„Nebel-Harfe“ bis zu 20-mal effektiver als herkömmliche Wassergewinnung

Forscher setzen große Hoffnungen in die Entwicklung der Nebel-Harfe: In Gebieten der Welt, in denen Wasser knapp, aber Nebel vorhanden ist, kann dieses Konzept überaus ertragreich genutzt werden. Somit könnte Wasser aus Nebel eine nachhaltige Option für die Weltbevölkerung werden.

Die Entwicklung der Nebel-Harfe geht auf das Jahr 2018 zurück, als Forscher aus unterschiedlichen Disziplinen der „Virginia Tech“ zusammen kamen. Der partnerschaftliche Forschungsansatz war eine Kombination aus neuem Design und bestehender Wissenschaft. Der Wissenschaftler und Maschinenbau-Experte Jonathan Boreyko hatte die Forschungsarbeit angeregt. Seine Gruppe stellte den Harfenansatz auf und charakterisierte die Leistung der Harfenprototypen.

Erste Tests übertrafen Erwartungen

Die Designentwicklung leitete Brook Kennedy. Seine Produktentwicklung und Materialkenntnisse brachten das Projekt an einen Punkt, an dem es in realen Umgebungen getestet werden konnte.

„Milliarden von Menschen sind weltweit mit Wasserknappheit konfrontiert“, sagte Professor Kennedy. „Wir glauben, dass die Nebelharfe ein großartiges Beispiel für eine relativ einfache Low-Tech-Erfindung ist. Sie nützt die Erkenntnisse aus der Natur, um der Bevölkerung dabei zu helfen, ihre grundlegendsten Bedürfnisse zu befriedigen.“

Das „Harfen“-Design verwendet parallele Drähte, um Umgebungswasser aus Nebel zu sammeln. Die derzeit weltweit verwendete Technologie beruht hauptsächlich auf einem Siebgewebe.

Nebel-Harfe besser als alles zuvor

Die im Labor bewährte Theorie für das neue Gerät war, dass parallele Drähte effizienter Wasser sammeln, Verstopfungen vermeiden und die Entwässerung in den Kollektor verbessern. Bereits bei frühen Tests konnte dieses Konzept die herkömmlichen Forschungsergebnisse übertreffen.

Unter Abdeckungen testete man die Nebel-Harfen schließlich im Feldversuch. Die Forscher platzierten sie nebeneinander mit drei verschiedenen konventionellen Wasser-Sieben:

• Wasser-Sieb mit Drahtdurchmessern, die den Drähten der Harfe entspricht.
• Wasser-Sieb mit für die „Ernte“ optimierter Drahtstärke.
• Das beliebteste Wasser-Sieb weltweit mit V-förmigen Maschen.

Man verwendet im Labor Bedingungen mit starkem Nebel, die tatsächlichen Nebel-Bedingungen rund um Virginia Tech sind aber viel geringer. Am Ende waren die Forscher sichtlich überrascht. Das Harfen-Konzept übertraf die anderen „Mitbewerber“ klar. Selbst bei dünnem Nebel konnte diese Technik Ergebnisse liefern.

„Große Hoffnung“ für die Wasserversorgung

Nebel-Harfen verwenden nur vertikale Drähte und schaffen so einen ungehinderten Weg für die Wassertropfen. Im Gegensatz dazu sind Netzkollektoren sowohl horizontal als auch vertikal aufgebaut, und Wassertropfen müssen erheblich größer sein, um die horizontalen Teile zu kreuzen. Wasser, das nicht abfließt, verdunstet einfach und wird nicht gesammelt.

„Wir wussten bereits, dass wir bei starkem Nebel mindestens doppelt so viel Wasser bekommen können“, sagte Boreyko. „Die Erkenntnis in unseren Feldtests, dass wir bei mäßigem Nebel durchschnittlich bis zu 20-mal mehr Wasser erhalten können, gibt uns jedoch eine große Hoffnung.“ (cs)