Nordenham – Forschungsprojekt: Biologische Meerwasserentsalzung durch Algen

Es klingt fast wie ein naturwissenschaftlicher Trick: Statt Druck, Chemie oder großer Filteranlagen nutzt ein Forschungsteam um Dr. Stephan Ende ausgerechnet Mikroalgen, um Meerwasser zu entsalzen. Die winzigen Organismen leisten dabei etwas, das bislang nur mit hohem Energieaufwand möglich war. Sie binden Salz, indem sie sich selbst schützen. Was anfangs in einem Container auf dem Gelände des Alfred‑Wegener‑Instituts (AWI) in Bremerhaven begann, ist inzwischen zu einem Pilotprojekt gereift.

In Blexen, in zwei Containern auf dem Gelände von Kronos Titan, läuft nun die nächste Entwicklungsstufe einer Technologie, die das Potenzial hat, die Entsalzung grundlegend zu verändern. Das in diesem Jahr in Deutschland patentierte AWI‑Verfahren der biologischen Entsalzung wird nun in einem größeren Maßstab erprobt.

Bestimmte Mikroalgen reagieren, wenn sie aus einem salzarmen Medium in Meerwasser überführt werden. Um ihre Zellen zu schützen, bilden sie einen kohlenhydratreichen Schleim, an den sich Salzionen anlagern. Es sind dann kleine grüne Kügelchen, die für diesen einzigartigen Effekt sorgen. Die salzbeladene Biomasse lässt sich anschließend abtrennen, sodass das verbleibende Wasser deutlich weniger Salz enthält. Entscheidend für diesen Prozess ist die richtige Beleuchtung. Die Algen benötigen ein exakt abgestimmtes Lichtspektrum, um den Schutzreflex zuverlässig auszulösen und die Schleimbildung konstant aufrechtzuerhalten. Deshalb wird in der aktuellen Projektphase auch untersucht, wie sich der Energiebedarf der LED‑Systeme weiter senken lässt, ohne die biologische Leistung der Algen zu beeinträchtigen.

Wie revolutionär das Verfahren ist, davon konnte sich der CDU‑Landtagsabgeordnete Björn Thümler vor Ort ein Bild machen. Dr. Stephan Ende und einer seiner Mitarbeiter, der Mikrobiologe Roham Sanjareh, führten das Verfahren in wenigen Schritten vor. Das Ergebnis war beeindruckend. Im Labormaßstab zeigte Roham Sanjareh, dass sich der Salzgehalt von einem Liter Nordseewasser von rund 30 Gramm pro Liter auf 0,6 Gramm pro Liter auf das Niveau von Tafelwasser reduzieren lässt. Und das geschah in kurzer Zeit, ohne hohen Energieeinsatz, ohne Druckverfahren und ohne die problematische Sole, die bei klassischen Entsalzungstechniken entsteht.

Die aktuelle Projektphase untersucht ebenfalls, wie sich die salzbeladene Biomasse nachhaltig verwertet lässt. Dazu gehören Extraktionsverfahren, um die Algen mehrfach zu nutzen, sowie die Frage, ob sich die gebundenen Salze schonend wieder abtrennen lassen. Das Ziel ist, die biologische Vorentsalzung so effizient zu machen, dass sie die Salzlake‑Mengen bei der Wasserstoffproduktion signifikant reduziert. „Das ist echte angewandte Innovation aus der Region, und genau solche Projekte brauchen wir, wenn wir über Wasser, Energie und Zukunftssicherheit sprechen“, sagte Björn Thümler nach dem Besuch. „Hier wird gezeigt, wie man ein globales Problem praktisch lösen kann.“ Doch bürokratische Hürden bremsen die Forschung. Neben den beiden Forschungscontainern liegt ein Stahlbehälter für den nächsten Schritt, aber seit vier Monaten wartet Stephan Ende auf die Genehmigung der Stadt Nordenham, diesen Behälter aufstellen zu können.

Nicht nur Stephan Ende und sein Team sind von dem Projekt überzeugt. Wissenschaft und Industrie sind gleichermaßen interessiert. So ist der OOWV ein Kooperationspartner. Denn die Sorge um Wasser und dessen Qualität treibt alle an. „Der nächste Krieg wird um Wasser geführt“, merkte Stephan Ende an. Schon jetzt gebe es weltweit rund 16.000 Entsalzungsanlagen, von denen 500 Millionen Menschen abhängig seien. Das AWI‑Verfahren könnte langfristig eine kostengünstige, ressourcenschonende und umweltfreundliche Alternative insbesondere dort darstellen, wo große Wassermengen benötigt werden und ökologische Belastungen vermieden werden sollen.

Das Projekt wird noch bis Ende 2027 gefördert. Wie es danach weitergeht, ist ungewiss, was angesichts der bisherigen Ergebnisse für die Beteiligten unverständlich ist. Man sucht Sponsoren für die nächsten Schritte. Ein weiterer Wermutstropfen: Kurz nachdem die deutsche Patentschrift erschien, war sie auch schon ins Chinesische übersetzt. (pm/lr – Fotos. Büro Thümler)

Titelfoto: Die Algen werden in einem Behälter „gezüchtet“