März 2000

Wasser aus der Luft

ARTE - Archimedes 28.3.2000

Nahezu ein Drittel der Landflächen der Erde sind Wüsten- und Dürregebiete. In diesen Regionen ist Wasser ein seltenes und kostbares Gut. 

Heute ist die Wasserversorgung von mehr als 850 Millionen Menschen nicht mehr ausreichend gesichert. Und das, obwohl auch in Wüsten- und Dürregebieten ausreichend Wasser vorhanden ist. Vor allem in der Umgebungsluft. Schon vor siebzig Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass die Luftfeuchtigkeit auch in trinkbares Wasser umgewandelt werden kann. Doch der Durchbruch gelang erst vor wenigen Wochen an der Uni Bremen. Die Forscher entwickelten Speichermaterialien, sogenannte Adsorbentien, die die Luftfeuchtigkeit an sich binden. Ganz gleich ob in kalten oder heißen Regionen.

Prof. Dr. Norbert Räbiger, Universität Bremen: „Im Kernstück unserer Anlage befindet sich ein sogenanntes Adsorbentmaterial, das sind Feststoffpartikel, die eine innere Oberfläche haben. Diese Partikel müssen in der Lage sein, Wasser aus der Luft in dem Körper zu binden. An der einen Seite geht Luft rein, oben kommt sie raus. Dazwischen wird Wasser entzogen. Auf der rechten Seite sehen Sie Einrichtungen, die die Versuchsbedingungen herstellen, in diesem Fall die Bedingungen der Sahelzone. Hierzu wird ein Luftvolumenstrom komplett mit Wasser gesättigt, einem anderen Luftvolumenstrom wird Wasser entzogen. Und diese beiden Komponenten werden nach unseren Bedingungen gemischt. Nach Temperatur und nach Feuchtigkeit, die zum Beispiel in einer Wüste vorliegt. In Jordanien haben wir 40 Grad, in der Sahelzone nachts 8 Grad. Ich stell dann hier sozusagen nur um auf die Versuchsbedingungen, kann dann die internen Bedingungen einstellen. Wir können hier alles genau nachstellen.

Ein Kubikmeter Speichermaterial entzieht innerhalb einer Nacht der Umgebungsluft 1.000 Liter Wasser. Vergrößert man das Volumen auf 5 oder 10 Kubikmeter, können pro Nacht 5.000 oder 10.000 Liter Wasser gewonnen werden. Doch sind dieser Technologie nicht natürliche Grenzen gesetzt? Enthält die trockene Wüstenluft wirklich so viel Flüssigkeit?

Dr. Götschmann, Leiter Deutscher Wetterdienst Potsdam: „Dabei spielt der Wasserdampf eine ganz entscheidende Rolle, der durchaus größeren Schwankungen unterliegt. Und der Wasserdampfgehalt der Luft ist sehr abhängig von der Lufttemperatur. Im Bereich des südlichen Sommers von Johannesburg haben wir zum Beispiel eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent. Wenn wir uns dagegen die absolute Luftfeuchtigkeit dort ansehen, dann sind das 15 Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter Luft. Im Bereich Nordafrika und der Wüstengebiete haben wir dagegen eine geringe absolute Luftfeuchte von 2 teilweise 7 Gramm pro Kubikmeter. Gehe ich wieder auf die relative Feuchte, dann sehe ich, dass die Werte durchaus höher sind. Teilweise 11 aber bis zu 50 Prozent." 

Ein nahezu unerschöpfliches Reservoir zur Trinkwassergewinnung. Damit die Anlage auch von der ländlichen Bevölkerung angenommen wird, ist das Design - je nach kultureller Anforderung - wandlungsfähig. Doch nur der geringste Teil des Wassers wird tatsächlich zum Trinken verbraucht. Aus diesem Grund entwickelten die Bremer Forscher gleich eine komplette Wasserkreislauftechnologie.

Prof. Dr. Norbert Räbiger, Universität Bremen: „Das haben wir dann dahingehend gemacht, dass wir das Abwasser, was entsteht, in einem normalen 3-Kammer-System, was jedes Haus hat, einleiten. Dort setzen wir einen kleinen sehr preiswerten Apparat ein, der in dem 3-Kammer-System schwimmt und die Abwassereinigung durchführt. Anschließend läuft das Wasser dann weiter in eine Pflanzenkläranlage, in diesen ariden Gebieten ganz phantastisch geeignet, weil ich auch noch Grünmaterial erzeuge, was ich wieder zur Humifizierung einsetzen kann. Das heißt, ich führe das in Wasser gebundene Nährstoffmaterial in Pflanzenwachstum über, was wiederum kompostiert in den Boden eingebracht wird, um zum Beispiel einen solchen Bereich wieder im Kreislauf zu schließen."