MEWAC-Forschungsprojekte liefern praxisorientierte Lösungen gegen Wasserknappheit im Mittleren Osten
Nach rund drei Jahren laufen vier Kooperationsprojekte der Fördermaßnahme MEWAC aus. Forschende aus Deutschland und dem Mittleren Osten entwickelten dabei vielversprechende Ansätze für neue Wassertechnologien. Auf der Abschlusskonferenz betonten die Projektvertreter das hohe Potenzial für die Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis, um so die Lebens- und Wirtschaftsperspektiven in der Region zu verbessern.
Die Staaten des Mittleren Ostens gehören zu den weltweit am stärksten von Wasserstress betroffen Gebieten. Ein sehr hoher Prozentsatz der verfügbaren Wasserressourcen wird bereits genutzt, und insbesondere die Grundwasservorkommen könnten bei den aktuellen Entnahmeraten in wenigen Jahrzehnten weitgehend aufgebraucht sein. Um die zunehmende Wasserknappheit zu bewältigen, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) seit 2021 mit der Maßnahme MEWAC grenzüberschreitende Wasserforschungsprojekte in der Region in zwei Modulen.
Beteiligte von vier Projekten aus Modul B stellten ihre Forschungsergebnisse am 4. Dezember auf der Abschlusskonferenz in Bonn vor. Untersucht wurden neuartige Ansätze zur künstlichen Grundwasseranreicherung, zur Wiederverwendung von Minenabwässern und zur Wasserentsalzung. Erste praktische Anwendungen der Technologien haben ihre Praxistauglichkeit bewiesen und gezeigt, dass sie großes Potenzial für den Einsatz in der Region haben. Um lokale Fachkräfte dafür zu schulen, haben die an den Projekten beteiligten Universitäten zahlreiche Austauschformate initiiert. Entscheidend ist nun, die Ansätze weiterzuentwickeln und zur Marktreife zu bringen, um die Wassersituation im Nahen und Mittleren Osten nachhaltig zu verbessern.
Innovationen für die Wasserentsalzung, Wiederverwendung von Minenabwässern und zur Grundwasseranreicherung
Konkrete Gespräche für die Vermarktung eines neuen Verfahrens zur Entsalzung von Brackwasser führt beispielsweise das Projekt HighRec. Die Technologie arbeitet mit geschlossenen Kreisläufen und verringert die Menge der anfallenden giftigen Salzlauge – der Sole – im Vergleich zu Konkurrenzverfahren erheblich. Sie kann sich leicht an schwankende Salzkonzentrationen im Zulaufwasser anpassen. Dies verlängert auch die Lebensdauer von Anlagen. Für Länder im Nahen und Mittleren Osten, die einen Großteil ihres Wasserbedarfs über die Entsalzung von Meer- und salzhaltigem Grundwasser decken, ist ein solches Verfahren von großem Interesse. Eine solarbetriebene Demonstrationsanlage läuft bereits auf einem Landwirtschaftsbetrieb in Katar.
Einen völlig neuen Ansatz bei der Wasserentsalzung verfolgt das Projekt HydroDeSal. Zum Einsatz kommen hierbei spezielle Gele, die temperaturabhängig ihre Form verändern können und dabei Wasser aufnehmen oder abgeben. Bei moderaten Temperaturen von unter 30 Grad Celsius saugen sich diese thermosensiblen Gele mit Salzwasser voll. Steigt die Temperatur auf über 40 Grad Celsius, schrumpft das Material wieder und das Wasser wird herausgepresst, während das Salz im Gel zurückbleibt. Die Gele können die natürlichen Temperaturschwankungen des Tag-Nach-Zyklus für die Aufnahme und Abgabe von Wasser nutzen. Zusätzliche Energie ist dafür nach derzeitigem Kenntnisstand nicht notwendig. Ein weiterer großer Vorteil ist, dass sich die Entsalzungsmethode in einer sehr kompakten, etwa kühlschrankgroßen, Anlage umsetzen ließe und somit auch für kleine Siedlungen und Privatleute erschwinglich wäre. Ob sich der neue Ansatz auch praktisch in den potenziellen Einsatzregionen bewährt, sollen weitere Forschungen zeigen. Dafür sucht das Projekt nach Investoren aus der Wirtschaft.
Gute wirtschaftliche Verwertungsperspektiven rechnen sich auch die Partner des Projekts MiningWater für ihre Technologie zur Aufbereitung von Abwässern aus Phosphorminen aus. Mit der im Vorhaben entwickelten Anlage können die jordanischen Minenbetreiber etwa 50 Prozent des beim Phosphatabbau eingesetzten Frischwassers zurückgewinnen und in den Produktionskreislauf zurückführen. Konkret könnten damit fast 160.000 Kubikmeter Wasser pro Jahr an einer Mine eingespart werden. Zusätzlich könnte durch die Kreislaufwirtschaft die Phosphatausbeute deutlich erhöht werden.
Ein erstes Verwertungsprodukt aus dem Projekt FEMAR liegt in Form einer App vor, die Entscheider bei der Planung von Anlagen zur künstlichen Grundwasseranreicherung unterstützt. Damit kann beispielsweise stark mit Abwässern belastetes Flusswasser so aufbereitet werden, dass es für die landwirtschaftliche Bewässerung verwendet werden kann. Gleichzeitig wird die Menge des verfügbaren Grundwassers erhöht. Gute Ergebnisse mit der künstliche Grundwasseranreicherung haben die Forschenden in drei Flusseinzugsgebieten in Jordanien, Syrien und dem Libanon erzielt. Um den Einsatz der Technologien nach Projektende voranzutreiben, hat das Projekt durch verschiedene Weiterbildungsangebote die Grundlagen für die Qualifizierung lokaler Fachleute gelegt.
Weitere Informationen und Ergebnisse der MEWAC-Forschungsprojekte Modul B, fasst der Tagungsband zur Abschlusskonferenz zusammen.