Die globale Nachfrage nach Frischwasser steigt stetig an, während die verfügbaren Ressourcen durch übermäßige Entnahme, Wasserstress und Wasserverschmutzung immer weiter abnehmen. Zur Entfernung von ionischen Kontaminationsstoffen, wie Nitrat, aus Rohwässern werden deshalb effektive und ionenselektive Entsalzungstechnologien benötigt. Verfahren, wie die membrankapazitive Deionisation (MCDI), lieferten in vorherigen Studien bereits vielversprechende Ergebnisse bei geringem Ressourcen- und Energieeinsatz. In der vorliegenden Arbeit wurde die Effizienz einer MCDI-Anlage zur Entsalzung und selektiven Nitratentfernung anhand verschiedener Leistungsparameter bewertet. Der Fokus lag dabei auf dem Einfluss der Faktoren elektrische Spannung, Durchfluss und Zykluszeit auf die Selektivität und den Energiebedarf. Dazu wurden Versuche mit monovalent selektiven Membranen mit anschließender Optimierung der Prozessparameter durchgeführt und die Ergebnisse in den Kontext einer Literaturrecherche gestellt. Die Experimente zeigen eine lineare Spannungsabhängigkeit der Entsalzungsleistung und des Energiebedarfs der Experimente. Dabei weisen zwei der untersuchten Membranen, die FAS-PA und die FASn-PET, eine gute Nitratselektivität auf, welche sich indirekt proportional spannungsabhängig zeigt. Die Optimierung der Prozessparameter Gesamtdurchfluss, Desorptionsdurchfluss und Desorptionszeit zeigt einen signifikanten Einfluss auf die Selektivität, den Energiebedarf und die Wasserrückgewinnung der Versuche, wobei insbesondere die Variation der desorptionsbeeinflussenden Prozessparameter einen positiven Effekt auf die Wasserrückgewinnung hat. Zukünftige Untersuchungen sollten sich auf die Anwendung der Materialien in Langzeitversuchen konzentrieren, um den Einsatz in Pilotanlagen und kommerziellen Anwendungen voranzutreiben.