Meerwasserentsalzung: Teure Tropfen auf heiße Steine

von Magdalena Klemun / 04.06.2015

Wasserarme Gebiete wie Kalifornien oder Israel setzen zunehmend auf gigantische Entsalzungsanlagen, um ihre Trinkwasserversorgung zu sichern. Derartige Megainvestitionen sollten angesichts klimatischer Unsicherheiten vorsichtig dimensioniert werden, wie ein Beispiel aus Australien zeigt. Südlich von Melbourne steht seit 2012 eine milliardenschwere, mit modernster Technik ausgestattete Entsalzungsanlage. Benutzt wurde sie allerdings nie.

Man kann zumindest versuchen, die politischen Ereignisse in Melbourne im Jahr 2007 auf diplomatische Weise zu beschreiben: Nach zehn Jahren Trockenheit waren die Wasserstände der Dämme rund um die Stadt auf Rekordniveaus gesunken, in Folge massiver Wasserrestriktionen mehrte sich der Unmut in der Bevölkerung. Wahlen standen ins Haus. „Wir retten euch, koste es was es wolle“ muss das insgeheime Motto der Regierung in Victoria schließlich gelautet haben – sie setzte den Bau einer gigantischen Entsalzungsanlage in Bewegung, die alleine rund ein Drittel des Wasserbedarfs in Melbourne erzeugen sollte.

Verwunderlich war dies angesichts des „Big Dry“ nicht – diese zwölfjährige Trockenperiode wurde später von Klimatologen als die längste seit Beginn der europäischen Besiedlung Australiens im Jahr 1788 klassifiziert.

Nur: Andere massive Infrastrukturprojekte, an denen im Nachhinein gezweifelt wird, haben meist zumindest irgendeinen Nutzen. Nicht so die besagte Entsalzungsanlage. Nach Abschluss der Bauarbeiten waren die Wasserstände im Einzugsgebiet von Melbourne längst auf ihr normales Niveau zurückgekehrt. Die umgerechnet vier Milliarden Euro teure Anlage ist bis heute im Standby-Modus.

Der „Big Dry“ war vorbei, das Big Drama ging erst richtig los.

Auf den ersten Blick ist dieser Fall vor allem für die Einwohner von Melbourne problematisch. Sie zahlen, zumindest solange weitere Trockenperioden ausbleiben, höhere Wasserkosten ohne Gegenleistung. Bei näherer Betrachtung könnten aus diesem Schnellschuss nicht nur australische Entscheidungsträger lernen.

Australien ist nicht der einzige Kontinent, auf dem sich Regierungen mit der komplexen Dynamik aus Bevölkerungswachstum, natürlichen Niederschlagsschwankungen und dem globalen Klimawandel konfrontiert sehen. Kalifornien kämpft bereits seit vier Jahren mit zunehmendem Wassermangel. In dauerhaft wasserarmen Ländern wie Israel, das Wasserversorgung seit je her als Schicksalsfrage versteht, ist das Risiko großer Investitionen in Entsalzungsanlagen vergleichsweise gering. Nicht umsonst steht südlich von Tel Aviv die größte Entsalzungsanlage der Welt. 2016 soll die Hälfte von Israels Wasserbedarf aus Entsalzungsanlagen gedeckt werden.

Australien allerdings, dessen Südosten unter normalen Umständen vom durchaus wasserreichen Murray-Darling-Flusssystem versorgt wird, sieht sich mit größeren Unsicherheiten konfrontiert.

Wer aus Ozeanen trinkt, trinkt lange

Was spricht also gegen Entsalzung, was dafür?

Letztere Frage lässt sich mit Blick auf jeden Ozean beantworten: Wer aus dem Meer trinkt, kann lange trinken, unabhänging von Schwankungen des Niederschlags. Doch die Endlosigkeit hat ihren Preis: Entsalzung ist ein energieintensiver Prozess. Wasser wird unter hohem Druck durch Kunststoffmembranen gepresst, deren Poren wie eine Art Sieb salzhaltigeres von weniger salzhaltigem Wasser trennen.

Etwa die Hälfte der Kosten pro Liter sind daher Energiekosten zuzuschreiben. Zwar ist der Energieverbrauch gesunken, trotzdem verbraucht Entsalzung immer noch mehr als doppelt soviel Energie wie Abwasseraufbereitung. Wenn also Strompreise steigen, ziehen Wasserkosten mit, was Konsumenten vermehrt Schwankungen von Energiepreisen aussetzt. Kalifornien, wo auf Grund anhaltender Trockenheit etwa 15 Entsalzungsanlagen unter Begutachtung sind, rechnet mit steigenden Strompreisen.

Und: Preise sind nur ein Aspekt des gesamten Risiko-Cocktails. Treibhausgasemissionen sind ein anderer. Im Vollbetrieb würde die Entsalzungsanlage im Süden Melbournes die Leistung eines halben Donaukraftwerks für sich alleine beanspruchen. Auf australischem Boden allerdings kommt der Strom großteils aus Kohlekraftwerken. Im Kohle-Paradies Down Under ist dies eine billige Lösung, aber keine saubere.

Natürlich kann man große Entsalzungsanlagen schlicht als teure Versicherung gegen extreme Dürreperioden verstehen. Doch angesichts ihrer Nachteile wird Entsalzung für Länder mit stark schwankendem Niederschlag zur Frage von Wahrscheinlichkeiten. Wie wahrscheinlich ist es, dass während der Lebensdauer einer Entsalzungsanlage tatsächlich eine Dürre eintritt? Eine, die lange genug dauert, um die Investition durch den Verkauf des gewonnen Wassers rentabel zu machen? Bis vor kurzem ließ sich diese Frage so gut wie gar nicht beantworten. Denn wer die mögliche Länge zukünftiger Trockenperioden besser abschätzen will, braucht historische Datensets über den Niederschlag vieler Jahrhunderte. Kurzfristigere Aufzeichnungen sind nicht aussagekräftig genug, um zu verstehen, welche Wetterextreme möglich sind und wie oft sie auf lange Sicht eintreten.

Längste Trockenperiode: 39 Jahre

In Australien sind derartige Aufzeichnungen erst seit kurzer Zeit verfügbar: Wie die Forschungsgruppe rund um die australische Klimatologin Tessa Vance 2015 zeigen konnte, dauerte die längste Trockenperiode in Ostaustralien im vergangenen Millenium ganze 39 Jahre. Diese Ergebnisse basieren auf Proben aus Eisschichten der Antarktis, mit deren Hilfe sich Schwankungen der Oberflächentemperatur des Pazifiks rekonstruieren lassen. Diese wiederum lassen Rückschlüsse auf Trockenperioden in Ostaustralien zu.

Insgesamt ergibt sich daraus eine ungemütliche Einsicht: Wasserversorgungssysteme sollten auf Trockenperioden von mehreren Dekaden vorbereitet sein, zumindest in einigen Teile der Erde. Die Frage ist nur, wie.

Flexibles Design – Geringeres Risiko

Abgesehen von Wassersparen und Recycling ist eine Möglichkeit, zunächst kleinere Entsalzungsanlagen zu bauen, aber die Voraussetzungen für eine spätere Erweiterung miteinzuplanen. Diese Methode der „Realen Optionen“ kommt aus der Investitionsanalyse und wird bei so manchem Infrastrukturprojekt mit unsicherer Nachfrage bereits angewandt. Ein Beispiel sind Parkanlagen, bei denen Grundlagen für zusätzliche Parkdecks, etwa in Form von stärkeren Fundamenten, bereits mitgebaut werden können. Das macht den späteren Ausbau günstiger, verlangt aber nicht gleich nach der vollen Investition. Gut erforscht ist dieser Ansatz bei Entsalzungsanlagen nicht – die Notwendigkeit könnte angesichts klimatischer Unsicherheiten steigen.

Denn Infrastrukturentscheidungen, die dem Wasserbedarf zeitlich hinterherhinken, gab es bei weitem nicht nur in Australien. Während nördlich von San Diego die größte Anlage der westlichen Hemisphere entsteht, wird eine andere in Santa Barbara derzeit für 40 Millionen US-Dollar renoviert. Sie stand seit 1992 still und wurde, ebenso wie jene in Melbourne, während einer Dürre gebaut. Ob die Anlage vor dem Ende der momentanen Trockenperiode wieder einsatzbereit ist, wird sich zeigen.