MITs Lösung zur Trinkwassergewinnung aus der Luft

Heute, am 11. Juni 2025, stellte ein Expertenteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ein innovatives System zur Sammlung atmosphärischer Feuchtigkeit und deren Umwandlung in sauberes Trinkwasser vor. Dieses Gerät fängt passiv Wasser aus der Luft – ohne Strombedarf – und ist somit auch für die herausforderndsten Bedingungen geeignet, wie beispielsweise das Death Valley in Kalifornien.

Innovative Materialien und Design

Kern der Technologie ist ein mit Glycerin verstärktes Hydrogel, das Salz im Polymermatrix hält, um Salzleckage und Wasserkontamination zu verhindern. Das Material ist zu einer Struktur in Form einer schwarzen „Luftpolsterfolie“ mit Kuppeln geformt, die nachts Feuchtigkeit aufnehmen und sich ausdehnen, um sich tagsüber zusammenzuziehen und so Verdunstung und Kondensation auf dem Glas zu fördern.

Das Hydrogel ist zwischen Glasplatten mit einer speziellen gekühlten Beschichtung eingeschlossen, und das gesammelte Wasser fließt an der Innenseite der Platte in ein Sammelrohr.

Test im Death Valley

Im November 2023 wurde das Gerät im Death Valley installiert und sieben Tage lang getestet. Die Luftfeuchtigkeit variierte zwischen 21 % und 88 %, und die Wasserproduktion lag bei 57–161,5 ml pro Tag und Panel. Selbst unter extrem trockenen Bedingungen wurde eine bessere Effizienz als bei den meisten passiven und einigen aktiven Systemen erreicht.

Wie funktioniert das System?

• Nachtprozess: Höhere relative Luftfeuchtigkeit – das Hydrogel nimmt Feuchtigkeit auf und dehnt sich aus.


• Tagprozess: Sonnenenergie unterstützt durch gekühltes Glas fördert Verdunstung und Kondensation, und Wasser wird gesammelt.

Alles geschieht ohne Pumpen oder Energiequellen – das Gerät arbeitet ausschließlich mit natürlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen.

Vergleichende Ergebnisse und Vorteile

Das Hydrogel-Design bietet dynamische Ausdehnung und Kontraktion und verbessert die Absorptionskapazität im Vergleich zu MOFs (Metall-organische Gerüste), die diese Flexibilität nicht haben. Die Einbindung von Glycerin stabilisiert Salz (Lithiumchlorid) und vermeidet Kontamination – das Wasser entspricht den zivilen Standards für salzhaltiges Wasser.

Skalierbarkeit und zukünftige Entwicklung

Ein 0,5 m² großes Panel wurde getestet, aber die Struktur erlaubt die Verbindung zu Modulen. Die vertikale Ausrichtung der Paneele und das kompakte Design machen das System auch für begrenzte Räume geeignet.

In einem Einfamilienhaus installiert, kann das kleine System je nach Bedarf skaliert werden und erzeugt einen modularen Wirbel mit mittlerer Menge Trinkwasser.

Weitere Hydrogel-Typen mit höherer Kapazität, schneller Regeneration und möglichen mehrfachen Zyklen pro Tag werden ebenfalls entwickelt.

Sicherheit und Haltbarkeit

Das Rohwasser, das mit diesem System gesammelt wird, erfüllt Gesundheitsstandards ohne zusätzliche Filtration, dank Materialien ohne Nanoporosität und stabilisierenden Stoffen wie Glycerin.

Nach einer Studie, die am 11. Juni 2025 in der Zeitschrift Nature Water veröffentlicht wurde, zeigte das Panel eine Lebensdauer von mindestens einem Jahr ohne Leistungsverlust.

Potenzial für globale Anwendung

Das frühe Modell richtet sich an Gebiete mit begrenztem Zugang zu Trinkwasser und ohne Infrastruktur, wie unterentwickelte Regionen oder abgelegene Siedlungen. Das System kann sogar in trockenen Wüstengebieten installiert werden und genügend Wasser für den täglichen Bedarf einer Familie sammeln.

Es könnte auch als Ergänzung zu bestehenden Lösungen in tropischen und gemäßigten Klimazonen dienen, in denen höhere Luftfeuchtigkeit eine größere Wasserproduktion ermöglicht.

Interdisziplinärer Fortschritt

Dieses Projekt kombiniert Polymerchemie, Thermodynamik und zivile Ingenieurprinzipien. Gekühltes Glas sorgt für den Kondensationseffekt, während die Pop-up-Domänen des Hydrogels den Wechsel zwischen Verdunstung und Aufnahme ermöglichen.

Das MIT-Team, geleitet von Professor Xuanhe Zhao und dem wissenschaftlichen Neuling „Will“ Chang Liu, verbindet Materialinnovationen mit einem Design, das für globale Anpassung und ländliche Anwendung geeignet ist.

Breitere Perspektiven und ähnliche Technologien

Dieses System folgt den Trends der Wassergewinnung aus der Luft. Wie die Hydrogel-Experimente vom letzten Jahr zeigten (z.B. rekordverdächtige Salzabsorption), zeigen auch MOF-Technologien vielversprechende Ansätze, wie das tragbare Gerät von Berkeley, das nur mit Solarenergie betrieben wird.

Einige Analysten glauben, dass passive Systeme einen globalen Beitrag leisten könnten, indem sie Milliarden von Menschen Zugang zu Trinkwasser ohne infrastrukturelle Herausforderungen ermöglichen.

Anwendung in Kroatien?

Obwohl die Tests im Death Valley durchgeführt wurden, kann das Konzept an unsere Regionen angepasst werden, insbesondere an trockene Sommer und Gebiete mit begrenzten Quellen. Die Modularität des Systems ermöglicht die Anpassung an Volumen und verfügbaren Raum und öffnet Türen für den Einsatz auf ländlichen Höfen und touristischen Einrichtungen.

Für eine breitere Implementierung müssen Produktionskosten, Materialverfügbarkeit und lokale Wartungsfähigkeit überwacht werden, aber die zukünftige Entwicklung könnte eine heimische Produktion und Nutzung ermöglichen.

Quelle: Massachusetts Institute of Technology