Wasser - kostbares Gut [idw]

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Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Fraunhofer-Gesellschaft, Fraunhofer-Gesellschaft, 06.09.2010 14:25

Wasser – kostbares Gut

Wasser ist eine wertvolle Ressource. Wie sich kostbares Trinkwasser sogar
aus der Luft gewinnen, ein Leck in Leitungssystemen entdecken und Abwasser
effektiv reinigen lässt, stellt die Fraunhofer-Allianz SysWasser auf der
Messe IFAT/Entsorga (13. bis 17. September, München) vor.

Wasser ist aber auch ein bedeutender Wirtschaftsfaktor: Schon heute
verbrauchen Landwirtschaft und Industrie mehr als vier Fünftel des
kostbaren Nass. Laut einer UN-Studie wird Wasser künftig strategisch sogar
bedeutsamer sein als Erdöl. In der Fraunhofer-Allianz SysWasser haben sich
14 Fraunhofer-Institute zusammengeschlossen, um nachhaltige
Wassersystemtechnologien zu entwickeln. Auf der Messe IFAT/Entsorga
stellen sie »Forschung für die Wassernutzung von morgen« in Halle A4,
Stand 201/302 vor.

Trinkwasser aus der Luft

Sogar in der Wüste oder mitten in einer Megacity lässt sich aus der
Luftfeuchtigkeit Trinkwasser gewinnen. Möglich macht das eine Fraunhofer-
Technologie. Das Prinzip: Eine Salzlösung rinnt an einer turmförmigen
Anlage hinunter und nimmt Wasser aus der Luft auf. Diese hygroskopische
Salzsole wird dann in einen Behälter gepumpt, der in einigen Metern Höhe
steht und in dem Vakuum herrscht. Energie aus Sonnenkollektoren erwärmt
die Sole. Das verdampfte, salzfreie Wasser kondensiert über eine
Destillationsbrücke. Die wieder konzentrierte Salzsole fließt erneut an
der Turmoberfläche hinunter, um Luftfeuchtigkeit aufzunehmen.

Der Prozess basiert ausschließlich auf regenerativen Energiequellen wie
einfachen thermischen Sonnenkollektoren und Photovoltaikzellen. Das macht
diese Methode vollständig energieautark. Sie funktioniert also auch in
Gegenden, in denen es keine elektrische Infrastruktur gibt. Das Verfahren
eignet sich besonders gut zur Trinkwasser-Gewinnung in trockenen und
halbtrockenen Gebieten, in denen mehr Wasser verdunstet als Niederschlag
fällt.

Trinkwassersysteme managen

Wie lassen sich Trinkwasserversorgungssysteme am besten betreiben? Gibt es
im Leitungssystem undichte Stellen? Antworten auf diese Fragen gibt die
Managementlösung »HydroDyn«, die Fraunhofer-Forscher zusammen mit
Trinkwasserversorgern erarbeitet haben. Zunächst wird das
Trinkwassersystem erfasst und im Computer modelliert. Am Rechner lässt
sich dann die optimale Betriebsführung der Anlagen ermitteln oder der
Ausbau von Versorgungsnetzen planen. Mit dem System kann man aber auch
Lecks automatisch orten. Die Softwarelösung ist bereits in der Mongolei,
in Libyen, Saudi-Arabien sowie in einigen deutschen Stadtwerken im
Einsatz.

Lecks auf der Spur

Undichte Rohre, Rost, Lecks – ein Teil des kostbaren Wassers kommt nicht
beim Verbraucher an, sondern versickert ungenutzt im Boden. »Intelligente
Molche«, die die Leitungen von innen prüfen, sind eine Möglichkeit, die
Schäden aufzuspüren. Risse oder Korrosionsschäden in den Rohren lassen
sich aber auch mit Ultraschallwellen mit langer Reichweite lokalisieren.
Die Systeme eigenen sich für Frischwasser- und Abwasserleitungen sowie für
Pipelines.

Diamanten reinigen Abwasser

Wasser reinigen ohne Chemie – diamantbeschichtete Elektroden machen es
möglich. Der Trick: An mit leitfähigem Diamant beschichteten Elektroden
bilden sich im Wasser Hydroxylradikale. Dieses hochwirksame
Oxidationsmittel vernichtet alle kohlenstoffhaltigen Substanzen – also die
organische Schmutzfracht von Lösungsmitteln bis zu Bakterien und
Pestiziden. Zurück bleiben nur harmlose Salze und Kohlendioxid, das als
Gas entweicht. Auf diese Weise lässt sich problemlos keimfreies Wasser
erzeugen. Wie die Technik arbeitet, zeigen Forscher am Beispiel des
Textilfarbstoffs Indigiokarmin am Messestand. Das verfärbte Wasser lässt
sich einfach in einer elektrochemischen Zelle mit Diamantelektroden
entfärben.

Kostensparend entsorgen

Schwermetalle, Cyanid-Salze, Lösemittel, komplexe chemische Verbindungen –
stark belastetes Abwasser der Metall- oder Druckindustrie muss aufwändig
als Sondermüll entsorgt werden. Das Problem: Die Schadstoffe liegen in
einer hohen Verdünnung vor – der Wasseranteil beträgt teilweise 90 Prozent
und mehr. Das macht die Entsorgung sehr teuer. Fraunhofer-Forscher haben
ein kostengünstiges und modulares Vakuumverdampfungsverfahren entwickelt.
Das Abwasser wird dabei im Vakuum bei einer Temperatur von circa 40 bis 50
Grad Celsius eingedickt. Das Abwasser lässt sich dabei einfach mit Ab-
oder Solarwärme erhitzen. Das entsalzte Wasser kann sogar wieder in der
Produktion gesetzt werden.

Mehr Biogas aus Klärschlamm

Mehr als 10 000 Kläranlagen reinigen in Deutschland das Schmutzwasser aus
Haushalten, Fabriken und Gaststätten. Das saubere Wasser wird wieder in
Flüsse und Seen eingeleitet. Zurück bleibt nur der Klärschlamm.

Fraunhofer-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, um das Volumen und die
Masse von Klärschlamm zu vermindern. Dabei wird ein Teil des Schlammes mit
Ultraschall behandelt und mechanisch zerkleinert. Die so bearbeiteten
Rückstände liefern mehr Biogas und lassen sich leichter entwässern. Das
neue Verfahren wird bereits auf Kläranlagen erfolgreich angewendet.

Diese und weitere Lösungen für eine nachhaltige Wasserversorgung
präsentieren Forscher auf dem Gemeinschaftsstand. Darüber hinaus stellt
die Allianz SysWasser in einem Seminar »Forschung für die Wassernutzung
von morgen« am 16. September ab 16 Uhr im Forum der Halle B1 vor.

Arten der Pressemitteilung:
Forschungsergebnisse

Sachgebiete:
Umwelt / Ökologie

Die gesamte Pressemitteilung erhalten Sie unter:
http://idw-online.de/pages/de/news385138

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter:
http://idw-online.de/pages/de/institution96

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