„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.“

Kondens- & NebelwasserkollektorenErstellt von: Tarik Djamai

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.

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.

m122*)TT(h K 100%*LF

LFLF

max

absrel

Tau-, Kondens- & Nebelwsasser

Depositon:Der Eintrag von Nebelwasser beruht auf 2 physikalischen Prozessen:

a) 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 2004. 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 1999 & HOLDER 2004)

Schema zur Impaktion von Partikeln (Quelle: MÖLLER 2003)

Nebel & DunstNebel & 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 Nebel500 – 200 m mäßiger Nebel200 – 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.

Die AerosolePrimären & 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.

Nebelarten: Verdunstungsnebel, Mischungsnebel & Strahlungsnebel.

(von oben nach unten)

Wüstenarten:Wendekreis-, Binnen-, Küsten- & Regenschattenwüsten

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.

High-TexDie 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.

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

Funktionsweise

30 Quadratmeter große Nebelfänger (Kunststoffnetze)

Erzeugen bis zu 600 Liter Wasser/Tag

Quelle:

Die NebelfängerGrüne 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

EndeVielen Dank für ihre aufmerksamkeit!

Fragen & Anregungen?