Über das Wasser-Management in Trockengebieten: Saudi Arabien

Wasser-Management in Saudi Arabien – also bei einem Land, dass im Grunde fast ausschließlich aus Wüste besteht, dort stellt die Wasserversorgung ein Länder typisches Problem dar.  Und da Saudi-Arabien über keine nennenswerten Seen oder Flüsse verfügt, muss das Wasser für alle denkbaren Verwendungen aus anderen Quellen kommen. Auch wenn das Wasser nur der Verschwendung dienen soll.

Arides Klima

Arides Klima ist definiert als ein Klima, dessen mittlere jährliche Verdunstung, die mittlere jährliche Niederschlagsmenge übersteigt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, sobald die Verdunstung höher ist als der Niederschlag, spricht man von aridem Klima.

Typische Merkmale arider Gebiete ist ihre „Abflusslosigkeit“, was bedeutet, dass z.B. die Flüsse auf ihrem Weg verdunsten oder in Seen enden, die keinen Abfluss zum Meer haben. Ein weiterer Punkt von ariden Gebieten ist die große Häufigkeit von Salzböden, weil die Niederschläge nicht ausreichen, um die bei der Verwitterung sich bildenden Salze ins Meer hinauszuschwemmen. Ja … das Salz in den Weltmeeren stammt von den Kontinenten und wurde über Jahrmillionen dank unzähliger Flüsse in die Ozeane gespült.

Man unterscheidet zudem noch in Regen- und Dürrezeit. Woraus sich schließlich 4 verschiedene Gebiete ergeben:

a) arides Gebiet mit Winterregen und einer Sommerdürrezeit

b) arides Gebiet mit Sommerregen und einer Winterdürrezeit

c) arides Gebiet mit zwei Regenzeiten oder ohne bestimmte Regenzeit

d) extrem arides Gebiet mit episodischem Regen oder regenlos

Extreme aride Klima Gebiete werden hiermit schlicht & einfach Wüste genannt.

Somit dürfte sich Saudi Arabien am Punkt d) also dem letztgenannten Extremen ariden Klima befinden & man sollte eigentlich meinen, dass dieses Land einen Besonderen Blick auf ihr Wasser-Management besitzen sollte. Den hat dieses Land auch, jedoch Sinnbildlich ausgedrückt in einer oftmals Erblindeten art & weise.

In solchen Gebieten kommt es zwar selten zu Regenfällen, wenn aber mal richtig regen fällt, dann meist derart heftig, dass der Harte und verdichtete Boden die Wassermassen, welche zudem in sehr kurzer Zeit von Himmel fallen, nicht mehr aufnehmen kann.

Vielmehr sammelt sich das Niederschlagswasser in Wadis, in denen es abgeführt wird. Das Auffangen und Speichern dieses Wassers ist für die Wasserversorgung der Saudis von Bedeutung. Und es wurden entlang der Abflussbahnen zahlreiche Staudämme errichtet, um dieses Regenwasser einzufangen.

Die Gesamte Staukapazität der Saudis erhöhte sich zwischen dem Jahr 2005 & 2010 von 0,84 Mrd. m³ auf 1,64 Mrd. m³ Wasser. Das Stauvolumen soll allerdings auf 2,5 Mrd. m³ ausgebaut werden – zumindest Plante man dies. Leider sind verlässlichere Daten schwer zu finden und ich musste mich für diesen Artikel mit Zahlen aus dem Jahr 2015 begnügen. Aber immerhin … Allerdings kommt es durch große, offene Stauseeflächen zu einer Verdunstung, die ihrerseits dazu führt, dass das Aufgefangene Wasser stark dezimiert wird. Zum Problem des wenigen Wassers gesellt sich also noch die Verdunstung von Wasser.

Dieses Falschfarben-Bild vom europäischen Satelliten Sentinel-2A zeigt, wie Saudi-Arabiens Wüste für die Landwirtschaft genutzt wird. Die Kreise kommen von einem zentralen Schwenkbewässerungssystem, wo die lange Wasserleitung um einen Brunnen in der Mitte rotiert. [Download]

Man kann also schon mal festhalten, dass jenes Wasser welches vom Himmel fällt (falls es überhaupt regnen sollte) den Saudis nicht reichen wird. Nebenbei bemerkt ein Land mit ca. 30 Mio. Einwohnern und einer Fläche von etwa 2.149.690 km². Zum vergleich: die Fläche von Deutschland beträgt etwa  357.385,71 km² – somit sind wir ein kleinen wenig kleiner als diese Wüste.

Allerdings hat auch ein Wüstenstaat mal glück, und nein, ich meine nicht das Öl was die Saudis unter der Erde gefunden haben – sondern eine etwa 500 km³ große Grundwasserlinse die zu einer der größten Grundwasserspeicher der Erde zählt. Mittlerweile allerdings, so schätzt man derzeit, im Jahre 2020 leer gepumpt sein könnte. Ich hatte gerade was von Glück erzählt – oder ? Ich muss mich wohl Korrigieren: Es sollte besser heißen: Manchmal hat auch ein Wüstenstaat nicht mehr alle Nadeln an der Tanne. Warum, dass erfahren wir noch …

Wasserquellen

[Fossiles Grundwasser und Meerwasserentsalzung]

Das lässt sich daran erkennen, wenn man mal einem Herrn Bernd Kordes zuhört, und was dieser Mann, Beruflich bei Lahmeyer International tätig, einem deutschen Unternehmen, das sich vornehmlich im arabischen Raum mit Wassermanagement beschäftigt, über die Saudis & ihren Umgang mit Wasser zu sagen hat, Zitat:

„Es gibt im arabischen Raum Städte, in denen bis zu 65 Prozent des Wassers, das in die Leitungen gepumpt wird, im Netz versickert. Für die wohlhabenden Länder müsse es selbstverständlich werden, das Abwasser zu verwerten. Es gebe gute Konzepte, wie man Wasser aus den Sanitäranlagen wieder aufbereiten und für alle Zwecke, außer als Trinkwasser, weiter verwenden könne.“

Das ist allerdings noch Kindergarten, wenn man bedenkt, dass mitten in der Wüste, etwa 100 Kilometer südöstlich von Riad der Hauptstadt von Saudi Arabien, die Al-Safi-Molkereifarm zu finden ist. Und was dort abgeht – kann nur mit noch mit Wahnsinn verglichen werden:

Dort herrschen durchschnittlich 40 Grad im Schatten. In den Wellblechhütten und unter Sonnensegeln die Schatten spenden, stehen Holsteinische Friesenkühe und lassen sich duschen …

Ja ! Duschen ! Richtig gelesen !

Das sind Klimaanlagen welche den ganzen Tag, sieben Tage die Woche &  52 Wochen im Jahr kühles Wasser versprühen, um so eine Reduzierung der Temperatur von 40°c auf konstante 26°c zu gewährleisten.

Sieben Melkfließbänder für 50.000 Kühe 250 Melker arbeiten an sieben Melkfließbändern 22 Stunden am Tag. 800.000 Liter Milch liefert die Anlage so pro Tag.

50.000 Milchkühe in der größten Molkerei der Welt Stallananlagen und Laufhöfe soweit das Auge reicht – die lange Dachreihe, die quer durch die Bildmitte läuft, ist „ein“ eigentlicher Stall: 500 Meter lang mit Platz für 1.500 Kühe.

Wasserkühlung bei über 40 Grad Außentemperatur Ab 27 Grad schaltet sich die Sprinkleranlage ein. Ohne Wasserkühlung würden die Milchkühe die Hitze kaum überleben.

Einblick in 500 Meter Kuhstall 1.500 Milchkühe pro Stall – insgesamt stehen 50.000 in der größten Molkerei der Welt in Saudi-Arabien

Futteranlieferung per Radbagger Das Futter für die Anlage wird auf 10.000 Hektar angebaut …

Landwirtschaft in der Wüste Saudi Arabiens..

Landwirtschaft in der Wüste Saudi Arabiens..

Viermal täglich Melken Viermal täglich gehen die Kühe zum ebenfalls wassergekühlten Melkstand.

Einblick in 500-Meter-Kuhstall Rechts und links stehen etwa 750 Milchkühe.

Was nichts anderes bedeutet, als dass den ganzen Tag Wasser zum kühlen von Milchkühen in der Wüste von Saudi Arabien versprüht wird. Die 13.000 Milchkühe, welche in dieser Milchkuh-Anlage ihr trostloses Dasein fristen, geben durch die Dusche somit genauso viel Milch wie Kühe auf den grünen Wiesen Europas. Nur eben mit dem Unterschied, dass diese Kühe in der Arabischen Wüste – wo man von Wassermangel noch nie etwas gehört hat, stehen.

Um sich eine Vorstellung zu machen, wie groß diese Molkerei Tatsächlich ist, muss erwähnt werden, dass die Al-Safi-Farm 1998 im Guiness-Buch der Rekorde als größte Molkereifarm der Welt eingetragen war.

Zu diesem Rekord kommt allerdings ein Negativ- Rekord, denn pro Liter Milch werden in etwa 3.500 Liter Wasser benötigt ! 

Doch das ist noch nicht das ende der Fahnenstange, denn neben der Kühlung der Kühe wird nämlich vor allem Wasser für den Anbau von Futtergras in der Wüste benötigt.

Die Brunnen sind teilweise 2.000 Meter tief, um noch die letzten Reste des Grundwassers anzuzapfen. Die Anbaufläche von 67 Quadratkilometern wurde sogar schon in eine andere Region verlagert, in der es noch Wasserreserven gibt.

Es wird sogar mit dem Gedanken gespielt, entsalztes Wasser aus dem 360 Kilometer entfernten Dammam heranzuholen, um das Futtergras anzubauen, denn  in dem ölreichen Land sind die Energiekosten sowie die Lohnkosten niedrig.

Paradoxerweise kostet die Milch der Al-Safi-Farm für den Endverbraucher im Laden genauso viel wie importierte Milch !

Dieses Falschfarbenbild vom Sentinel-2A-Satelliten zeigt landwirtschaftliche Strukturen in der Nähe von Tubarjal in Saudi-Arabien. Die Kreise kommen von einem zentralen Schwenkbewässerungssystem, bei dem die lange Wasserleitung um einen Brunnen in der Mitte rotiert. [Download]

Dennoch setzten die Saudis weiterhin auf den Ausbau einer im großen Stil betriebenen Agrarwirtschaft und produziert zum Beispiel auch Weizen über den Eigenbedarf hinaus. Die folgen hierbei sind eine Bodenversalzung und eine (erneute) Grundwasserabsenkung aufgrund zu großer Entnahme des Grundwassers, sowie Sandverwehungen.

Hinzu kommen Produktionskosten, die so hoch sind, dass Importe billiger wären.

Nochmal:

Die Produktionskosten um z.B. Weizen für den Export anzubauen, sind höher, als wenn der Weizen Importiert werden würde! Dennoch wird dieser ganze Aufwand, die Grundwasserabsenkung usw. in kauf genommen – obschon es Wirtschaftlich aber vor allem: Umwelt-Technisch Nachhaltiger wäre, zu Importieren. So ein Kunststück muss man erst mal hinbekommen.

Scheinbar sind die Saudis nicht besonders Helle in der Birne, denn wenn man über eine Landwirtschaftliche Wirtschaftlichkeit in Trockengebieten nachdenkt ist das dominierende Prinzip jeglicher Nutzbarkeit schlicht und einfach das unkalkulierbare Auftreten von Niederschlag.

Erst wenn eine Zyklische Wasserversorgung (auch wenn sie sehr bescheiden ausfällt) auf Natürliche weise gewährleistet ist, erst dann kann man anfangen darüber nachzudenken, ob eine Wirtschaftliche Nutzung in der Landwirtschaft möglich ist. Und in welchem ausmaß.

Fakt ist: Der Mensch muss & musste sich seid jeher entweder den Umständen der Natur anpassen, um aus einer solch trockenen Landschaft landwirtschaftliche Produkte zu gewinnen, etwa durch „Nomadismus“ oder „Oasenwirtschaft“, oder er versucht(e), die ariden Gebiete mit Wasser zu versorgen, welches dann allerdings von sehr weit her geholt werden muss. Also oftmals so Kostenintensiv ist – das der Tatsächliche Nutzen in keinem Verhältnis mehr steht zu den Kosten. Mal ganz abgesehen von den Schäden, die an der Kargen Wasserverfügbarkeit entstehen können. Somit lassen sich die zukünftigen Probleme der Saudis im Grunde mittels eines Satzes voraussagen:

Sie Exportieren Kohlenwasserstoff – und Importieren dafür Kohlenhydrate & H2O. 

Meerwasserentsalzungsanlagen

Auch das will ich noch erwähnt haben, da diese Anlagen verglichen mit den anderen Methoden fast schon vernünftig erscheinen. Jedoch kommt es hier darauf an, was für ein System man nutzt. Es gibt Anlagen die ein sogenanntes thermisches Verfahren nutzen, und Meerwasser verdampfen. 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.

Eine weitere Möglichkeit Meerwasser zu entsalzen wäre das Membranverfahren. Hierbei 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.

Zudem gibt es soweit ich weiß noch ein Osmose-Verfahren. Welches vor allem auf Schiffen angewendet wird. Funktionsweise:

Bei zwei Salzlösungen unterschiedlicher Konzentration, die durch eine halbdurchlässige, semipermeable Membran getrennt sind, findet ein Transport des Wassers von der niedrig- zur hochkonzentrierten Seite statt. Dabei steigt das Flüssigkeitsniveau auf der Seite hoher Konzentration an. Dieser Transport erfolgt so lange, bis ein Gleichgewichtszustand zustande gekommen ist. Der sich durch diesen Gleichgewichtszustand ergebende Höhenunterschied beider Flüssigkeitspegel entspricht der Differenz der „Osmotischen Drücke“ – bei der Lösungen Wirkt auf die Lösung mit der höheren Konzentration ein äußerer Druck, der größer ist als der osmotische Druck:

Kehrt man diesen Vorgang durch Ausübung von Druck um, fließt das Lösungsmittel durch die Membran von der hoch- zur niedrigkonzentrierten salzarmen Seite. Diesen Vorgang nennt man Umkehrosmose. In Anlagen zur Wasseraufbereitung übt eine Pumpe diesen Druck auf das salzhaltige Meerwasser aus, wodurch die Wassermoleküle durch die semi-permeable halbdurchlässige Membran gepresst werden.

Dadurch entsteht ein Reinwasser-Permeat aus dem die meisten gelösten Salze, organischen Bestandteile, Bakterien und Schwebstoffe aufgrund des feinen Filtercharakteristikums entfernt wurden. Das mit diesen ungewünschten Stoffen angereicherte zurückbleibende Wasser wird als Konzentrat bezeichnet und über Bord geleitet. Das Permeat wird je nach Anlagentyp oft noch nachbehandelt, bevor es als Trinkwasser genutzt wird.

Welches der hier genannten Systeme nun das vernünftigste wäre, kann ich nicht beurteilen. Allerdings erscheint mir die Methode der Umkehr-Osmose doch als die brauchbarste. Schon deswegen, da sie verglichen mit den anderen 2 mit weniger Energie auskommt. Und Meerwasserentsalzungsanlagen sind ja nicht gerade dafür bekannt Energie sparsam zu Arbeiten.

Man könnte diese Meerwasserentsalzungsanlagen natürlich auch mit der besten, nahezu unerschöpflichen sowie auch einzig brauchbaren Landeseigenen Ressource betreiben: Der Kraft der Sonne. Aber wozu sich die mühe machen, wenn man es sich dank des Öl´s auch so leisten kann ?

Ach ja, eins noch:

Etwa ein Viertel der weltweiten Meerwasserentsalzungsanlagen befinden sich in:

Saudi-Arabien … !

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Quellennachweise:

• Landwirtschaft in Trockengebieten
• Die Wüsten Arabiens
• Herkunft des Wassers für die Landwirtschaft in Saudi-Arabien
• Wassermanagement in arabischen Staaten
• Die Schlimmsten Wassersünden
• Space in Images 
• Meerwasserentsalzung durch Umkehrosmose
  

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  © Alpha Rocking

PS:

Es gibt vieles was die Saudis nicht in die reihe bekommen. Und was macht man dann, wenn man auf Wasser in einer der Wasserärmsten Regionen der Erde eigentlich komplett scheißt? Richtig ! Man entscheidet sich, den Höchsten Wolkenkratzer des Planeten zu Bauen !

So wird dieser Tower, sollte er wie geplant im Jahre 2026 fertiggestellt sein, ganze 200 Stockwerke & 1007 Meter hoch die zu einem Turm errichteten Kapazitäten einer größeren Stadt benötigen. Zusätzlich zu den Kapazitäten, die die Stadt um den „Jeddah Tower“ beansprucht, welche noch hinzugebaut wird. 

Und somit wird auch dass, was die Saudis am allerliebsten haben wieder eine Rolle spielen:

! WASSER !

 

Jeddah Tower