Casen: Vandprojekter i Afrika 

At designe og gennemføre vandprojekter i Afrika kræver samarbejde mellem mange aktører – og medarbejdere med vidt forskellige faglige kompetencer.

Grundfos

Grundfos er en dansk pumpevirksomhed, grundlagt i 1945 af Poul Due Jensen.

Virksomheden har hovedsæde i Bjerringbro og er i dag en af verdens førende producenter af pumpe- og vandteknologiløsninger.

Grundfos’ sortiment omfatter bl.a. cirkulationspumper, dykpumper, doseringspumper og systemer til vandbehandling.

De producerer årligt omkring 17 millioner pumper og dækker ca. 50 % af det globale marked for cirkulationspumper.

Grundfos’ mission er at udvikle løsninger på verdens vand- og klimaudfordringer – og derigennem bidrage til at forbedre menneskers livskvalitet.

I dag opererer Grundfos i 55 lande og har mere end 19.000 medarbejdere på verdensplan, heraf omkring 2.000 i Danmark.

Figur 1: Grundfos hovedkvarter i Bjerringbro
Kilde: Grundfos

Figur 2: Grundfos LifeLink vandkiosk i Afrika
Kilde: Grundfos

Grundfos Foundation (tidl. Poul Due Jensens Fond)

Grundfos Foundation er en erhvervsdrivende fond, etableret i 1975 af Poul Due Jensen, grundlæggeren af Grundfos. Fonden ejer størstedelen af aktierne i virksomheden og spiller en central rolle i Grundfos’ strategi og værdier.

Fondens formål er at støtte aktiviteter, der fremmer bæredygtig udvikling, teknologisk innovation og socialt ansvar.

Den arbejder for at sikre, at Grundfos fortsat har fokus på bæredygtighed og energieffektivitet – både i produktudvikling og i forretningspraksis.

Grundfos Foundation er også aktivt engageret i filantropiske indsatser og støtter projekter, der fremmer adgang til rent vand, bæredygtig energi og uddannelse – både i Danmark og internationalt.

Gennem samarbejde med organisationer og institutioner arbejder fonden for at skabe positiv forandring for mennesker og miljø.
Alt dette sker i tråd med Grundfos’ overordnede mission om at bidrage til en bæredygtig global vandforsyning.

Water Mission

En af Grundfos Foundation’s centrale samarbejdspartnere i Afrika er den internationale NGO Water Mission. Organisationen blev grundlagt i 2001 af George og Molly Greene og har hovedkvarter i North Charleston, South Carolina.

Water Mission arbejder med at løse vandkriser verden over ved at levere sikre løsninger inden for vand, sanitet og hygiejne til lokalsamfund i nød – særligt i Afrika og andre sårbare områder. Organisationen udvikler bæredygtige vandprojekter, som forbedrer sundhed og livskvalitet i de berørte samfund. Deres løsninger omfatter bl.a. solcelledrevne vandpumper, vandrensningssystemer og sanitetsfaciliteter.

Water Mission arbejder tæt sammen med lokale myndigheder og samfundsgrupper for at sikre, at projekterne er kulturelt forankrede og bæredygtige på lang sigt. Et vigtigt fokusområde er fællesskabsinddragelse og uddannelse. Organisationen tilbyder træningsprogrammer, der styrker lokalbefolkningens evne til selv at vedligeholde og administrere vandinfrastrukturen. Det skaber ejerskab og sikrer, at løsningerne forbliver effektive og langtidsholdbare.

Water Mission bygger på en stærk tro på, at adgang til rent vand og ordentlig sanitet er grundlæggende menneskerettigheder. Gennem kombinationen af teknisk ekspertise, medmenneskelighed og engagement arbejder de for at bekæmpe vandbårne sygdomme og forbedre levevilkårene for millioner af mennesker.

Hos Organisationen bidrager direkte til flere af FN’s Verdensmål:

  • Mål 2: Stop sult
  • Mål 3: Sundhed og trivsel
  • Mål 6: Rent vand og sanitet
  • Mål 7: Bæredygtig energi

Hvem arbejder egentlig med at løse vandkriser? Her møder du nogle af de mennesker, der kunne være en del af en organisation som Water Mission.

Emma, Civilingeniør

Emma har en baggrund i civil- og miljøteknik. Hun arbejder med at designe og opbygge vandinfrastruktur – som brønde og rørledninger – og sikrer, at landsbyer får adgang til rent vand (FN’s Verdensmål 6).

Hun har også været med på projekter, hvor solcelleteknologi driver vandpumpesystemer – og bidrager dermed til bæredygtig energi (FN’s Verdensmål 7).

Emma siger: “At se børn drikke rent vand uden frygt for sygdomme er den største belønning.”

David, Kemiker

David er kemiker med speciale i vandanalyse og udvikling af filterløsninger. Han undersøger vandkvaliteten og udvikler metoder til at rense vandet, så det bliver sikkert at drikke.

Hans arbejde er afgørende for at sikre adgang til rent vand og forbedre sundheden i lokalsamfund (FN’s Verdensmål 3 og 6).

David fortæller: “At kunne bidrage til, at mennesker får adgang til rent og sundt drikkevand, giver mit arbejde en dybere mening.”

Jacob, Landmåler

Jacob er landmåler og spiller en central rolle i at opmåle og projektere vandløsninger. Han analyserer terrænet og planlægger, hvor og hvordan vandinfrastrukturen skal etableres.

Hans arbejde sikrer, at projekterne bliver præcise og effektive – hvilket er afgørende for at sikre rent vand og sanitet (FN’s Verdensmål 6) og støtte landbrug og fødevaresikkerhed (FN’s Verdensmål 2).

Jacob siger: “Jeg elsker at se et projekt komme til live – fra mine tegninger til noget, der virkelig gør en forskel.”

Amina, Sundheds- og Uddannelseskoordinator

Amina arbejder med at uddanne lokalbefolkningen i brug og vedligeholdelse af vandanlæg. Hun udvikler træningsprogrammer, der sikrer, at projekterne bliver bæredygtige på lang sigt.

Ved at fremme sundhed og trivsel (FN’s Verdensmål 3) og sikre adgang til rent vand og sanitet (FN’s Verdensmål 6), er Amina med til at skabe stærkere og sundere samfund.

Hun fortæller: “Det er utroligt at se fællesskabet tage ejerskab over deres nye vandanlæg.”

Laura, Diplomingeniør

Laura er diplomingeniør i energiteknologi med speciale i design og implementering af bæredygtige energisystemer.

Hun arbejder med at integrere solceller, batterier og vindmøller i vandforsyningsprojekter for at sikre pålidelig og ren energi til afsidesliggende landsbyer (FN’s Verdensmål 7).

Laura siger: “At kunne kombinere mine færdigheder inden for energiteknologi med vandprojekter giver mig en dyb tilfredsstillelse.”

Hans, Maskiningeniør

Hans er maskiningeniør med speciale i design og dimensionering af pumper. Han har omfattende erfaring med at udvikle og optimere pumpesystemer til vandforsyningsprojekter.

Hans arbejde er afgørende for at sikre, at vand kan transporteres pålideligt og effektivt gennem hele systemet (FN’s Verdensmål 6).

Hans siger: “At designe pumper, der kan levere rent vand til afsidesliggende områder, giver mig en følelse af at gøre en reel forskel.”

Bjerringbro i Afrika

I videoen herunder kan du høre om det første vandprojekt, som elever fra Bjerringbro Gymnasium arbejdede med under deres studietur til Bagamoyo i efteråret 2023.

Video: THJ VISUALS

Designprocessen

Uanset om det er en NGO som Water Mission eller elever fra Bjerringbro Gymnasium, der arbejder med vandprojekter i Afrika, følger designprocessen mange af de samme trin.
Herunder ses den konkrete designmodel, som Water Mission anvender i deres arbejde med vandprojekter.

Figur 4: Overblik over Water Missions designproces. I projekter der udføres af elever på Bjerringbro Gymnasium arbejdes der ikke med de sidste to faser i processen.
Kilde: Water Mission, Technical Handbook, ver. 1.2

Vurdering

Herunder følger en beskrivelse af de enkelte trin i vurderingsfasen:

Proces Mål Delmål
Information om lokalsamfund Indsamling af alle tekniske og demografiske oplysninger, der er nødvendige for at designe et sikkert vandprojekt for det specifikke lokalsamfund. 1) Bestem befolkningstallet, inklusive eventuelle institutioner, der også kan betjenes af projektet
2) Identificer enhver eksisterende infrastruktur, inklusive vandkilder og tilgængelige energikilder, der kan anvendes i projektet
3) Interview og observer beboerne for at bestemme deres nuværende vandvaner, inklusive mængde og anvendelse.
Vandkvalitet Bestem kvaliteten og levedygtigheden af hver potentiel vandkilde i området. 1) Bestem turbiditeten af vandkilden.
2) Bestem den mikrobiologiske kvalitet af vandkilden.
3) Bestem tilstedeværelsen af andre suspenderede eller opløste forurenende stoffer i vandkilden.
Udbyttetest Mål mængden af vand der er tilgængeligt fra hver af de potentielle vandkilder i området. 1) Bestem kapaciteten for hver vandkilde.
Topografisk undersøgelse Foretag opmåling og kortlægning af lokalområdet, med særligt fokus på afstande mellem og elevation af alle nøglekomponenter i vandprojektet. 1) Brug relevant opmålingsudstyr til at bestemme relative afstande og højder for nøglekomponenter i det foreslåede vandprojekt.
Vurdering godkendt til design Godkend projekter til design, der er blevet anset for gennemførlige baseret på de oplysninger, der er indsamlet under vurderingen. 1) Bestem om et sikkert vandprojekt ville være gennemførligt i det vurderede lokalsamfund.
2) Opdater projektstatus til “Godkend vurdering til design”.

Tabel 1: Processer, mål og delmål for de enkelte trin i vurderingsfasen.
Kilde: Water Mission, Technical Handbook, ver. 1.2

Konceptdesign

Herunder følger en beskrivelse af de enkelte trin i konceptdesign fasen:

Proces Mål Delmål
Designmål Identificer de tekniske og økonomiske mål, der skal opfyldes af den designede løsning. Dette bør tage hensyn til forventningerne fra eventuelle modtagere, donorer og/eller partnere. 1) Undersøg lokale myndigheders vandstandarder og sammenlign med Water Mission’s retningslinjer.
2) Identificer eventuelle præferencer og/eller forventninger, som modtagerne har til projektet.
3) Identificer de mål og forventninger, som eventuelle donorer og/eller partnere har til projektets resultater.
4) Identificer hvilken økonomisk bæredygtighedsmodel, der vil blive brugt.
Vandbehov Beregn den minimale mængde rent vand, der skal leveres af projektet hver dag. 1) Bestem antallet af modtagere og den forventede vækst i befolkningstallet over systemets levetid.
2) Bestem hvordan modtagerne bruger vand.
3) Bestem det forventede behov for rent vand.
4) Vælg flowhastigheden systemet skal designes efter baseret på det forventede behov, samfundsinformation og god ingeniørmæssig vurdering.
Vandkilde Identificer den bedste vandkilde baseret på dens fysiske egenskaber og vandkvalitet. 1) Overvej placeringen, udbyttet, fysiske egenskaber og vandkvaliteten af hver vandkilde.
2) Bestem den bedste vandkilde til at forsyne projektet.
Vandbehandling Bestem den passende vandbehandlingsmetode baseret på vandkvaliteten af kilden. 1) Bestem vandbehandlingsprocessen(erne), der er nødvendige for at gøre vandet rent til menneskelig forbrug. Dette kan evt. inkludere forbehandlingsprocesser.
System layout Bestem placeringen af vigtige elementer i projektet (f.eks. vandkilde, behandlingshus, tappestationer), afstandene mellem dem og højdeforskellene. 1) Design og dokumenter det foreslåede layout af projektet.
2) Overvej sikkerhed, terræn og tilgængelighed.
3) Bestem antallet og placeringen af vandadgangspunkter (f.eks. tappestationer) for at opnå tilstrækkelig adgang og sikre bæredygtig drift.
Verificer konceptdesign Analyser om konceptdesignet opfylder de tekniske mål for projektet. 1) Identificer og dokumenter, om der er nogen væsentlige antagelser, der måtte foretages for at opnå konceptdesignet.
2) Identificer eventuelle større problemer, der skal løses, før man går videre med designet.
3) Overvej alternative designs.

Tabel 2: Processer, mål og delmål for de enkelte trin i konceptdesign fasen.
Kilde: Water Mission, Technical Handbook, ver. 1.2

Designvalg

Herunder følger en beskrivelse af de enkelte trin i designvalgsfasen:

Proces Mål Delmål
Vandlager Vælg en passende vandtank. 1) Bestem det nødvendige lagerbehov for behandlet vand.
2) Bestem om der allerede findes en passende vandtank på projektstedet.
3) Hvis der er behov for en ny vandtank, vælg vandtanken baseret på lagerbehovet og lokalt tilgængelige materialer.
Hydraulisk design Bestem om et pumpe- eller gravitationssystem skal anvendes, og verificer ved hjælp af hydrauliske beregninger og/eller modelleringssoftware. 1) Beregn statisk trykhøjde og, hvis der bruges en pumpe, flowhastighed og total dynamisk trykhøjde ved driftspunktet.
2) Bestem de bedste rørstørrelser til systemet. Afvej minimalt friktionstab med materialomkostningerne.
3) Bestem de maksimale dynamiske og statiske tryk.
4) Hvis der bruges en overfladepumpe, beregn den tilgængelige netto positive sugehøjde.
5) Vælg ønskede flowhastighed ved adgangspunkterne og verificer, at der er tilstrækkelig trykhøjde til at opnå dem.
Valg af udstyr Vælg passende pumpe og elektriske udstyr. 1) Bestem hvilken energikilde der er tilgængelig for pumpen.
2) Vælg pumpe baseret på flowhastighed, TDH (total dynamisk højde) og energikilde.
3) Design det elektriske system baseret på den valgte pumpe.
4) Design kontrol til systemet.
5) Verificer at alt udstyr falder inden for de acceptable driftsområder.
Udvælgelse af komponenter Vælg designs for vandindtag, behandlingshus, tankstand, tappestation osv. 1) Bestem strukturer baseret på tilgængelige materialer, lokal byggepraksis og kulturelle præferencer.
2) Sikre, at strukturerne opfylder designmål og giver udstyrssikkerhed.
Verificer designvalg Verificer at det valgte udstyr opfylder designmålene. 1) Identificer områder i det foreslåede design, der ikke opfylder designmålene.
2) Foretag justeringer af designet efter behov for at opfylde alle designmålene.
Opdater system layout Verificer at det valgte udstyr og strukturer er afspejlet i projektets layout. 1) Opdater systemlayoutet, hvis nogle af udstyrsvalgene medførte ændringer i det foreslåede system.
2) Re-verificer udstyrsvalg baseret på det opdaterede layout.

Tabel 3: Processer, mål og delmål for de enkelte trin i designvalgsfasen.
Kilde: Water Mission, Technical Handbook, ver. 1.2

Temaer