Anzeige

April 2010 Wasser-/Abwassernachrichten (News-Archiv)

Wasserdesinfektion - Klares Wasser durch Licht
Wasseraufbereitung ohne Strom oder teure Chemikalien ist möglich, aber noch nicht heute

news.de, 19.04.2010

Wissenschaftler entwickeln Katalysatoren, die Wasser allein mit Hilfe von Licht reinigen, berichtet wissenschaft-online.de. Diese Wasseraufbereiter würden so ohne aufwändige Infrastruktur auskommen und könnten in entlegenen Gebieten oder nach Naturkatastrophen sauberes Trinkwasser bereitstellen. Der Bedarf an Methoden zur kostengünstigen Wasseraufbereitung ist riesig, denn in vielen Ländern sind Grund- und Oberflächenwässer stark verschmutzt. Eine effektive Desinfektion des Trinkwassers ist vor allem wichtig, um Infektionen mit Viren, Bakterien oder mehrzelligen Parasiten zu verhindern. Üblicherweise setzt man dem Wasser dazu ein starkes Oxidationsmittel wie Chlor zu. Diese Wirkstoffe sind jedoch nicht überall in ausreichender Menge vorhanden. Deswegen arbeiten Forscher an einer Alternative: Neuartige Katalysatoren sollen Wasser allein durch Sonnenlicht reinigen.

(...) Es stehen bislang keine fotokatalytischen Systeme zur Verfügung, die den Anforderungen der Praxis gerecht würden. Seit 1985 ist bekannt, dass Titandioxid unter UV-Licht die Eigenschaft hat, Mikroben effektiv abzutöten. Der größte Nachteil des Titandioxids ist allerdings die verwendete Lichtwellenlänge: Wegen der Absorption durch die Atmosphäre macht die UV-Strahlung weniger als vier Prozent des an der Erdoberfläche ankommenden Lichts aus, und entsprechend wenig Energie steht für die Desinfektion zur Verfügung.

Abhilfe sollen Materialien schaffen, die auch im sichtbaren Wellenlängenbereich aktiv sind. (...) Der einfachste Weg ist eine aus der Solartechnik und nicht zuletzt dem Pflanzenreich bekannte Methode: Sensibilisierung von Titandioxid mit Hilfe von Farbstoffen. Hier sammeln spezielle Pigmente die Sonnenenergie ein und regen erst im nächsten Schritt Elektronen im Titandioxid an. Als effektiver hat sich jedoch die Dotierung des Oxids mit Nichtmetallen wie Schwefel oder Stickstoff erwiesen - diese Maßnahme verschiebt die Anregungsenergie direkt in den Bereich sichtbaren Lichts. (...)

Nanopartikel aus Silber, Silberbromid und Wolframoxid können sich an die Außenwand von Bakterien anheften, so dass diese keine Nahrung mehr aufnehmen können. Sobald die Sonne aufgeht, setzt die Fotokatalyse wieder ein und zerstört die inaktivierten Bakterien. (...) [weiter]

 

Investieren in den Rohstoff der Zukunft

handelsblatt.de, 13.04.2010

Wasser wird knapp. Die Vereinten Nationen erwarten, dass die Welt im Jahr 2025 bis zu 40 Prozent mehr Wasser verbrauchen wird als heute. Das liegt am Wachstum der Weltbevölkerung, aber auch an veränderten Bedürfnissen. Die Menschen in den Schwellenländern wollen so leben, wie es ihnen vom Westen lange vorgemacht wurde. Sie wollen mehr Fleisch und Milchprodukte essen, was wiederum den Einsatz von deutlich mehr Wasser erfordert. Etwa 70 Prozent des weltweiten Wasserverbrauchs entfallen auf die Landwirtschaft.

(...) Schätzungen zufolge wird die Wasserbranche in den kommenden Jahren jeweils um 15 bis 25 Prozent wachsen. In einer aktuellen Studie (...) heißt es, der jährliche Investitionsbedarf in der globalen Wasserwirtschaft liege zwischen 400 und 500 Mrd. Euro.

Nun wird Wasser im Gegensatz zu anderen Rohstoffen wie Öl, Weizen oder Zucker nicht an der Börse gehandelt. Anleger müssen deshalb auf Umwegen in Wasser investieren. Zum Beispiel mit Aktien von Unternehmen, die ihr Geld mit Wasser verdienen. Wobei deren Zahl fast unüberschaubar groß ist. Manche haben sich auf die Infrastruktur, die Reinigung oder die effizientere Nutzung von Wasser spezialisiert. Daneben gibt es noch die klassischen Wasserversorger. (...)

Allerdings sind viele Wasseraktien in den vergangenen Monaten stark gestiegen, manche etwas zu weit vorgeprescht. (...) Wer nicht auf einzelne Aktien setzen will, kann auf entsprechende Fonds oder Zertifikate zurückgreifen. Jeder größere Fondsanbieter oder Zertifikateemittent hat entsprechende Produkte im Angebot. Viele Zertifikate orientieren sich bei der Zusammenstellung der Basiswerte am World Water Index (Wowax), der wichtige Unternehmen der Branche abbildet.

Entscheidend ist auch, in welchen Regionen der Welt ein Unternehmen aktiv ist. Attraktiv für Investitionen seien reiche Länder in trockenen Gebieten, heißt es in einer Studie. Zu den Favoriten zählen demnach Katar, die Vereinigten Arabischen Emirate und Bahrain: drei wohlhabende Länder, die in sehr trockenen Gebieten der Welt liegen und politisch als relativ stabil gelten. Mit Deutschland und den USA befinden sich auch zwei große Industrieländer und mit Indien und China die bevölkerungsreichsten Nationen der Erde unter den Empfehlungen.

Die kurzfristigen Chancen seien auf einige Kernmärkte wie Australien, den Nahen Osten und die USA limitiert (...).

Allerdings sollten sich Anleger nicht der Illusion hingeben, dass sie durch das Investieren in Unternehmen, die mit Wasser zu tun haben, zwangsläufig etwas Gutes tun. In den Gegenden, wo es am nötigsten wäre, kommt das Geld vermutlich nicht an. Mehr als eine Mrd. Menschen ist derzeit von der Trinkwasserversorgung abgeschnitten; 2,6 Mrd. trinken Abwasser, das nicht ausreichend geklärt ist; 5 000 Kinder sterben täglich an den Folgen des Wassermangels. Unternehmen wie Anleger schauen in erster Linie auf ihre Rendite. [weiter]

 

Wasser in den Kraftstofftank - Natürliche Emissionssenkungen durch Nanotechnologie

idw-online.de, 13.04.2010

Mobilität ökologisch und ökonomisch vorteilhaft gestalten: Mit Hilfe der Nanotechnologie lassen sich fossile Kraftstoffe, wie Diesel, in vorhandenen Antriebssystemen effizienter und umweltschonender einsetzen.

Der Schlüssel liegt in der Modifizierung des Kraftstoffs durch die Zugabe von Wasser. Dieses wird in Form winzigster, nanometer-feiner Strukturen im Kraftstoff verteilt und die Wasseroberfläche durch eine Schicht aus Tensidmolekülen (ein Tensidfilm) von der Ölkomponente abgeschirmt. Durch diesen Effekt ist die nanodisperse Mischung thermodynamisch stabil (im Gegensatz zu einer herkömmlichen Emulsion, die sich nach einer gewissen Zeit unweigerlich wieder in eine Öl- und eine Wasserkomponente trennt). In der dieselmotorischen Verbrennung werden sowohl Ruß- als auch Stickoxidemissionen gleichzeitig deutlich reduziert. Das so genannte "Diesel-Dilemma", eine gegenläufige Entwicklung von Ruß- und Stickoxidemissionen, kann somit vermieden werden. Zudem erweist sich der Einsatz von Wasser in der Verbrennung als verbrauchsneutral, d.h. es entsteht keine zusätzliche Menge an klimaschädlichen CO2-Emissionen. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil im Vergleich zur weit verbreiteten Rußfilter-Technologie dar. Die Wasserzugabe zum Kraftstoff setzt bereits in einer Vermeidung von Rohemissionen an und macht so eine aufwendige und effizienzsenkende Abgasnachbehandlung größtenteils überflüssig. (...)

Neben Diesel werden Mikroemulsionen mit Benzin und mit Biokraftstoffen der ersten (Rapsöl und Biodiesel) und zweiten Generation (Fischer-Tropsch Kraftstoffe) formuliert. Aktuell forscht man daran, dem Dieselmotor wasserhaltigen Kraftstoff mit frei wählbarem Wassergehalt zur Verfügung zu stellen. Das Ziel: die notwendige Abgasnachbehandlung auf ein Minimum zu reduzieren, um den immer strenger werdenden Abgasnormen zu entsprechen. [weiter]

 

Das Ende der Garten-Klos

svz.de, 12.04.2010

Unruhe am Gartenzaun: Der Entsorgungszwang für Abwasser bringt zehntausende Kleingärtner in Mecklenburg-Vorpommern auf. Den etwa 140 000 Mitgliedern in den Gartenvereinen stehen in den landesweit etwa 82 000 Kleingärten bis Ende 2013 Investitionen von mehr als 50 Millionen Euro ins Haus, die von vielen nicht zu tragen sind, kritisiert der Landesverband der Gartenfreunde MV.

In den nächsten drei Jahren müssen auf allen Parzellen, auf denen durch Spültoiletten, Duschen oder Spülen Abwasser anfällt, die bestehende Entsorgungsanlagen umgerüstet oder durch neue ersetzt und abflusslose Gruben oder Bio-Klos eingebaut werden. Kosten pro Kleingarten: Schätzungsweise 1000 Euro inklusive Behälter, Erdarbeiten und Abdichtungsarbeiten, rechnete Detlev Rauch, Vorsitzender des Landesverbandes der Gartenfreunde MV, gestern in Neubrandenburg vor.

Die Kleingärtner machen mobil: Erst am Wochenende hatte sich der Regionalverband Parchim mit seinen 41 Mitgliedsvereinen und 2100 Gärtnern noch einmal "entschieden gegen den Zwangsanschluss gewandt" (...). Die Position der Gartenfreunde: "Wer kein Abwasser produziert, braucht auch keins zu entsorgen" (...).

Widerstand ist programmiert: Die Umrüstung bis Ende 2013 sei eine Illusion (...). So müsse es für Anlagen, die für Technik nicht zu erreichen sei, eine Ausnahmegenehmigung bei gleichzeitigen Bodenkontrollen geben. (...)

Zumindest aber fordern die Kleingärtner finanzielle Hilfe des Landes bei der Umrüstung der Abwasseranlagen. Private Hausbesitzer auf dem Land werde schließlich auch eine Förderung gewährt (...).

Daraus wird wohl nichts werden. Eine Förderung für die Umrüstung von Abwasseranlagen in einzelnen Kleingärten gebe es nicht, wehrte Ministeriumssprecherin Marion Zinke entsprechende Forderungen ab. Bisher einziges Zugeständnis des Landes: Für die Umrüstung von Anlagen in Gemeinschaftseinrichtungen wie Vereinshäusern seien Finanzhilfen möglich. Die müssten von den Vereinen beantragt werden. [weiter]

 

Solares Trinkwasser

technology review, 12.04.2010

Die Forschungsbehörde von Saudi-Arabien baut eine Meerwasserentsalzungsanlage, die dank neuer (...) entwickelter Materialien hochkonzentrierte Photovoltaik und ein effizienteres Filterverfahren nutzen kann.

In Sicherheitsstudien wird sauberes Trinkwasser immer wieder als ein Grund für kommende Kriege gehandelt. Dabei gibt es im Prinzip genug Wasser auf diesem Planeten – nur müsste es bei dem ständig steigenden Wasserverbrauch in wachsendem Maße mittels Entsalzung aus dem Meer gewonnen werden. Bislang wird die aber, wenig nachhaltig, mit fossiler Energie betrieben. Erneuerbare Energien spielen bei der Meerwasserentsalzung hingegen kaum eine Rolle.

Der Wüstenstaat Saudi-Arabien will dies nun ändern: Die King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST), die nationale saudische Forschungsbehörde, baut gemeinsam mit IBM in der Stadt Al Khafji die größte solar betriebene Meerwasserentsalzungsfabrik der Welt. Der IT-Konzern bringt dabei neue Materialien ein, die ursprünglich für leistungsfähigere Computerchips entwickelt wurden. Wenn die Anlage Ende 2012 fertig ist, soll sie 30.000 Kubikmeter Trinkwasser (30 Millionen Liter) pro Tag gewinnen – genug für 100.000 Menschen. (...)

Zahlreiche Anlagen arbeiten heute noch mit der Destillierung von Wasser, um das Salz zu entfernen. Neuere Fabriken, so auch die in Al Khafji geplante, nutzen die Umkehr-Osmose. (...)

Die KACST-Anlage soll nun mit zwei Innovationen von IBM die solare Entsalzung vorantreiben. Die eine Weiterentwicklung steckt in einem hochkonzentrierten Photovoltaik-System: In ihm bündeln Linsen das Sonnenlicht, um die Fläche der teuren Solarmodule zu verringern. (...)

Eine Überhitzung wird eine äußerst leitfähige, flüssige Legierung aus Gallium und Indium verhindert, die sich in einer eigenen Schicht unterhalb der Licht-sammelnden Silizium-Wafer befindet. Sie leitet die entstehende Wärme ab. Somit lässt sich eine 2300 Mal höhere Strahlungsleistung verarbeiten, was dem Dreifachen bisheriger Bündelungssysteme entspricht.

(...) Die andere Weiterentwicklung betrifft die Umkehrosmose, bei der anstatt von Polyamid ein Polymer verwendet wird, das bislang in der Herstellung von Computerchips eingesetzt wurde, um die Muster der Kupfer-Leiterbahnen zu erzeugen. Es enthält Alkoholverbindungen mit jeweils sechs Fluoratomen. In Wasser mit einem hohen pH-Wert – bei Meerwasser liegt er etwa bei acht – laden sich die Fluorgruppen negativ auf und schützen die Membran so vor dem zugesetzten Chlor und verstopfenden Partikeln.

Die "Nanomembran"-Filter lassen das Meerwasser um bis zu 50 Prozent schneller passieren als die Polyamid-Filter. Zugleich entfernt die Nanomembran 99,5 Prozent des im Wasser gelösten Salzes – eine Quote, die mit der von Polyamid vergleichbar sei. (...) [weiter]

 

Nanotechnik beseitigt Ölpest
Wiederverwendbarer Absorber filtert Schmutzpartikel

pressetext austria, 10.04.2010

Francesco Stellacci, Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology und Leiter des kürzlich von der Landesregierung der Lombardei eingerichteten Centro Europeo di Nanomedicine in Mailand, hat ein innovatives Absorptionsmaterial für Öl entwickelt. Damit können großflächige Ölteppiche wie jüngst im oberitalienischen Fluss Lambro und andere Verunreinigungen offener Gewässer beseitigt werden.

"Das Geheimnis sind die winzigen Fäden aus Magnesium und Kalium, die zusammen eine 50 Mikrometer dicke Membran bilden" (...). Der Vorteil gegenüber den üblichen Ölbarrieren bestehe darin, dass sie Ölmoleküle bis zum Zwanzigfachen ihres eigenen Gewichtes binden, ohne sich dabei mit Wasser vollzusaugen. Der sowohl in Süß- wie auch in Salzwasser einsetzbare "Powertowel" ziehe jede Art von hydrophoben Molekülen an. Deshalb sei er auch bei anderen Arten der Gewässerverunreinigung und zur Sanierung von Altlasten geeignet.

Nach dem Gebrauch sei der Nanotech-Absorber beliebig oft wiederverwendbar. Dazu sei es ausreichend, ihn bis zur Verdampfungstemperatur des Öls oder des jeweiligen Schmutzstoffes zu erhitzen. "Da er bis zu zwei Monaten im Wasser bleiben kann, ist auch die Bekämpfung großflächiger Umweltkatastrophen möglich." (...) [weiter]

 

Zur Verhütung eingesetzte Mittel zeigen auch bei Fischen Wirkung

derstandard.at, 09.04.2010

Forscher der Universität von Umeå und der Sahlgrenska Academy an der Universität Göteborg haben Arzneimittel-Rückstände in Fischen entdeckt, die in aufbereiteten Abwässern schwammen. Im Fischblut konnten höhere Werte des Hormons Levonorgestrel gefunden werden, als in einer Frau, die eine Verhütungspille mit dem Hormon einnimmt. Erhöhte Werte der Substanz können zu Unfruchtbarkeit bei Fischen führen, berichten die Forscher im Fachmagazin "Environmental Science and Technology".

(...) In einer vorangegangenen deutschen Studie kamen Forscher zum Ergebnis, dass weniger als ein Nanogramm des Hormons ausreiche, um die Reproduktion der Fische zu stoppen.

Die Fische wurden in nicht verdünnten gereinigten Abwässern untersucht. In freier Wildbahn werde das gereinigte Abwasser noch weiter verdünnt und damit das Risiko verringert. Allerdings gäbe es auch Wasserläufe, die weniger oder kaum verdünntes behandeltes Abwasser führen. "Klar wird in der Studie jedenfalls, welche Substanzen aus den Abwässern unbedingt entfernt werden müssen."

Insgesamt wurden die Fische auf 25 verschiedene Arzneimittelrückstände hin untersuch. Allerdings konnten von keiner Substanz derart hohe Werte festgestellt werden wie vom synthetischen Progesteron-ähnlichen Levonorgestrel. (...)

Kombinierte Antibabypillen enthalten verschiedene synthetische Sexualhormone wie etwa synthetisches Östrogen und Progesteron-ähnliche Hormone. (...) "Wenn wir wissen, dass unsere Arzneimittel die Umwelt bedrohen, wären wir in einer besseren Situation, wenn wir auf umweltfreundliche Alternativen zurückgreifen würden. Allerdings steht das Wohl der Patienten an oberster Stelle" (...). [weiter]

 

Trinkwasser aus dem Chip
Mit geringem Energieverbrauch kann Meerwasser in winzigen Kanälen entsalzt werden

wissenschaft-aktuell.de, 07.04.2010

Über zwei Milliarden Menschen weltweit haben kein Zugang zu sauberem Wasser. Zwar könnte entsalztes Meerwasser den Trinkwassermangel in vielen Regionen lindern, doch brauchen die teuren Anlagen relativ viel Energie. Sparsamer und zugleich mobil zieht nun ein kleiner Wasserchip die Salz-Ionen aus dem Meerwasser. (...)

In ersten Testläufen konnten mit dem Chip auf Silikonbasis bis zu 99 Prozent der Salzionen und sogar andere Verunreinigungen wie Viren und Bakterien entfernt werden. Dazu ließen Forscher vom Massachusetts Institute of Technology zusammen mit koreanischen Kollegen Meerwasser durch nur 500 Mikrometer breite Kanäle auf einem Chip fließen. Über eine angelegte Spannung wurden die Salz-Ionen und Krankheitserreger auf einer Seite konzentriert und flossen über einen separaten Kanal ab. Zurück blieben trinkbare Wassertropfen mit einem Salzgehalt von nur noch 600 Milligramm pro Liter.

Mit nur 3,5 Wattstunden pro Liter liegt der Stromverbrauch für diese Wasserentsalzung deutlich unter dem von derzeit verfügbaren Entsalzungsanlagen. Durch die Kombination Tausender dieser Wasserchips in einem tragbaren Gerät könnte mit etwa 15 Litern pro Stunde der Bedarf für die Bevölkerung von kleinen Dörfern, Stationen von Entwicklungshelfern oder Expeditionsteams aus Meerwasser gedeckt werden. Als Energiequelle reichen beispielsweise Solarmodule mit einer Pufferbatterie aus. (...) [weiter]