Wassermacher Konzept und Umsetzung

Für unsere Langfahrt wollen wir einen Wassermacher an Bord installieren um eine größere Unabhängigkeit von Häfen und Marinas zu erreichen.

Zuvor hatte ich mich durch viele Internetseiten über Konzepte, Bauarten und Berichten zu Wassermachern hindurchgelesen.
…hier nur eine kleine Auswahl:

Nach diesem Prozess, und „…weil Hans ja gerne bastelt“ sollte es ein modulares System mit möglichst hochwertigen Einzelteilen werden. Als Druckpumpe sollte ein Kärcher Dienst tun.
Glücklichherweise konnte ich Jochen Matz von aquatec-watermaker kontaktieren. Ich bedanke mich nochmals an dieser Stelle für alle Beratung und Fachinformationen zum Thema Watermaker und für alle HOCHWERTIGEN Bauteile, die ich dort bekommen konnte. Darüber hinaus ist Jochen selbst Blauwassersegler und ich konnte von seiner beachtlichen Erfahrung profitieren.

Die Einzelteile:

  • Seewasser Grobfilter : (*1)
  • Seewasser Vorfilter Gehäuse + Filter (20my + 5my) : (*1)
  • Seewasser Vorpumpe: Aquatec MD40: (*2)
  • Druckpumpe: Kärcher K2  [+1X Ersatz] : (*3)
  • Hochdruckleitungen (Seewasser): Meterware + Endpressungen :(*2)
  • Niederdruckleitungen (Brauchwasser):  Meterware + alle Verbinder (JohnGuest) :(*2)
  • 2 Membrangehäuse: für „SW30 2540“ Standard Reversosmose:  (*2)
  • 2  X Membrane „SW30 2540“: (*2)
    Membrane 2,5” SW30-2540 L=40”=1016mm x D=61mm 55bar (max69bar) 1,4qm/h
  • 80 Ltr. Zusatztank und Spültank: (*1)
  •  Drehzahlregler für Kärcher: (*1) ampanet  # Reglerpoti wurde zur Schalttafel, und der Anschluss wurde in den Bb-Mototaum „herausgelegt“.
  • Schalttafel für Steuerung: (Selbstbau)
    alle Teile wie Manometer, Nadelventil, 3-Wegeventile stammen von (*2)
    ###  (*1: Internet)  (*2: Aquatec-watermaker)  (*3: Baumarkt)
  • TDS (Total Disolved Solids Monitor) -Messsgerät zum Testen des Salzgehaltes (*2) [Link]
  • Loctide 5331  /  Loctide 542  (*2)

Energie zum Betreiben der Anlage soll von unserem 3KW Generator kommen.

Der Weg des Wassers:
Das Seewasser wird über den Bb-Saildrive angesaugt.  Bei der Planung war zunächst unklar ob gleichzeitig die Backbordmaschine betrieben werden kann, nun zeigen erste Tests, dass die Motorkühlung ausreichend versorgt wird wenn gleichzeitig der Wassermacher betrieben wird. Kein weiteres Loch unterhalb der Wasserlinie in den Rumpf zu bohren war offensichtlich eine richtige Entscheidung.
Durch den Seewasser Grobfilter gelangt das Seewasser in die Seewasser-Vorpumpe und dann in die beiden Seewasser-Vorfilter. Die Vorpumpe stellt den benötigten Wasserdruck für den Kärcher zur Verfügung, da ein Kärcher keine sog. Saugleistung aufbringt.  Der Kärcher erhöht den Druck von ca. 2 bar auf bis zu 110 bar. (!) Dieser Druck wird mit dem Nadelventil der Schalttafel auf 50-55 bar eingestellt, damit die Membranen ihre Reversosmose -tätigkeit aufnimmt.
Von der Kärcher-Druckpumpe fließt das Seewasser durch zwei „hintereinander geschaltete“ Membrangehäuse in denen die Membranen stecken.
Aus den beiden Membrangehäusen kommt nun das sog. Permeat  als Süßwasser. Beide Leitungen werden zusammengeführt und zur Schalttafel geleitet. Ebenso wird das sog. Fluid (Salzwasser),  in der Druckleitung zu dem Nadelventil in der Schalttafel geleitet.  Mit dem Nadelventil wird die Durchflussmenge des Salzwassers reduziert und somit der benötigte Druck von ca. 50-55 bar aufgebaut. 
Nun beginnt auch das Süßwasser zu fließen und kann mit Hilfe zweier 3-Wegeventile  zum Test-Auslauf  oder  zum Spültank oder zum Haupttank geleitet werden. 
Zwei Durchflussmanometer an der Steuertafel zeigen die Durchflussleistung an Salzwaser (Fluid) und Süßwasser (Permeat) in Liter je Minute an.
Zusätzlich kann die Drehzahl der Kärcher-Druckpumpe an der Schalttafel eingestellt werden.
Zwei  Taster an der Schalttafel  (12V Stromstoßrelais  [Link]) schalten die Vorpumpe und die Druckpumpe ein / aus. 

Wo verbaut :
Die Seewasser-Vorpumpe und die Kärcher-Druckpumpe, sowie Seewasser-Grobfilter und beide Seewasser-Vorfilter sind im Bb-Motorraum verbaut. Die Seewasser-Vorpumpe knapp unterhalb des Wasserspiegels, damit die Ansaugung gut funktioniert!

Der Spültank  wurde „genau passend“ hinter dem Schrank der Bb-Achterkabine parallel  zu der Wand der Pantry eingebaut. Damit das Inspektionsluk des Spültanks gut zugänglich ist, wurde eine Tür zusätzlich eingebaut.

 

Die Membrangehäuse fanden ihren Platz unter dem Bodenbrett im Bb-Rumpf und die Schalttafel wurde im Bad des Bb-Rumpf eingepasst.

 

 

 

 

 

 

 

Pläne Skizzen:

Umsetzung:

Den Kärcher K2 haben wir von allen „überflüssigen“ Bauteilen befreit.
Übrig bleibt ein Motor mit Druckpumpe in einem kleinen Kunststoffgehäuse, (2 Halbschalen; hier weiß). Die Einschalt-Mechanik wird auf „EIN“ eingestellt.

Das Kunstoff-Motorgehäuse samt Motor und Pumpe wird mit ein paar Runden Frischhaltefolie eng umwickelt. Dies dient als Trennschicht zum Montageschaum.

Ein KG-Rohr (Baumarkt) Durchmesser 160mm Länge 500mm soll als „neues“ Gehäuse dienen. Hierzu einen dünnen Folienbeutel (Müllsack o.ä.) in das KG-Rohr einbringen und über  den Rand umstülpen. Dies dient ebenfalls als Trennschicht zum Montageschaum.

Den vorbereiteten Motor in das vorbereitete KG-Rohr „hängen“ und die Hohlräume mit handelsüblichem Bauschaum ausschäumen.
Ist der Bauschaum ausgehärtet lässt sich der gesamte Block aus dem KG-Rohr schieben.
Den Bauschaum nun vorsichtig aufschneiden, so dass 2 Halbschalen  ähnlich der Motorhalterung entstehen.

Jetzt 3 Aussparungen für den Zulauf , den Druck-Anschluss und das Netzkabel in das KG-Rohr sägen, damit der Motor gänzlich versenkt werden kann und gleichzeitig gegen verdrehen gesichert ist. 
Das KG-Rohr auf Länge absägen je nachdem wo es verbaut werden soll. Ebenfalls können Befestigungslaschen an das KG-Rohr angebracht werden je nach örtlichen Begebenheiten.

Besonderheiten:

  • Zollgewinde der verschiedenen Anschlüsse sind eine Wissenschaft für sich,
    dieses Thema sollte besonders beachtet werden, damit sich die Anzahl von Fehlkäufen minimiert.
  • 3-Wegeventile können beim Umschalten für die Membranen zum „Verhängnis“ werden, da je nach Bauart kurzzeitig alle Wege „zu“ sind und sich ein zu hoher Druck (größer 55 bar) im System aufbauen kann.
  • !! nur Polypropylen (PP) Kunsstoff verbauen, diese sind resistent gegen Seewasser (!) und gegen Konservierungsmittel die zum Reinigen bzw. Konservieren bei längerem Stillstand der Anlage eingesetzt werden. 
  • die Verbindung zwischen Kärcher-Pumpe und dem „Hochdrucksystem der Anlage ist „Tricky“ hier mussten wir länger suchen bis wir jemanden fanden der willens war die entsprechenden -nicht Norm-Teile- zu verpressen.
    Leider fanden wir im Kärcher Zubehör keine Teile die geeignet waren um beide Systeme zu verschrauben …Was nicht bedeutet, dass es nicht geht.
  • Die Hochdruckleitung möglichst in Schaumstoffrohre aus dem Heizungsbau verlegen. Die Vibrationsgeräusche sind enorm! 
    -Das muss bei uns noch nachgebessert werden. Die Geräuschentwicklung des Kärcher mit der Vorpumpe sind dagegen „erträglich“.

Status:

Mit unserem Wassermacher können wir nun in der Stunde zwischen 84 und 90 Liter Trinkwasser in der Stunde Produzieren. 
Der rechnerische Energieverbrauch : Kärcher 1.300 Watt + Vorpumpe 170 Watt = 1.470 Watt / h .

Wenn wir 87 Liter Wasser machen und unseren Inverter nutzen verlieren wir 124 A aus unseren Verbraucherbatterien, was der halben Kapazität entspricht. Um diese wieder aufzufüllen benötigt unsere Anlage ca. 14 Sonnenstunden.