Trinkwasser aus der Wüste Präsentation von Pascal Drube & Marvin Kuhn Ingenieurhydrologie.
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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!