher-Herstellers vorgegangen werden. Einige Hersteller setzen deshalb auch bewusst auf alternative Konservierungsstoffe, die besser kompatibel mit den in ihren Watermakern verwendeten Materialien sind.

Natriummetabisulfit ist ein gängiges Mittel zur Konservierung. ©Sönke Roever

Bei Stillstandzeiten von länger als einigen Wochen empfiehlt es sich darüber hinaus, die Vorfilter aus dem System zu entfernen, das ganze System ohne Vorfilter mit Frischwasser zu spülen und anschließend wie beschrieben zu pickeln. Die Vorfilter können separat gereinigt, getrocknet und erneut verwendet werden – immer vorausgesetzt, dass sie nicht beschädigt oder bereits verschmutzt sind.

Soll das Boot nach der Saison über den Winter eingelagert werden, dann ist diese Art der Konservierung im Mittelmeerraum bzw. wärmeren Gefilden meist ausreichend. Standzeiten von bis zu einem Jahr stellen damit kein Problem dar. In nördlichen Breiten dagegen muss das System auch vor Frost geschützt werden. Durch den Einsatz von lebensmitteltauglichem und alkoholfreiem Propylenglycol als Pickling-Mittel kann der Wassermacher auch bei Minustemperaturen zugleich vor biologischem Befall, aber auch vor Frost geschützt werden.

Dieser Zehn-Liter-Spültank ist Teil der Installation. ©Sönke Roever

Wartung und Service des Wassermachers einer Yacht

Neben der beschriebenen Konservierung benötigt ein Wassermacher auch regelmäßig Pflege. Dazu gehört – je nach Herstellerangaben – der Ölwechsel der Plungerpumpe. Die jeweiligen Wassermacher-Hersteller geben hierzu die passenden Ölspezifikationen und Intervalle an. Als grober Richtwert hat es sich bewährt, das Öl alle 300 Stunden oder einmal im Jahr zu tauschen.

Auch die Vorfilter müssen regelmäßig getauscht werden. Dazu gibt es jedoch keinen Richtwert, denn hierbei spielt die Seewasserqualität eine große Rolle. Fernab von Flussmündungen, bei sehr klarem Wasser, können Vorfilter sehr lange halten, bevor sie sich zusetzen. In der Nähe von Flussmündungen hingegen, oder bei sehr trübem Wasser, können die Vorfilter deutlich schneller verblocken und sollten regelmäßig begutachtet werden.

Beim Betrieb ist es daher immer ratsam, auf die Seewasserqualität zu achten. Als Faustregel kann man hier sagen: Wenn ich im Wasser schwimmen würde, dann kann ich auch Wasser machen – wenn ich hingegen nicht ins Wasser springen möchte, dann sollte ich auch kein Wasser machen …

Dieses Hafenwasser in Kuba ist nicht ideal, um Wasser zu produzieren. ©Sönke Roever

Besitzt der verwendete Wassermacher ein Manometer für den Niederdruckbereich, dann sollten die Filter gewechselt werden, sobald sich der vorhandene Wasserdruck vor der Pumpe im Bereich von 0,3 bar bewegt, denn dann besteht bereits die Gefahr, dass die Hochdruckpumpe nicht genug Wasser erhält.

Die RO-Membranen müssen hingegen tendenziell seltener getauscht werden. Wird der Watermaker gut und wie beschrieben behandelt, können Membranen durchaus sieben Jahre und mehr halten. Ausgenommen von dieser Regel sind Watermaker mit sehr kleiner Frischwasserproduktion, denn hier besteht die Gefahr, dass der vorhanden Feedflow nicht ausreicht, um alle Partikel immer aus dem System zu spülen. Es besteht dann die Gefahr, dass sich die Membranen über die Betriebsdauer doch zusetzen. In diesem Fall kann eine längere Spülphase mit Seewasser und auch ein längeres Spülen mit Frischwasser vor dem Abschalten durchaus helfen, alle nicht erwünschten Elemente aus der Membran zu spülen.

Trotz guter Wartung und Pflege kann es vorkommen, dass sich am Wassermacher ein Defekt einstellt. Ein klassisches System lässt sich jedoch an fast jedem Punkt der Welt reparieren. Hilfreich ist dann ein Hersteller, der über einen gut organisierten Service verfügt und benötigte Ersatzteile kurzfristig bereitstellen oder auch mit sachkundiger Auskunft unterstützen kann.

Fazit

Unterm Strich wirkt ein Wassermacher oft nur auf den ersten Blick wie ein komplexes Ausrüstungsstück. Dass der grundsätzliche Aufbau der Anlage vergleichsweise einfach ist, sollte anhand der vorstehenden Erläuterungen deutlich geworden sein.

Dennoch ist es bei der Anschaffung entscheidend, auf eine fundierte Beratung und eine stimmige Auslegung der einzelnen Komponenten zu achten. Gerade bei längeren Reisen bewährt sich eine robuste, überschaubar aufgebaute Anlage mit möglichst wenig Elektronik. Denn am Ende zählt vor allem eines: ein Wassermacher, der auch nach vielen Betriebsstunden zuverlässig funktioniert.

Vor der Anschaffung ist es ratsam, genau zu analysieren, wofür und in welchen Mengen Frischwasser an Bord erzeugt werden soll und welche Energie ich an Bord zur Verfügung habe. Davon hängt maßgeblich die erforderliche Kapazität des Wassermachers ab – und in der Folge meist auch die Entscheidung, ob eine 12-Volt- oder eine 230-Volt-Anlage die sinnvollere Lösung ist.

Jeden Tag nach dem Schwimmen mit Süßwasser duschen zu können und kein Salz unter Deck zu bekommen ist an Bord ein großer Luxus. ©Johannes Erdmann

Ob eine Seewasserentsalzungsanlage mit Energierückgewinnung sinnvoll ist, muss letztlich jeder Eigner für sich entscheiden. Dabei sollte jedoch stets berücksichtigt werden, dass diese Systeme meist deutlich komplexer aufgebaut und häufig elektronisch geregelt sind. Diese zusätzliche Komplexität erhöht das Risiko von Störungen – insbesondere in Situationen, in denen man sie am wenigsten gebrauchen kann, etwa mitten auf dem Atlantik.

Nicht zuletzt spielt bei der Anschaffung eines Wassermachers auch das Budget eine Rolle. Selbstverständlich lässt sich eine Anlage sehr preisgünstig zusammenstellen – oder sogar selbst bauen. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass solche Lösungen auf Reisen oft nur eingeschränkt Freude bereiten.

Die eigentliche Kunst beim Wassermacher liegt darin, qualitativ hochwertige und zueinander passende Komponenten sinnvoll zu kombinieren. Nur wenn das System zuverlässig arbeitet, erfüllt es seinen Zweck – und schafft die Unabhängigkeit, die sich viele Eigner von einer Seewasserentsalzungsanlage erhoffen.

Mehr zum Thema gibt es auch auf der Homepage von Aquabibe.

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