Pictures of the Future        Herbst 2008

Innovationsquelle in Singapur

Der Stadtstaat Singapur hat sich als globales Kompetenzzentrum für Wassertechnologie etabliert. Siemens Water Technologies koordiniert von dort seine weltweite Forschung und Entwicklung.

Die Revolution findet in aller Bescheidenheit statt. Das Gebäude in der Toh Guan Road ist ein nüchterner Zweckbau mit schlichter Fassade, reichlich Parkplätzen und einem Foyer, das an ein Gymnasium erinnert. Tatsächlich kommen häufig Schulklassen zu Besuch, doch eigentlich studieren hier andere: Forscher aus aller Welt versammeln sich in Singapurs Waterhub, um Lösungen für eine der großen Aufgaben des 21. Jahrhunderts zu finden: Wie lassen sich alle Menschen der Erde mit sauberem Wasser versorgen – und zwar umweltfreundlich, energieeffizient und kostengünstig?

Antworten bekommt man in der großen Halle am Ende des Gangs, die voller Gerätschaften ist: Netzwerke aus Tanks, Rohren, Schläuchen, neuen Wasser­reinigungstechnologien und blinkenden Analyseinstrumenten. Auf Computer­bildschirmen laufen Daten von Messreihen ein; in einer Ecke schießt eine Laserkamera grüne Blitze durch einen wassergefüllten Glaszylinder. "Wir arbeiten hier an acht Projekten und etwa 20 Prozessen gleichzeitig, von Simulationen der Strömungsdynamik bis zur Weiterentwicklung unserer Membrantechnologie", sagt Rüdiger Knauf, verantwortlich für die Forschung und Entwicklung bei Siemens Water Technologies weltweit. "Die Nachbarhalle haben wir auch schon gemietet, weil es hier bald zu eng wird."

Denn Siemens ist einer der Schlüsselpartner des Waterhub. 2007 hat das Unternehmen hier seine weltweite Zentrale für die Forschung und Entwicklung von Wassertechnologie angesiedelt – auch Corporate Technology hat bereits ein Labor eingerichtet. "In Singapur werden wir unsere Innovationstätigkeiten bündeln und ausbauen", erklärt Chuck Gordon, Geschäftsführer von Siemens Water Technologies. Zu den bestehenden F&E-Aktivitäten an sechs Standorten in den USA, Deutschland und Australien kommt damit ein weiterer hinzu. 25 Wissenschaftler arbeiten derzeit in den neuen Laboren. In den ersten Monaten haben sie bereits zwölf Patente angemeldet. "Unsere Pläne waren von Anfang an ehrgeizig", sagt Knauf, Leiter des neuen Zentrums. "Aber wir wachsen hier schneller als erwartet."

Reines Nass für Singapur. Das ist kein Zufall. Singapurs Regierung hat es geschafft, der weltweiten Forschung in der Wasseraufbereitung und -reinigung eine neue Dynamik zu verleihen, die selbst F&E-Profis überrascht und den Stadtstaat zum weltweiten Zentrum der Branche gemacht hat. Denn früher als anderswo hat man hier die Wassertechnologie als Zukunftsindustrie erkannt. "Singapurs Behörden und Forschungseinrichtungen haben die Dringlichkeit von Wassermanagement und innovativen Technologien eher als andere erkannt und sind bei der Förderung äußerst proaktiv", sagt Gordon. "Das macht Singapur für uns zu einem idealen Standort."

Denn da die nur 700 km² große Inselnation seit jeher mit knappen Ressour­cen auskommen muss, prüfte die Regierung schon vor über zehn Jahren neue Methoden, um die Wasserversorgung für ihre 4,6 Millionen Einwohner zu sichern. So baute die Stadt eine der ersten großen Aufbereitungs­anlagen welt­weit, in der aus Abwasser Trinkwasser gewonnen wird (siehe Pictures of the Future, Frühjahr 2006, Singapur). 2006 waren es 40 000, 2012 sollen es 210 000 m³ pro Tag sein. Benutzt wird es größtenteils in der Industrie, die reines Wasser braucht. Die Technologie dafür lieferte Siemens.

Entsalzung mit Strom. Doch Recycling ist nur eine Möglichkeit für Singapurs Versorgung. Eine andere ist die Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser. Dafür stellt sich – wie für alle anderen Prozesse im Wasserkreislauf – die Frage, wie sie möglichst kostengünstig, umweltfreundlich und energieeffizient ablaufen können. Um die Entwicklung in dieser Hinsicht voranzutreiben, stellte die Stadtregierung 300 Mio US-$ als Forschungszuschüsse für innovative Unternehmen bereit. Gleichzeitig schmiedete sie ein Netzwerk aus Singapurs führenden Forschungseinrichtungen und Verwaltungseinheiten, darunter der Nanyang-Universität, der Entwicklungsbehörde A*Star und den Wasserwerken, die das Waterhub in Leben rief. Dieses bietet modernste Labore, Zugang zu gut ausgebildetem Personal und Möglichkeiten für Feldversuche. Neben Siemens sind auch  andere Weltkonzerne ins Waterhub gezogen; insgesamt arbeiten dort rund 400 Menschen.

Im Juni 2008 richtete Singapur außerdem zum ersten Mal die International Water Week aus, eine Leistungsschau, bei der sich künftig jährlich die Branche treffen wird. Am Rande der Wasserwoche vergab Singapurs Regierung erstmals Forschungsgelder in Höhe von 3 Mio $ für eine an­spruchs­volle Aufgabe, die Singapore Innovative Technology Challenge: die beste Technologie, mit der sich die Kosten für die Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser halbieren lassen. Zahlreiche Unternehmen hatten dafür bereits Konzepte eingereicht. Den Zuschlag erhielt allein Siemens. Denn mit dem neuartigen Konzept findet die Entsalzung nicht mehr durch energieauf­wändige Erhitzung und Verdunstung statt, sondern indem das Wasser durch ein elektrisches Feld geführt wird. Der Energieaufwand pro Kubikmeter Wasser lässt sich damit von 10 kWh in gängigen Anlagen auf 1,5 kWh reduzieren. Selbst die besten bisherigen Verfahren nach dem Prinzip der Umkehrosmose brauchen noch das Doppelte an Energie. "Das ist nichts weniger als ein Durchbruch", erklärt Gordon. "Die Entwicklung wird dazu führen, dass Entsalzungstechnologie in Zukunft weltweit häufiger eingesetzt wird."

Hilfsbereite Kannibalen. Für die Forscher im Waterhub ist dies ein gewaltiger Anschub. "Das ist eine Bestätigung durch führende unabhängige Experten, dass Siemens mit seinen Entwicklungsprojekten auf dem richtigen Weg ist", sagt Knauf und blickt auch den nächsten Herausforderungen ins Auge. So arbeiten die Siemens-Forscher etwa an einem neuartigen Verfahren zur Klär­schlammreduzierung, eine der größten Belastungen für Klärwerksbetreiber.

"Man macht sich keine Vorstellung davon, welche Mengen da zusammen­kommen", sagt Knauf. "Es braucht Lastwagenkolonnen, um die Schlacke aus einem einzigen Klärwerk abzutransportieren." Um die Rückstände überhaupt abtransportieren zu können, müssen sie zunächst entwässert und oft in riesigen Heizanlagen getrocknet werden, unter gewaltigem Einsatz von Energie. Um dieses Problem zu lösen, hat Siemens den sogenannten Cannibal-Prozess entwickelt, bei dem der Klärschlamm biologisch von Bakterien reduziert wird; die Masse könnte sich um bis zu 50 % verringern lassen. Zugleich haben die Wissenschaftler auch Ideen, wie man den Klärvorgang noch auf ganz andere Weise nutzen könnte: Die Faulungs­prozesse könnte man so steuern, dass dabei Methangas entsteht, das wiederum zur Energiegewinnung genutzt werden könnte. "Derzeit sind die Verfahren noch in der Testphase, aber wir werden schon bald ein Pilotprojekt starten", sagt Knauf.
                                                                                                          Bernhard Bartsch