Der weltweite Wasserverbrauch wird sich bis 2030 verdoppeln. Doch schon heute haben weltweit 2,1 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Aktuelle Lösungen auf Basis der Photovoltaik (PV) erlauben auch in entlegenen, netzfernen Gegenden den Transport, die Entsalzung oder Desinfektion von Wasser. Die Sonderschau „Water for the World“ zeigt vielfältige Lösungen für die PV-basierte Trinkwasserversorgung – vom 15. – 17. Mai 2019 auf der Intersolar Europe, der weltweit führenden Fachmesse für die Solarwirtschaft in München.
Laut dem UN-Weltwasserbericht 2018 haben weltweit 2,1 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser und 3,6 Milliarden Menschen (fast die Hälfte der Weltbevölkerung) leben in Gebieten, die mindestens einen Monat pro Jahr von Wassermangel bedroht sind. Bis 2050 werden es Prognosen zufolge aufgrund des Klimawandels sowie des Bevölkerungswachstums bis zu 5,7 Milliarden Menschen sein. Die UN rechnen damit, dass sich der weltweite Wasserbrauch aufgrund des Klimawandels und des Bevölkerungswachstums bis 2030 verdoppeln wird. Im „Global Risks Report“ des Word Economic Forums rangiert Wasser innerhalb der vergangenen acht Jahre innerhalb der 5 Top-Risiken.
Herausforderungen sind also weltweit eine nachhaltigere Wasserbewirtschaftung, ein effizienterer Umgang mit Wasser, eine gerechtere Verteilung sowie eine möglichst dekarbonisierte Wassergewinnung und Wasseraufbereitung als Teil globaler Klimaschutzbemühungen.
Wasseraufbereitung und Transport mit Solarstrom
Interessante Möglichkeiten bieten PV-gestützte Systeme auch bei der Entsalzung von Brack- und Meerwasser – beispielsweise durch das physikalische Verfahren der „Umkehrosmose“. So wurde jüngst im südafrikanischen Küstenort Witsand eine Anlage in Betrieb genommen, die im Inselbetrieb rein solar oder gekoppelt mit dem örtlichen Versorgungsnetz betrieben werden kann und allein über die 66 Kilowatt starke PV-Anlage täglich circa 100 Kubikmeter sauberes Wasser erzeugt.
Im EU-Projekt „REvivED water“ wird das Elektrodialyseverfahren zur Entsalzung von Meer- und Brackwasser getestet. Zehn Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus sechs europäischen Ländern arbeiten dabei zusammen. Aber auch Systeme zur Wasserdesinfektion können mit Solarstrom betrieben werden. Auf dem Markt sind vor allem netzunabhängige Anlagen, die Wasser mit einer Kombination aus UV-Desinfektion und Solarenergie aufarbeiten.
Ein weiterer wichtiger Lösungsansatz sind solarbetriebene Pumpsysteme zur Trinkwasserversorgung oder zur landwirtschaftlichen Bewässerung in sonnenreichen, wasserarmen ländlichen Regionen. Die Solarpumpen werden meist Off-Grid betrieben, teils auch mit dem allgemeinen Versorgungsnetz gekoppelt oder als Teil eines erneuerbar gestützten Mini-Grids. Laut Joachim Went, Projektleiter beim Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE, gibt es bei PV-Pumpsystemen mittlerweile „weltweit einen recht großen Markt“. PV-Pumpsysteme seien „eine ausgereifte Technik“, vor allem für Systeme bis zu einer Größenordnung von 5 Kilowatt (kW). Die immer kostengünstigere Photovoltaik bietet hierfür vielfältige Möglichkeiten.
Im Rahmen der Sonderschau „Water for the World“ in Halle B3 an Stand B3.151 der Intersolar Europe erfahren Interessierte alles über die aktuellen Lösungen der Branche. Partner der Sonderschau sind die Firmen Raach Solar GmbH und Grundfos GmbH. Sie zeigen ein mit Photovoltaikstrom versorgtes autonomes Wasserwerk, das überall dort aufgestellt werden kann, wo es keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser gibt. Das Photovoltaik Wasserwerk besteht aus folgenden Komponenten: Wasserförderung, Wasseraufbereitung und Reinigung, Speicherung, Wasserverteilung und Wassermanagement. Durch die Nutzung des intelligenten Prepayment Wasserzählers AQtap entscheidet der Kunde selbst, wieviel Wasser er verbraucht und bezahlt nur nach Bedarf. Gerade für Nichtregierungsorganisationen (NGO), kommunale Wasserversorger aber auch als Geschäftsmodell eine sehr interessante Anwendung von Photovoltaik + Wasser.