Kondens- & Nebelwasserkollektoren

Präsentation zum Thema: "Kondens- & Nebelwasserkollektoren"—  Präsentation transkript:

1 Kondens- & Nebelwasserkollektoren
Erstellt von: Tarik Djamai „Die Heimat des Schwarzkäfers ist die Namibwüste in Namibia. Sie zählt zu den trockensten Wüsten der Erde, denn in diesem Landstrich regnet es so gut wie nie. Doch ab und zu wehen Winde über den Sand, und weil sie vom Meer kommen, sind sie feucht und nebelig. Ziehen diese Winde auf, ist die richtige Zeit für den Schwarzkäfer gekommen. Er krabbelt aus dem Sand und wird aktiv.“

2 Ein natürliches Phänomen
an der Vegetation impaktierte Nebeltröpfchen (Quelle: U. SOLTAU) an der Spinnennetz impaktierte Nebeltröpfchen (Quelle: U. SOLTAU) Federfußspinne Uloborus walckenaerius (Quelle: Nature (Bd. 463, S. 640)) Dieses Prinzip haben findige Forscher in den 1980ger Jahren aufgegriffen & zu sogenannten „Nebelfängern“ weiterentwickelt.

3 Tröpfchenbildung & das Tröpfchenwachstum durch heterogene Nukleation finden schon bei einer Übersättigung der Luft von nur wenigen Prozent statt. Der wichtigste Tröpfchenbildungsmechanismus ist Kondensation an löslichen Partikeln. Der Sättigungsdampfdruck über einem Tropfen hängt ab von zwei Effekten: dem Krümmungseffekt (Kelvin-Effekt) & dem Lösungseffekt.

4 Tau-, Kondens- & Nebelwsasser
Depositon: Der Eintrag von Nebelwasser beruht auf 2 physikalischen Prozessen: der gravitativ bedingten Sedimentation. b) Eintrag durch turbulenten Austausch. die Depositionsrate wird beeinflusst von Eigenschaften der atmosphärischen Grenzschicht, Windgeschwindigkeit, Turbulenz, Luftfeuchte, Exposition, Nebelhäufigkeit & Rezeptoroberfläche . ((LILJEQUIST 1974.WRZESINSKY SCHEMENAUER & CERECEDA 1994). Interzipierte Nebeltröpfchen verweilen bis zu 4 Stunden auf der Blattoberfläche, bis die Benetzungskapazität erreicht ist & die Tropfen zu Boden fallen.(ZIMMERMANN & ZIMMERMANN 2002). Nebelimpaktion kann von 30 % bis 48 % des gesamten Wasserinputs in ein Ökosystem ausmachen. (SCHATZMANN & HOLDER 2004) Schema zur Impaktion von Partikeln (Quelle: MÖLLER 2003)

5 Nebel & Dunst Nebel & Dunst entstehen in den unteren,
anthropogen beeinflussten Schichten der Troposphäre, während Regen in höheren Schichten gebildet wird. Für die Bildung von Nebel & Dunst sind eine Abkühlung der Luft bis unter den Taupunkt sowie das Vorhandensein von Kondensationskernen physikalische Vorrausetzung. Unterscheidung nach Normsichtweite: 10 km – 1000 m Dunst 1000 – 500 m leichter Nebel 500 – 200 m mäßiger Nebel 200 – 100 m dichter Nebel < 100 m sehr dichter Nebel Nach WMO. BACHMANN & BENDIX (1993) * Normsichtweite Entfernung, bei der der visuelle Kontrast eines Objektes auf 5% des Ursprungswertes abgefallen ist (WRZESINSKY 2004). *Kondensationskerne(Aerosole) haben einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,1 bis 1 um.

6 Primären & sekundären Aerosolpartikel
Die Aerosole Primären & sekundären Aerosolpartikel Quellen für primäre Aerosole sind Bodenerosion, Vulkanausbrüche, Biomasseverbrennung & sea spray. Sekundäre Aerosole entstehen durch chemische Reaktionen gasförmiger Komponenten (gas-to-particle-conversion) & gelangen durch chemisch-physikalische Umwandlungsprozesse in die Atmosphäre(RADKE 2003). In nicht verunreinigter Luft sind etwa 200 Partikel pro cm3 über Ozeanen & 600 Partikel pro cm3 über Kontinenten enthalten.

7 Wüstenarten: Wendekreis-, Binnen-, Küsten- & Regenschattenwüsten
Nebelarten: Verdunstungsnebel, Mischungsnebel & Strahlungsnebel. (von oben nach unten)

8 Nebelfänger vs. Wasserstress
Nebel & Dunst als ein elementarer Teil des Wasserkreislaufes stellt zudem eine wichtige Wasserressource für Mensch & Vegetation in dar. Selten basiert die Wasserversorgung ausschließlich auf Nebel & Dunst. Nebel & Dunst tretten in manchen Regionen regelmäßiger auf als Regen & sind daher eine zuverlässigere Wasserressource. Vor allem in Sommermonaten, wenn der Boden ausgetrocknet & Grundwasser schlecht erreichbar ist, können Nebel & Dunst die einzige Wasserquellne darstellen. Nebelforschung nicht nur aus naturwissenschaftlichen Aspekten von Bedeutung ist, sondern auch Anwendung in der Entwicklungshilfe in ruralen Gegenden findet.

9 High-Tex Die Wündertextilien
Nebelfänger sind dichte Kunststoffgewebe, die wie Volleyballnetze aufgespannt werden & die es mittlerweile häufiger in nebelreichen Trockenzonen der Erde gibt, beispielsweise in der Atacama Wüste in Chile oder in den Bergregionen Eritreas. Die Anlagen sind meist einfach gebaut: Die engen Maschen der Netze „fangen“ die winzig kleinen Wassertröpfchen ein, die sich nach und nach zu großen Tropfen verbinden & in einer Auffangrinne gesammelt werden. Das so „geerntete“ Wasser wird über einen Schlauch in einen Kanister oder Tank geleitet.

10 Die Nebelfänger Aktive Nebelsammler saugen aktiv Luft an, so dass sie unabhängig von den natürlichen Luftbewegungen sind & somit auch an Orten mit geringen Windgeschwindigkeiten eingesetzt werden können. Sie benötigen in der Regel eine elektrische Stromversorgung. Passive Nebelsammler sind auf Luftbewegung angewiesen & können daher nur an Orten mit hohen Windgeschwindigkeiten sinnvoll eingesetzt werden. Ist die Trägheit der heran gewehten Nebeltropfen zu groß, um der Strömung des Windfeldes zu folgen, prallen die Tröpfchen gegen die Harfen bzw. das Fangnetz des Nebelsammlers

11 Funktionsweise Die Nebelfänger
30 Quadratmeter große Nebelfänger (Kunststoffnetze) Erzeugen bis zu 600 Liter Wasser/Tag Quelle: Die Nebelfänger Grüne Wüste: In den Bergen um Lima gewinnen Dr. Kai Tiedemann & Anne Lummerich Süßwasser aus Nebel. Das Projekt würde vom Global Exploration Fund – einer Initiative von Bayer & „National Geographic“ – gefördert

12 Vielen Dank für ihre aufmerksamkeit!
Ende Vielen Dank für ihre aufmerksamkeit! Fragen & Anregungen?