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Etwa jeder dritte Mensch auf der Erde hat keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser oder muss extrem weite Strecken für dieses zurücklegen. Besonders entlegene Regionen mit aridem Klima sind von Trinkwasserknappheit betroffen. Damit geht besonders für Mädchen und Frauen eine soziale Benachteiligung hervor, da meist sie es sind, die für die Wasserbeschaffung zuständig sind und dadurch keine bzw. weniger Zeit für Bildung und Ausbildung haben.

Der Wassergehalt der Luft in der gesamten Atmosphäre beträgt 13.000 km³. Davon sind zwar nur die erdnahen Luftschichten nutzbar, dennoch bietet dies ein großes Potential zur Trinkwassergewinnung, da diese Quelle überall zugänglich ist.

Um das in der Luft gasförmig vorliegende Wasser zu kondensieren, muss die Taupunktlinie unterschritten werden. Dies gelingt entweder durch Herunterkühlen der Lufttemperatur bis zum entsprechenden Taupunkt oder durch Erhöhung der Taupunkttemperatur.

Das Herunterkühlen der Luft wird klassischerweise mittels elektrisch betriebener Kompressionskältemaschine umgesetzt. Hierfür gibt es auch bereits eine Großzahl an kommerziell verfügbaren Geräten. In Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit ist dies ein sehr sinnvolles Konzept. In ariden Gebieten bzw. mit geringem Wassergehalt in der Luft stellt sich dies anders dar.

Als arid wird per Definition Luft mit einem Taupunkt von 10 °C oder niedriger bezeichnet, oft ist dieser sogar unter dem Gefrierpunkt von Wasser. Die direkte Kondensation von Wasser aus der Umgebungsluft mittels elektrisch betriebener Kompressionskältemaschine ist daher zur Trinkwassergewinnung in ariden Klimata nicht geeignet.

Am IGTE wurde in vorangegangenen Projekten ein Verfahren zur solar-sorptiven Trinkwassergewinnung aus Luft entwickelt und ein Demonstrator in Stuttgart auf dem Universitätsgelände aufgebaut und erprobt. Es ist bereits der Proof of Concept erfolgt unter in Stuttgart herrschenden klimatischen Randbedingungen.

Das zentrale Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung einer Erschließungsstrategie, um das Konzept der solar-sorptiven Trinkwassergewinnung aus Luft - ausgehend vom Standort Kamerun - unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und sozialer Aspekte - in die entsprechenden Gebiete zur Anwendung zu bringen. Hierfür ist zum einen die technische Weiterentwicklung (kompakter, effektiver und kostengünstiger, komplett autark…) notwendig. Unter Berücksichtigung der ortsspezifischen Randbedingungen für einen auszuwählenden Standort in Kamerun wird die Anlage daher entsprechend angepasst und weiterentwickelt. Zum anderen ist ein großer Teil der Erschließungsstrategie der Aufbau eines internationalen Netzwerkes und ein Wissenstransfer, um das Konzept am Ende auf weitere Regionen und Länder der Welt unter Berücksichtigung der jeweiligen Randbedingungen übertragen zu können.

Anhand eines mit den Partnern gemeinsam auszuwählenden Standorts in Kamerun soll die Machbarkeit unter technischen und sozialen Aspekten untersucht und möglichst auch umgesetzt werden. Ausgehend von diesem Standort soll dann im Rahmen des Netzwerkes die Übertragbarkeit der Ergebnisse und Erfahrungen auf weitere Gebiete mit ähnlichen Klimata und Gesellschaftsformen geprüft und eine Erschließungsstrategie entwickelt werden.

Der Aufbau vor Ort erfolgt in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Studenten der Universität Maroua, welche hierfür eine Ko-Finanzierung in Anspruch nehmen werden.

Der Vor-Ort Demonstrator soll möglichst als Leuchtturm Projekt dienen und weitere

Um langfristige Auswirkungen auf die Bevölkerung zu haben auch nach Abschluss des Forschungsprojektes, soll mittels eines bzw. mehrerer Kompetenzzentren sowohl allgemeines Wissen bzw. Bewusstmachung von Zusammenhängen von sauberem Trinkwasser und sanitären Anlagen und der Gesundheit und Lebensqualität und so der sozialen Benachteiligung insbesondere von Mädchen und Frauen entgegengewirkt werden.

Aber auch die technischen bzw. physikalischen Grundlagen des Konzeptes und darauf aufbauend die Funktionsweise des solar-sorptiven Wassergewinnungskonzeptes sollen vermittelt werden.

01.01.2025 – 31.12.2026

Deutsche Bundesstiftung Umwelt

Förderkennzeichen: 39865/01-24/2

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