Süßes Wasser für wenig Aufwand

Membrandestillation für die Ärmsten

>Wasser nimmt den größten Teil der Erdoberfläche ein und stellt dennoch eine der größten Herausforderungen an die Menschheit: 1,2 Milliarden Menschen haben keinen Zugang zu sauberem Wasser. Meerwasserentsalzung scheint die einfachste Lösung zu sein, denn 98 Prozent des Wassers ist zu salzig für den Bedarf.

Weltbevölkerung und Wasserknappheit
88 Prozent aller Menschen haben derzeit ein ausreichendes Wasserangebot. Sechs Prozent leben mit Wasserknappheit, die von der Deutschen Stiftung Weltbevölkerung als Angebot zwischen 1.001 und 1.666 Kubikmeter im Jahr angegeben wird. Wassermangel bedeutet, weniger als 1.000 Kubikmeter im Jahr zur Verfügung zu haben. Derzeit betrifft es rund 4,5 Prozent der Menschen.
Bis 2025 sinkt der Anteil der „Wasserreichen“ bei fast 8 Milliarden Menschen auf 63 Prozent, mehr als jeder Vierte ist wasserknapp (26 %) und 11 Prozent leiden unter Wassermangel.
Rund 12.000 Meerwasserentsalzungsanlagen gibt es auf der Welt, die aber sehr viel Energie verbrauchen und Unmengen an Sole, also Salzlake, hinterlassen. Destillation ist das gängigste physikalische Verfahren. Demgegenüber wird bei der Osmose Wasser mit hohem Druck durch eine Membran gepresst und verbraucht immer noch rund vier Kilowattstunden Energie je 1.000 Liter Trinkwasser.
Große industrielle Anlagen produzieren rund 50 Millionen Kubikmeter Frischwasser im Jahr – vor allem in den Küstenstädten des Nahen Ostens, teilt das Fraunhofer-Institut mit. Diese Technik eignet sich nicht für die trockenen und halbtrockenen Gebiete in Afrika und Indien, wo die Versorgung mit Trinkwasser immer schwieriger wird.

Membrandestillation
„Die Regionen haben eine schwache Infrastruktur, oft gibt es kein elektrisches Netz. Herkömmliche Entsalzungsanlagen kommen daher nicht in Frage“, meint Joachim Koschikowski vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Sein Team hat kleine, dezentrale Entsalzungsanlagen mit autonomer Energieversorgung aus Solarenergie entwickelt. Das funktioniert wie eine Goretex-Jacke: Hier verhindert eine 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 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. Testanlagen auf Gran Canaria und in Jordanien laufen bereits.
Die kleinste Einheit produziert 120 Liter Frischwasser am Tag und braucht sechs Quadratmeter Sonnenkollektoren. Es können auch mehrere Entsalzungsmodule in Reihe geschaltet werden, um mehr Frischwasser zu erhalten. Die Kosten je 1.000 Liter, einem Kubikmeter Wasser, liegen bei zehn Euro. Schnell preiswerter, als Wasser in Flaschen oder Erfrischungsgetränke zu kaufen.

roRo; Foto: Fraunhofer-Gesellschaft