IRVINE / LONDON (IT BOLTWISE) – Das Startup Atoco stellt eine Maschine vor, die mit Hilfe von Metall-Organischen Gerüststoffen (MOFs) Wasser aus sehr trockener Luft gewinnt. Entscheidend ist: Für den Betrieb braucht das System keinen Stromanschluss und keine direkte Stromversorgung für den Wasserprozess. Stattdessen reicht niedriggradige Industrieabwärme, um die gebundenen Wassermoleküle wieder freizusetzen. Der Prototyp kann laut Unternehmen bis zu 300 Liter pro Tag erzeugen und zielt damit auf Rechenzentren, die große Mengen Abwärme und zugleich Wasserbedarf haben.
Auf dem Firmengelände in Irvine, Kalifornien, wirkt der Prototyp zunächst wie ein technisches Artefakt aus einer Science-Fiction-Dystopie: eine gut 20 Fuß hohe, metallverkleidete Anlage im Parkplatzbereich, dazu ein iPad mit einer Live-Anzeige und ein schlichter Spigot, aus dem später klar sichtbarer Wasserstrom kommt. Die Idee dahinter ist jedoch ausgesprochen irdisch: In bestimmten Luftzuständen kann das System Wasser direkt aus der Atmosphäre entziehen, selbst wenn die relative Luftfeuchtigkeit niedrig ist. Atoco setzt dafür auf Metall-Organische Gerüststoffe, kurz MOFs, und nutzt deren mikroskopische Porenstruktur als „molekulare Schwämme“, die Wassermoleküle anziehen und beim nächsten Schritt wieder abgeben.
Technisch betrachtet entscheidet sich bei MOFs viel über die Präzision der Materialchemie. Der Ansatz geht auf jahrelange Grundlagenarbeit zurück: Der Gründer Omar Yaghi, der mit MOF-Forschung verbunden ist, hat die Entwicklung stabiler molekularer Strukturen über einen Zeitraum von rund 20 Jahren vorangetrieben. In dem Atoco-System ist die Zielsetzung, die Poren so zu gestalten, dass Wasser gezielt gebunden wird, während sich das Material im gesättigten Zustand „trocken“ anfühlt und beim normalen Pressen keinen Tropfen abgibt. Genau deshalb ist der Entkopplungs-Schritt wichtig: Atoco löst die Wassermoleküle nicht mechanisch, sondern über Wärme wieder aus dem Materialverbund heraus.
Damit rückt der zentrale Betriebshebel in den Fokus: niedrigrangige Wärme statt elektrischer Energie. Atoco beschreibt, dass der Wasserprozess ohne Netzanschluss funktioniert und dass als Energiequelle für die Desorption eine vergleichsweise milde Wärmestufe genügt. In einem Feldtest ohne direkt angebundenes Rechenzentrum simulierte das Team die Umgebung, indem es Wärme aus einer Quelle mit etwa 150 Grad Fahrenheit zuführte; für den eigentlichen Prozess werden laut Unternehmensangaben auch Temperaturen um 100 Grad Fahrenheit als ausreichend genannt. Diese Eigenschaft passt besonders gut zu Rechenzentren, weil deren Kühlung regelmäßig Abwärme produziert, die oft in die Umgebung abgegeben wird und bisher nur selten vollständig als nutzbare Ressource betrachtet wird.
Die Marktlogik dahinter ist zweigeteilt: Rechenzentren kämpfen sowohl mit der Ableitung von Abwärme als auch mit hohem Wasserbedarf, etwa durch Kühlprozesse. Atoco argumentiert, dass ein System, das Abwärme in geregelte Wassergewinnung umsetzt, beide Probleme gleichzeitig adressieren kann. Laut dem Unternehmen entfallen auf den Demo-Betrieb in der eigenen Anlage bis zu 300 Liter Wasser pro Tag, während ein skalierteres kommerzielles Angebot auf bis zu 1.000 Liter pro Tag ausgerichtet sein soll. In der Vision des Startups sollen mehrere Einheiten in einem Raster betrieben werden, sodass Standorte wie Hyperscale-Rechenzentren nicht mit einer einzigen Maschine starten müssen, sondern die Wasserproduktion schrittweise hochfahren.
Auch im Detail wird deutlich, warum das Thema für Betreiber attraktiv ist: Die Maschine soll nicht nur Wasser „holen“, sondern in einem wiederholbaren Kreislauf arbeiten. MOFs werden in der Praxis so genutzt, dass Luft durch das Material strömt, Wassermoleküle sich an den Poren anlagern und anschließend über Wärme die gebundenen Moleküle freigesetzt werden. Atoco ordnet seine Technologie dabei in einen breiteren Wettbewerb ein, in dem klassische Desiccants wie Silica zwar ebenfalls Feuchte aus Luft ziehen können, aber weniger Wasser speichern und bei der Regeneration stärkere „Tricks“ erfordern. Dass das System selbst bei niedrigen relativen Luftfeuchten arbeiten kann, ist deshalb nicht nur ein Demonstrationsargument, sondern betrifft die Planungssicherheit in realen Umgebungen mit schwankenden Klimadaten.
Gleichzeitig bleibt der Weg zur breiten Industrialisierung anspruchsvoll. MOFs gelten als hochinnovativ, aber als Materialklasse sind sie noch nicht in all ihren Anwendungsfällen im großen Maßstab „ausprobiert“; für ein Produkt, das in der Fläche laufen soll, müssen Stabilität, Lebensdauer und robuste Regenerationszyklen wirtschaftlich nachweisbar sein. Für die Skalierung spielt auch die Infrastrukturfrage eine Rolle: In abgelegenen Regionen sind Wärmequellen zwar mitunter vorhanden, etwa bei geothermischen Standorten, doch gerade dort sind Energie- und Netzinfrastrukturen häufig lückenhaft. Cohen, der in der Vergangenheit bei MOF-Projekten mit Bezug zu staatlicher Forschung tätig war, stellt deshalb in den Kontext, dass ohne extern verfügbare Wärme auch ein gut designtes MOF-System am Ende weiterhin Energie benötigt, um Wasser aus dem Material zu „drücken“.
Regulatorische oder verbotene Substanzen stehen in der Darstellung nicht im Mittelpunkt, aber praktische Einschränkungen zeigen sich im Alltagstest: Der Prototyp erzeugte zwar Wasser in einer Konsistenz, die als destillationsnah beschrieben wird, gleichzeitig macht das Unternehmen jedoch klar, dass das Produkt aus Haftungsgründen nicht für Trinkzwecke im Vorführbetrieb angeboten wird. Für Betreiber und Kommunen zählt deshalb vor allem die technische Relevanz und Wirtschaftlichkeit: Atoco nennt als Zielgröße eine levelized cost von 5 US-Dollar pro metrischer Tonne und positioniert sich damit in der Nähe etablierter Entsalzungswege, während neuere Anlagen teils deutlich darunter liegen könnten. Am Ende entscheidet sich die Tragfähigkeit über drei Faktoren: verlässliche Wasserproduktion im Dauerbetrieb, belastbare Material- und Wartungskosten sowie die Fähigkeit, mit Abwärme einen echten Mehrwert gegenüber dem Status quo zu liefern.
Als Signale für potenziellen Bedarf nennt Atoco konkrete Nachhaltigkeitszusagen großer Cloud-Anbieter, die bis 2030 „water positive“ anstreben. Für das Startup bedeutet das: Der Markt ist nicht nur wegen des Wasserstresses spannend, sondern auch wegen des wachsenden Interesses an messbarer Nachhaltigkeitswirkung am Standort. Wenn Atoco bis Ende des Jahres Bestellungen für das erste Produkt anstoßen will und bereits Feldtests auf dem Netzstatus mit Partnern in den USA sowie innerhalb des Golfkooperationsrats laufen, dann ist die nächste Hürde nicht allein die Materialchemie, sondern die Industrialisierung der Anlagenproduktion. Genau dort kann sich entscheiden, ob die Kombination aus MOF-Sorptionslogik und Abwärme-Nutzung vom Prototyp in eine wiederholbare Lieferkette übergeht.
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