Das Grundprinzip:
Im Vorfeld unserer Projektarbeit wurde durch unsere Partner bereits ein 122m tiefes Bohrloch gebohrt, verrohrt und auf seine Ergiebigkeit und Qualität untersucht. Das von uns entwickelte Konzept sieht vor, durch eine sich im Bohrloch befindende Tiefbrunnenpumpe das saubere Grundwasser in eine Speicherzisterne zu fördern, die sich einige Meter über der Erdoberfläche befindet. Da in der Gegend kein leistungsstarkes Stromnetz existiert, wird die benötigte Energie durch eine Solaranlage bereitgestellt. Das geförderte Wasser wird in einer Zisterne gespeichert und dann an mehrere Zapfstellen geleitet, an denen die Bevölkerung ihr Wasser beziehen kann.
Die Dimensionierung:
Bedarf:
Um die Dimensionierung der Trinkwasserversorgung korrekt auszulegen, sind Anzahl und Verbrauch der Nutzer die maßgebenden Kenngrößen. Bei einem Bevölkerungswachstum von 2%, wie es momentan im Allgemeinen für ländliche Äthiopische Regionen angenommen wird und der aktuellen Bevölkerung Jello Adanchos von 3041 Einwohnern, ergibt sich die Dimensionierungsbevölkerung von 4989 Menschen in 25 Jahren (~5000 Menschen). Sowohl äthiopische als auch internationale Richtlinien legen einen Verbrauch von 15 Liter pro Person pro Tag voraus. Dies entspricht einer täglichen Dimensionierungsfördermenge von 75m³.
Jello Adancho ist aufgrund der flachen Landschaft sehr weitläufig verteilt und hat keinen festen Ortskern oder dichtbesiedelte Gebiete. Die Bewohner leben hauptsächlich in Hütten neben ihren Feldern. So ist eine Hochrechnung gut durchführbar, die wir durch Abschätzung der Bevölkerungsdichte nach eigener Ortsbesichtigung und Rücksprache mit Verantwortlichen Jello Adanchos machen konnten:
– Radius < 500m: etwa 300 Menschen
– 500m< Radius < 1000m: etwa 600 Menschen
– 1000m < Radius < 2000m: etwa 2200 Menschen
In den ersten Jahren werden wohl auch einige Bewohner aus den umliegenden Gebieten (>2km Entfernung zum Brunnen) Wasser von dem Brunnen beziehen. Die Rund 1000 Menschen, die zu erwarten sind, werden jedoch im Laufe der kommenden 10 Jahre durch einen Brunnen in ihrer Dorfregion versorgt werden, sodass eine Überschreitung der für die Dimensionierung angenommene Anzahl von 5000 Nutzern pro Tag nicht zu erwarten ist.
Solar- und Pumptechnik:
Um eine Tagesfördermenge von 75m³ zu ermöglichen, wurde die Solarpumpe PS4000 C-SJ8-15 der Firma Lorentz gewählt. Bei einer Pumpposition von 50m, welche im Rahmen der Bohrung ermittelt wurde, leistet die gewählte Pumpe eine Förderrate von 3 l/s bei Verwendung von 24 Solarpanelen a 195 Wp. Der Monatsdurchschnitt der täglichen Fördermenge liegt bei dieser Auslegung bei 90m³ pro Tag, kann jedoch durch Anschließen weiterer Solarmodule auf 100m³ pro Tag erhöht werden. Somit ist ein weiterer Sicherheitszuschlag bei der Dimensionierung vorhanden.
Selbst bei dieser Förderrate wird die mögliche Ergiebigkeit des Brunnens nur zu einem kleinen Teil ausgeschöpft, welche bei 24-stündigem Dauerbetrieb bei 9 l/s läge. Negative Auswirkungen auf den Grundwasserspiegel und ein Trockenfallen des Brunnens sind dadurch äußerst unwahrscheinlich.
Verteilung:
Das geförderte Wasser wird zuerst in zwei je 20m³ fassende Hochbehälter gepumpt, von wo aus es zu den Verteilstellen auf dem Brunnengelände fließt. Das Volumen des Hochbehälters kann die erhöhte Nachfrage in Spitzenstunden sowie eine geringere Förderleistung bei Bewölkung ausgleichen. Der Zwischenspeicher befindet sich auf einer Tragkonstruktion einige Meter über der Erdoberfläche um einen ausreichenden Druck bei der Verteilung zu gewährleisten.
Nahezu alle Menschen in Jello Adancho benutzen Esel oder Eselskarren für den Transport der Wasserkanister, wodurch der Zugang zu Wasser auch für entlegene Ortsteile möglich ist. Dies stellt auch eine entscheidende Randbedingung bei der Gestaltung der Verteilerstellen dar. Um die Verteilung auch zu Spitzenzeiten ohne Rückstau durchführen zu können, werden 12 Zapfstellen für die Befüllung der Kanister am Brunnen installiert. Durch das Verwenden von Schläuchen, an deren Ende wie bei einem Gartenschlauch das Wasser manuell an- und abgestellt werden kann, müssen die Kanister zum Befüllen nicht zuerst von den Rücken der Esel bzw. von den Karren heruntergeholt und anschließend wieder dorthin zurück gehoben und festgebunden werden, wie es bei herkömmlichen Verteilerstellen der Fall ist. Dies spart den Wasserholendenen einiges an Zeit und Mühen und kann die Wartezeiten verhindern, die an vielen Wasserverteilstellen Gang und Gebe sind.
Des Weiteren können größere Spritzverluste so gut wie möglich verhindert werden, die normalerweise vor allem beim Positionieren der Kanister sowie beim auf- und zudrehen bei herkömmlichen Wasserhähne entstehen.
Durch einen Überlauf in der Zisterne kann Wasser, das sonst ungenutzt bliebe, zum Gießen verschiedener Bäume verwendet werden. Die Bäume kommen nach etwa 2 Jahren weitestgehend ohne zusätzliche Bewässerung aus. Damit können die Bäume zum einen den Nutzern Schatten spenden und zum anderen nach einigen Jahren Früchte tragen, die wiederum die lokale Lebensmittelversorgung positiv beeinflussen können.