Wasser für die Ärmsten
Wassermangel sorgt in weiten Teilen Afrikas und Asiens für große Not bei der Bevölkerung. Kleine dezentrale Wasseraufbereitungsanlagen mit autonomer Energieversorgung sollen helfen: Sie verwandeln salzhaltiges Meer- oder Brackwasser in sauberes Trinkwasse
Solarthermische Entsalzungsanlage zur dezentralen und energieautarken Aufbereitung von Meer- und Brackwasser.
© Fraunhofer ISE
Große industrielle Anlagen zur Entsalzung von Meerwasser liefern täglich 50 Millionen Kubikmeter Frischwasser - vor allem in den Küstenstädten des nahen Ostens. Doch die Technik ist energieintensiv und komplex. Sie eignet sich nicht für die trockenen und halbtrockenen Gebiete in Afrika und Indien, wobei gerade hier die Versorgung mit Trinkwasser vor allem auf dem Land zunehmend schwieriger wird. "Die Regionen haben eine schwache Infrastruktur, oft gibt es kein elektrisches Netz. Herkömmliche Entsalzungsanlagen kommen daher nicht in Frage", erklärt Joachim Koschikowski vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesystem ISE in Freiburg. Sein Team und er haben in den letzten Jahren in EU-geförderten Projekten kleine, dezentrale Entsalzungsanlagen mit autonomer Energieversorgung aus Solarenergie entwickelt, die frisches Trinkwasser produzieren.
"Unsere Anlagen basieren auf der Membrandestillation", sagt Koschikowski. Die Arbeitsweise lässt sich am Funktionsprinzip einer Goretex-Jacke erklären: Hier verhindert die Membran, dass Regenwasser bis auf die Haut trifft. Gleichzeitig wird Wasserdampf, der sich in der Jacke beim Schwitzen bildet, nach außen abgegeben. "In unserer Anlage wird das salzige Wasser erhitzt und an einer mikroporösen, wasserabweisenden Membran entlang geführt. Auf der anderen Seite der Membran fließt kaltes Trinkwasser. Das Dampfdruckgefälle, das durch die Temperaturdifferenz entsteht, lässt einen Teil des Salzwassers verdampfen und durch die Membran hindurchwandern. Das Salz bleibt zurück, der Wasserdampf kondensiert beim Abkühlen auf der anderen Seite. Wir erhalten sauberes keimfreies Wasser", sagt Koschikowski.
Die Forscher haben bisher zwei unterschiedliche energieautarke Systeme realisiert. "Unser Kompaktsystem für etwa 120 Liter Frischwasser pro Tag besteht aus sechs Quadratmetern thermischen Solarkollektoren, einem kleinen Photovoltaikmodul zur Versorgung einer Pumpe und aus dem Entsalzungsmodul", erläutert Koschikowski. Beim Zwei-Kreissystem dagegen werden einige Entsalzungsmodule parallel geschaltet, wodurch mehrere Kubikmeter Wasser pro Tag aufbereitet werden können. Die Kosten für einen Kubikmeter Trinkwasser, also 1000 Liter, sollen bei etwa 10 Euro liegen. "Im Vergleich zu dem, was die Bewohner derzeit für die gleiche Menge Wasser oder Softgetränke in Flaschen ausgegeben, rechnet sich die Anlage schnell", sagt Koschikowski. Die Testanlagen in Gran Canaria und Jordanien laufen bereits seit einiger Zeit erfolgreich. Die Forscher planen daher, die Anlagen ab Mitte des Jahres im Spin-Off "SolarSpring" zu vermarkten.
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