Als Hurrikan Milton die Wasserversorgung eines Kinderkrankenhauses in Florida gefährhte, kam eine neuartige Technologie zum Einsatz: eine Maschine, die Trinkwasser aus der Luft gewinnt. Obwohl teuer und in der Leistung begrenzt, könnte diese "atmosphärische Wassergewinnung" in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Notfallversorgung spielen, indem sie als Überbrückung bis zur Wiederherstellung der regulären Wasserversorgung dient.
Als Hurrikan Milton am Abend des 9. Oktober auf die Westküste Floridas traf, zerstörte eine Regenflut die Wasserleitungen der Stadt St. Petersburg. Der Schaden führte dazu, dass einige Krankenhäuser in der Gegend - darunter eines mit einer großen Neugeborenen-Intensivstation (NICU) - vorübergehend von der öffentlichen Wasserversorgung abgeschnitten waren. Wie Wired berichtet, wusste Jason Weida, Sekretär der Gesundheitsbehörde von Florida (AHCA), dass der Zugang zu Wasser nach Milton ein Problem darstellen könnte.
Hurrikane können die Wasserversorgung auf verschiedene Weise beeinträchtigen. Sie können Infrastrukturschäden verursachen, wie in St. Petersburg. Sie können in Wasseraufbereitungsanlagen zu Stromausfällen führen, was zu unbehandeltem oder unzureichend behandeltem Wasser führt. Und durch Regenwasserabfluss können Grundwasser und Oberflächenwasser verunreinigt werden. Im Jahr 2022, nach dem Hurrikan Ian, waren einige Krankenhäuser in Florida tagelang ohne fließendes Wasser.
Aus diesem Grund wandte sich Weida vor dem Eintreffen von Milton an Genesis Systems, ein in Tampa ansässiges Unternehmen, das Maschinen herstellt, die der Luft Feuchtigkeit entziehen, um Trinkwasser zu erzeugen. Diese Technologie, die als atmosphärische Wassergewinnung bekannt ist, hat sich in den letzten Jahren zu einer möglichen Lösung für Wasserknappheit entwickelt, auch in Notfallsituationen.
In Vorbereitung auf Milton brachten Genesis und die AHCA eine dieser Anlagen, den WaterCube 1000, in einen Sturm-Schutzraum außerhalb von Tampa. Am Donnerstagmorgen, als die ACHA die von Milton betroffenen Krankenhäuser begutachtete, beschloss die Behörde, die Maschine zum Johns Hopkins All Children's Hospital in St. Petersburg zu bringen.
„In dieser Einrichtung wird eine sehr hohe Anzahl von Frühgeborenen behandelt", sagt Weida. Ohne Wasser könnte ein Krankenhaus gezwungen sein, Patienten zu evakuieren. „Es ist sehr schwierig, Frühgeborene zu evakuieren. Es ist sehr zeitaufwendig, sehr kompliziert und kann riskant sein."
Am 10. Oktober wurde die Maschine, die in einem Schiffscontainer untergebracht ist, zum All Children's Hospital transportiert, um die Wasserversorgung zu sichern. Weida hatte erst wenige Wochen zuvor, nach dem Hurrikan Helene, von der Technologie von Genesis Systems erfahren. Laut Genesis Systems kann der WaterCube innerhalb von 24 Stunden fast 2.000 Gallonen Wasser produzieren, indem er der Umgebungsluft Feuchtigkeit entzieht.
Die Luft um uns herum enthält Wasser in Form von Wasserdampf, und je höher der Wasserdampfgehalt, desto höher die Luftfeuchtigkeit. Das bedeutet, dass in feuchten Gegenden wie Florida viel Wasser in der Luft vorhanden ist, das man nutzen kann.
David Stuckenberg, Mitbegründer und Chief Operations Officer bei Genesis Systems, erklärt, dass der WaterCube proprietäre flüssige und feste Sorptionsmittel verwendet - Materialien, die Wasser absorbieren -, die im Wesentlichen „einen Handschlag mit dem Wasser in der Luft bilden". Die Maschine erhitzt diese Materialien dann, um das Wasser zu extrahieren.
Atmosphärische Wassergeneratoren benötigen in der Regel eine beträchtliche Menge an Energie, um zu funktionieren, aber Stuckenberg behauptet, dass die Materialien des Unternehmens 400 Prozent besser funktionieren als die derzeit auf dem Markt erhältlichen und dass sie eine sehr hohe Affinität zu Wasser haben.
Doch die Technologie hat ihren Preis. Der WaterCube, der nach St. Petersburg geliefert wurde, kostet 860.000 Dollar. Das Unternehmen hat gerade erst mit dem Verkauf eines zweiten, kleineren Geräts für den Heimgebrauch begonnen, den WaterCube 100, der 20.000 Dollar kostet und etwa so groß ist wie ein HLK-System. Dieses Gerät kann etwa 100 bis 200 Gallonen Wasser pro Tag erzeugen. Die Effizienz liegt zwischen 0,07 und 0,8 Kilowattstunden pro Gallone Wasser und der Betrieb kostet zwischen 10 und 80 Dollar pro Tag, je nach Energiekosten und Luftfeuchtigkeit. Ein WaterCube kann entweder mit Solarenergie oder mit konventioneller Energie betrieben werden.
Die Maschinen produzieren in einer feuchten Umgebung mehr Wasser und funktionieren gut bei einer Luftfeuchtigkeit von bis zu 40 Prozent. Stuckenberg sagt, dass das Unternehmen seine Technologie ständig verbessert und mit dem US-Verteidigungsministerium zusammenarbeitet, um Wasser bei 10 Prozent Luftfeuchtigkeit erzeugen zu können.
Der WaterCube wird an die Wasserversorgung eines Gebäudes angeschlossen, so dass das Wasser nicht direkt aus der Maschine entnommen werden muss. „Die Systeme sind so konzipiert, dass sie an alles angeschlossen werden können, von einem Gartenschlauch bis hin zu einem Krankenhauswassersystem, und liefern Wasser, das vier Filterstufen durchläuft, bevor es das System verlässt", sagt Stuckenberg.
Nachdem der Taifun Mawar im Mai 2023 das US-Territorium Guam getroffen hatte, arbeitete Genesis Systems mit der US-Luftwaffe zusammen, um den WaterCube 1000 in einem Katastrophenszenario auf der Insel zu testen.
Bei ihrem derzeitigen Preis und der Wassermenge, die sie erzeugen können, ist es unwahrscheinlich, dass diese Geräte in absehbarer Zeit die einzige Wasserquelle in solchen Situationen sein werden. Nach Angaben des US-Energieministeriums verbraucht ein Krankenhaus von der Größe des All Children's Hospital in der Regel zwischen 10.000 und 90.000 Gallonen pro Tag, je nach den angebotenen Leistungen, dem Alter des Gebäudes und den Wasserverbrauchsgewohnheiten. Das ist weit mehr als die 2.000 Gallonen, die die größere Anlage von Genesis Systems in 24 Stunden produzieren kann.
Dennoch könnten diese Geräte in Situationen, in denen die Wasserversorgung nicht sofort wiederhergestellt oder Wasser nicht sofort in ein Gebiet transportiert werden kann, als Überbrückung oder zusätzliche Wasserquelle dienen. Um aber wirklich nützlich zu sein, müssen sie zur richtigen Zeit am richtigen Ort sein, und die Logistik des Transports einer 18.000 Pfund schweren Maschine in einer Katastrophensituation kann schwierig sein.
Nach Angaben eines Krankenhaussprechers musste das All Children's Hospital letztendlich kein Wasser aus dem Gerät entnehmen; kurz nach der Lieferung funktionierte die Kanalisation der Stadt wieder und die Wasserversorgung wurde mit einem Abkochhinweis wieder aufgenommen. „Wir waren in der Lage, unseren Betrieb entsprechend anzupassen", sagte der Sprecher am Freitag. Am Wochenende verlegte die AHCA von Florida den WaterCube in ein Schutzraum, von wo aus er bei Bedarf schnell an einen anderen Ort gebracht werden kann.
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