Das CARIX Verfahren – CO2-freie Lösung für Trinkwasserwerke

Seit den 1990er Jahren hat sich das Ionenaustauschverfahren CARIX (Carbon Dioxide Regenerated Ion Exchanger) zur zentralen Enthärtung und Nitratentfernung von Trinkwasser etabliert. In der Trinkwasseraufbereitung ist CARIX für viele Kommunen und sogar Getränkehersteller die beste Lösung, um nachhaltig CO₂ zu sparen.

Uwe Sauer

Business Development & Sales Manager Municipal Applications, Veolia Water Technologies Deutschland

Was macht das CARIX^®– Verfahren anders als alternative Verfahren zur zentralen Enthärtung wie Umkehrosmose (RO) oder Schnellentcarbonisierung (SEC)?

Das CARIX-Verfahren zeichnet sich durch seine besonders ressourcenschonende und umweltfreundliche Betriebsweise aus. Im Vergleich zur RO sind bei CARIX der Energieverbrauch und die Abwassermenge ca. 60% niedriger. Sowohl bei RO als auch SEC müssen in den Aufbereitungsstrom zusätzlich kostspielige Chemikalien dosiert werden, die das Risiko einer Kontamination des Trinkwassers mit Verunreinigungen erhöhen. Bei CARIX werden nur Energie und Kohlenstoffdioxid CO₂ zur Regeneration benötigt. Der Bedienungsaufwand liegt bei lediglich einer Stunde pro Woche. Die Betriebskosten sind deshalb 50% niedriger, wodurch die anfänglich höheren Investitionskosten ab dem ersten Tag des Betriebes mehr als kompensiert werden.

Wieso erlebt das CARIX Verfahren aktuell eine so hohe Nachfrage?

Insbesondere aufgrund der gestiegenen Energiekosten und der damit verbundenen Erhöhung der Chemikalienkosten, hat sich der Vorteil bei den Betriebskosten in den letzten Jahren weiter vergrößert. Darüber hinaus nimmt die Nachhaltigkeit in Kommunen und Städten eine zunehmend bedeutende Position ein. Bei der Betrachtung des Wasserwerkbetriebs kann die CO₂-Bilanz (Carbon Footprint) durch die Berücksichtigung des Energieverbrauchs, der Betriebsstoffe, des Transports für Chemikalien und Abfallstoffe sowie der direkten CO₂-Emission berechnet werden. Auch in diesem Punkt erweist sich CARIX als führend: Mit einer Gesamtemission von etwa 50 g CO₂-Äquivalenten pro Kubikmeter aufbereitetem Trinkwasser liegt CARIX um etwa 80% unter den Emissionen alternativer Enthärtungsverfahren.

Wo genau liegen die Stärken des CARIX-Verfahrens?

Durch die Wahl des Regenerationsmittels CO₂ findet keine Erhöhung von Inhaltsstoffen im Trinkwasser und Abwasser durch Chemikalien statt. CARIX ist weltweit das einzige Ionenaustauschverfahren, bei dem mit dem bei der Beladung entstehenden Produkt CO₂ auch regeneriert wird. Mit dem Abwasser fällt nur die Salzmenge an, die zuvor aus dem Rohwasser entfernt wurde. Das Regenerationsmittel CO₂ wird bis zu 95% zurückgewonnen und im Prozess wiederverwendet. Beim Abwasser aus der CARIX-Anlage handelt es sich um ein feststofffreies, mit CO₂ angereichertes „Mineralwasser“. Alle derzeit in Betrieb befindlichen CARIX-Anlagen erhielten sogar die Erlaubnis zur Direkteinleitung in den Vorfluter. Ein weiterer Vorteil ist die extreme hydraulische Flexibilität, auch ein Start-Stop-Betrieb und eine längere Außerbetriebnahme sind für CARIX also kein Problem.

Ist der Einsatz von Kohlensäure als Regenerationsmittel nicht eigentlich klimaschädlich?

Im Gegenteil! Das in CARIX verwendete CO₂ stammt größtenteils aus biogenen Quellen wie Biogasoder Bioethanol-Anlagen. Ohne CARIX würde dieser „Abfallstoff“ CO₂ direkt in die Atmosphäre emittiert werden. Ein Teil des CO₂ wird außerdem im Abwasser chemisch gebunden und nach der Ableitung in den Fluss über den Prozess der Photosynthese in Sauerstoff umgewandelt. Der Betreiber einer CARIX Anlage nutzt derzeit das Abwasser sogar als Verdünnungswasser einer Biogasanlage, somit fällt aus der Trinkwasseraufbereitung gar kein Abwasser an. Zukünftig soll das in der Biogasanlage anfallende Abfallprodukt CO₂ zurückgewonnen und zur Regeneration der CARIX Anlage genutzt werden – Ein Meilenstein für die CO₂-neutrale Trinkwasserproduktion!

Welche Unterstützung bietet Veolia Water Technologies Kommunen auf dem Weg zum neuen CARIX-Wasserwerk?

Wir liefern maßgeschneiderte Studien und Planungen, sorgen für das komplette Engineering und unterstützen beim Bau bis zur Inbetriebnahme. Dank unserer detaillierten 3D-Modelle und der standardisierten BIMIntegration, sind unsere Kunden jederzeit live in die Planung involviert. Zukünftig werden wir mit Virtual Reality (VR) unsere Partner sogar noch intensiver in alle Planungsphasen ihres Trinkwasserwerks integrieren können.