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2013|14 Jahresbericht Fraunhofer IGB

110 Neue Trinkwasserressourcen erschließen Die Sicherung der Trinkwasserversorgung für eine wachsende Weltbevölkerung ist eine der wichtigsten Aufgaben heutiger und zukünftiger Generationen. In vielen Gegenden der Welt besteht bereits heute keine Versorgungssicherheit für Trink- wasser und der Klimawandel verschlimmert die Situation be- sonders in ariden und semi-ariden Gebieten zunehmend. Vor allem in Regionen, wo kein Zugang zu nachhaltig nutzbaren Oberflächen- oder Grundwässern besteht, kann das in der Umgebungsluft als Luftfeuchtigkeit gebundene Wasser grund- sätzlich als nahezu unerschöpfliche Wasserquelle dienen. Der heutige Stand der Technik liefert allerdings nur wenige am Markt verfügbare Systeme, beispielsweise die Kältekonden- sation. Von Nachteil sind ihr sehr hoher spezifischer Energie- verbrauch sowie hohe Betriebs- und Anlagenkosten. Zudem funktioniert die Kältekondensation nur unter bestimmten kli- matischen Bedingungen. Neuartiges sorptives Verfahren zur Wassergewinnung aus Luftfeuchte Der Ansatz eines neuen, am Fraunhofer IGB entwickelten Ver- fahrens ist die Wassergewinnung aus Luftfeuchte durch ein kombiniertes Absorptions- / ​Desorptionsverfahren. Dazu wird die Absorption von Luftfeuchte an einem flüssigen Absorbens, einer hochkonzentrierten Sole, mit der Desorption durch eine Vakuumverdampfertechnik kombiniert (Abb. 2). Ziel eines vom Land Baden-Württemberg und der EU geförderten Vorhabens war es, gemeinsam mit Entwicklungspartnern aus der Indus- trie, die Machbarkeit einer energieautarken, mobilen Anlage zur dezentralen Wassergewinnung aus Luft zu demonstrieren. Vom Labor zum Feldversuch Hierzu wurden zunächst, aufbauend auf den technischen und wissenschaftlichen Grundlagen, der Charakterisierung des Systems und einer Reihe von Vorversuchen, die Teilkomponen- ten ausgelegt und konstruiert. Nach der Fertigung der Kom- ponenten wurden die Einzelsysteme umfangreich getestet. Nach Zusammenführung und Integration der Gesamtanlage in Container folgten eine Reihe von Praxisversuchen zur Evalu- ierung der Leistungsfähigkeit und die Demonstration der Ge- samttechnologie. Mit der Demonstrationsanlage konnten wir gemeinsam mit unseren Entwicklungspartnern die Technologie zur Wasser- gewinnung aus Luftfeuchtigkeit in einem anwendungsnahen Maßstab und in einer Industrieanforderungen entsprechenden Qualität umsetzen. Die Anlage besteht aus drei Containern, die neben den Absorptions- und Desorptionsmodulen alle nö- tigen Hilfsaggregate, einen Solespeicher sowie einen Energie- speicher beinhalten (Abb. 1, 3 – ​5). Erfolgreiche Inbetriebnahme und Testphase In einer mehrwöchigen Testphase im Herbst 2013 konnten wir zeigen, dass die Teilprozesse sowie die Gesamtanlage gut funktionieren und sich auch unter Realbedingungen Wasser aus Luftfeuchtigkeit gewinnen lässt. Dabei war es möglich, selbst bei teilweise sehr ungünstigen Umgebungsbedingun- gen im Hinblick auf Luftfeuchte und Temperatur, Wasser aus der Luft aufzunehmen und vom Sorptionsmittel als nutzbares Trinkwasser abzutrennen. WASSERGEWINNUNG AUS LUFTFEUCHTIGKEIT MIT EINEM NEUARTIGEN SORPTIONSVERFAHREN Dipl.-Ing. Mike Blicker UMWELT 21 Trinkwasser Hoch konzentrierte Salzlösung Niedrig konzentrierte Salzlösung Absorption von Wasser aus feuchter Luft Desorption von Wasser durch Destillation Feuchte Luft

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