Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung einer Flüssigkeit aus einem Aerosol, insbesondere eine Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser aus Nebel, mit wenigstens einem textilem Abscheidungs- element zum Abscheiden von im Aerosol enthaltenen flüssigen Teilchen.

Ein Aerosol ist ein disperses System, bei dem kleine, flüssige und/oder feste Partikel in einem gasförmigen Medium im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind. Um nun eine Flüssigkeit aus einem Aerosol zu gewinnen, ist es erforderlich, das gasförmige Trägermedium und die darin enthaltenen flüssigen Teilchen zu trennen. Eine derartige Trennung kann verfahrenstechnisch dadurch herbeigeführt werden, dass ein poröses Abscheidungselement in das Aerosol eingebracht wird, wobei eine Relativbewegung zwischen Abscheidungselement und Aerosol dazu führt, dass das Abscheidungselement vom Aerosol durchströmt wird. Hierbei haften im Aerosol enthaltene flüssige Teilchen am Abscheidungselement an und schließen sich dabei mit anderen anhaftenden flüssigen Teilchen zusammen, so dass sich immer größer werdende Flüssigkeitstropfen bilden. Diese Flüssigkeitstropfen können dann abgeleitet und gesammelt werden, so dass sie dann eine weiterverwertbare Flüssigkeit bilden.

Die mögliche zu gewinnende Menge von Flüssigkeit hängt bei gegebener Tröpfchenverteilung im Aerosol vom Durchsatz des Aerosols durch das Abscheidungselement und vom Abscheidungsgrad ab. Der Abscheidungsgrad ist dabei eine relative Angabe, welche den Anteil der abgeschiedenen Flüssigkeitsmenge an der gesamten durch das Abscheidungselement geführten Menge angibt. Sollen also größere Mengen an Flüssigkeit gewonnen werden, muss das Ab- scheidungselement einen hohen Abscheidungsgrad und eine große Fläche aufweisen. Um einen hohen Abscheidungsgrad zu erzielen, gilt es insbesondere zu verhindern, dass sich flüssige Teilchen zunächst am Abscheidungs- element anlagern, dann jedoch, insbesondere bei höheren Relativgeschwindigkeiten, vom Abscheidungselement lösen und fortgetragen werden. Zudem soll das Abscheidungselement bei gegebenen äußeren Verhältnissen den Durchsatz des Aerosols durch das Abscheidungselement möglichst wenig behindern.

Als Abscheidungselemente haben sich insbesondere Abscheidungselemente aus Textil bewährt. Unter einem Textil wird dabei ein Verbund aus Fasern verstanden, wobei eine Faser ein im Verhältnis zur Länge dünnes und flexibles Gebilde ist. Bekannte textile Abscheidungselemente weisen eine Webstruktur oder eine Maschenstruktur auf, wobei es sich bei Maschenstrukturen insbesondere um Gewirke oder Gestricke handeln kann.

Um nun auch feine und feinste, flüssige Teilchen aus einem Aerosol mit einem hohen Abscheidungsgrad abscheiden zu können, kommen vor allem dicht gewebte bzw. dichtmaschige textile Abscheidungselemente zum Einsatz. Allerdings sind die auf das Abscheidungselement durch die Relativbewegung zwischen Aerosol und Abscheidungselement bedingten mechanischen Kräfte um so höher, je dichter die Struktur des Abscheidungs- elements ist. Da derartige Kräfte weiterhin überproportional von der Relativgeschwindigkeit zwischen Aerosol und Abscheidungselement abhängen, können diese bei höheren Relativgeschwindigkeiten zu einer Beschädigung oder einer Zerstörung des Abscheidungselements führen, insbesondere wenn das Abscheidungselement eine größere Fläche aufweist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Gewinnung einer Flüssigkeit aus einem Aerosol bereit zu stellen, welche bei hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen Aerosol und Abscheidungselement betrieben werden kann.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der Eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Abscheidungselement als dreidimensionale Textilstruktur ausgebildet ist.

Herkömmliche Textilstrukturen, wie beispielsweise Gestricke, Gewirke und Gewebe, weisen eine im Wesentlichen zweidimensionale Grundstruktur auf. D. h., dass sich die verwendeten Fasern (sofern die Textilstruktur nicht gebogen, geknickt oder gefaltet ist) im Wesentlichen längs einer Ebene erstrecken. Demgegenüber weist eine dreidimensionale Textilstruktur Abschnitte auf, in der die Fasern eine ausgeprägte Richtungskomponente senkrecht zu einer Ebene aufweisen, längs derer sich die Textilstruktur als solche erstreckt.

Durch die Verwendung einer dreidimensionalen Textilstruktur kann bei gleichbleibender für die Abscheidung wirksamer Oberfläche die räumliche Faserdichte des textilen Abscheidungselements gesenkt werden, was dazu führt, dass die durch das strömende Aerosol auf das Abscheidungselement wirkenden Kräfte bei gleichem Abscheidungsgrad verringert sind. Hierdurch ist die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung des Abscheidungselements bei gleichbleibendem Abscheidungsgrad gerade bei höheren Relativgeschwindigkeiten wirksam vermindert. Zudem kann so bei ansonsten gleich bleibenden Bedingungen der Durchsatz an Aerosol erhöht werden, was zur Gewinnung einer größeren Menge von Flüssigkeit führt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die dreidimensionale Textilstruktur als Tiefziehtextil ausgebildet. Ein Tiefziehtextil ist ein Textil, welches in herkömmlicher weise zunächst als im Wesentlichen zweidimensionales Textil gefertigt und dann, beispielsweise unter Verwendung von Hitze und oder Druck, in einer Form verformt wird, so dass es eine bleibende dreidimensionale Struktur erhält. Durch das Tiefziehen kann die durchströmbare Fläche des Abscheidungselements im Vergleich zum ursprünglichen zweidimensionale Textil wesentlich vergrößert werden. Auf diese Weise kann in einfacher Weise ein Abscheidungselement ausgebildet werden, dass durch das Aerosol gut durchströmt werden kann, gleichzeitig aber einen hohen Ab- scheidungsgrad besitzt.

Bevorzugt umfasst das Tiefziehtextil eine Webstruktur oder eine Maschenstruktur. In diesem Fall erfolgt die Herstellung des Tiefziehtextils in einfacher Weise dadurch, dass zunächst ein zweidimensionales Gewebe bzw. ein zweidimensionales Gewirk oder Gestrick hergestellt wird, welches anschließend dreidimensional verformt wird.

In einem Ausführungsbeispiel weist das Tiefziehtextil eine grobmaschige oder grob gewebte Struktur auf. Auf diese Weise kann auf einfache Art eine gute Durchströmbarkeit des Abscheidungselements gewährleistet werden. Bei einer grobmaschigen oder grob gewebten Struktur befinden sich frei durchströmbare Bereiche im Inneren der Struktur selbst.

Bevorzugt weist das Tiefziehtextil eine durchströmbare Fläche auf, die im Vergleich zur Fläche eines zweidimensionalen Textils, aus dem das Tiefziehtextil hergestellt ist, wenigstens um den Faktor 1 ,2, bevorzugt wenigstens um den Faktor 1 ,5, besonders bevorzugt um den Faktor 2, erhöht ist. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Durchströmbarkeit.

Besonders bevorzugt weist das Tiefziehtextil an einer Grundfläche abstehende dreidimensional ausgebildete Elemente, beispielsweise noppenförmi- ge Elemente, auf. Die Grundfläche entspricht dabei der Fläche des ursprünglichen zweidimensionalen Textils. Teile dieser Grundfläche werden beim Tiefziehen nicht verformt, so dass diese lediglich an den abstehenden Elemen- ten unterbrochen ist, was eine hohe Stabilität des Abscheidungselements gewährleistet.

In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Abscheidungs- element als Abstandstextil ausgebildet ist, welches eine erste äußere textile Schicht und eine zweite äußere textile Schicht aufweist, welche durch Abstandsfäden verbunden sind.

Aufgrund des insgesamt dreischichtigen Aufbaus des Abscheidungselements ergibt sich zunächst eine wesentlich höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber den durch die Relativbewegung von Aerosol und Abscheidungselement bewirkten Kräften. Damit ist die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung des Abscheidungselements gerade bei höheren Relativgeschwindigkeiten wirksam vermindert.

Da bei geeigneter Ausbildung des Abstandstextils eine Abscheidung von flüssigen Teilchen sowohl in den äußeren Schichten als auch an den Abstandsfäden möglich ist, kann ein hoher Abscheidungsgrad auch dann erreicht werden, wenn jede der Schichten eine vergleichsweise offene Struktur aufweist. Die so möglich gewordene offene Strukturierung des Abschei- dungselementes verringert die auftretenden Kräfte weiter, so dass die Einsatzmöglichkeiten bei höheren Relativgeschwindigkeiten weiter verbessert werden.

Zudem führt die offene Strukturierung bei gegebenen äußeren Verhältnissen zu einem höheren Durchsatz an Aerosol, als dies bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist.

Durch den dreischichtigen Aufbau des Abscheidungselements ist weiterhin der Effekt des Ablösens und Forttragens bereits abgeschiedener flüssiger Teilchen verringert, so dass der Abscheidungsgrad erhöht ist. Vorteilhafterweise ist das Abscheidungselement so ausgebildet, dass die Abstandsfäden einen wesentlichen Beitrag zum Abscheiden von flüssigen Teilchen leisten. Auf diese Weise ist es möglich, die erste äußere Schicht und/oder die zweite äußere Schicht besonders grob und durchlässig zu strukturieren. Gleichwohl wird ein hoher Abscheidungsgrad erreicht. Der Beitrag zum Abscheiden von flüssigen Teilchen kann dabei durch eine entsprechende Wahl der Dichte der Abstandsfäden, der Dicke der Abstandsfäden sowie der Form und Anordnung der Abstandsfäden eingestellt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung verlaufen zumindest einige der Abstandsfäden zumindest abschnittsweise schräg zu einer vorgesehenen Durchströmungsrichtung. Hierdurch wird die Abscheidung von flüssigen Teilchen an den Abstandsfäden gegenüber einer Lösung, bei der die Abstandsfäden parallel zur vorgesehenen Durchströmungsrichtung verlaufen, signifikant erhöht.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest einige der Abstandsfäden in einer Seitenansicht einen Durchhang aufweisen. In diesem Fall liegt bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Abscheidungselementes der tiefste Punkt der Abstandsfäden in der Zwischenschicht zwischen der ersten äußeren Tex- tilschicht und der zweiten äußeren Textilschicht. Hierdurch wird bewirkt, dass zumindest einige der in den äußeren textilen Schichten abgeschiedenen flüssigen Teilchen unter der Wirkung der Schwerkraft entlang des Abstandsfadens in einen mittleren Bereich des Abstandstextils transportiert werden, dort zu größeren Tröpfchen anwachsen und bei Erreichen einer bestimmten Größe in der Zwischenschicht weiter nach unten wandern. Dies beschleunigt den Transport der Flüssigkeit in Richtung des unteren Rands des Abscheidungselementes, wo die Flüssigkeit gesammelt werden kann. Da die flüssigen Teilchen tendenziell nach Innen in das Abstandstextil transportiert werden, wird ein Ablösen von flüssigen Teilchen auch bei hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen Aerosol und Abscheidungselement verhindert, so dass letzten Endes die Effizienz der Vorrichtung verbessert ist. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kreuzen sich zumindest einige der Abstandsfäden in einer Draufsicht. Hierdurch wird die Vereinigung eines Flüssigkeitströpfchens, welches an einem ersten Abstandsfaden anhaftet, mit einem Abstandströpfchen, welches an einem zweiten Abstandsfaden anhaftet, gefördert, so dass die Bildung von größeren Tröpfchen erleichtert ist. Dabei ist es möglich, dass sich die Abstandsfäden im Bereich der Kreuzung berühren, es ist jedoch auch möglich, dass die Abstandsfäden sich unter Einhaltung eines Abstands kreuzen.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die erste äußere Schicht und/oder die zweite äußere Schicht eine Webstruktur oder eine Maschenstruktur umfasst. Derartige Strukturen sind stabil, materialsparend und einfach herzustellen. Zudem können derartige Strukturen hinsichtlich ihrer Eigenschaften im Bezug auf das Abscheiden von flüssigen Teilchen genau definiert werden. Die zur Verfügung stehenden Parameter sind dabei insbesondere Art und Stärke der verwendeten Fäden sowie die Art der Struktur als solche.

Vorzugsweise sind die Abstandsfäden in die Webstruktur bzw. in die Maschenstruktur eingebunden. So kann der Abstandsfaden in eine Webstruktur eingewebt bzw. mit den Maschen einer Maschenstruktur vermascht sein. Auf diese Weise entfällt eine separate Befestigung der Abstandsfäden an der äußeren Schicht. Zudem ergibt sich eine besonders stabile Gesamtkonstruktion des Abscheidungselements.

Vorteilhafterweise verlaufen die Abstandsfäden zwischen der ersten äußeren Schicht und der zweiten äußeren Schicht ohne Bildung einer Webstruktur und ohne Bildung einer Maschenstruktur. Auf diese Weise wird das Ablaufverhalten der in der Zwischenschicht gebildeten Flüssigkeitströpfchen verbessert. Zudem kann die Gesamtstruktur einfacher hergestellt werden. Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die erste äußere Schicht und/oder die zweite äußere Schicht in einer Frontansicht eine freie Durchtrittfläche aufweist, deren Anteil an der Gesamtfläche wenigstens 60% bevorzugt wenigstens 80%, und besonders bevorzugt wenigstens 90% der Gesamtfläche der jeweiligen äußeren Schicht beträgt. Unter einer freien Durchtrittsfläche in einer Frontansicht wird dabei diejenige Fläche der jeweiligen äußeren Schicht verstanden, welche bei einer senkrechten Projektion keinen Schatten wirft. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Aerosole durch die äußeren Schichten im Wesentlichen ungehindert hindurchtreten können. Dies begünstigt die Abscheidung der flüssigen Teilchen an den Abstandsfäden. Aufgrund der hohen freien Durchtrittsfläche sinken die auf das Abscheidungselement ausgewirkten Kräfte bei gegebener Relativgeschwindigkeit weiter.

In einem Ausführungsbeispiel weist die erste äußere Schicht und/oder die zweite äußere Schicht eine grobmaschige oder grob gewebte Struktur auf. Auf diese Weise kann auf einfache Art eine freie Durchtrittsfläche mit einem hohen Anteil an der Gesamtfläche hergestellt werden. Bei einer grobmaschigen oder grob gewebten Struktur ergibt sich eine freie Durchtrittsfläche im Inneren der Struktur selbst.

Alternativ oder zusätzlich kann die erste äußere Schicht und/oder die zweite äußere Schicht freie Durchtrittöffnungen aufweisen. Freie Durchtrittsöffnungen sind Bereiche, in denen die textile Struktur unterbrochen ist. Das heißt, es existieren in diesen Bereichen weder Maschen noch Verwebungen. Dies ermöglicht die Herstellung der äußeren Schichten mit besonders großen freien Durchtrittsflächen.

Vorteilhafterweise sind die freien Durchtrittsöffnungen wabenförmig ausgebildet. Wabenförmige Durchtrittsöffnungen führen zu einer stabilen aber flexiblen Struktur. Auf diese Weise können Belastungsspitzen, welche durch ein temporäres Ansteigen der Relativgeschwindigkeit zwischen Abscheidungs- element und Aerosol entstehen, abgefangen werden.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung weisen in einer Frontansicht die freien Durchtrittsöffnungen der ersten äußeren Schicht gegenüber der zweiten äußeren Schicht einen Versatz auf. Der Versatz kann horizontal und/oder vertikal vorgesehen sein. Der Versatz begünstigt einen hohen Ab- scheidungsgrad sowie die Stabilität des Abscheidungselementes.

In einem Ausführungsbeispiel sind die freien Durchtrittsöffnungen der ersten äußeren Schicht größer als die freien Durchtrittsöffnungen der zweiten äußeren Schicht. Hierdurch ist es möglich, die erste äußere Schicht hinsichtlich der Abscheidung von größeren flüssigen Teilchen und die zweite äußere Schicht zur Abscheidung von kleineren flüssigen Teilchen des Aerosols zu optimieren. Auf diese Weise kann die Gesamteffizienz des Abscheidungs- vorgangs erhöht werden. Das Abscheidungselement kann dabei vorteilhafterweise so angeordnet sein, dass die erste äußere Schicht als Eintrittsseite und die zweite äußere Schicht als Austrittsseite für das Aerosol verwendet wird. Auf diese Weise werden zuerst gröbere Teilchen abgeschieden und dann kleinere Teilchen. Auch dies verbessert die Effizienz des Abschei- dungsvorganges.

Vorteilhafterweise sind mehrere Abscheidungselemente vorgesehen, welche in einer vorgesehenen Durchströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, besonders hohe Abscheidungsgrade zu erzielen. Dabei ist bevorzugt ein stromaufwärtiges Abscheidungselement zur Abscheidung größerer Teilchen und ein stromabwärtiges Abscheidungselement zur Abscheidung kleinerer Teilchen vorgesehen. Auch dies verbessert die Gesamteffizienz der Vorrichtung.

Bevorzugt weist ein stromabwärtiges Abscheidungselement zumindest abschnittsweise eine höhere Fadendichte als ein stromaufwärtiges Abschei- dungselement auf. Auf diese Weise kann bewirkt werden, dass am stromab- wärtigen Abscheidungselement kleinere Tröpfchen und am stromaufwärtigen Abscheidungselement größere Tröpfchen abgeschieden werden.

Alternativ oder zusätzlich kann ein stromabwärtiges Abscheidungselement zumindest abschnittsweise eine geringere Fadenstärke als ein stromaufwär- tiges Abscheidungselement aufweisen. Auch durch diese Maßnahme kann die Abscheidung gröberer Teilchen am stromaufwärtigen Abscheidungselement und die Abscheidung von feineren Teilchen am stromabwärtigen Abscheidungselement begünstigt werden.

Besonders bevorzugt besteht das Abscheidungselement aus Monofilament- fäden. Im Vergleich zu einem Abscheidungselement aus Multifilamentfäden ergibt sich ein besseres Verhältnis zwischen Durchströmbarkeit und Ab- scheidungsgrad. Monofilamentfäden bestehen im Querschnitt aus einer einzigen, üblicherweise endlosen, Faser. Ein derartiger Faden ist beispielsweise in einem Schmelzspinnverfahren einfach herzustellen. Der Vorteil der einfachen Herstellbarkeit ergibt sich insbesondere im Vergleich zu textilen Konstruktionen, bei denen die Fäden durch Ausschneiden aus einem flächigen Element, beispielsweise aus einer Kunststofffolie, hergestellt werden.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung besteht das Abscheidungselement im Wesentlichen aus Fäden mit ovalem oder kreisförmigem Querschnitt. Auf diese Weise kann das Verhältnis von Abscheidungsgrad und Durchströmbarkeit des Abscheidungselements weiter optimiert werden. Ebenso wirken sich ovale oder kreisförmige Fadenquerschnitte positiv auf die Stabilität des Abscheidungselements aus, was die Verwendbarkeit der Vorrichtung bei hohen Relativgeschwindigkeiten weiter verbessert.

Bevorzugt besteht das Abscheidungselement im Wesentlichen aus Kunstfasern. Kunstfasern eignen sich generell zur Abscheidung von flüssigen Partikeln aus einem Aerosol, neigen jedoch nur wenig dazu, die abgeschiedenen, flüssigen Teilchen zu absorbieren. Hierdurch wird ein Abtropfen oder Ablaufen der abgeschiedenen Tröpfchen begünstigt und so eine übermäßige Gewichtszunahme des Abscheidungselement während der Gewinnung von Flüssigkeit vermieden. Geeignete Kunstfasern sind insbesondere Polypropylenfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polytetrafluorethylen und Mischungen davon. Die verwendeten Fasern können insbesondere die Form eines Multikomponentengarnes, beispielsweise die Form eines Bikomponen- tengarnes, aufweisen. Hierbei können die Eigenschaften der Oberflächen der verwendeten Materialien zur Gestaltung von funktionalen Oberflächen genutzt werden. Damit kann - bei in Bezug auf die zu gewinnende Flüssigkeit zweckmäßiger Materialkombination - der Abscheidungsgrad, aber auch der Abtransport der abgeschiedenen Flüssigkeitströpfchen günstig beeinflusst werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Abscheidungselement zumindest abschnittsweise eine funktionale Oberflä- chenbeschichtung auf. Die Oberflächenstruktur des Abstandstextils beeinflusst entscheidend den Abscheidungsgrad, aber auch den Abtransport der abgeschiedenen Flüssigkeitströpfchen. In Abhängigkeit von der zu gewinnenden Flüssigkeit können durch entsprechende Oberflächenbeschichtun- gen die genannten Parameter gezielt beeinflusst werden. So wird das Anlagern von flüssigen Partikeln durch phile Oberflächen begünstigt, während der Abtransport der Tröpfchen durch phobe Oberflächen begünstigt wird.

Wenn also beispielsweise Wasser gewonnen werden soll, können Abschnitte des Abstandstextils, welche vornehmlich zum Anlagern von flüssigen Teilchen dienen, hydrophil ausgerüstet werden, während andere Abschnitte, die vornehmlich dem Abtransport der gesammelten Tröpfchen dienen hydrophob ausgerüstet werden können. Hierzu sind beispielsweise Plasmabehandlungen und/oder Beschichtungen möglich. Beispielsweise kann eine hydrophobe Oberfläche durch eine Beschichtung mit Fluorcarbonen erzielt werden. Dabei kann eine Ausrüstung mit einer superhydrophoben Oberfläche mit Mikro- und Nanostrukturen Selbstreinigungseffekte bewirken, um beispielsweise im Aerosol enthaltene feste Teilchen wie Staub und Sand abzuspülen. Auf diese Weise können Einschränkungen der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung vermieden werden.

Sollen jedoch Öle abgeschieden werden, so können oliophile, oliophobe bzw. superoliophobe Oberflächen verwendet werden. Die Variation der Oberflächenmodifizierung ermöglicht dabei den Einsatz von architektonisch identischen Abscheidungselementen für die Abscheidung chemisch unterschiedlicher Aerosole.

Gemäß einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Oberfläche des Abscheidungselements zumindest abschnittsweise aus einem Material, welches durch das Durchströmen des Aerosols elektrostatisch aufladbar ist, wobei vor allem nichtleitende Materialien geeignet sind. Hierdurch kann die Abscheidung der flüssigen Teilchen des Aerosols begünstigt werden. Zu diesem Zweck ist es auch möglich, von Außen eine elektrische Spannung an einen, vorzugsweise leitfähigen, Abschnitt des Abscheidungselements anzulegen.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Vorrichtung als Nebelkollektor zur Gewinnung von Wasser aus natürlichem Nebel ausgebildet. Die Vorrichtung weist eine Tragkonstruktion zum aufrechten Positionieren des Abscheidungselementes im Freien und ein Ableitungssystem für das gewonnene Wasser auf. Im Vergleich zu bekannten Nebelkollektoren mit zweidimensionalen textilen Abscheidungselementen, wie beispielsweise Netze und Gewirke, erreicht der erfindungsgemäße Nebelkollektor einerseits höhere Abscheidungsmengen und andererseits eine höhere Sturmfestigkeit. Die höhere Abscheidungsmenge wird einerseits durch einen höheren Abscheidungsgrad und andererseits durch eine höhere Durchströmbarkeit erreicht. Das bedeutet, dass bei gegebenen äußeren Bedingungen ein größeres Aerosolvolumen pro Zeiteinheit durch das Abschei- dungselement hindurchströmt, wobei aus diesem Volumen ein höherer Anteil der flüssigen Teilchen abgeschieden wird.

Die treibende Kraft für das Hindurchtreten des Aerosols durch das Abschei- dungselement ist dabei natürlicher Wind. Dieser ist in seiner Stärke kaum beeinflussbar und äußerst wechselhaft. Gleichwohl erlaubt der erfindungsgemäße Nebelkollektor in einer weiten Bandbreite der Windgeschwindigkeit eine zufriedenstellende Abscheidung von Wassertröpfchen aus Nebel, wobei das Abscheidungselement wegen seiner guten Durchlässigkeit auch bei hohen Windstärken bis in den Sturmbereich hinein nicht beschädigt wird, selbst wenn es mehrere Dutzend Quadratmeter aufweist. Das Fixieren des Ab- scheidungselements kann dabei mittels einer einfachen Tragkonstruktion erfolgen, da die durch sie aufzunehmenden Kräfte vergleichsweise gering sind. Insbesondere sind keinerlei Stützkonstruktionen auf der dem Wind abgewandten Seite des Abscheidungselements erforderlich. Eine Befestigung des Abscheidungselements an seinen Randbereichen ist im Regelfall ausreichend. Da keine Stützkonstruktionen erforderlich sind, wird auch das Hindurchtreten des Aerosols durch das Abscheidungselement nicht behindert.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Nebelkollektor;

Figur 2 ein als Abstandstextil ausgebildetes Abscheidungselement des Nebelkollektors in einer Seitenansicht;

Figur 3 das als Abstandstextil ausgebildete Abscheidungselement in einer Draufsicht; Figur 4 eine Frontansicht des als Abstandstextil ausgebildeten Ab- scheidungselements;

Figur 5 eine vergrößerte Darstellung der Struktur des als Abstandstextil ausgebildeten Abscheidungselements in einer Frontansicht;

Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines als Abstandstextil ausgebildeten Abscheidungselements;

Figur 7 eine Detailansicht eines weiteren Nebelkollektors mit hintereinander angeordneten Abscheidungselementen;

Figur 8 ein als Tiefziehtextil ausgebildetes Abscheidungselement des Nebelkollektors in einer Seitenansicht und

Figur 9 eine Frontansicht des als Tiefziehtextil ausgebildeten Abscheidungselements.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Nebelkollektor in einer schematischen Frontansicht. Der Nebelkollektor 1 ist zur Gewinnung von Wasser W aus Nebel N ausgebildet. Dazu weist er ein textiles Abscheidungselement 2 auf, welches mittels einer Tragkonstruktion 3 oberhalb der Erdoberfläche EO in aufrechter Lage positioniert ist.

Die Tragkonstruktion 3 umfasst Pfosten 4, Spanndrähte 5 und Befestigungsdrähte 6. Ein linker Pfosten 4a und ein rechter Pfosten 4b sind an der Erdoberfläche EO so verankert, dass sie in etwa senkrecht aufragen. Zur Stabilisierung der Pfosten 4a und 4b sind Spanndrähte 5a, 5b und 5c vorgesehen. Der linke Spanndraht 5a erstreckt sich vom oberen Ende des linken Pfostens 4a bis zur Erdoberfläche EO. In analoger Weise erstreckt sich der rechte Spanndraht 5b vom oberen Ende des rechten Pfostens 4b bis zur Erdoberfläche EO. Ein weiterer Spanndraht 5c erstreckt sich im Wesentlichen höh- zontal vom oberen Ende des linken Pfostens 4a bis zum oberen Ende des rechten Pfostens 4b. Es versteht sich von selbst, dass die Anordnung der Spanndrähte 5a, 5b, 5c lediglich beispielhaft ist.

Das Abscheidungselement 2 ist an den Pfosten 4a, 4b mittels der Befestigungsdrähte 6a bis 6d befestigt. Dabei erstreckt sich der Befestigungsdraht 6a von der linken oberen Ecke des Abscheidungselements 2 bis zu einem oberen Abschnitt des linken Pfostens 4a. Ein weiterer Spanndraht 6b erstreckt sich hingegen von der rechten oberen Ecke des Abscheidungselements 2 bis zu einem oberen Abschnitt des rechten Pfostens 4b. An seinen unteren Ecken ist das Abscheidungselement 2 mit einem Befestigungsdraht 6c am linken Pfosten 4a und mit einem Befestigungsdraht 6c am rechten Pfosten 4b fixiert. An den Randbereichen oder wenigstens an den Eckbereichen des Abscheidungselements 2 können nicht gezeigte Verstärkungselemente angeordnet sein, an welchen die Befestigungsdrähte 6a bis 6d befestigt sind. Beispielsweise können metallverstärkte Ösen vorgesehen sein.

Der Nebelkollektor 1 weist eine vorgesehene Durchströmungsrichtung für den Nebel auf, welche senkrecht zur dargestellten Frontseite des Abscheidungselements 2 verläuft. In der Figur 1 verläuft die vorgesehene Durchströmungsrichtung daher senkrecht zur Zeichenebene. Der Nebelkollektor 1 ist derart im Freien angeordnet, dass die vorgesehene Durchströmungsrichtung einer am jeweiligen Ort vorherrschenden Windrichtung entspricht. Auf diese Weise ist sichergestellt, das natürlicher Wind ein möglichst großes Volumen von Nebel in einer bestimmten Zeiteinheit durch das Abscheidungselement 2 führt. Während die in der Figur 1 gezeichnete Tragkonstruktion 3 vor allem für Orte geeignet ist, bei denen die Windrichtung im Wesentlichen konstant ist, sind auch nicht gezeigte Tragkonstruktionen denkbar, welche zur Anpassung an die Windrichtung eine Drehung des Abscheidungselements 2 um eine vertikale Achse ermöglichen. Ebenso ist es möglich, Windleitelemente vorzusehen. Im Betrieb des Nebelkollektors 1 lagern sich im durch das Abscheidungsele- ment hindurchtretenden Nebel enthaltene Wasserteilchen an dem Abschei- dungselements 2 an. Dort verbinden sie sich mit weiteren anhaftenden Wasserteilchen, so dass sich stets größer werdende Wassertropfen bilden, welche dann an und im Abscheidungselement 2 durch Schwerkraft nach unten wandern.

Um nun die Wassertropfen zu sammeln und einer Nutzung zuzuführen, ist ein Ableitungssystem 7 vorgesehen. Das Ableitungssystem 7 umfasst eine Sammelrinne 8, welche beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt aufweist, und sich entlang des unteren Rands des Abscheidungselements 2 erstreckt. Die Sammelrinne 8 ist dabei so ausgebildet, dass vom unteren Rand des Abscheidungselements 2 abfallende Wassertropfen aufgefangen und durch ein leichtes Gefälle in Richtung einer Ableitung 9 transportiert werden. Die Ableitung 9 dient dem Weitertransport des gesammelten Wassers W, um es seiner vorgesehenen Nutzung zuzuführen. Auch die Ableitung 9 weist ein leichtes Gefälle auf, so dass auf Pumpen oder ähnliches zum Transport des Wassers W verzichtet werden kann. Dabei kann optional in der Ableitung 9 ein Filter 10 vorgesehen sein, beispielsweise um feste Teilchen, wie Staub oder Sand, aus dem Wasser herauszufiltern.

Im in der Figur 1 gezeichneten Ausführungsbeispiel mündet die Ableitung 9 in einen Speicherbehälter 1 1 , in dem das gewonnene Wasser W gespeichert werden kann. Der Speicherbehälter 1 1 ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Gewinnung des Wassers W und dessen Nutzung zeitlich auseinander fällt. Dies ist häufig dann der Fall, wenn das Wasser W als Trinkwasser oder als Brauchwasser vorgesehen ist. In anderen Fällen, beispielsweise wenn das Wasser W zu Bewässerungszwecken für die Landwirtschaft verwendet werden soll, kann in vielen Fällen auf einen Speicherbehälter 11 verzichtet werden. Beim Abscheidungselement 2 handelt es sich um eine dreidimensionale Tex- tilstruktur 2, beispielsweise um ein Abstandstextil oder ein Tiefziehtextil, welche eine offene Struktur aufweist, so dass der von natürlichem Wind angetriebene Nebel N beim Durchtritt durch das Abscheidungselement 2 kaum gebremst wird. Dies führt bei gegebenen Windverhältnissen zu einem hohen Durchsatz von Nebel durch das Abscheidungselement 2. Die Strömungsgeschwindigkeit des Nebels im Bereich des Abscheidungselements 2 liegt nur knapp unterhalb der Windgeschwindigkeit in angrenzenden Bereichen. Insbesondere ist der Effekt vermieden, dass der Nebel N aufgrund einer dichten Struktur um das Abscheidungselements 2 herum strömt.

Da die dreidimensionale Textilstruktur 2 zudem einen höheren Abschei- dungsgrad als etwa herkömmlich Netze aufweist, kann pro Zeiteinheit eine besonders große Menge von Wasser W gewonnen werden. Aufgrund der guten Durchlässigkeit des Abscheidungselements sind zudem die durch den Wind auf das Abscheidungselement 2 ausgeübten Kräfte relativ gering. Hierdurch ist das Abscheidungselement 2 als solches äußerst sturmstabil. Weiterhin sind die von dem Abscheidungselement 2 auf die Tragkonstruktion 3 ausgeübten Kräfte relativ gering, so dass selbst einfache Tragkonstruktionen 3 Stürmen gut widerstehen können. Dabei kann die Frontfläche des Abscheidungselements 2 bis zu einige Dutzend Quadratmeter umfassen.

Zur Vergrößerung der gewinnbaren Menge von Wasser W können mehrere Abscheidungselemente 2 nebeneinander angeordnet sein, welche über ein gemeinsames Ableitungssystem 7 verfügen. Derartige Anlagen sind insbesondere zur Trinkwasser- oder zur Brauchwassergewinnung sinnvoll. Es sind jedoch auch kleinere Nebelkollektoren denkbar, welche beispielsweise eine Frontfläche mit etwa 1 m ² aufweisen, die beispielsweise zur Bewässerung einer Pflanze oder einer kleineren Pflanzengruppe vorteilhaft sind. Insbesondere bei kleineren Nebelkollektoren kann die Tragkonstruktion 3 auch als am Abscheidungselement umlaufender Rahmen ausgebildet sein. Figur 2 zeigt einen Teil eines als Abstandstextil 2a ausgebildeten Abschei- dungselements 2 in einer Seitenansicht. Das Abscheidungselement 2 weist eine erste äußere textile Schicht 12 und eine zweite äußere textile Schicht 13 auf. Die textilen Schichten 12, 13 sind durch Abstandsfäden 14 verbunden. In der Seitenansicht der Figur 2 ist die vorgesehene Durchströmungsrichtung DR durch einen Pfeil dargestellt. Sofern Nebel oder ein anderes Aerosol durch das Abscheidungselement 2 hindurchtritt, so passiert dieses zunächst die erste äußere textile Schicht 12. An diesem wird ein Teil der im Aerosol enthaltenen flüssigen Partikel abgeschieden. Beim Durchtritt des Aerosols durch die von den Abstandsfäden 14 gebildeten Zwischenschicht wird anschließend ein weiterer wesentlicher Teil der im Aerosol enthaltenen flüssigen Teilchen abgeschieden. Abschließend passiert das Aerosol die zweite äußere textile Schicht 13, an welcher ebenfalls flüssige Teilchen abgeschieden werden.

In der Seitenansicht der Figur 2 ist erkennbar, dass die Abstandsfäden 14 einen Durchhang 15 aufweisen. Der Durchhang 15 ist definiert als der senkrechte Abstand vom tiefsten Punkt des jeweiligen Abstandsfadens 14 bis zu einem Eintrittspunkt in die erste äußere textile Schicht 12 oder bis zu einem Eintrittspunkt in die zweite äußere textile Schicht 13, je nachdem welcher der Eintrittspunkte weiter unten liegt. Wenn ein Durchhang 15 ausgebildet ist, so verlaufen die Abstandsfäden 14 auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge schräg zur vorgesehenen Durchströmungsrichtung DR. Dies begünstigt einen hohen Abscheidungsgrad an den Abstandsfäden 14. Weiterhin bewirkt der Durchhang 15, dass am Abscheidungselement 2 anhaftende flüssige Aerosolpartikel durch ihre Schwerkraft in das Innere des Abscheidungselements 2 gezogen werden. So gelangen flüssige Teilchen, die sich an einer der äußeren textilen Schichten 12, 13 oder an den Randbereichen eines der Abstandsfäden 14 angelagert haben, in den mittleren Bereich des Abscheidungselements 2. Hier vereinigen sich verschiedene Aerosolteilchen, so dass größere Tropfen entstehen. Diese fließen bzw. tropfen dann in der Zwischenschicht des Abscheidungselements 2 nach unten ab. Da das Abfließen bzw. Abtropfen der Flüssigkeit im Innern des Abscheidungselements 2 erfolgt, ist ein Ablösen und Forttragen der bereits anhaftenden flüssigen Teilchen bzw. der Tröpfchen durch das bewegte Aerosol wesentlich vermindert.

Figur 3 zeigt einen Abschnitt des als Abstandstextil 2a ausgebildeten Ab- standstextils 2 in einer Draufsicht. Hierbei ist erkennbar, dass die Abstandsfäden 14 so angeordnet sind, dass sie sich kreuzen. Durch eine derartige Struktur der Abstandsfäden 14 kann einerseits die Stabilität des Abscheidungselements 2 erhöht werden, andererseits erhalten die Abstandsfäden 14 so ein Komponente, welche sich quer zur vorgesehenen Durchströmungsrichtung DR erstreckt. Dies begünstigt die Abscheidung an den Abstandsfäden 14 weiter. Die kreuzende Struktur verbessert weiterhin den Abtransport der anhaftenden flüssigen Teilchen. So können sich an verschiedenen Abstandfäden 14 anhaftende Wasserteilchen zu einem größeren Wassertropfen verbinden, wenn sich die Abstandsfäden 14 mit einem geringen Abstand kreuzen oder wenn sie sich im Bereich der Kreuzung gar berühren. Auf diese Weise entstehen schnell größere Tröpfchen, die dann aufgrund ihrer größeren Masse einer größeren Schwerkraft ausgesetzt sind.

Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines als Abstandstextil 2a ausgebildeten Abscheidungselements 2 in einer Frontansicht. Die erste äußere textile Schicht 12 des Abscheidungselements 2 weist eine wabenförmige Struktur auf. Die durch dicke durchgezogene Linien dargestellte erste äußere textile Schicht 12 weist freie Durchtrittsöffnungen 16 auf, von denen eine zur Veranschaulichung schraffiert gezeichnet ist. Insbesondere die freien Durchtrittsöffnungen 16 ermöglichen einen nahezu ungebremsten Durchtritt von Aerosol durch die erste äußere textile Schicht 12.

Die durch punktierte Linien dargestellte zweite äußere textile Schicht 13 ist analog der ersten äußeren textilen Schicht 12 aufgebaut. So weist sie freie Durchtrittsöffnungen 17 auf, von denen ebenfalls eine zur besseren Darstellung schraffiert ist. Durch die freien Durchtrittsöffnungen 17 der zweiten äußeren textilen Schicht 13 ergibt sich für das hindurchströmende Aerosol im Bereich der zweiten äußeren textilen Schicht 13 ein geringer Widerstand. Ein wesentlicher Teil der Abscheidung der flüssigen Teilchen erfolgt dabei im Bereich der Abstandsfäden 14.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 sind die erste äußere textile Schicht 12 und die zweite äußere textile Schicht 13 identisch aufgebaut. Die Darstellung mittels durchgezogener bzw. punktierter Linien dient allein der Illustration der dreidimensionalen Ausführung des Abscheidungselements 2.

Erste äußere textile Schicht 12 und zweite äußere textile Schicht 13 weisen einen vertikalen Versatz 18 auf. Alternativ oder zusätzlich könnte auch ein horizontaler Versatz vorgesehen sein. Der Versatz 18 bewirkt eine Verbesserung des Abscheidungsgrads und der Stabilität des Abscheidungselements 2.

Figur 5 zeigt einen vergrößerten Abschnitt der ersten äußeren textilen Schicht 12. Diese umfasst eine Maschenstruktur 19, welche aus einer Vielzahl von Maschen 20 besteht. Die Maschenstruktur 19 ist so ausgebildet, dass freie Durchtrittsöffnungen 16 entstehen, welche wabenförmig ausgebildet sind. Die Abstandsfäden 14 sind in den Maschenstrukturen 19 eingebunden, so dass sich ein besonders stabiler Verbund ergibt. Die freie Durchtrittsfläche der äußeren textilen Schicht 12 ergibt sich aus der Summe der Fläche der Durchtrittsöffnungen 16 und der Durchtrittsflächen 21 im Bereich der Maschenstruktur 19.

Figur 6 zeigt eine Frontansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Abscheidungselements 2, welches ebenfalls als Abstandstextil 2a ausgebildet ist. Der wesentliche Unterschied zum bisher beschriebenen Abscheidungs- element 2 besteht darin, dass die zweite äußere textile Schicht 13 eine feinere Struktur aufweist. So sind die freien Durchtrittsöffnungen 17 der zweiten äußeren Schicht deutlich kleiner als die freien Durchtrittsöffnungen 16 der ersten äußeren Schicht 12. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass beim Durchtritt von Aerosol durch das Abscheidungselement 2 zunächst größere Wasserteilchen und dann kleinere Wasserteilchen abgeschieden werden.

Figur 7 zeigt einen Ausschnitt eines weiteren Nebelkollektors in einer Seitenansicht. Dabei ist vorgesehen, ein erstes Abscheidungselement 2 und ein zweites Abscheidungselement 2' in der vorgesehenen Durchströmungsrichtung DR hintereinander anzuordnen. Das erste Abscheidungselement 2 ist dabei zur Abscheidung größerer Flüssigkeitsteilchen und das Abscheidungselement 2' zur Abscheidung kleinerer Flüssigkeitsteilchen optimiert. So weist das zweite Abscheidungselement 2' eine höhere Fadendichte auf, wobei allerdings die Stärke der Abstandsfäden 14 geringer ist.

Figur 8 zeigt einen Ausschnitt eines als Tiefziehtextil 2b ausgebildeten Ab- scheidungselements 2 des Nebelkollektors in einer schematischen Seitenansicht. Das Tiefziehteil 2b ist aus einem zweidimensionalen Textil gefertigt und weist eine Grundfläche 22 und davon abstehende noppenförmige Elemente 23 auf. Die noppenförmigen Elemente 23 sind durch Tiefziehen des ursprünglichen zweidimensionalen Textils unter Einwirkung von Druck und/oder Wärme geformt.

Die Noppen 23 sind dabei auf der stromabwärtigen Seite des Abscheidungs- elements 2 angeordnet, wodurch verhindert ist, dass sich die Noppen durch strömendes Aerosol zusammendrücken.

Figur 9 zeigt in einer Frontansicht einen Ausschnitt des als Tiefziehtextil 2b ausgebildeten Abscheidungselements 2. Die noppenförmigen Elemente 23 sind auf der Grundfläche 22 in regelmäßiger Weise in Spalten und Zeilen angeordnet. Dabei sind auch andere Anordnungsgeometrien denkbar.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Ansprüche sind möglich.