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Infoblatt Herkunft des Wassers für die Landwirtschaft in Saudi-Arabien


Fossiles Grundwasser und Meerwasserentsalzung

In einem Land, das ausschließlich aus Wüste besteht, stellt die Wasserversorgung einer rasant wachsenden Landwirtschaft eine immense Herausforderung dar. Da Saudi-Arabien über keine nennenswerten Seen oder Flüsse verfügt, muss das Wasser aus anderen Quellen stammen.

Oberflächenwasser

Wüstengebiete sind durch Niederschlagsarmut gekennzeichnet. Charakteristisch ist, dass die Niederschläge sehr unregelmäßig fallen. So können nach langjährigen Dürren mehrere Starkregenereignisse kurz hintereinander eintreten. Die dann anfallenden enormen Wassermengen können kaum vom Boden aufgenommen werden, da dessen Oberfläche verhärtet und verdichtet ist. Vielmehr sammelt sich das Niederschlagswasser in Wadis, in denen es rasch abgeführt wird. Das Auffangen und Speichern dieses Wassers ist für die saudi-arabische Wasserversorgung von großer Bedeutung. Daher wurden entlang der Abflussbahnen zahlreiche Staudämme errichtet. Die Gesamt-Staukapazität Saudi-Arabiens erhöhte sich zwischen 2005 und 2010 bereits von 0,84 Mrd. m3 auf 1,64 Mrd. m3 Wasser. Den Planungen zufolge soll das Stauvolumen auf 2,5 Mrd. m3 ausgebaut werden. Durch die großen, offenen Stauseeflächen ist die Verdunstung allerdings immens.

Fossiles Grundwasser

Unter dem trockenen, heißen Wüstenboden Saudi-Arabiens schlummert ein Jahrtausende alter Schatz: Eine ursprünglich etwa 500 km3 große Grundwasserlinse, einer der größten Grundwasserspeicher der Erde. Sie hat sich vor ca. 25.000 Jahren gebildet, als das Klima auf der Arabischen Halbinsel ähnlich warm und niederschlagsreich war wie in den heutigen Savannen. Das Niederschlagswasser versickerte im Boden und sammelte sich in den Hohlräumen zwischen den Sedimentgesteinen. So entstand direkt neben Erdgas- und Erdölfeldern ein weiterer kostbarer Bodenschatz. Aber genauso wie die fossilen Energieträger sind auch die kostbaren Tropfen aus der Eiszeit endlich, da sich die Grundwasservorräte nicht mehr erneuern.

Wasser aus Meerwasserentsalzungsanlagen

Die Technik, durch Verdunsten das Meerwasser zu entsalzen, ist seit Jahrhunderten bekannt. Während früher das Salz das begehrte Gut darstellte, steht heute die Gewinnung von Trinkwasser im Vordergrund. Man unterscheidet zwei grundlegende Verfahren:

Im thermischen Verfahren wird Meerwasser verdampft. Der entstehende Wasserdampf ist frei von Salz. Durch Abkühlen wird er später  wieder zur Kondensation gebracht. Die Verdunstung von Meerwasser ist sehr energieaufwändig. So sind zur Herstellung von 1 m3 Wasser etwa 40 bis 90 kWh nötig. Allerdings wird der produzierte Wasserdampf zum Antreiben von Kraftwerksturbinen verwendet, bevor er wieder kondensiert.

Im Membranverfahren wird unter großem Druck Meerwasser durch synthetische, semipermeable Membranen gepresst. Diese Membranen lassen die Wassermoleküle passieren, sind aber für Salze undurchlässig. Der Energieaufwand zur Herstellung von 1 m3 Wasser beträgt etwa 3,5 kWh. Nachteile dieser Technik sind die begrenzte Lebensdauer der Membranen von 3-7 Jahren und die aufwändige Vorbehandlung des Meerwassers.

Etwa ein Viertel der weltweiten Meerwasserentsalzungsanlagen befinden sich in Saudi-Arabien. Da hier die Energiekosten sehr niedrig sind, dominiert noch das thermische Verfahren. Doch findet allmählich im Zuge eines wachsenden Umweltbewusstseins und aus dem Wissen um die Endlichkeit natürlicher Ressourcen ein Umdenken statt: So nimmt der Anteil des Membranverfahrens zu und zukünftig sollen alle Meerwasserentsalzungsanlagen auf Basis von Sonnenenergie betrieben werden – einer kostenlosen, unerschöpflichen Energieform, die in Saudi-Arabien im Überfluss vorhanden ist.

Derzeit ist der Energiebedarf für die Meerwasserentsalzungsanlagen jedoch noch sehr hoch: Neben den hieraus resultierenden hohen CO2- und Luftschadstoffemissionen steht insbesondere die salzige Restlösung, die als Abfallprodukt bei allen Entsalzungsanlagen anfällt, in der Kritik. Diese enthält zudem betriebsbedingte Chemikalienrückstände sowie korrosionsbedingte Schwermetalle und besitzt eine höhere Temperatur sowie eine andere Dichte als das Meerwasser. Die Restlösung fließt zumeist ungeklärt in das Meer zurück, wo sie Schäden an den empfindlichen marinen Ökosystemen verursacht.



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