Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Vor dem Hintergrund zunehmender Wasserknappheit und des Klimawandels sowie der Notwendigkeit den weltweiten CO2 Aussto\u00df zu reduzieren, war es Ziel dieses Projekts Meerwasser dezentral mit einem kosteng\u00fcnstigen mobilen autarken textilen Modul mithilfe von Sonnenenergie zu entsalzen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projektmanagement war agil und die durchgef\u00fchrten Arbeiten erfolgten in enger Abstimmung mit dem Projektpartner TAO und mit Fokus auf eine iterative Entwicklung der Anlagenkomponenten.
\nIm Rahmen des Projektes wurden folgende Arbeitsschritte durchgef\u00fchrt:
\n1. Feinkonzeption der Anlagentechnik, der Einzelsysteme und der Modulbauweise
\n2. Entwicklung der Anlagenkomponenten (transluzente Abdeckung, solarer Absorber, textile Verdunsterstrukturen, Kondensationsfalle)
\n3. Bau von Pr\u00fcfst\u00e4nden, um die Anlagenkomponenten und verwendete Materialien zu testen
\n4. Konzept und Bau eines Funktionsmodells mit 0,5 m\u00b2 Kollektorfl\u00e4che und Evaluierung<\/p>\n
Verwendete Methoden<\/p>\n
Die Verifikation der Anforderungen erfolgt durch:
\nSteigh\u00f6henverfahren nach DIN 53924; Wasseraufnahmekapazit\u00e4t nach DIN 53923;
\nWasseraufnahmegeschwindigkeit durch gravimetrische Sorptionsmessung in Abh\u00e4ngigkeit der Zeit. Bei der Sorptionsmessung wird das zu pr\u00fcfende Fl\u00e4chengebilde senkrecht an einem Stativ h\u00e4ngend mit Salzwasser in einem Becherglas in Ber\u00fchrung gebracht, welches auf einer Waage steht. Die Gewichtsabnahme durch die Wasserentnahme wird in Abh\u00e4ngigkeit der Zeit bestimmt.
\nVerdunstungsgeschwindigkeit durch gravimetrische Sorptionsmessung in Abh\u00e4ngigkeit der Zeit. Dazu wird die Wasseraufnahmegeschwindigkeit eines textilen Fl\u00e4chengebildes bestimmt, welches die maximale Wasseraufnahmekapazit\u00e4t erreicht hat. Bereits verdunstetes Wasser wird dabei vom Textil nachgesaugt. Die Gewichtsabnahme eines verschlossenen Becherglases mit Durchf\u00fchrung \u0096 beispielsweise f\u00fcr einen Docht \u0096 durch Feuchtetransport wird in Abh\u00e4ngigkeit der Zeit bestimmt.
\nSolarstrahlung wurde mittels Pyranometer CM 11 in Verbindung mit einem Datenlogger ALMEMO\u00ae 2590-9 AHLBORN bestimmt. Die Temperaturen wurden mit Thermoelementf\u00fchlern am Datenlogger bestimmt.
\nKondensatbildung wurde gravimetrisch bestimmt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Um die neu entwickelte textile Wasserentsalzungsanlage zu bewerten, wurden zahlreiche Untersuchungen im Labor mit eigens f\u00fcr das Projekt entwickelten Solarpr\u00fcfst\u00e4nden durchgef\u00fchrt. F\u00fcr die Wirkungsweise des Systems ist dabei die Verdunstungsenergie ma\u00dfgeblich in Kombination mit solarthermischer und solarelektrischer Energie. Die Laborergebnisse mit den verschiedenen Demonstrator-Varianten zeigten einen statistisch signifikanten Vorteil der Salzwassertransport und -verdunstung \u00fcber textile Strukturen, die gleichzeitig Sonnenlicht absorbieren in Kombination mit einer meerwassergek\u00fchlten Kondensatfalle und Ventilation.
\nDurch das neu entwickelte Konzept, welches auf Basis der Verdunstung von Meerwasser \u00fcber schwarze Dochte und der Kondensation durch Nutzung des Meeres als W\u00e4rmesenke beruht, konnte die Verdunstungsleistung gegen\u00fcber einer konventionellen Solardestillationsanlage mit einer Leistung von 0,35 kg\/(m\u00b2*h) bei einer Wassertemperatur von 55 \u00b0C und einer Temperatur der transluzenten Abdeckung von 45 \u00b0C deutlich gesteigert werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Projekt wird im M\u00e4rz 2023 auf der Homepage der DITF sowie im Denkendorfer Newsletter ver\u00f6ffentlicht. Des Weiteren ist eine Ver\u00f6ffentlichung in der Zeitschrift Technische Textilien im Jahr 2023 geplant.
\nDar\u00fcber hinaus wurde der Projektstart auf den Internetseiten der TAO ver\u00f6ffentlicht (TAO-Group.de), eine eigene Projektbeschreibung und Ver\u00f6ffentlichung auf den Internetseiten ist f\u00fcr den Januar 2023 geplant.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Rahmen des Projektes wurden die ersten Schritte zur Entwicklung einer autarken solaren textilbasierten Wasserreinigungs- und Entsalzungsanlage vorgestellt. Die Ergebnisse des neu entwickelten Systems zeigten, dass ein solares Reinigungssystem f\u00fcr Salz- und\/oder Schmutzwasser mit Nutzung \u00fcberwiegend textiler Materialien m\u00f6glich und sinnvoll ist. Ein solches System kann flexibel zu Land und zu Wasser zum Einsatz kommen. Dabei kann die Verdunstungsleistung durch den Einsatz von Textilien in Verbindung mit erzwungener Konvektion deutlich gesteigert werden. Eine Kondensation bei m\u00f6glichst geringen Temperaturen \u00fcber eine gek\u00fchlte Kondensatfalle ist effektiv und kann auch mittels solarelektrischer Energie erreicht werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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