Wasser – Flüssiges Gold

Es gibt aber auch Situationen, da hilft die beste stationäre Wasseraufbereitungstechnologie nicht weiter. Dann kommt PAUL² ins Spiel. PAUL rettet Leben. Er wiegt nur ca. 20 kg, braucht keinen Strom und kann leicht transportiert und problemlos von jedem gehandhabt werden. Der Name PAUL steht für Portable Aqua Unit for Lifesaving. Es handelt sich um ein tragbares Trinkwasseraufbereitungssystem in Form eines Rucksacks, entwickelt von der Universität Kassel. Das Prinzip ist einfach: oben wird verschmutztes Wasser eingefüllt, am Auslasshahn kann nach kurzer Zeit trinkbares Wasser entnommen werden. PAUL kann so bis zu 1.200 Liter Wasser täglich filtern und damit ca. 400 Menschen versorgen. Eine Filtermembran in PAUL verfügt über mikroskopisch kleine Öffnungen, die die meisten Bakterien herausfiltert, wie z. B. auch Cholerabakterien. Der Wasserrucksack beseitigt 99 Prozent aller Krankheitserreger. Ärzte ohne Grenzen und andere Hilfsorganisationen wenden PAUL mit Erfolg in Krisengebieten an, wenn die Trinkwasserversorgung zusammengebrochen ist.

So viele Innovationsaktivitäten auf dem Gebiet der Wasseraufbereitung sind bemerkenswert. Da stellt sich die Frage, ob ein gestiegener Bedarf an sauberem Wasser hinter dem Ganzen steckt. Wie steht es um die Wasserversorgung der Menschen?

Wetterextreme nehmen zu – entweder zu wenig Wasser oder zu viel Wasser

Die Oberfläche der Erde ist zu 2/3 mit Wasser bedeckt. Scheinbar gibt es also Wasser im Überfluss, doch nur ein Bruchteil (2,5%) des Wasservorkommens auf der Erde ist Süßwasser und damit als Trinkwasser geeignet. Der große Rest ist Meerwasser (Salzwasser) und nicht für den direkten Verzehr geeignet. Der Vorrat an Süßwasser auf der Erde ist konstant, aber sehr ungleich verteilt. In Nordafrika, im Nahen Osten und in Teilen Asiens herrscht schon jetzt akuter Wassermangel. Seit einigen Jahren verstärkt sich auch der Wassermangel im Südwesten der USA, wie aktuelle Medienberichte nachdrücklich bestätigen³.

Bevölkerungswachstum, intensive Bewässerung in der Landwirtschaft und ein erhöhter Wasserverbrauch pro Kopf sowie klimabedingte Veränderungen der Niederschlagsmenge führen in vielen Regionen zu einer fortschreitenden Wasserverknappung. Auf der anderen Seite nehmen Extremwettersituationen zu. Auch Überschwemmungen, durch Starkregen oder etwa Tsunamis verursacht, führen zu einer Verschmutzung des Trinkwassers. Wasser wird als der Rohstoff des 21. Jahrhunderts bezeichnet – das flüssige Gold. Umso erstaunlicher ist der achtlose Umgang mit Wasser in vielen Teilen der Welt: Wertvolles Trinkwasser wird verunreinigt durch Industrieabwässer, Müll, Überdüngung und Fäkalien – dieses verschmutze Wasser ist nicht mehr als Trinkwasser zu gebrauchen. Es macht die Menschen krank, die davon trinken. Sauberes Wasser wird immer mehr zur Mangelware.

Wo ein Mangel ist, ist auch ein Markt?

Wir stellten uns die Frage: Führt der kontinuierlich steigende Mangel an sauberem Trinkwasser zu erhöhten Innovationanstrengungen auf diesem Gebiet? Eine präzise Antwort auf diese Frage liefert eine Patentrecherche, da sich das Innovationsniveau konsequenterweise in den Zahlen für Patentanmeldungen widerspiegelt. Mit den Premium-Patentdatenbanken von STN InternationalSM⁴ , dem weltweit führenden Online-Service für wissenschafts- und Patentinformation von FIZ Karlsruhe, können wir mit Hilfe des hochentwickelten Recherchesystems präzise Faktenrecherchen durchführen, die den Stand der Technik anhand von Patentinformationen wiedergeben. Und tatsächlich können wir oben gestellte Frage mit Hilfe einer Patentrecherche in STN International beantworten. Die nachfolgende Graphik dokumentiert einen deutlichen Aufwärtstrend bei Patentpublikationen im Bereich der Wasseraufbereitung in den Jahren 2004 bis 2013. Für 2014 liegen die finalen Anmeldezahlen noch nicht vor, sie werden aber voraussichtlich auf ähnlich hohem Niveau wie 2013 sein.

Die technische Reinigung von Schmutzwasser und dessen Aufbereitung zu Trinkwasser soll das leisten, was im natürlichen Wasserkreislauf nicht mehr richtig funktioniert. Regierungen und Länder, die ihre Bevölkerung nicht oder nur unzureichend mit sauberem Wasser versorgen können, werden zukünftig vermehrt diese Technologien einkaufen müssen, um gewaltsame Auseinandersetzungen um sauberes Wasser zu verhindern. Wassermangel kann laut dem earth security index⁵ zur politischen Destabilisierung einer Region führen, mit dem hohen Risiko einer militärischen Auseinandersetzung um das knappe Trinkwasser. Durch diesen Druck entsteht hier ein wachsender Markt für technische Lösungen der Wasseraufbereitung und Trinkwassergewinnung. Dabei sind die Verfahren vielfältig: Es gibt biologische, physikalische, chemische und membranbasierte Verfahren, um Wasser aufzubereiten. Zu den Verfahren gehört auch die Meerwasserentsalzung.