Wie funktioniert ein Watermaker? Die richtige Kapazität wählen
Vom Grundprinzip der Umkehrosmose bis zur Berechnung des täglichen Wasserbedarfs: So wählen Sie die passende Watermaker-Kapazität und die richtige Elektrik für Ihre Yacht.
Ein Watermaker ist eine Umkehrosmoseanlage, die Seewasser mit hohem Druck durch eine halbdurchlässige Membran presst und so Süßwasser erzeugt. Richtig dimensioniert und mit entsprechend ausgelegter Elektrik verringert er die Abhängigkeit der Yacht vom Hafenwasser; falsch gewählt, lässt er den Generator unnötig laufen oder deckt den Bedarf nie ausreichend. Dieser Beitrag erklärt die Funktionsweise und zeigt, wie Sie die passende Kapazität für Ihr Boot berechnen.
Umkehrosmose: der Druck, der das Salz trennt
Trennt eine halbdurchlässige Membran Salzwasser von Süßwasser, wandert Wasser natürlicherweise von der süßen zur salzigen Seite – das ist Osmose. In der Ägäis und im Mittelmeer liegt der Salzgehalt bei etwa 38–39 g/l, der osmotische Druck entsprechend über 25 bar. Bei der Umkehrosmose wird dieser Druck deutlich übertroffen, um den Fluss umzukehren: Wassermoleküle passieren die Membran, der Großteil der Salzionen bleibt zurück.
Yacht-Systeme arbeiten üblicherweise mit 55–62 bar Betriebsdruck. Seewassermembranen sind meist bis etwa 69 bar (1000 psi) ausgelegt; eine Annäherung an diese Grenze belastet Membran und Hochdruckleitung. Nur ein kleiner Teil des Zulaufwassers wird zu Produktwasser (Permeat), der Rest wird als konzentrierte Sole (Brine) ins Meer abgeleitet – bei kleinen Yachtanlagen typischerweise 8–15 % Ausbeute.
Die Hauptkomponenten eines Watermakers
In einem typischen Yacht-Watermaker mit Wechselstrommotor durchläuft das Wasser folgenden Weg:
- Seewassereinlass und Grobfilter: Fängt grobe Partikel ab. Der Einlass sollte fern von Bilgen- oder Grauwasserauslässen liegen und unter Fahrt stets getaucht und luftfrei bleiben.
- Vorförderpumpe (Booster): Führt das Wasser durch die Vorfilter und speist die Hochdruckpumpe mit positivem Vordruck.
- Vorfilter: Meist 20-µm- und 5-µm-Kartuschen. Der Druckabfall über dem Filter ist der beste Indikator für den Wechselzeitpunkt.
- Hochdruckpumpe: Meist eine Kolbenpumpe mit Elektromotor – der größte Energieverbraucher im System.
- Membrangehäuse: Druckrohre mit spiralgewickelten Dünnschicht-Polyamidmembranen.
- Druckregelventil und Manometer: Legt den Betriebsdruck fest und steuert den Durchfluss zur Sole-Leitung.
- Salzgehaltssensor und Dreiwegeventil: Leitet das Produktwasser bei zu hohem TDS-/Leitfähigkeitswert nicht in den Tank, sondern über Bord.
- Süßwasser-Spülkreis: Entfernt nach dem Abschalten Salzwasser aus der Membran; enthält einen Aktivkohlefilter, damit kein Chlor an die Membran gelangt.
In unseren Leo-Mare-Watermakern steuert eine SPS diese Abfolge: Drücke, Produktwasserqualität und Betriebsstunden werden am Touchscreen überwacht, der Spülzyklus läuft automatisch. Der Edelstahlrahmen ist für die feuchte Umgebung des Maschinenraums ausgelegt.
Kapazität auslegen: vom Tagesbedarf zum l/h-Wert
Die Auslegung sollte vom tatsächlichen Verbrauch des Bootes ausgehen, nicht vom Katalogwert. Vorgehen:
- Tagesverbrauch pro Person ermitteln. Dusche, Pantry, Nasszelle und Süßwasser-WCs summieren sich auf einer typischen Motoryacht auf 80–150 Liter pro Person. Bei Meerwasser-WCs liegt der Bedarf eher am unteren Ende.
- Zusatzverbräuche hinzurechnen. Deck- und Beiboot-Wäsche, Wasch- und Spülmaschine sowie das Abspülen von Wasserspielzeug können täglich mehrere Hundert Liter ausmachen.
- Laufzeitfenster festlegen. Ein Watermaker läuft meist bei laufendem Generator oder unter Fahrt. Die geplante tägliche Laufzeit bestimmt die benötigte Stundenkapazität.
- Puffer für Temperatur und Alterung einplanen. Katalogwerte gelten meist bei 25 °C. In der Ägäis kann das Wasser im Frühjahr auf 16–18 °C fallen, was die Produktion spürbar senkt. Auch alternde Membranen verlieren an Leistung; 20–30 % Puffer sind ein vernünftiger Ausgangspunkt.
Beispiel: Eine Motoryacht mit 8 Gästen bei 110 l/Tag pro Person plus 200 l Deckwäsche ergibt rund 1080 l/Tag. Läuft der Generator 5 Stunden täglich, sind 216 l/h nötig; mit Temperatur- und Alterungspuffer ist ein Gerät der Klasse 250–300 l/h sinnvoll.
| Bootstyp (Beispiel) | Tagesbedarf (ca.) | Laufzeit | Passende Klasse |
|---|---|---|---|
| 40–45 Fuß Segelyacht, 4 Personen | 300–400 l | 4–5 Std. | 60–100 l/h |
| 50–60 Fuß Motoryacht, 6–8 Personen | 800–1100 l | 5–6 Std. | 150–250 l/h |
| Motoryacht/Gulet über 70 Fuß | ab 1500 l | 6–8 Std. | ab 250 l/h |
Diese Tabelle ist nur ein Ausgangspunkt; Tankvolumen, Gästeprofil und Fahrtplan verändern das Ergebnis.
Das Gleichgewicht zwischen Tankvolumen und Kapazität
Ein großer Süßwassertank erlaubt, den Watermaker seltener, aber länger laufen zu lassen; bei kleinen Tanks muss das Gerät fast täglich arbeiten. Für die Membran ist regelmäßiger Betrieb gesünder als wochenlanges Stillstehen. Statt ein überdimensioniertes Gerät zu wählen, das nur wenige Male im Monat läuft, führt eine Kapazität, die den Tagesbedarf in angemessener Zeit deckt, meist zum besseren Ergebnis. Bei Segelyachten liegt der Fall anders: Auf Booten ohne Generator liefern energierückgewinnende 12/24-V-DC-Systeme mit geringerem Durchfluss Wasser, ohne die Batteriebank übermäßig zu belasten.
Die elektrische Seite: Leistung, Anlaufstrom und Generator
Die meisten Auslegungsprobleme zeigen sich auf der elektrischen Seite. Der Motor der Hochdruckpumpe zieht je nach Kapazität mehrere kW und erzeugt beim Direktstart ein Vielfaches des Nennstroms als Anlaufstrom. Bei einem zu klein dimensionierten Generator kann das zu Spannungseinbruch und Ausfall anderer Verbraucher führen.
Zu beachten:
- Versorgungsart: Kleine Systeme laufen meist mit 230 V einphasig, größere überwiegend mit 400-V-Drehstrommotoren. Energierückgewinnende 12/24-V-DC-Systeme sind eine eigene Klasse für Segelyachten.
- Anlaufmethode: Ein Sanftstarter oder Frequenzumrichter senkt den Anlaufstrom und schont die Pumpe mechanisch.
- Generatordimensionierung: Kalkulieren Sie die Gesamtlast so, als liefen Klimaanlage, Warmwasserbereiter und Pantry-Verbraucher gleichzeitig. Wir behandeln die Generatorseite ausführlich in unserem Generator-Wartungsleitfaden.
- Betrieb über Wechselrichter: Kleine AC-Watermaker können mit einem großen Wechselrichter und einer Batteriebank betrieben werden, doch Anlaufstrom und stundenlange Last entladen die Bank schnell. Prüfen Sie dieses Szenario mit der Berechnungsmethode aus unserem Beitrag zur Wechselrichterwahl.
- Kabel und Schutz: Der Motorstromkreis benötigt Kabel mit ausreichendem Querschnitt, Motorschutzschalter und Fehlerstromschutz, installiert nach den AC-Grundsätzen von ISO 13297 und ABYC E-11.
Die gesamte Elektroinfrastruktur im Rahmen unseres Energie- und Batteriesystemservices gemeinsam zu planen, vermeidet spätere Überraschungen.
Einbauort und Wasserqualität
Die Leistung eines Watermakers hängt nicht nur vom Gerät ab. Ein eigener, sauberer Seewassereinlass, die Positionierung der Hochdruckpumpe auf oder unter Membranhöhe sowie freier Servicezugang zu Filtern und Manometern sparen langfristig Zeit. Ein Probenahmepunkt in der Produktwasserleitung erleichtert die TDS-Messung.
Wird das Produktwasser als Trinkwasser genutzt, gewinnen Tankreinigung und Hygiene der Verteilleitung zusätzlich an Bedeutung. Für den allgemeinen Rahmen der Trinkwasserqualität sind die Trinkwasserleitlinien der WHO eine gute Referenz. Auf der Membranseite legen Herstellerdaten – etwa die DuPont-FilmTec-SW30-Seewasserelemente – Druck-, Temperatur- und pH-Grenzen fest.
Nach der Installation bestimmen vor allem die Nutzungsgewohnheiten die Lebensdauer der Membran; Spülung, chemische Reinigung und Einwinterung behandeln wir ausführlich in unserem Beitrag zur Watermaker-Membranpflege.
Watermaker-Planung mit Aslan Yacht
In unserer Werkstatt in Turgutreis bauen wir Leo-Mare-Watermaker mit SPS-Steuerung und Edelstahlrahmen und warten außerdem Anlagen anderer Marken in den Marinas der Bodrum-Halbinsel. Um den täglichen Wasserbedarf Ihres Bootes gemeinsam mit Generator- und Batteriekapazität zu bewerten und das richtige Gerät zu wählen, besuchen Sie unsere Watermaker-Servicseite oder nehmen Sie Kontakt mit uns auf.
Häufige Fragen
Darf ein Watermaker im Hafen laufen?
Das wird nicht empfohlen. Hafenwasser kann Öl-, Kraftstoffreste und feinen Schlamm enthalten, die Vorfilter schnell verstopfen und die Membran dauerhaft verschmutzen. Am besten läuft das Gerät in sauberen, offenen Ankerbuchten.
Ist das Produktwasser eines Watermakers trinkbar?
Eine korrekt arbeitende Umkehrosmoseanlage entfernt den überwiegenden Teil von Salz und Partikeln; das Produktwasser liegt meist unter 500 ppm TDS. Tankhygiene, Lagerung und bei Bedarf UV-Entkeimung müssen für die Trinkwassersicherheit dennoch separat betrachtet werden.
Warum sinkt die Watermaker-Kapazität bei kaltem Wasser?
Die Wasserdurchlässigkeit der Membran nimmt mit sinkender Temperatur ab. Katalogwerte gelten meist für 25 °C; sinkt die Seewassertemperatur auf 15–17 °C, liefert derselbe Druck spürbar weniger Produktwasser – deshalb sollte bei der Auslegung ein Puffer eingeplant werden.
