Wasserknappheit als Produktionsrisiko: 5 Wege zu resilienterem Prozesswasser
Wasser ist für viele Unternehmen längst mehr als ein Betriebsmittel. Es kühlt, reinigt, transportiert, löst, spült oder wird direkt Bestandteil eines Produktes. Fällt die benötigte Wassermenge oder Wasserqualität aus, kann daraus schnell ein Produktionsproblem werden.
Die öffentliche Wasserversorgung in Deutschland ist weiterhin stabil. Trotzdem zeigt der aktuelle Klimaresilienz-Index Wasser 2026 des DVGW, dass der Anpassungsdruck steigt. Der Index erreicht 48 von 100 Punkten und liegt damit leicht unter dem Vorjahreswert von 49 Punkten. Wasserversorgungsunternehmen berichten unter anderem von höheren Spitzenbedarfen, zunehmender Beanspruchung der verfügbaren Ressourcen und wachsenden Investitionsanforderungen.
Für Industrie und Gewerbe bedeutet das nicht, dass kurzfristig flächendeckend Wasser fehlt. Es bedeutet aber: Wasserverfügbarkeit und Wasserqualität sollten bei der betrieblichen Risikovorsorge stärker berücksichtigt werden.
Denn ohne Wasser funktionieren zahlreiche Produktions- und Betriebsprozesse nicht.
Wasser wird zum Produktionsfaktor
Wie bedeutend Wasser für die Wirtschaft ist, zeigen Zahlen des Umweltbundesamtes.
Energieversorgung, Industrie, Bergbau und Landwirtschaft entnahmen im Jahr 2022 zusammen rund 12,5 Milliarden Kubikmeter Wasser überwiegend über eigene Gewinnungsanlagen. Einschließlich Fremdbezug standen diesen Wirtschaftsbereichen etwa 14,3 Milliarden Kubikmeter zur Verfügung.
Gerade produzierende und verarbeitende Unternehmen nutzen neben der öffentlichen Wasserversorgung häufig eigene Quellen wie:
- Grundwasser und Brunnenwasser
- Oberflächenwasser
- Uferfiltrat
- Niederschlagswasser
- bereits innerhalb des Betriebes genutztes Wasser
Damit entstehen Möglichkeiten, die Wasserversorgung eines Betriebes resilienter zu gestalten.
Das Ziel sollte dabei nicht einfach lauten:
„Wir brauchen möglichst viel sauberes Wasser.“
Sinnvoller ist die Frage:
Welche Wasserqualität benötigen wir an welchem Punkt unseres Prozesses – und wie können wir diese möglichst effizient bereitstellen?
1. Wasserbedarf erfassen: Wo wird eigentlich wie viel Wasser benötigt?
Der erste Schritt zu einer resilienteren Wasserversorgung ist überraschend einfach:
Wasserströme sichtbar machen.
In vielen Unternehmen ist zwar der Gesamtverbrauch bekannt. Wesentlich interessanter ist jedoch die Frage, wo das Wasser tatsächlich eingesetzt wird.
Zum Beispiel:
| Prozess | benötigte Menge | erforderliche Qualität |
|---|---|---|
| Reinigung | hoch | anwendungsspezifisch |
| Kühlung | sehr hoch | abhängig vom Kühlsystem |
| Spülprozesse | mittel bis hoch | häufig salz- oder härtearm |
| Kessel-/Speisewasser | abhängig vom Prozess | sehr genau definiert |
| Produktwasser | unterschiedlich | häufig besonders hohe Anforderungen |
| Bewässerung | hoch | abhängig von Kultur und Rohwasser |
| Sanitärbereich | vergleichsweise gering | Trinkwasser |
| Abschluss-/Klarspülung | mittel | teilweise sehr geringe Leitfähigkeit erforderlich |
Zusätzlich sollten Spitzenverbräuche erfasst werden.
Eine Anlage, die im Tagesmittel ausreichend dimensioniert erscheint, kann problematisch werden, wenn innerhalb kurzer Zeit große Wassermengen benötigt werden.
Deshalb gehören zu einer vernünftigen Planung mindestens:
Stundenbedarf, Tagesbedarf, Spitzenbedarf, Betriebsstunden und gewünschte Reserve.
Erst daraus lässt sich entscheiden, ob beispielsweise eine kontinuierlich arbeitende Wasseraufbereitung genügt oder ob zusätzlich ein Speichertank mit Druckerhöhung sinnvoll ist.
2. Rohwasserqualität bestimmen: Nicht jede Wasserquelle ist gleich
Die verfügbare Wassermenge allein entscheidet noch nicht darüber, ob Wasser für einen Prozess geeignet ist.
Ebenso entscheidend ist die Rohwasserqualität.
Bei einer Wasseranalyse können unter anderem relevant sein:
- Wasserhärte
- elektrische Leitfähigkeit
- pH-Wert
- Eisen
- Mangan
- Nitrat
- Ammonium
- Chlorid
- Sulfat
- organische Inhaltsstoffe
- mikrobiologische Belastung
Welche Werte tatsächlich benötigt werden, hängt von Wasserquelle und Anwendung ab.
Gerade bei einer eigenen Brunnenwasserversorgung sollte die Anlagenplanung deshalb mit einer Wasseranalyse beginnen. Unterschiedliche Wasserprobleme benötigen unterschiedliche Aufbereitungsverfahren. Eine universelle „Industriefilteranlage“, die jedes Rohwasser automatisch in jedes gewünschte Prozesswasser verwandelt, gibt es nicht.
Die Wasseranalyse wird damit zur technischen Grundlage der Anlagenplanung.
3. Wasser nur so weit aufbereiten, wie es der Prozess verlangt
Hier liegt häufig das größte Optimierungspotenzial.
Nicht jedes Wasser innerhalb eines Betriebes muss Trinkwasserqualität besitzen.
Auch das Umweltbundesamt nennt im Zusammenhang mit effizienter Wassernutzung ausdrücklich die Verwendung beispielsweise von Prozesswasser für technische und industrielle Zwecke, bei denen keine Trinkwasserqualität erforderlich ist. Gleichzeitig verfolgt die Nationale Wasserstrategie das Ziel, Wasser-, Energie- und Stoffkreisläufe stärker miteinander zu verbinden.
Das Prinzip lautet deshalb:
Nicht möglichst viel aufbereiten – sondern genau richtig aufbereiten.
Ein Beispiel:
Für einen bestimmten Prozess können bereits wenige Parameter entscheidend sein.
Ein Wasser kann beispielsweise hygienisch problemlos sein, aber aufgrund hoher Wasserhärte starke Kalkablagerungen verursachen.
Dann kann eine Enthärtung die technisch richtige Lösung sein.
Benötigt ein Prozess dagegen sehr salzarmes Wasser mit niedriger Leitfähigkeit, kann eine Umkehrosmoseanlage erforderlich sein.
Bei eisen- und manganhaltigem Brunnenwasser muss wiederum zunächst eine geeignete Enteisenung beziehungsweise Entmanganung erfolgen.
Und wenn mikrobiologische Anforderungen bestehen, kann eine nachgeschaltete UV-Desinfektion sinnvoll sein.
Wasseraufbereitung wird damit zu einem Baukastensystem.
Wichtig
Für Lebensmittelproduktion, Trinkwasser, pharmazeutische Anwendungen oder andere hygienisch beziehungsweise gesetzlich geregelte Bereiche gelten besondere Anforderungen. Dort dürfen Qualitätsanforderungen selbstverständlich nicht unterschritten werden.
„So weit wie erforderlich“ bedeutet deshalb immer:
gesetzliche Vorgaben + Prozessanforderungen + Produktanforderungen + betriebliche Sicherheitsreserve.
4. Wasserströme trennen statt alles gleich zu behandeln
Ein häufiger Fehler bei der Planung von Prozesswasseranlagen ist die zentrale Aufbereitung des gesamten Wasserbedarfs auf die höchste benötigte Qualitätsstufe.
Das ist technisch zwar teilweise möglich – wirtschaftlich aber nicht zwangsläufig sinnvoll.
Ein Betrieb benötigt beispielsweise gleichzeitig:
- Trinkwasser für Mitarbeiter,
- enthärtetes Wasser für Maschinen,
- entsalztes Wasser für einen Produktionsschritt,
- normales Betriebswasser für Reinigung,
- und Wasser für Außenflächen oder Bewässerung.
Warum sollte all dieses Wasser dieselbe Qualität besitzen?
Eine sinnvoll aufgebaute Wasserinfrastruktur kann unterschiedliche Wasserqualitäten getrennt bereitstellen.
Beispielsweise:
Rohwasser → Vorbehandlung → Betriebswasser
und parallel:
vorbehandeltes Wasser → Enthärtung → Umkehrosmose → Reinwasser
Dadurch wird nur die Wassermenge energie- und aufbereitungstechnisch behandelt, die tatsächlich diese Qualität benötigt.
Das kann zusätzlich die Belastung nachfolgender Anlagen reduzieren und deren Standzeiten verbessern.
5. Mehrfachnutzung und Kreislaufführung prüfen
Noch interessanter wird es, wenn Wasser nach dem ersten Einsatz nicht automatisch zu Abwasser wird.
Das Umweltbundesamt unterscheidet dabei zwei grundlegende Prinzipien:
Mehrfachnutzung: Wasser wird nacheinander für unterschiedliche Zwecke eingesetzt.
Kreislaufnutzung: Wasser wird innerhalb desselben Prozesses aufbereitet und erneut verwendet.
Beide Verfahren haben bereits dazu beigetragen, den Frischwassereinsatz der deutschen Wirtschaft deutlich zu reduzieren. Das UBA nennt Kreislauf- und Mehrfachtechnologien ausdrücklich als wichtige Instrumente für einen effizienteren Wassereinsatz.
Ein einfaches Beispiel für Mehrfachnutzung:
hochwertiges Spülwasser → anschließend Vorreinigung → anschließend technische Reinigung
Ein Beispiel für Kreislaufführung:
Prozesswasser → Nutzung → Filtration/Aufbereitung → Speicherung → erneute Nutzung
Ob sich das technisch und wirtschaftlich lohnt, hängt unter anderem davon ab,
- welche Stoffe während des Prozesses ins Wasser gelangen,
- welche Wasserqualität anschließend benötigt wird,
- welche Wassermenge anfällt,
- wie hoch Aufbereitungs- und Energiekosten sind,
- und welche rechtlichen Anforderungen für eine Wiederverwendung gelten.
Nicht jeder Wasserkreislauf ist automatisch sinnvoll.
Aber jeder größere kontinuierliche Wasserstrom sollte zumindest darauf geprüft werden.
Welche Technik kann dabei eingesetzt werden?
Eine resiliente Wasserversorgung besteht selten aus einem einzelnen Filter. Entscheidend ist das Zusammenspiel der einzelnen Aufbereitungsstufen.
Industrie-Umkehrosmose
Umkehrosmose reduziert gelöste Salze und zahlreiche weitere Wasserinhaltsstoffe und erzeugt ein definiertes Reinwasser – das sogenannte Permeat.
Typische Anwendungen sind unter anderem:
- Reinigungs- und Spülprozesse
- Oberflächentechnik
- Kessel- und Speisewasseraufbereitung
- technische Produktionsprozesse
- Laboranwendungen
- Vorstufen für weitergehende Reinstwasseraufbereitung
LFS CLEANTEC bietet dafür unterschiedliche Leistungsbereiche an. Die kompakte RO-ECO-Serie deckt Permeatleistungen von etwa 280 bis 1.500 Liter pro Stunde ab. Für größere industrielle Anwendungen stehen Anlagen mit Leistungen bis 48.000 Liter pro Stunde zur Verfügung.
Industrie-Umkehrosmoseanlagen von LFS CLEANTEC
Industrie-Wasserenthärtung
Hartes Wasser kann in Wärmeübertragern, Rohrleitungen, Düsen und Produktionsanlagen zu Ablagerungen führen.
Bei der Enthärtung werden die Härtebildner Calcium und Magnesium mittels Ionenaustausch reduziert.
Für kontinuierliche industrielle Anwendungen können Doppelenthärtungsanlagen in Pendelbauweise interessant sein. Während ein Drucktank regeneriert wird, kann der zweite weiterhin Weichwasser liefern.
Die LFS-IWD-Industrieserie deckt je nach Modell empfohlene maximale Durchflüsse von rund 7,2 bis 15,9 m³/h ab.
IWD-Industrie-Wasserenthärtung
Enteisenung und Entmanganung
Bei eigener Wassergewinnung können Eisen und Mangan eine erhebliche Rolle spielen.
Sie können unter anderem:
- Ablagerungen verursachen,
- Leitungen und Düsen belasten,
- Wasser verfärben,
- nachgeschaltete Anlagen beeinträchtigen.
Für unterschiedliche Rohwasserqualitäten und Leistungsbereiche stehen verschiedene Aufbereitungsverfahren zur Verfügung.
Die FEB-Serie arbeitet mit BIRM-Filtermaterial und eignet sich bei passenden Rohwasserbedingungen zur Enteisenung.
Für größere Wasserbedarfe steht mit der GSK-Serie eine Greensand-Plus-basierte Enteisenungs- und Entmanganungslösung mit empfohlenen maximalen Durchflüssen von etwa 3 bis 13 m³/h zur Verfügung.
LFS Enteisenungs- und Entmanganungsanlagen
Aktivkohle
Aktivkohle arbeitet über Adsorption und kann je nach Auslegung unter anderem zur Reduktion von Chlor, Geruchs- und Geschmacksstoffen sowie bestimmten organischen Inhaltsstoffen eingesetzt werden.
Damit kann sie sowohl eine eigene Aufbereitungsstufe als auch Teil einer Vorbehandlung sein.
LFS Aktivkohlefilteranlagen FSA
UV-Desinfektion
UV-C-Systeme ermöglichen die physikalische Inaktivierung von Mikroorganismen, ohne dem Wasser Desinfektionschemikalien zuzusetzen.
Je nach System und Auslegung können UV-Anlagen unter anderem für Trinkwasser, Prozesswasser beziehungsweise Permeatdesinfektion sowie weitere gewerbliche Anwendungen eingesetzt werden.
PURION UV-Anlagen bei LFS CLEANTEC
Speicher und Druckhaltung
Auch eine perfekt dimensionierte Aufbereitungsanlage muss nicht zwingend den kurzfristigen Spitzenbedarf eines Betriebes direkt erzeugen.
Häufig ist es sinnvoller, kontinuierlich aufzubereiten und das Wasser in einem ausreichend dimensionierten Behälter zwischenzuspeichern.
Eine nachgeschaltete Druckerhöhung versorgt anschließend die Verbraucher.
Damit lassen sich:
- kurzfristige Bedarfsspitzen puffern,
- Aufbereitungsanlagen gleichmäßiger betreiben,
- häufige Start-Stopp-Zyklen reduzieren,
- Reservemengen vorhalten.
Tankgröße, Druckhaltung und Aufbereitungsleistung sollten deshalb immer gemeinsam betrachtet werden. Auch bei der Auslegung der LFS-Industrie-RO-Systeme werden Speicherkonzept und Druckerhöhung als Bestandteil des Gesamtsystems berücksichtigt.
Welche Unternehmen sollten ihre Wasserversorgung besonders prüfen?
Das Thema betrifft längst nicht nur klassische Großindustrie.
Interessant ist ein betriebliches Wasserkonzept beispielsweise für:
Produzierendes Gewerbe
Wenn Wasser direkt für Reinigung, Kühlung, Spülung oder Produktion benötigt wird.
Wäschereien und Reinigungsbetriebe
Wenn Wasserhärte und Wasserqualität Auswirkungen auf Reinigungsmittelbedarf, Ergebnis und Technik haben.
Lebensmittel- und Getränkeproduktion
Wenn unterschiedliche Prozessschritte unterschiedliche Wasserqualitäten verlangen – unter besonderer Beachtung der geltenden Hygiene- und Lebensmittelvorschriften.
Landwirtschaft und Gärtnereien
Wenn Bewässerungswasser in großen Mengen benötigt wird oder Brunnen- und Regenwasser genutzt werden können.
Oberflächen- und Metallbearbeitung
Wenn Kalk, Salze oder andere Wasserinhaltsstoffe das Reinigungsergebnis oder nachfolgende Prozesse beeinflussen.
Werkstätten und technische Betriebe
Wenn Wasser beispielsweise für Teilereinigung, Waschanlagen, Kühlung oder technische Prozesse eingesetzt wird.
Resilientes Prozesswasser beginnt nicht mit dem Kauf einer Anlage
Eine häufige Frage lautet:
„Welche Wasseraufbereitungsanlage brauchen wir?“
Eigentlich sollte die Frage früher beginnen:
„Welche Wasserqualität brauchen wir – in welcher Menge, zu welchem Zeitpunkt und für welchen Prozess?“
Daraus ergibt sich die Technik.
Ein sinnvolles Wasserkonzept beantwortet deshalb zunächst sieben Fragen:
- Woher kommt das Wasser?
- Welche Rohwasserqualität liegt vor?
- Wie viel Wasser wird täglich benötigt?
- Welche Spitzenverbräuche treten auf?
- Welche Qualität benötigt jeder einzelne Prozess?
- Welche Wasserströme können getrennt werden?
- Welche Wassermengen können mehrfach oder im Kreislauf genutzt werden?
Erst danach werden Filtration, Enthärtung, Umkehrosmose, Aktivkohle, UV-Technik, Speicher und Druckhaltung dimensioniert.
Weniger Abhängigkeit beginnt mit besserer Planung
Der DVGW-Klimaresilienz-Index zeigt keinen unmittelbar bevorstehenden Zusammenbruch der Wasserversorgung. Im Gegenteil: Die öffentliche Versorgung in Deutschland funktioniert weiterhin zuverlässig.
Er zeigt aber ebenso deutlich, dass der Anpassungsdruck wächst.
Für Unternehmen ist das ein guter Zeitpunkt, Wasser genauso systematisch zu betrachten wie Energie, Rohstoffe oder Lieferketten.
Denn Wasserresilienz bedeutet nicht zwangsläufig, immer neue Wasserquellen zu erschließen.
Oft beginnt sie viel einfacher:
Verbrauch kennen. Wasserqualität kennen. Wasser gezielt aufbereiten. Wasserströme trennen. Wasser mehrfach nutzen.
So kann aus Wasseraufbereitung mehr werden als reine Filtertechnik:
ein Bestandteil der Produktionssicherheit.
Individuelle Industriewasseraufbereitung mit LFS CLEANTEC
Jeder Betrieb hat andere Anforderungen an Wassermenge, Rohwasserqualität und Zielqualität.
LFS CLEANTEC plant Wasseraufbereitung deshalb auf Basis der tatsächlichen Betriebsbedingungen – von der Vorbehandlung über Enthärtung und Umkehrosmose bis zu Speicherung, Druckerhöhung und Qualitätsüberwachung.
Für eine erste Auslegung sind insbesondere hilfreich:
- Wasserquelle
- aktuelle Wasseranalyse
- benötigte Wassermenge pro Stunde und Tag
- Betriebsstunden
- gewünschte Wasserqualität
- vorhandener Wasserdruck
- geplante Anwendung
Du möchtest wissen, wie eine passende Prozesswasseraufbereitung für deinen Betrieb aussehen könnte?
Industrie-Wasseraufbereitung planen
Quellen
DVGW – Klimaresilienz-Index Wasser 2026 Klimaresilienz-Index Wasser 2026 beim DVGW
Umweltbundesamt – Nichtöffentliche Wasserversorgung Daten zur Wassernutzung von Industrie, Energie und Landwirtschaft
Umweltbundesamt – Nationale Wasserstrategie Nationale Wasserstrategie beim UBA
Umweltbundesamt – Wasserwiederverwendung Informationen zur Wasserwiederverwendung
Umweltbundesamt – Klimaanpassung in Industrie und Gewerbe DAS-Handlungsfeld Industrie und Gewerbe