Trinkwasser aus der Wüste

Präsentation vonPascal Drube & Marvin Kuhn

Ingenieurhydrologie

Einteilung

• Ausgangslage• Trockenwüsten• Trinkwasser• Trinkwasserbedarf• Meerwasserentsalzungsanlage (Abu Dhabi)• Hygroskopische Salzsole• Watercone-Prinzip• Quellen

Ausgangslage

ca. 1/5 der Landoberfläche der Welt ist mit Wüsten bedeckt

Ausgangslage

• Vegetation bedeckt weniger als 5% der Oberfläche

• Ursachen– fehlende Wärme (Eiswüste)– Überweidung– Wassermangel (Trockenwüste)

Trockenwüsten

• entlang des Wendekreises bei 23,5° nördlich & südlich des Äquators

• Südlich:– Kalahari (Afrika)– Atacama-Wüste (Chile)

• Nördlich:– Sahara (Afrika)– Mojave-Wüste (Kalifornien)

Trockenwüsten

Entstehung Trockenwüste

• Starke Sonneneinstrahlung am Äquator erwärmt Erde• Wasser verdunstet + feuchte Luft steigt auf• Quellwolken können in großer Höhe nicht weiter aufsteigen +

driften nach Norden & Süden ab• Hohe Luftfeuchtigkeit = starke Regenfälle in Äquatornähe• Abgekühlte Luft sinkt, da keine Feuchtigkeit mehr enthalten

ist (geschieht im Bereich der Wendekreise)• Absteigende Luft bewirkt, dass sich Wolken komplett auflösen• Wo keine Wolken sind, kein Niederschlag, somit Bildung von

Wüsten

Trinkwasser

• Süßwasser mit hohem Grad an Reinheit• darf keine krankheitsverursachenden

Mikroorganismen enthalten• sollte Mindestkonzentration an Mineralstoffen

enthalten• pH-Wert muss zwischen 6,5 und 9,5 liegen

Trinkwasserbedarf

– Variiert nach körperlicher Verfassung, Körpermasse, Aktivität & Klima

– Erwachsener (60kg) benötigt ca. 2 Liter Wasser am Tag

– Kind (10kg) benötigt ca. 1 Liter Wasser am Tag

Trinkwassergewinnung

• Meerwasserentsalzungsanlage (Abu Dhabi)• Das Prinzip der Hygroskopischen Salzsole• ,,Watercone“

Meerwasserent-salzungsanlage• Prozess der mehrstufigen

Entspannungsverdampfung:• Erwärmung des zugeführten

Meerwassers auf 115°C• Verdampfung unter Vakuum in

nachgeschalteten Kammern• Wasserdampf schlägt sich als

Kondensat an gekühlten Rohrleitungen nieder

• Abziehen des salzfreien Wassers• Noch mit Salz versetztes Wasser

(Salzlake) kann noch als Kühlflüssigkeit benutzt werden

• Anreicherung der Salzlake mit frischen Meerwasser führt zu geschlossenem Kreislaufprozess

• Das anfallende Destillat muss mit Salz angereichert werden

Hygroskopische Salzsole• Ziele:

• Autarke & dezentrale Trinkwassergewinnung

• unterstützt durch regenerative Energiequellen (Energieautark)

• Vorteil:• Versorgung auch möglich in

Gegenden mit minimaler Infrastruktur

Hygroskopische Salzsole• Prozess:

• Salzlösung die Feuchtigkeit aufsaugt & damit Wasser aus der Luft aufnimmt

• Pumpen in Turmbehälter (Vakuum)

• Erwärmung der verdünnten Sole durch Sonnenkollektoren

• Kondensation des verdampften, salzfreien Wassers über Destillationsbrücke

• Kontrolliertes Ablaufen über vollständig gefülltes Rohr nach unten

• die wieder konzentrierte Salzlösung läuft erneut an der Turmoberfläche hinunter, um Luftfeuchtigkeit aufzunehmen

„Watercone“

• Vorteil:• Simpel• Kostengünstig• Dezentral• Robust

,,Watercone“

• Prozess:• Nicht trinkbares Wasser wird in

eine Kunststoffschale gekippt• Kegel wird auf Kunststoffschale

gestülpt• Sonnenstrahlen erwärmen

Plastikschale durch den Kegel hindurch

• die verdunstete Flüssigkeit schlägt sich an der Wandinnenseite des Kegels nieder

• Bildung von Wassertropfen, die nach unten rollen

• Umlaufende Rinne verhindert Zurückfallen der Tropfen in die Schale

• Umstülpen des Kegels zur Wasserentnahme

„Watercone“-Prinzip

Quelle

• http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%BCste• http://www.welt.de/wissenschaft/article3845884/Wie-in-der-

Wueste-Wasser-gewonnen-werden-kann.html• http://www.tagesspiegel.de/wissen/wasser-in-der-wueste-so

nne-gegen-den-durst/1819752.html• http://www.chemie.de/lexikon/Trinkwasser.html• http://www.watercones.com/• http://www.siemens.com/innovation/de/publikationen/zeitsc

hriften_pictures_of_the_future/pof_fruehjahr_2006/infrastrukturen/meerwasser_entsalzung.htm

• Skript Ingenieurhydrologie von Prof. Koch

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!