PRODUKTENTSCHEIDUNGSPROZESS

In der Ideenfindungsphase wurden mittels Brainstorming verschiedenste Ideen gesammelt. Unter anderem auch die Idee einer Entsalzungsanlage, für die sich die Projektgruppe letztendlich auch entschieden hat. Es gibt für die Entsalzung von Meerwasser verschiedene Verfahren. In die engere Auswahl der möglichen Verfahren gelangten die Umkehrosmose und das Verdampfungs-/Kondensationsverfahren. Diese wurden auf Umsetzbarkeit, Wirtschaftlichkeit, ingenieurwissenschaftlichen Anspruch und autarken Betrieb untersucht.

Dadurch fiel die Wahl auf das Prinzip der Umkehrosmose, bei dem Salzwasser mit hohem Druck auf eine semipermeable Membran gepresst wird, wobei nur Süßwasser die Membran passieren kann. Problematisch bei diesem Verfahren ist, dass die Umkehrosmose von Meerwasser erst ab einem Druck von circa 55 bar stattfinden kann. Damit richtete sich der Fokus vor allem auf die Druckerzeugung. Hinzu kommt, dass nur circa zehn Prozent des unter Druck stehenden Meerwassers entsalzt werden kann. Daher muss neben dem hohen Druck auch eine ausreichende Durchflussmenge gewährleistet sein.

Um die Autarkie zu gewährleisten, soll die Anlage allein durch menschliche Kraft betrieben werden können. Zuerst wurde angedacht über einen Generator Strom zu erzeugen, um damit die Pumpe anzutreiben. Zwangsläufig anfallende Wirkungsgradverluste durch den Generator und den E-Motor können durch die Wahl eines rein mechanischen Konzeptes reduziert werden.

In die engere Auswahl möglicher Pumpentypen kamen drei unterschiedliche Prinzipien:


Für unsere Anwendung eignet sich die Kolbenpumpe am besten. Kolbenpumpen ermöglichen eine handliche und gewichtssparende Bauweise und können ohne zwischengeschaltetes Getriebe direkt betrieben werden. Um die Wirtschaftlichkeit weiter zu erhöhen, entschied man sich für den Einsatz von gleich zwei Pumpen. Über besonders lange Hebelarme kann kraftsparend gepumpt werden, wodurch es möglich wird, den geforderten Druck sowie eine ausreichende Durchflussmenge zu erzeugen.

Nach der theoretischen Berechnung ist mit diesem Pumpenkonzept die Produktion von mindestens 5l Frischwasser pro Stunde möglich, wenn die Anlage von zwei Personen betrieben wird. Dabei werden unter einer durchschnittlichen Belastung von etwa vierzig Watt pro Person, insgesamt fünzig Liter Salzwasser auf den geforderten Druck von 55 Bar gebracht.

Der Entscheidungsbaum