Solarenergie und Trinkwasseraufbereitung
In vielen Teilen der Welt gibt es heute bereits einen ausgeprägten Mangel an trinkbarem Wasser und aufgrund der steigenden Bevölkerungszahlen wird sich diese Entwicklung auch in den kommenden Jahren nicht ändern; dabei ist die Versorgung der wachsenden Bevölkerung mit Trinkwasser eine der größten Herausforderungen. In einigen arabischen Staaten sind daher bereits Meerwasserentsalzungsanlagen in Betrieb, die auf der Basis von fossilen Brennstoffen arbeiten. Da die meisten der Trinkwasser-armen Gegenden aber im Süden anzutreffen sind und meist während des ganzen Jahrs über ausgeprägte Sonneneinstrahlung verfügen, liegt es nahe die Kraft der Sonne zur umweltfreundlichen Trinkwassergewinnung zu nutzen. Der folgende Text untersucht dabei die Möglichkeiten und Grenzen der Trinkwassergewinnung auf der Basis von Solarstrom.
Bei der solaren Trinkwassergewinnung unterscheidet man prinzipiell zwei verschiedene Techniken:
Die einfachen, wartungfreien Solaranlagen, die nach dem Gewächshausprinzip funktionieren und die komplexen, mehrstufigen Solaranlage, die über einen erhöhten Wirkungsgrad verfügen. Während die erste Art von Anlagen relativ einfach aufgebaut ist und hervorragend mobil eingesetzt werden kann, benötigt die zweite Art solide technische Infrastruktur und ist – alleine schon aufgrund ihrer Größe – an fixe Standorte gebunden. Anlagen nach der Art der Gewächshäuser sind somit vor allem für Entwicklungsländer mit geringem Bildungsgrad, fernab der Zivilisation oder in Katastrophenfällen geeignet. Ihre geringe Effizienz wird dabei durch die anderen Vorteile absolut aufgehoben. Ein bekanntes Beispiel für diese Technik ist der Watercone, der problemlos die notwendigen Mengen an Wasser produzieren kann, die von einer kleinen Dorfgemeinschaft benötigt werden.
Kompliziertere Anlagen, die die eingesetzte Sonnenkraft mehrfach nutzen, sind aber naturgemäß nicht so einfach und wartungsarm. Allerdings haben diese Anlagen den Vorteil der wirklich hohen Effizienz. Egal welche Technik dabei zum Einsatz kommt: Feuchtluft-Gegenstromdestille, die Multi-Effekt-Destille oder die Indirekte Kondensatwärmerückgewinnung: Ihre Komplexität reicht schon an die der derzeit bevorzugt eingesetzten Destillationsanlagen auf fossiler Basis heran. Allerdings haben all diese Anlagen einige Vorteile gegenüber ihren konventionellen „Brüdern“: Ihr Betrieb ist von den schwankenden Energiepreisen vollkommen unabhängig, auch Lieferengpässe kann es nicht geben. Das Problem der Umweltverschmutzung durch Rauch oder Abgase existiert im Grunde überhaupt nicht und die CO2-Bilanz dieser Anlagen ist eindeutig zu 100% positiv.
Allerdings gibt es im Bereich der solaren Trinkwassergewinnung auch Nachteile, die diese Technik allerdings mit der fossilen Methode gemeinsam hat: Es handelt sich um einen – bei der Produktion unvermeidbaren – Abfall: Das Salz. Der Fachbegriff für die stark salzhaltige Lösung, die bei allen Arten von Destillationsanlagen anfällt ist „Brine“. Und diese „Brine“ ist auch das größte Sorgenkind der Ingenieure, die auf diesem Gebiet arbeiten. Wird die „Brine“ nämlich in das Meer zurückgeleitet, dann können Binnenmeere wie das Mittelmeer im Laufe der Jahre tatsächlich „versalzen“. An Land eingelagert, wird das Salz aber vom Regen ausgewaschen und verschmutzt dann das verbliebene, natürliche Trinkwasser der gesamten Gegend.
Fazit: Auch wenn die solare Trinkwassergewinnung mit Sicherheit die zukunftsfähigere Alternative darstellt, müssen die Techniker das Problem der salzhältigen Rückstände in den Griff bekommen. Ist dies aber erst ein Mal geschehen, dann ist die solare Trinkwassergewinnung eine absolut zukunftsweisende Technik.
