Wassermangel mit Membranelementen bekämpfen

Laut ein­er Studie des Pots­dam-Insti­tut für Kli­mafol­gen­forschung (PIK) laufen zehn von hun­dert Men­schen bei ein­er Erwär­mung des glob­alen Kli­mas um drei Grad Gefahr, von absoluter Wasserk­nap­pheit betrof­fen zu sein. Ins­beson­dere in trock­e­nen Gebi­eten ist es wichtig, Wass­er opti­mal zu nutzen sowie Abwass­er aufzu­bere­it­en – und dabei erneuer­bare Energien einzuset­zen. Das Bun­desmin­is­teri­um für wirtschaftliche Zusam­me­nar­beit und Entwick­lung (BMZ) verdeut­licht in seinem Posi­tion­spa­pi­er 08/2019, dass ger­ade diese Regio­nen bess­er gegen die Fol­gen des Kli­mawan­dels gewapp­net sind, wenn Wass­er geschützt und nach­haltig genutzt wird. Ein Beispiel für eine solche nach­haltige Anwen­dung ist ein so genan­nter Wasserkiosk, für den der Spezial­chemie-Konz­ern Lanxess seine Umkehros­mose-Mem­branele­mente liefert.

Der Wasserkiosk in dem afrikanis­chen Dorf Burani ist eines der Wasser­auf­bere­itung­spro­jek­te von Bore­al Light. Das Berlin­er Unternehmen ist spezial­isiert auf ein­fache und erschwingliche bat­teriefreie Wasser­auf­bere­itungsan­la­gen, die mit Solaren­ergie betrieben werden.

Die WaterKiosk Ltd. wurde gemein­sam mit dem Berlin­er Unternehmen atmos­fair gegrün­det. Diese deutsche Non-Prof­it-Organ­i­sa­tion trägt durch die Förderung, Entwick­lung und Finanzierung von erneuer­baren Energien in über 15 Län­dern weltweit aktiv zur Min­derung von CO₂ bei. „Nur etwa die Hälfte der Keni­an­er hat Zugang zu sauberem Trinkwass­er. Diejeni­gen, die sich keinen Leitungswasser­an­schluss leis­ten kön­nen, müssen oft mehr als zehn Kilo­me­ter zu Fuß zurück­le­gen, um min­der­w­er­tiges Bohrlochwass­er zu ent­nehmen. Der Wasserkiosk in Burani schafft Zugang zu sauberem und bezahlbarem Trinkwass­er und ist für die Anwohn­er eine wirk­liche Erle­ichterung“, berichtet Hamed Beheshti, CEO und Vor­standsmit­glied der Bore­al Light.

Sauberes Wasser für Dorf in Ostafrika

In dem Dorf Burani im Bezirk Kwale in Kenia, rund 30 Kilo­me­ter süd­west­lich von Mom­basa, sind acht Mem­branele­mente der Marke Lewabrane mit ins­ge­samt über 50 Quadrat­metern Mem­bran­fläche im Ein­satz, um die Bevölkerung mit sauberem Wass­er zu ver­sor­gen. Mit­tels solar­be­trieben­er Umkehros­mose wird Rohwass­er mit einem hohen Salzge­halt von 4.800 ppm, das aus einem 120 Meter tiefen Bohrloch stammt, zu Trinkwass­er auf­bere­it­et. Dabei wird das Rohwass­er durch die semi­per­me­able Mem­bran­wand gedrückt und die im Wass­er gelösten Stoffe und Verun­reini­gun­gen wer­den fast voll­ständig ent­fer­nt. „Unter Stan­dard­be­din­gun­gen beträgt der Salzrück­halt unser­er Umkehros­mose-Ele­mente bei Brack­wass­er etwa 99,7 Prozent“, sagt Dr. Jens Lip­niz­ki, Leit­er Tech­ni­cal Mar­ket­ing Mem­branes im Lanxess-Geschäfts­bere­ich Liq­uid Purifi­ca­tion Tech­nolo­gies. „Der Rück­halt von organ­is­chen Verbindun­gen ist häu­fig sog­ar bess­er, so dass auch kri­tis­che Sub­stanzen aus dem Wass­er ent­fer­nt wer­den kön­nen“, erk­lärt Lipnizki.

Die Entsalzungsan­lage Win­ture Plan­et Cube ABW der Bore­al Light ist bat­terie­los und benötigt wed­er einen Diesel­gen­er­a­tor noch Net­zan­schluss. Sie wird direkt von einem 10kW-Solarpan­el mit Energie ver­sorgt und liefert bis zu 20.000 Liter Trinkwass­er täglich für das Dorf und seine Nachbargemeinde.

Einge­set­zt wird das Fil­trat im Wasserkiosk in Burani in drei ver­schiede­nen Anwen­dun­gen als Trinkwass­er, Bewässerungswass­er für eine ver­tikale Farm und für drei 12.000 Liter fassende Fis­chzucht­beck­en. Das Konzen­trat wird für die öffentlichen Toi­let­ten des Dor­fes ver­wen­det. Neben der Pro­duk­tion von Süßwass­er aus hochsalzi­gen Quellen fungiert die Pho­to­voltaikan­lage auch als Schwach­strom-Ladesta­tion für bis zu zehn Mobil­funkgeräte gleichzeitig.

Die Lewabrane-Mem­branele­mente wer­den in ein­er hochmod­er­nen, vol­lau­toma­tisierten Pro­duk­tion­san­lage in Bit­ter­feld (Deutsch­land) hergestellt. Der Schw­er­punkt der ver­wen­de­ten Mem­bran­chemie liegt auf ein­er stark ver­net­zten Polyamid­schicht, die eine hohe Beständigkeit gegenüber Reini­gungs­chemikalien aufweist und einen höheren Rück­halt bei kom­plex­en Salzmis­chun­gen sowie eine geringe Ober­flächen­ladung hat, was die Nei­gung zu Foul­ing reduziert.