Kurz gesagt: Bei der Kaltverdunstung geht Wasser bereits bei Raumtemperatur von der flüssigen in die gasförmige Form über. Es muss dafür weder kochen noch mit Ultraschall zerstäubt werden. Wie schnell Wasser verdunstet, hängt vor allem von der Größe der feuchten Oberfläche, der Temperatur, der Luftbewegung und der vorhandenen Luftfeuchtigkeit ab.
Wenn Wasser einfach weniger wird
Man kennt es aus dem Alltag und denkt kaum darüber nach: Das Handtuch vom Morgen ist am Nachmittag trocken. Die kleine Pfütze auf dem Balkon ist irgendwann verschwunden. Und auch in einem offenen Glas steht nach einigen Tagen weniger Wasser als zuvor.
Keines davon wurde gekocht.
Trotzdem ist Wasser verschwunden.
Genauer gesagt: Es hat seinen Zustand verändert. Einzelne Wassermoleküle haben die Flüssigkeit verlassen und sind als unsichtbarer Wasserdampf in die Umgebungsluft übergegangen.
Dieser alltägliche Vorgang ist Verdunstung. Geschieht er bei gewöhnlicher Umgebungstemperatur und ohne aktive Erhitzung, spricht man im technischen Zusammenhang häufig von Kaltverdunstung.
Das Prinzip klingt unscheinbar. Gerade deshalb ist es interessant. Denn technische Systeme müssen die Verdunstung nicht erst erzeugen. Sie können lediglich dafür sorgen, dass Wasser möglichst gute Bedingungen dafür bekommt.
Wie funktioniert Kaltverdunstung genau?
An der Oberfläche von flüssigem Wasser sind die Moleküle ständig in Bewegung. Einige von ihnen besitzen genügend Energie, um die Wasseroberfläche zu verlassen und in die Luft überzugehen.
Das passiert nicht erst bei 100 Grad Celsius.
Der Siedepunkt beschreibt den Zustand, bei dem Wasser im gesamten Flüssigkeitsvolumen in die Gasphase übergeht und sich Dampfblasen bilden. Verdunstung findet dagegen nur an der Oberfläche statt – und bereits deutlich unterhalb des Siedepunkts.
Darum kann Wäsche bei Raumtemperatur trocknen und darum verliert auch eine offene Wasserschale langsam Flüssigkeit.
Kaltverdunstung nutzt genau diesen Vorgang.
Warum verdunstet Wasser manchmal schneller und manchmal langsamer?
Ein nasses Handtuch trocknet draußen an einem warmen, windigen Tag oft schneller als in einem kühlen, feuchten Raum.
Das ist kein Zufall.
Wie schnell Wasser verdunstet, hängt von mehreren Bedingungen gleichzeitig ab.
| Faktor | Was passiert bei der Verdunstung? |
|---|---|
| Oberfläche | Je größer die feuchte Fläche, desto mehr Wasser kommt gleichzeitig mit Luft in Kontakt. |
| Temperatur | Bei höheren Temperaturen können mehr Wassermoleküle die Flüssigkeit verlassen. |
| Luftbewegung | Bewegte Luft führt feuchte Luft an der Oberfläche ab und bringt trockenere Luft nach. |
| Luftfeuchtigkeit | Ist bereits viel Wasserdampf in der Luft, verlangsamt sich die weitere Verdunstung. |
Für technische Kaltverdunster ist vor allem ein Punkt besonders interessant: die Oberfläche.
Denn die Wassermenge allein sagt noch wenig darüber aus, wie schnell sie verdunsten kann.
Warum macht die Oberfläche einen so großen Unterschied?
Stellen wir uns einen Liter Wasser in einer schmalen Flasche vor.
Nur die kleine Wasserfläche am Flaschenhals steht direkt mit der Luft in Kontakt.
Verteilen wir denselben Liter dagegen in einem breiten, flachen Gefäß, sieht es anders aus. Plötzlich steht wesentlich mehr Wasseroberfläche zur Verfügung.
Die Menge ist gleich geblieben. Die Bedingungen für die Verdunstung haben sich verändert.
Technische Verdunstungssysteme greifen genau diesen Gedanken auf. Statt immer größere Wassermengen einzusetzen, wird versucht, die Flüssigkeit über möglichst viel Fläche zu verteilen.
Das lässt sich mit flachen Flächen erreichen, mit porösen Materialien, mit Reisig – oder mit komplexen dreidimensionalen Strukturen.
Und genau an diesem Punkt führt der Weg von der einfachen Wasserschale zu einem Bauwerk, das schon seit Jahrhunderten mit Verdunstung arbeitet.
Was hat ein Gradierwerk mit Kaltverdunstung zu tun?
Wer neben einem Gradierwerk steht, hört meistens zuerst das Wasser.
Sole rieselt durch dicht geschichtetes Reisig, tropft von Ast zu Ast und sammelt sich schließlich wieder am unteren Ende der Anlage.
Das Schwarzdornreisig hat dabei eine ganz praktische Aufgabe: Es schafft eine große Oberfläche.
Die Sole verteilt sich nicht auf einer einzelnen glatten Wand, sondern auf unzähligen Zweigen und Verästelungen. Während sie daran entlangläuft, verdunstet ein Teil des enthaltenen Wassers.
Historisch war das wichtig für die Salzgewinnung.
Durch die Verdunstung nahm der Wasseranteil der Sole ab. Die verbleibende Lösung wurde konzentrierter und konnte anschließend mit geringerem Energieaufwand weiterverarbeitet werden.
Das Gradierwerk macht damit sichtbar, worum es bei Kaltverdunstung im Grunde geht:
Flüssigkeit verteilen, Oberfläche schaffen und Luftkontakt ermöglichen.
Was passiert, wenn Sole statt reinem Wasser verdunstet?
Sole besteht aus Wasser und darin gelösten Salzen.
Bei der Verdunstung verlässt vor allem Wasser die Flüssigkeit und geht als Wasserdampf in die Luft über. Die gelösten Salze bleiben weitgehend zurück.
Dadurch kann sich die Konzentration der verbleibenden Sole verändern.
Genau deshalb wurden Gradierwerke ursprünglich gebaut: Sie sollten Wasser aus der Sole entfernen, bevor diese weiter zur Salzgewinnung verarbeitet wurde.
Verdunstung und Salz sollten dabei nicht miteinander verwechselt werden. Salz selbst verdunstet unter normalen Raumbedingungen nicht einfach gemeinsam mit dem Wasser.
Das ist auch wichtig, wenn man verschiedene Geräte miteinander vergleicht, die mit Wasser oder Sole arbeiten.
Warum sieht man bei Kaltverdunstung keinen Nebel?
Viele Menschen verbinden Wasser in der Raumluft automatisch mit sichtbarem Dampf oder Nebel.
Bei Kaltverdunstung sieht man normalerweise nichts.
Der entstehende Wasserdampf ist gasförmig und unsichtbar.
Was bei einem Ultraschallgerät als weißer Nebel aus dem Gerät kommt, ist etwas anderes: Dort wird Wasser mechanisch in sehr kleine Flüssigkeitströpfchen zerlegt.
Das erklärt auch, warum ein Kaltverdunster nicht sichtbar nebeln muss, um zu funktionieren.
Kaltverdunstung, Ultraschall oder Heißdampf – wo liegt der Unterschied?
Von außen können Geräte ähnlich wirken. Im Inneren passiert jedoch etwas völlig anderes.
| Verfahren | So gelangt Wasser in die Umgebung | Sichtbarer Nebel | Wasser wird stark erhitzt |
|---|---|---|---|
| Kaltverdunstung | Wasser verdunstet von einer feuchten Oberfläche | Nein | Nein |
| Ultraschall | Wasser wird in feinste Flüssigkeitströpfchen zerstäubt | Häufig | Nein |
| Heißdampf | Wasser wird erhitzt und verdampft | Möglich | Ja |
Deshalb sind Begriffe wie Kaltverdunster, Ultraschall-Vernebler und Verdampfer keine verschiedenen Namen für dasselbe Prinzip.
Sie beschreiben unterschiedliche technische Wege.
Bei der Kaltverdunstung steht die Oberfläche im Mittelpunkt.
Beim Ultraschall ist es die mechanische Zerstäubung.
Beim Verdampfer ist es die Wärme.
Warum wird die Verdunstung bei feuchter Luft langsamer?
Auch die Umgebungsluft spielt mit.
Ist sie relativ trocken, kann sie weiteren Wasserdampf aufnehmen. Steigt die Luftfeuchtigkeit, verändert sich dieses Verhältnis.
Das lässt sich an einem schwülen Sommertag gut beobachten. Nasse Wäsche kann sich dann lange feucht anfühlen, obwohl es warm ist.
Die Verdunstung hängt deshalb immer von den Bedingungen im Raum ab.
Temperatur, Lüftung, Luftbewegung und bereits vorhandene Feuchtigkeit beeinflussen gemeinsam, wie viel Wasser innerhalb eines bestimmten Zeitraums verdunstet.
Ein Kaltverdunster arbeitet also nicht vollkommen unabhängig von seiner Umgebung.
Wie nutzt SalinoVatis die Kaltverdunstung?
Die SalinoVatis Mini-Saline greift das Prinzip der großen Verdunstungsfläche in einem kompakten Format auf.
Im Gerät befindet sich Sole, die mit einer kleinen Pumpe bewegt und über eine strukturierte Verdunstungsfläche geführt wird. Dort verteilt sich die Flüssigkeit auf einer großen Oberfläche.
Die kompaktere SalinoVatis Aura verfügt über mehr als 900 cm² Verdunstungsfläche, die größere SalinoVatis Vita über mehr als 1.100 cm².
Statt die Sole mit Ultraschall zu zerstäuben oder das Wasser stark zu erhitzen, arbeitet SalinoVatis mit Kaltverdunstung.
Das Gerät ist deshalb technisch weder mit einem Ultraschall-Vernebler noch mit einem Heißdampfgerät gleichzusetzen.
Wie passt so viel Verdunstungsfläche in eine Mini-Saline?
Von außen sind Aura und Vita vergleichsweise kompakt.
Die verfügbare Verdunstungsfläche ist trotzdem deutlich größer, als man anhand der Außenmaße vermuten könnte.
Möglich wird das durch eine dreidimensional strukturierte Oberfläche im Inneren des Geräts. Statt eine große Fläche einfach nebeneinander auszubreiten, wird sie räumlich angeordnet.
Hier spielt auch der 3D-Druck eine wichtige Rolle.
Komplexe Strukturen lassen sich so fertigen, dass auf begrenztem Raum zahlreiche Flächen und Wege für die Sole entstehen.
Das Prinzip erinnert in seiner Aufgabe an den Schwarzdorn eines Gradierwerks: Auch dort soll möglichst viel Flüssigkeit auf möglichst viel Oberfläche verteilt werden.
Die Konstruktionen selbst sind jedoch grundverschieden. Ein öffentliches Gradierwerk und eine Mini-Saline sind weder in Größe noch Aufbau oder Einsatzbereich gleichzusetzen.
Gemeinsam ist ihnen nur eine technische Grundidee: Verdunstung braucht Oberfläche.
Ein stiller Vorgang, der überall stattfindet
Vielleicht fällt Kaltverdunstung gerade deshalb so wenig auf, weil sie ständig um uns herum geschieht.
Das Glas auf dem Tisch.
Die Wäsche auf dem Balkon.
Der Regen auf dem Asphalt.
Immer verlassen Wassermoleküle eine Oberfläche und verteilen sich in der Umgebungsluft.
Technische Kaltverdunstung verändert daran nicht das Grundprinzip.
Sie versucht lediglich, bessere Bedingungen dafür zu schaffen: mehr Oberfläche, eine gezielte Flüssigkeitsverteilung und ausreichend Kontakt mit der Umgebungsluft.
Was auf den ersten Blick nach spezieller Technik klingt, beginnt also mit einem Vorgang, den wir beinahe jeden Tag beobachten.
Man muss nur einmal darauf achten.
Häufige Fragen zur Kaltverdunstung
Was bedeutet Kaltverdunstung einfach erklärt?
Bei der Kaltverdunstung geht Wasser bereits bei Umgebungstemperatur von der flüssigen in die gasförmige Form über. Es muss dafür nicht kochen.
Verdunstet Wasser schon bei Raumtemperatur?
Ja. Verdunstung findet auch weit unterhalb des Siedepunkts statt. Deshalb trocknen beispielsweise nasse Wäsche oder Pfützen bei gewöhnlichen Umgebungstemperaturen.
Warum braucht ein Kaltverdunster eine große Oberfläche?
Je größer die feuchte Oberfläche ist, desto mehr Wasser kann gleichzeitig mit der Umgebungsluft in Kontakt kommen. Das schafft günstigere Bedingungen für die Verdunstung.
Ist Kaltverdunstung dasselbe wie Ultraschall?
Nein. Bei der Kaltverdunstung geht Wasser von einer Oberfläche in Wasserdampf über. Ultraschallgeräte erzeugen dagegen sehr kleine Flüssigkeitströpfchen.
Warum sieht man bei Kaltverdunstung keinen Nebel?
Wasserdampf ist unsichtbar. Sichtbarer Nebel besteht aus kleinen flüssigen Wassertröpfchen.
Wie funktioniert die Kaltverdunstung bei SalinoVatis?
SalinoVatis bewegt Sole mithilfe einer kleinen Pumpe über eine strukturierte Verdunstungsfläche. Dadurch wird die Flüssigkeit auf einer großen Fläche verteilt, auf der Wasser bei Umgebungstemperatur verdunsten kann.
