Alternativen zur herkömmlichen Trinkwassergewinnung Meerwasserentsalzung Nebelkondensation M.M.Bollmann, F.Herwig

Gliederung Einleitung Meerwasserentsalzung Nebelkondensation Techniken Vergleich der Verfahren Ausblick Nebelkondensation M.M.Bollmann, F.Herwig

Einleitung 0,3 % des Wassers hat Trinkwasserqualität die herkömmliche Gewinnung reicht nicht aus Alternativen müssen gefunden werden Meerwasserentsalzung Nebelkondensation M.M.Bollmann, F.Herwig

Meerwasserentsalzung M.M.Bollmann, F.Herwig

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Techniken zwei etablierte Verfahren Thermische Verfahren Membranverfahren diese basieren auf natürlichen Vorgängen in 74% der Anlagen findet die Aufbereitung mit thermischen Verfahren statt in 22% mit Membranverfahren M.M.Bollmann, F.Herwig

Grundlage des thermischen Verfahrens Grundlage ist der Wasserkreislauf Meerwasser wird auf 100 °C erhitzt Kondensation erfolgt natürlich durch Meerwasser entstehende Salzlake wird zurück ins Meer geleitet um Energie effizienter zu nutzen, wurden zwei Verfahren entwickelt Multi-Stage-Flash-Evaporation Multi-Effekt-Destillation M.M.Bollmann, F.Herwig

Thermische Verfahren Multi-Stage-Flash-Evaporation (MSF) Multi-Effekt-Destillation (MED) M.M.Bollmann, F.Herwig

Grundlage des Membranverfahrens Physikalisches Verfahren Konzentrationsausgleich durch semipermeable Membran Anstieg der höher konzentrierten Lösung Anstreben des osmotischen Gleichgewichtes ist beendet mit Erreichen des osmotischen Drucks liegt bei Meerwasser bei ca. 28 bar M.M.Bollmann, F.Herwig

Membranverfahren Prinzip der Umkehrosmose Zusätzlich erzeugter Druck > osmotischer Druck dieser liegt bei Meerwasser bei ca. 65 bar nur Wassermoleküle „wandern“ durch die Membran Vorbehandlung des Meerwassers ist notwendig M.M.Bollmann, F.Herwig

Funktion des Filters Membran befindet sich spiralförmig gewickelt in Rohren Salzwasser/ Rohwasser wird mit Druck durch Rohre gepresst kann so zur Membran durchdringen Wassermoleküle gelangen durch Membran ins Innere des Rohres Können als sauberes Trinkwasser abgeführt werden M.M.Bollmann, F.Herwig

Vergleich der Verfahren Thermische Verfahren Membranverfahren Hoher Energiebedarf zur Gewinnung von Trinkwasser (47,1 kWh) Deutlich geringerer Energiebedarf (21 kWh) Kraftwerk wird benötigt Elektrische Energie kann unabhängig vom Ort genutzt werden Restwärme wird eingesetzt Hochwertige Energie erforderlich Salzkonzentration steigt um 10 -15 %, Meerwassertemperatur um 5 -15 °C Salzkonzentration steigt um 100 %, Meerwassertemperatur um 3 - 5 °C M.M.Bollmann, F.Herwig

Ausblick Optimierung der Prozesse/ Reduzierung der Nachteile Einsatz von erneuerbaren Energiequellen kleinere und kompaktere Anlagen Methode ist unabkömmlich geworden M.M.Bollmann, F.Herwig

Nebelkondensation M.M.Bollmann, F.Herwig

Gliederung potentielle Einsatzgebiete Definition Nebel die Inspiration „Nebel melken“ Beispiel Lima Fazit M.M.Bollmann, F.Herwig

Potentielle Einsatzgebiete trockene Regionen Südamerika Atacama Wüste Süd-West-Afrika Namib Wüste großes Nebelaufkommen M.M.Bollmann, F.Herwig

Atacama und Namib Wüste Inversion keine Konvektion keine Wolkenbildung kein Niederschlag Nebel entsteht einzige Feuchtigkeitsquelle für Tiere und Pflanzen M.M.Bollmann, F.Herwig

Definition Nebel kondensierter Wasserdampf bodennahe Luftschicht Wassermoleküle schließen sich um Kondensationskerne Feuchtigkeit schlägt sich an Gegenständen nieder M.M.Bollmann, F.Herwig

Die Inspiration Nebeltrinker-Käfer Onymacris unguicularis M.M.Bollmann, F.Herwig

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„Nebel melken“ 3D-Materialien mit Mikro- und Nanostrukturen Auffangen von Aerosolen gewonnenes Wasser wird abgeleitet reißfestes Material Gestell lässt sich vor Ort aus vorhandenem Materialien bauen Wassergewinnungskosten bei 3 €/m³ preisgünstig M.M.Bollmann, F.Herwig

Montage und Nutzung nach Montage – Natur gefragt Sammeln in großen Tanks Maximalausbeute zwischen 3 und 55 l/m²*d M.M.Bollmann, F.Herwig

Beispiel Lima Hauptstadt Perus subtropische Klimazone Durchschnittstemperatur 18,2 °C 13 mm Niederschlag Juni bis September dichter Küsten- oder Hochnebel 50 % der Bevölkerung Perus lebt in Armut M.M.Bollmann, F.Herwig

Graue Wüste Nebel kondensiert an Pflanzen Tropfen fallen zu Boden Bewässerung von selbst Rodung aufgrund wirtschaftlichen Aufschwungs Austrocknung M.M.Bollmann, F.Herwig

Projekt Grüne Wüste Phase 1 künstliche Nebelfänger Phase 2 natürliche Nebelfänger M.M.Bollmann, F.Herwig

Fazit keine Lösung des globalen Trinkwasserproblems punktuell eine echte Alternative für Pflanzen sowie für Einheimische Eritrea: 170 l/d Trinkwasser für Schulkinder findet bereits Anwendung in , Nepal, Guatemala, Äthiopien, Marokko, Jemen, Namibia und Chile in Zukunft auch in Spanien M.M.Bollmann, F.Herwig

Quellen http://www.swr.de/contra/-/id=7612/nid=7612/did=6698300/q9c0ky/index.html http://www.n-tv.de/wissen/Wer-Nebel-melkt-erhaelt-Trinkwasser- article1117141.html http://www.bayercropscience.com/bcsweb/cropprotection.nsf/id/3777BF2A5E6CA10 1C125740F004E89C0 http://www.wasserunderde.de/web2.0/wordpress/?p=268 http://klima-der-erde.de/meeresstroemungen.html http://www.fogquest.org http://www.geo.de/GEO/natur/tierwelt/65429.html http://www.dme-ev.de http://de.wikipedia.org/wiki/Meerwasserentsalzung http://www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/s/salzgehalt.htm http://www.zum.de/wettbewerbe/unterricht_innovativ/projekte/peukert2/trink2.htm M.M.Bollmann, F.Herwig