Ohne Energiezufuhr, bei Tageshitze: Kondensator zieht Rekordmengen Wasser aus der Luft

Manche Zonen der Erde sind staubtrocken, Vegetation ist kaum vorhanden, weil der Regen dauerhaft fehlt. Trotzdem existieren in diesen Gebieten schier unendliche Wasservorräte, nicht in Seen oder Flüssen, sondern in der Luft. Zahlreiche Forscher haben bereits versucht, diese Quelle anzuzapfen, doch bislang klappte das nur nachts oder unter gehöriger Energiezufuhr. Die Schweizer haben den Ruf, besonders effizient zu sein: Eine Gruppe Wissenschaftler aus unserem kleinen Nachbarland scheint das Problem gelöst zu haben.

Glasscheibe ist bis zu 15 Grad kühler als Umgebung – von selbst

Die Schweizer Forscher von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich haben ein Kondensator-System entwickelt, die nach ihrer eigenen Aussage relativ leicht herstellbar ist. In typischen Trockenzonen ließen sich ganze „Farmen“ davon errichten, ähnlich wie PV-Anlagen, nur für das kühle Nass. Die Geräte verbrauchen keine Energie und funktionieren den ganzen Tag über, auch wenn die Sonne knallt. Bislang war die Kondensation in sogenannten Passiv-Anlagen nur durch die Temperatursenkung der Nacht möglich, weil sich dann die Oberflächen abkühlen und das Luftwasser darauf kondensiert. Diese Einschränkung haben die Forscher clever geknackt: Im Herzen des neuen Systems brachten sie eine Glasscheibe an, die von sich aus bis zu 15 Grad kühler ist als ihre Umgebung, selbst bei Wüstenhitze.

Die Glasscheibe trägt zwei funktionelle Beschichtungen

Aufwändige Kühltechnik ist für diesen Effekt nicht nötig, es handelt sich um eine Passivtechnologie, die mittels geschickter Materialkombinationen zustande kommt. Die Oberseite der Scheibe trägt eine Beschichtung, die aus Polymeren und Silber besteht. Damit reflektiert sie einen bestimmten Infrarotbereich, der von der Atmosphäre weder absorbiert noch zurückgestrahlt wird. Ein kegelförmiger Strahlungsschutzschild schirmt das Glas außerdem von der Sonneneinstrahlung und der Wärmestrahlung der Luft ab. Die Unterseite ist ebenfalls beschichtet, und zwar so, dass die feinen Wassertröpfchen, die dort kondensieren, zügig von selbst abfließen. Bei anderen Erfindungen dieser Art waren Sammelsysteme nötig, hier funktioniert dieser Part ganz automatisch. „Wir kommen dadurch im Gegensatz zu anderen Technologien wirklich ohne jegliche zusätzliche Energie aus, was ein entscheidender Vorteil ist“, erklärt einer der Forscher.

Unser idealen Bedingungen könnte eine größere Anlage etwa 53 ml Wasser pro Stunde je Quadratmeter Glasfläche gewinnen. Damit besteht die Möglichkeit, dass solche Systeme in Zukunft der Wasserknappheit in Entwicklungs- und Schwellenländern effektiv entgegenwirken.