(mhe) – Mehr als eine Milliarde Menschen weltweit haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser – dies ist nach wie vor eine Ursache hoher Kindersterblichkeit. Als Antwort auf diese globale Herausforderung haben Forschende des KIT das Konzept einer mit erneuerbaren Energien betriebenen Membranfiltration entwickelt: Mit modularen Anlagen wird dabei salziges Brackwasser in Trinkwasser umgewandelt, das den Standards der Weltgesundheitsorganisation WHO genügt. Solche Anlagen eignen sich ideal für den Einsatz in ländlichen und trockenen Regionen, insbesondere in Entwicklungsländern, da sie unabhängig von zentraler Infrastruktur funktionieren.

„Die von uns entwickelten Systeme nutzen druckgetriebene Membranverfahren, das ist eine bewährte Filtrationstechnologie zur Ultra- und Nanofiltration“, sagt Professorin Andrea Schäfer vom Institute for Advanced Membrane Technology des KIT, die sich bei der Entwicklung um die Wasseraufbereitung kümmert. „Entfernt werden neben Salz auch organische Stoffe, Pestizide, Fluorid, Uran und Arsen sowie Bakterien und Viren.“ Professor Bryce Richards vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT ist für die Energieversorgung zuständig und betont: „Trinkwassermangel und fehlender Zugang zur Stromversorgung treten oft gemeinsam auf. Deshalb war eine autarke Energieversorgung ein zentraler Teil der Entwicklung.“ Die beiden Forschenden haben das Projekt seit 2001 mit viel Eigeninitiative sowie mit Unterstützung durch ihre Forschungsgruppen und Sponsoren vorangetrieben. Für ihr Engagement wurden sie von der Josef Wund Stiftung jetzt mit dem Undine Award ausgezeichnet. Das Preisgeld wollen Schäfer und Richards direkt in die Umsetzung ihres Projekts investieren: Als nächstes ist ein Living Lab als Langzeitstudie mit zehn Anlagen in Afrika geplant.

Die Warnung in dieser Pressemitteilung kann ich nur unterstützen, allerdings frage ich mich, warum die Politik noch nicht auf eine naheliegende Lösung aufmerksam gemacht hat. Im Mittelalter und in der Neuzeit war es üblich, dass aus praktischen Gründen jedes Haus mit einer Zisterne ausgestattet wurde. Diese unselige Vermischung zwischen Abwasser und Regenwasser kann bei Stark-Regen ein großes Problem darstellen. eine Zisterne würde diesen Effekt vermindern. In Italien, selbst in extrem trockenen Gegenden, wurde fast alle Zisternen stillgelegt, als die zentrale Trinkwasser-Versorgung in der Infrastruktur üblich wurde. Das weiß ich aus persönlicher Erfahrung. Aber auch in Deutschland ließe sich enorme Wasserreserven sparen, wenn eine dritte Wasserleitung für Brauwasser z. B. für Toilettenspülung, Gartenbewässerung usw. üblich würde. Es verwundert einen schon, dass die grünen Politiker bisher nicht auf diese Idee gekommen sind, jedenfalls würde es sehr Schonung der knappen Wasserreserven dienen.

Jean Pütz

Grundwasser ist eine absolut lebensnotwendige Ressource, ein unsichtbarer Schatz, der auch langfristig qualitativ und mengenmäßig geschützt werden muss. Ein Paradigmenwechsel in der Landwirtschaft ist notwendig, um die wichtigste Trinkwasserressource in Deutschland vor zu hohen Einträgen von Nitrat und Pflanzenschutzmitteln zu bewahren. Der Klimawandel bedingt ein neues Grundwassermanagement, um auch langfristig Wasser in ausreichender Menge für Menschen, Landwirtschaft, Natur und Industrie zur Verfügung stellen zu können. „Für diesen Grundwasserschutz arbeitet die deutsche Wasserwirtschaft. Wir fordern das Düngerecht nachzubessern und den ökologischen Landbau weiter zu stärken. Wir stehen für zielführende Kooperationen mit der Landwirtschaft, eine hochwertige Abwasserbehandlung, ein intelligentes Regenwassermanagement und die technisch-wissenschaftliche Beratung der Politik“, betont Prof. Uli Paetzel, Präsident der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA), anlässlich des UN-Tags des Wassers am 22. März. Die Vereinten Nationen haben den Tag des Wassers in diesem Jahr unter das Motto „Grundwasser. Der unsichtbare Schatz“ gestellt.

(DWA) – Ohne Grundwasser ist alles Nichts. Grundwasser ist in Deutschland die mit Abstand wichtigste Säule der Wasserversorgung, knapp 70 Prozent des Wassers der öffentlichen Versorgung werden aus Grund- und Quellwasser gewonnen. Sinken die Grundwasserstände, vertrocknen Wälder und der Landwirtschaft fehlt das Wasser für das Pflanzenwachstum. Auch die Industrie ist auf eine ausreichende Wasserversorgung angewiesen, wie aktuell die Diskussion um den Tesla-Standort Grünheide zeigt. Viele Flüsse und Bäche werden zudem über Grundwasser gespeist. Es ist daher einer der wichtigsten Aufgaben der Gesellschaft, die lebenswichtige Ressource Grundwasser zu schützen, vor Schadstoffeinträgen, aber auch vor den Folgen des Klimawandels.

Paradigmenwechsel in der Landwirtschaft notwendig

Hierfür ist ein Paradigmenwechsel in der Landwirtschaft unabdingbar. Weg von der industriellen Massentierhaltung, hin zu einer an die Naturräume angepassten, ökologischen und umweltschonenden Landwirtschaft. Zentrales Problem bleibt der in vielen Regionen deutlich zu hohe Tierbesatz bei zu geringer landwirtschaftlicher Fläche, was zu einem Entsorgungsproblem für Jauche und Gülle und damit zu sehr hohen Nährstoffüberschüssen auf den damit gedüngten Flächen führt. Die Tierhaltung muss flächengebunden sein, hier ist der Gesetzgeber gefordert.

Bereits heute müssen viele Wasserversorger Grundwasser kostenintensiv aufbereiten oder mit Wasser aus anderen Quellen mischen, um die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung einzuhalten. Ohne eine Verschärfung der Vorgaben der Düngeverordnung werden diese kostenintensiven Maßnahmen zukünftig deutlich zunehmen, insbesondere wenn das natürliche Nitratabbauvermögen im Boden aufgebraucht ist. Die Kosten dieser Maßnahmen trägt nicht der Verursacher, sondern der Endverbraucher über seine Wasserrechnung.

Klimawandel beeinflusst Grundwasserstände

Die trockenen Sommer 2018 bis 2020 haben bereits deutlich aufgezeigt, dass der Klimawandel erhebliche Auswirkungen auf das Grundwasser hat. Lokal mussten Wasserversorger zum Wassersparen aufrufen und Nutzungseinschränkungen durchsetzen. In Sachsen liegt noch heute der Grundwasserstand fast flächendeckend deutlich unter den normalen Monatswerten. Eine aktuelle Studie der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe warnt insbesondere für die nördlichen und östlichen Bundesländer vor problematischen Grundwasserständen im Zuge des Klimawandels.

Notwendig ist ein bewussterer Umgang mit der Ressource Grundwasser. Bewässerungen müssen grundwasserangepasst organisiert werden, die Entnahme auch mengenmäßig kontrolliert werden. Zur Schonung der Grundwasserressourcen sollte die Wiederverwendung von nach hohen hygienischen Standards aufbereitetem Abwasser entsprechend der EU-Vorgaben auch in Deutschland bundesweit ermöglicht werden. Zudem plädiert die DWA für ein intelligentes Regenwassermanagement. Flächen müssen entsiegelt, Regenwasser, wenn qualitativ möglich, ortsnah versickert werden. Ziel muss die Orientierung am natürlichen Wasserhaushalt sein. Auch in Deutschland muss jetzt ein Umdenken stattfinden, damit der Schatz Grundwasser zukünftigen Generationen zur Verfügung steht. Dafür arbeiten wir.

Zum Tag des Wassers veranstaltet die DWA am 22. März einen interaktiven LiveStream, Welche Gefahren drohen dem Grundwasser? Wir wirkt sich der Klimawandel auf das Grundwasser aus? Und welche Folgen hat der Braunkohleausstieg auf die regionalen Wasserhaushalte? Ihre Fragen, unsere Experten. Schalten Sie sich zu.

(Tagesschau) – Die Reise nach Katar war für den Wirtschaftsminister ein erster Erfolg – das Emirat will Gas liefern. Die bittere Nachricht: Für den kommenden Winter sei man dennoch weiter auf russisches Gas angewiesen, so Habeck im Bericht aus Berlin.

Nach seiner ersten Station in den Golfstaaten kann Wirtschaftsminister Robert Habeck erste Fortschritte vermelden: Mit dem Emir von Katar, Tamim bin Hamad Al Thani, vereinbarte der Grünen-Politiker eine langfristige Energiepartnerschaft. Damit ist die Bundesregierung ihrem Ziel einen Schritt näher, sich von russischen Gaslieferungen unabhängig zu machen. Im Bericht aus Berlin stellte Habeck aber auch klar: „Die bittere Nachricht ist: Wir brauchen noch russisches Gas.“

Denn wie die Partnerschaft mit Katar im Detail aussehen soll, ist noch nicht klar. Laut Habeck waren einige deutsche Firmen schon vor der Reise mit katarischen Unternehmen in Verhandlungen, diese hätten aber noch einen „politischen Push gebraucht und den konnten wir heute erzielen“, sagte der Vizekanzler im Bericht aus Berlin.

Keine Gespräche über Waffenlieferungen

Im Interview betonte er, dass es keine Koppelgeschäfte gegeben habe – also keine Gespräche etwa über Waffenlieferungen für die Kataris im Gegenzug. An keiner Stelle sei das von katarischer Seite angesprochen worden.

Wichtig sei für Katar eine langfristige Strategie Deutschlands: „Sie wollen eben nicht nur Lückenbüßer sein für eine verfehlte Energiepolitik in der Vergangenheit“, so Habeck.

Katar gilt als ein Baustein in Habecks Strategie – die kurzfristige, mittelfristige und langfristige Ziele umfasst. Kurzfristig sollen Flüssiggas-(LNG)-Lieferungen auch aus Katar dabei helfen, für den kommenden Winter die Gasversorgung in Deutschland zu sichern. Mittelfristig soll auch LNG-Gas aus Katar an geplanten deutschen LNG-Terminals, etwa in Brunsbüttel, anlanden – dazu braucht es Lieferverträge mit deutschen Unternehmen.

Fehler der letzten Jahrzehnte zu beheben, braucht Zeit

Langfristig aber, und das ist das größte Ziel, will Deutschland komplett raus aus fossilen Energien. Auch das betonte der Wirtschaftsminister im Bericht aus Berlin noch einmal. Das bedeute kurzfristig: „Wir brauchen eine Gasreduktionsstrategie.“ So sollten zum Beispiel keine neuen Gasheizungen mehr gefördert werden und es müsse deutlich mehr in die Gebäudedämmung investiert werden.

„Es ist nichts, was ich gern sage – aber wir werden vorübergehend noch russisches Gas brauchen“, sagte Habeck. Trotz aller Bemühungen bräuchte die Bundesregierung ein bisschen länger, denn „die strategischen Fehler der letzten Jahrzehnte lassen sich nicht innerhalb von drei Wochen ungeschehen machen“.

Ein baldiges Embargo für russisches Gas kommt laut Wirtschaftsminister nicht in Frage – denn die Auswirkungen würden nicht alle Bürger gleich treffen: In einzelnen Regionen würde es kalt werden, bestimmte Arbeitsprozesse zusammenbrechen. Aber alle könnten dazu beitragen, den Bedarf zu reduzieren und politisch müssten entsprechende Regeln gesetzt werden. Etwa mit dem gerade debattierten Entlastungspaket.

Gespräche über Wasserstoff in VAE

Im Gespräch ist ein Energiegeld, dessen genaue Umsetzung noch nicht geklärt ist – etwa, auf welchem Weg jeder Bürger das Geld erhält. Flankiert sein müsse das Projekt allerdings mit Effizienzmaßnahmen, die den Bürgern einen Anreiz für eine weitere Reduktion des Energieverbrauchs böten. Dem von Finanzminister Christian Lindner vorgeschlagenen Tankrabatt für alle erteilte Habeck eine Absage.

Habeck will noch heute in die Vereinigten Arabischen Emirate weiterreisen. Dort sind morgen Gespräche über grünen Wasserstoff geplant, der ohne CO2-Emissionen auf Basis erneuerbarer Energien hergestellt wird.

Eine regenerative Energieversorgung in Deutschland und Europa – ist das möglich?

Eine Pressemitteilung vom EU-Abgeordneten Dr. Christian Ehler, aktives Mitglied im Ausschuss für Industrie, Forschung und Energie, veranlasste mich, einen realistischen Vorschlag zur Lösung der Probleme zur Versorgung von Deutschland und Europa mit konkurrenzfähiger regenerativer Energie zu entwickeln, die ein Minimum an Investitionen in die Infrastruktur ermöglicht.

Sehr geehrter Dr. Ehler,

Wir kennen uns von einem Besuch in Brüssel mit der Delegation der Wissenschaftskonferenz – wpk.org. Dank für Ihre Überlegungen zur zukünftigen regenerativen Energieversorgung Europas. Da liegt vieles noch im Wolkenkuckucksheim, deshalb gestatten Sie mir einen konkreten Vorschlag zu machen.

Die wichtigste Basis-Energie für regenerative Versorgung der Zukunft ist tatsächlich der aus Sonne oder Wind gewonnene Wasserstoff. Aber in unseren Breiten ist zumindest der mit Fotovoltaik gewonnene nur ein Tropfen auf den heißen Stein. Außerdem ist H2 wegen der geringen Dimension seines Moleküls extrem flüchtig, lässt sich nur bei – 252°C verflüssigen, die Alternative der Speicherung unter hohem Druck ist im Alltagsgebrauch, z. B. der Verteilung über Tankstellen, wegen der Flüchtigkeit und dem hohen Druck sehr gefährlich. Außerdem bedarf es enormer Investitionen in die Infrastruktur. Deshalb habe ich ein Konzept entwickelt, welches diese Nachteile inkl. der extrem hohen Investitionen in die Bereitstellung des Wasserstoffs behebt. Die Wasserstoffproduktion über die Elektrolyse ist nur dann konkurrenzfähig, wenn der Strompreis nicht höher als 1 Cent/Dollar pro kWh beträgt. Das ist im Inland in unseren Breiten nicht erreichbar, egal wie kostengünstig Solarpaneele produziert werden können. Da sind einige Technologien, w. z. B. die Perkowskit-Solarzelle in der Pipeline.

Also Wunschdenken weg und dort riesige Wasserstoff-Produktionswerke errichten, wo die Sonne länger, intensiver und regelmäßiger scheint. Das ist in den Subtropen im Übergang zu den Tropen der Fall. Es betrifft also vorwiegend die ärmsten Länder auf diesem Globus, genannt die der 3. Welt, die außerdem besonders von den Folgen der Klimaänderung betroffen sind. Insbesondere am Rande von Wüsten gibt es genügend Nutzungsflächen für die Aufnahme von hunderten von Quadratkilometer-großen Fotovoltaik-Parks.

Soweit so gut, aber der Wasserstoff ist auch dort nicht der Weisheit letzter Schluss und generell händelbar oder nur unter großen Gefahren. Deshalb bitte ich inständig, an Ort und Stelle vorhandene Technologien zu nutzen ( von Deutschen Leibniz-Instituten  und vom MIT in den USA entwickelt), die dank genialer Katalyse-Filter unter geringem Einsatz elektrischer Energie und zu Hilfenahme von CO2 (Kohlensäure) in Methanol-Methyl-Alkohol umwandeln. Dieses grüne Methanol ist in der Lage, alle bisherigen fossilen Energieträger ohne große Investitionen in die Infrastruktur zu ersetzen. Die Zusatzkosten für seine Produktion an Ort und Stelle machen sich hundert Mal bezahlt, denn selbst für Transport und Verteilung von Methanol sind alle Voraussetzungen bereits vorhanden: Tankschiffe, Tanklaster, vorhandene Tankbehälter an Tankstellen. Aber auch zur Produktion von Elektrizität und Wärme zur Versorgung der Gebäude, in der chemischen Industrie und allen weiteren Industrie-Sparten, umgesetzt in lokalen Brennstoffzellen oder Kleinkraftwerken – alle Vorrichtungen sind weitgehend vorhanden und müssen nicht mit Milliarden-Investitionen neu errichtet werden – oder wenn, extrem Energie sparend.

Der größte Vorteil allerdings besteht auch darin, dass diese Produktionsstätten dezentral über den gesamten Globus verteilt werden können, was die heutige Monopolstellung der Länder, die derzeit fossile Energie liefern, auflöst. Im Nebeneffekt können überall dort, wo in Mitteleuropa und Amerika bisher die meisten Arbeitsplätze entstanden sind, Entwicklungshilfe auf Augenhöhe geleistet werden. Denn eins ist klar, der extreme Terrorismus hat nur dort eine Chance, wo die Familien nicht einmal ihre eigenen Kinder ernähren können. Also mehrere Fliegen mit einer Klappe.

Ein Kröte muss allerdings geschluckt werden: Woher soll  der für die Produktion aus Wasserstoff notwendige CO2 oder Kohlensäure kommen. Man könnte ihn aus der atmosphärischen Luft gewinnen, aber das ist sehr kostspielig, aber eine Alternative sozusagen CO2-reduzierende Senke aus der Lufthülle, die unseren Globus umschließt.

Viel rationaler wäre allerdings, ihn aus den noch in den nächsten 20 Jahren unentbehrlichen Kraftwerken abzusondern, am besten aus den mit Erdgas betriebenen Kraftwerken. Er könnte mit den gleichen Transportmöglichkeiten, die vorher Methanol geliefert haben, an die Produktionsstätten befördert werden. Das wäre ein intelligentes Recycling von CO2 und würde ein CO2-neutrales Handling mit allen Energieverbrauchern ermöglichen – wohlgemerkt, ohne enorme Investition in die Infrastruktur.

Dieses Konzept liegt so auf der Hand, dass es mich wundert, dass es bisher von den Wissenschaftlern der ganzen Welt noch nicht angedacht wurde.

Lieber Herr Ehlert, vielleicht machen Sie sich als einer der wenigen Politiker, die solche Systeme beurteilen können, die Mühe, dies einmal in Europa zur Diskussion zu stellen.

Übrigens auch eine Energie sparende Elektromobilität, die nicht nur auf mit schweren Batterien betriebene Autos beruht, ist  mit diesem Konzept möglich, alles greift ineinander.

Langfristig würde das auch die unsägliche Abhängigkeit von fossilen Energiequellen aus autoritären Staaten begrenzen und damit dem Frieden dienen.

Mit freundlichen Grüßen
Jean Pütz

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