Water Generator

Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung und Auslegung einer innovativen Anlage zur Wassergewinnung aus Luftfeuchtigkeit. Grundlage ist die Nutzung des Kamineffekts: Kalte Luft strömt am Boden in die Anlage, wird durch eine erwärmte Betonplatte erhitzt und steigt im Innenrohr nach oben. Die dadurch entstehende Sogwirkung bewirkt, dass auch die Luft im äußeren Mantel nachströmt und sich ein kontinuierlicher Luftstrom bildet.
Innerhalb des Kamins werden in regelmäßigen Abständen Membranen angebracht. Diese werden über ein Kühlsystem (im Prototyp mittels Peltier-Elementen, im realen Modell mit Wärmepumpe) gekühlt, wodurch Wasserdampf aus der Luft kondensiert und flüssiges Wasser abgeschieden werden kann. Dieses Prinzip ermöglicht eine nachhaltige und dezentrale Form der Wassergewinnung, die insbesondere in trockenen Regionen große Bedeutung haben könnte.

Konstruktion: Die komplette Anlage wird in SolidWorks entworfen, einschließlich der Membranebenen, Kühltechnik und Plattformen.
Simulation: Strömungsgeschwindigkeiten im inneren Rohr und äußeren Mantel werden mithilfe der Finite-Elemente-Methode analysiert, um den Kamineffekt und die Effizienz der Luftführung zu überprüfen.
Experimenteller Aufbau: Fertigung eines Modells im Maßstab 1:10, das bei „Technik-Live“ vorgestellt werden kann. Dadurch sollen sowohl die physikalischen Prozesse anschaulich demonstriert als auch erste Messungen durchgeführt werden.
Prototyp: Bau eines 1,5 m hohen Versuchsmodells, um praxisnahe Daten zu Kondensationsleistung, Luftströmung und Energieaufwand zu gewinnen.
Datenbasierte Berechnung: Auswertung der Messdaten zur Abschätzung der Leistungsfähigkeit der geplanten 15 m großen Anlage. Wichtige Kennzahlen sind die Strömungsgeschwindigkeit, die Wassermenge pro Zeiteinheit sowie die Energiebilanz der Kühlung.