Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuartiges Gewächshaus liefert Kondenswasser für die Stadtversorgung

09.02.2009
Forscher der TU Berlin entwickeln neue Ideen für nachhaltiges Wassermanagement in Marokko

Die in den 70er Jahren entfachte grüne Revolution bildet auch heute noch die Basis der Welternährung. Die damals eingeführte landwirtschaftliche Effizienzsteigerung basierte auf dem Einsatz von Landmaschinen, auf der Verwendung von Pestiziden und industriellen Düngemitteln sowie in Trockengebieten auf unterschiedlichen Bewässerungstechnologien.

Bei fortlaufendem Bevölkerungswachstum zeigen sich aber auch zunehmend die Grenzen dieser Methoden in Form einer erhöhten Abhängigkeit vom Öl, in zunehmend knapper werdenden Düngemittelmärkten sowie insbesondere in dramatisch steigenden Wasserkrisen und Wassernotständen.

In Deutschland kommt das Wasser aus dem Hahn und scheint schier unerschöpflich vorhanden zu sein. In Nordafrika ist Wasser ein kostbares Gut. Gibt es Möglichkeiten, die hohe Effizienz der Landwirtschaft durch neue, nachhaltige Technologien aufrecht zu erhalten oder sogar auszuweiten? Das von der Europäischen Union mit 400 000 Euro geförderte Forschungsprojekt "Cycler Support" beschäftigte sich genau mit den Details der Umsetzung. Dr.-Ing. Martin Buchholz, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen der Technischen Universität Berlin, hat das Projekt koordiniert, dessen Abschlussbericht jetzt vorliegt.

Eine Schlüsseltechnologie für den effizienten Nahrungsmittelanbau in Trockengebieten bilden unterschiedliche neue, teilweise geschlossene Gewächshaussysteme. In ihnen wird das von Pflanzen verdunstete Wasser über Kondensation zurückgehalten, CO2 als Pflanzennährstoff zugeführt, Schadinsekten werden ausgesperrt. Gemeinsam mit Wissenschaftlern aus Tunesien, Marokko und Italien hat Buchholz seit November 2006 diese Technologien untersucht und verglichen. Die Gruppe ist der Frage gefolgt, wie die Nahrungsmittelerzeugung im Umland von Städten in urbane Wasser- und Stoffkreisläufe eingebettet werden kann. Aus der Stadt kommen dabei Pflanzennährstoffe und fruchtbare Pflanzsubstrate über den Strom des Abwassers und der organischen Abfälle, während aus der Landschaft Nahrungsmittel und sauberes Trinkwasser bereitgestellt werden.

Wie Wasser möglichst sparsam und effizient eingesetzt, gereinigt und wieder verwendet werden kann, war eine Schlüsselfrage in dem Projekt. Dabei prüften die Forscher, in welcher Form sogenanntes Grauwasser (nicht durch Fäkalien verschmutztes Brauchwasser) für die Bewässerung in geschlossenen Systemen eingesetzt und dabei gereinigt werden kann. "In Trockengebieten wird das meiste Wasser in der Landwirtschaft verbraucht", sagt Buchholz. "Indem man unkonventionelle Wasserquellen aus urbanen Gebieten für die Bewässerung in geschlossenen Gewächshäusern nutzt, erhält man durch Kondensation in den Gewächshäusern sehr reines Wasser", erläutert er. Das wiederum könnte wieder der Stadt zugeführt werden. Gleichzeitig erlauben es geschlossene Gewächshäuser, das für das Wachstum der Pflanzen nötige Kohlendioxid so anzureichern, dass Nutzpflanzen schneller wachsen und - gemessen an der kürzeren Wachstumsperiode - so zusätzlich weniger Wasser benötigen.

Außerdem galt es Methoden zu finden, die preiswert und ressourcenschonend sind. Anstatt teure, industrielle Wärmetauscher zu nutzen, um die erhitzte Gewächshausluft abzukühlen und Kondenswasser zu gewinnen, schlagen die Forscher vor, das Kühlwasser über Reisigbündel zu leiten: So wird die Kontaktoberfläche zwischen Wasser und Luft vergrößert und der Kühlprozess läuft schneller ab. "Außerdem könnte man Gewächshäuser auch mit preiswerten, vor Ort wachsenden Rohstoffen wie etwa Bambus konstruieren", berichtet Martin Buchholz. Der Anbau könnte in den Gewächshäusern als Teil eines belebten Wasserfilters erfolgen, in dem auch Schadstoffe, insbesondere Schwermetalle, durch nicht zum Verzehr vorgesehene Pflanzen aus dem Wasser aufgenommen werden. Auch die Kopplung der neuen Gewächshaustypen mit der Gewinnung von Solarenergie und dem Betrieb von Entsalzungsanlagen in Meeresnähe ist denkbar.

Für die marokkanische Stadt Agadir entwickelten die Wissenschaftler zehn konkrete Vorschläge für Pilotanlagen, um offene Fragen zu beantworten und um die neuen Systeme vor Ort einzuführen. "Rund um Agadir gibt es viele Flächen mit Gewächshäusern, viel Obst wird auch nach Europa exportiert", sagt Buchholz. Problematisch für das Gebiet sei, dass der Grundwasserspiegel stetig sinke und gleichzeitig im Süden Marokkos der Regen aufgrund des Klimawandels bereits über mehrere Jahre hinweg ausbliebe. Es bestehe dringender Handlungsbedarf. "Wir haben als Basis einer Stadtentwicklungsplanung unter anderem auch vorgeschlagen, in welche Richtungen die Stadt sich weiter ausdehnen sollte, um mit geschlossenen Wasserkreisläufen zwischen landwirtschaftlich genutzten Gebieten und urbanen Teilen nachhaltig mit den vorhandenen Ressourcen zu wirtschaften", fasst der TU-Forscher zusammen.

Weitere Informationen erteilen Ihnen gern:

Dr.-Ing. Martin Buchholz, TU Berlin, Fakultät VI Planen Bauen Umwelt, Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen,

Tel.: 030/314-21 820, E-Mail: martin.buchholz@tu-berlin.de,

Prof. Claus Steffan, TU Berlin, Fakultät VI Planen Bauen Umwelt, Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen,

Tel.: 030/314-23301, E-Mail: gte@tu-berlin.de

Dr. Kristina R. Zerges | idw
Weitere Informationen:
http://www.a.tu-berlin.de
http://www.watergy.info
http://www.cycler-support.net

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Mit Urzeitalgen zu gesundem Wasser: Wirtschaftliches Verfahren zur Beseitigung von EDC im Abwasser
27.04.2017 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

nachricht Plastik – nicht nur Müll
26.04.2017 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie