Morgenstadt - wie wir morgen leben
biologischen Breitbandsensor zu finden, der auf Gefahrstoffe im Wasser unmittelbar und zuverlässig reagiert und mittels einer automatischen Bildauswertung bei Veränderungen Alarm geben kann.
IGB-Forscher entwickeln auch Methoden, wie man mit industrieller Abwärme, die nur 50 bis 60 Grad erreicht, Abwässer eindicken kann, um dann den Rest effizienter zu behandeln. Die Vakuumdestillation ist eine solche Möglichkeit: Man reduziert den Druck, dann siedet die Flüssigkeit bei niedrigeren Temperaturen. Die zusätzliche Energie für die Pumpen erzeugt man regenerativ, also mit Windrädern oder Solarzellen.
Eine besonders trickreiche und energiesparende Art haben sich IGB-Forscher ausgedacht: Sie erzeugen das nötige Vakuum durch einen Prozess, der die Gravitation des kondensierten Wassers ausnutzt, so wird keine Vakuumpumpe benötigt. Das funktioniert, wenn das Gerät erhöht steht, also beispielsweise auf einem Hausdach. Der entstehende Dampf wird kondensiert, aufgefangen und fließt als Wasser aus der Anlage nach unten. Durch sein Gewicht erzeugt es dabei konstant ein Vakuum.
TRINKWASSER AUS MEERWASSER GEWINNEN
Es kommt immer darauf an, technische Verfahren so zu modifizieren, dass sie für unterschiedliche Bedingungen geeignet sind. Das gilt auch für die Herstellung von Trinkwasser aus Meerwasser. Bereits heute werden weltweit täglich 50 Millionen Kubikmeter Trinkwasser aus Meer- oder Brackwasser gewonnen. Dabei kommen jedoch Anlagen zum Einsatz, die fast ausnahmslos eine gute Infrastruktur benötigen. Sie versorgen deshalb meist gut erschlossene Ballungsräume. Am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg arbeiten Forscher hingegen an Entsalzungssystemen, die solarthermisch und photovoltaisch versorgt werden. Damit benötigen sie keine Anbindung an ein Stromnetz und sind auch für Städte und Ballungsräume mit schwacher Infrastruktur oder für städtische Randgebiete geeignet.
Bei solchen kleinen, dezentralen Entsalzungsanlagen kann man die konventionellen Entsalzungsverfahren nicht ohne weiteres anwenden, da diese nur in großem Maßstab funktionieren. Außerdem stehen Sonne und Wind nicht konstant zur Verfügung, manmuss sich also auf eine wechselnde Energieversorgung einstellen. Die ISE-Forscher haben deshalb speziell angepasste, solarbetriebene Entsalzungsanlagen entwickelt. Das Spektrum der regenerativ betriebenen Entsalzungstechnologien reicht von einfachen Solardestillen mit einer Kapazität von wenigen Litern pro Tag bis hin zu windbetriebenen Umkehrosmose-Anlagen für bis zu 2000 Kubikmeter täglich. Welche Technologie am besten geeignet ist, hängt vom Salzgehalt des Rohwassers, der örtlichen Infrastruktur und der benötigten Wassermenge ab. „Welche Möglichkeiten es hier gibt, ist den Verantwortlichen häufig gar nicht bewusst. Auch wissen sie nicht, wie zuverlässig und effizient solarbetriebene Entsalzungsanlagen arbeiten oder solche, die Wind und künftig vielleicht auch die Gezeiten nutzen“, sagt Marcel Wieghaus vom ISE, der mit seinem Forscherteam unter anderem auf Gran Canaria und Teneriffa solarbetriebene Meerwasserentsalzungs-Pilotanlagen installiert hat.
DEZENTRAL UND MODULAR – DAS IST DAS ZUKUNFTSKONZEPT
Nicht nur das Kanalsystem, sondern auch die heute benutzten zentralen Kläranlagen, die „in Beton gegossen sind“, wie sich Wasserexperte Walter Trösch ausdrückt, sind ihrer Entstehungsgeschichte geschuldet. Die Situation wäre besser, wenn Kläranlagen nach modernen verfahrenstechnischen Gesichtspunkten aufgebaut wären. Ein Beispiel: Errichtet eine Stadt mit 100000 Einwohnern eine Kläranlage, ist diese vielleicht nach wenigen Jahren schon überlastet, weil die Stadt durch Zuzug mehr Einwohner hat. Oder es ziehen viele Bürger weg, wie jetzt im Osten der Bundesrepublik, dann ist die Anlage überdimensioniert und damit unverhältnismäßig teuer. Eine Prognose für die Einwohnerentwicklung zu treffen ist heute sehr schwer. Es wäre also besser, die Kläranlagen so zu bauen, dass sie in der Größe flexibel sind.
„Wir müssen überlegen: Wie würde heute eine Kläranlage aussehen, wenn wir sie nach modernsten Gesichtspunkten bauen würden?“, fragt Walter Trösch. „Sie würde aus kleineren Anlagen bestehen, die modular aufgebaut und dezentralisiert sind. Siewürde verfahrenstechnischen Grundsätzen entsprechen und wäre vom Büro aus fernzusteuern.“
Dass dies prinzipiell möglich ist, hat das IGB in Heidelberg-Neurott, einer ländlichen
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