Solare Trinkwasser-Entsalzung

Mangelware Trinkwasser: Weltweit sind Menschen mit Wasserknappheit konfrontiert und ein Großteil ist von Entsalzungsanlagen für die Trinkwassererzeugung abhängig. Das Hauptproblem dieser Anlagen liegt im hohen Energieverbrauch, welcher derzeit hauptsächlich durch fossile Brennstoffe gedeckt wird.

Im Projekt Newsun (Nexus of Electricity and Water Supply for Urban Needs) entwickeln Projektleiter Armin Buchroithner und sein Forschungsteam vom Institut für elektronische Messtechnik und Messsignalverarbeitung (EMT) ein mit Sonnenenergie betriebenes Wasserentsalzungssystem. Beteiligt an dem durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) bis 2021 geförderten Projekt sind auch die Partner IMK Solarmirrortec, das Institut für Wärmetechnik sowie das Institut für Maschinenelemente und Entwicklungsmethodik der Technischen Universität Graz.

Ziel des Projektes Newsun ist es, ein Wasserentsalzungssystem mit 100 Prozent Sonnenenergie zu betreiben. Zur Energieherstellung werden zwei Technologien kombiniert, die das Sonnenlicht einerseits in Wärme und andererseits in Strom umwandeln. So wird das Salzwasser in einer Multi-Effekt-Destillation zum Kochen gebracht. Der entstehende Dampf kondensiert innerhalb der Anlage als reines Wasser und kann gesammelt als Trinkwasser genutzt werden.

Als Herausforderung sieht Buchroithner die Kühlung der stromerzeugenden Photovoltaik-Zellen. „Unsere eingesetzten Hybridabsorber unterliegen dem Zielkonflikt, dass Wärme meist bei hohen Temperaturen gebraucht wird, die PV-Module aber dadurch geschädigt werden können“, erklärt er. "Um diesem Problem entgegen zu wirken, werden nach erfolgter Gesamtsystem-Simulation die entworfenen Komponenten in einer Laborumgebung untersucht und die numerischen Modelle abgeglichen und somit optimiert".

Neben dem Potential, das die komplett autarke Newsun Anlage für die globale Trinkwassererzeugung in sich tragen könnte, wäre eine Anwendung zur Gewinnung von Reinstwasser denkbar, das etwa bei der Medikamentenherstellung, in der chemischen Analytik oder in der Mikroelektronik zum Einsatz kommt.