TriKonUm

Zur Evaluation des Potentials einer innovativen Methode zur Trinkwassergewinnung aus der Umgebungsluft durch heterogene Kondensation (Wasserkondensation an Partikeloberflächen) in Gebieten mit Wassermangel soll eine Vorstudie durchgeführt werden.

Am IGTE (Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung) der Universität Stuttgart wird derzeit hierfür eine neuartige Apparatur entwickelt (Patentanmeldung: DE 10 2018 222 504.4). Mit dieser wird durch adiabate Expansion der Umgebungsluft eine Kondensation auf Partikeloberflächen erzielt werden.

Das Verfahren beruht auf verschiedenen Prinzipien der Strömungsmechanik und der Thermodynamik. Die Umgebungsluft wird mittels Ventilatoren durch eine speziell entwickelte Geometrie transportiert. Hierbei treten lokale Druck- und Temperaturänderungen auf, welche in einer Übersättigung der feuchten Luft resultieren und damit eine Kondensation des Wasserdampfes einleiten. Diese erfolgt allerdings bei geringen Übersättigungen vorerst nur an den Oberflächen von in der Luft enthaltenen Partikeln. Um diese Aerosole wachsen Tropfen heran, die in einem späteren Prozessschritt abgeschieden und als Trinkwasser gesammelt werden sollen.

Eines der Hauptziele dieser Studie ist das Ableiten von Randbedingungen, damit dieser Prozess möglichst effizient betrieben kann. Hierfür ist die äußerst komplexe heterogene Kondensation in der Apparatur mit CFD-Simulationen zu analysieren.

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW),
Prof. Dr.-Ing. Michael Powalla