Forschung

Flowformen

  • Kann allein ein Durchleiten von Wasser durch bestimmte Formen seine Wassertropfenstruktur verändern?
  • Können wir „sehen“, ob sich Wasser verändert, wenn es verwirbelt und bestimmten Strömungen ausgesetzt wird?
  • Wie wirken sich dann gegebenenfalls Wasserfälle auf die Struktur des Wassers aus?

Schauen wir doch mal unter dem Dunkelfeldmikroskop genauer hin, z. Bsp. bei den sogenannten Flowformen:

Flowformen und ihre Wirkung auf das Wasser

Flowformen sind blattförmig aussehende flache Schalen, durch die Wasser kaskadenartig von oben nach unten geleitet wird: durch die spezielle Form der herzförmigen Schalen beginnt das Wasser dabei gezielt zu verwirbeln und zu verstrudeln.

In den 1970er Jahren begann John Wilkes mit der Entwicklung dieser Flowforms. Diese basierten auf seinen Beobachtungen der natürlichen Flussmuster von Wasser und seiner Überzeugung, dass das Wasser durch bestimmte Bewegungsmuster vitalisiert werden könne. Die Flowforms sollten den natürlichen Fluss des Wassers in einem geordneten, rhythmischen Muster nachahmen, das die Qualität und Struktur des Wassers positiv beeinflusst.

 

Drei hintereinander angeordnete Flowformen
 

Wilkes führte zahlreiche Experimente mit verschiedenen Gefäßformen und Flussmustern durch, um herauszufinden, wie sich das Wasser in bestimmten Formen verhält. Dabei stellte er fest, dass die lemniskatenförmige Bewegung (Acht-Form) besonders harmonisch und natürlich für das Wasser war. Diese Bewegung findet sich in den meisten seiner Flowforms.

 

Eine „herzförmige“ Flowform
 
1. Das Strömungsverhalten in Flowforms

Die Flowforms beruhen u.a. auf hydrodynamische Prinzipien: Turbulenzen und laminarer Fluss. Die Wasserbewegung in den Flowforms ist eine Kombination aus laminarem und turbulentem Fluss.

Die laminare Strömung ist der Fluss in parallelen Schichten, bei dem das Wasser gleichmäßig ohne große Verwirbelungen fließt. Es tritt in den ruhigeren Bereichen der Flowform-Schalen auf, insbesondere am Eintritt und Austritt des Wassers.

Die turbulente Strömung entsteht bei der Bewegung durch die Schalen; hier wird das Wasser absichtlich in Verwirbelungen gebracht, wodurch ein Wechsel zwischen laminarem und turbulentem Fluss entsteht. Diese Übergänge zwischen den beiden Strömungsarten sind ein zentrales Merkmal der Flowforms.

Der Wechsel von laminarer zu turbulenter Strömung erhöht die Sauerstoffzufuhr zum Wasser und verbessert die Mischung innerhalb der Flüssigkeit. Dies ist für den Prozess der Vitalisierung wichtig, der darauf abzielt, dem Wasser Eigenschaften zurückzugeben, die es in natürlichen Wasserläufen haben könnte, indem es die Interaktionen mit der Luft maximiert.

2. Lemniskatenbewegung: Chaotische und nichtlineare Dynamik

Die zentrale Bewegung in den Flowforms ist die Lemniskaten- oder Achtformbewegung. Diese Bewegung ist eine Form der nichtlinearen Dynamik, die in der Strömungsmechanik vorkommt. Die Form des Gefäßes bewirkt eine Schwingung zwischen zwei Polen, wobei das Wasser von einer Seite zur anderen schwingt, bevor es nach unten abfließt. Diese Bewegung ähnelt einem chaotischen Pendel, das in zwei Richtungen schwingt und dabei konstant seine Flugbahn verändert.

 

Lemniskate nach Bernoulli
 

Physikalisch gesehen ist diese Bewegung ein Beispiel für selbstorganisierte Musterbildung.

In der Natur treten ähnliche Bewegungen auf, wenn ein Flüssigkeitsstrom frei interagieren kann. Die periodische Struktur in den Flowforms fördert diese Bewegung auf eine vorhersehbare und dennoch komplexe Weise.

3. Turbulenz und Sauerstoffanreicherung: Chemische Prozesse

Die Turbulenzen in den Flowforms bewirken eine intensive Durchmischung des Wassers mit Luft, was den Sauerstoffgehalt erhöht. Dies ist aus chemischer Sicht besonders wichtig für die Wasserqualität, da eine erhöhte Sauerstoffsättigung die Abbauprozesse organischer Stoffe unterstützt und das Wasser weniger anfällig für anaerobe Prozesse macht, die zur Bildung von unangenehmen Gerüchen und schädlichen Substanzen führen können.

Die Bewegung des Wassers entlang der spiralförmigen Pfade maximiert den Kontakt mit der Luft und bewirkt so eine erhöhte Absorption von Sauerstoffmolekülen an der Wasseroberfläche. Dieser Prozess ist nicht nur ästhetisch ansprechend, sondern verbessert auch nachweislich die biologische Qualität des Wassers.

Flowformen und ihre Wirkung auf die Wasserstruktur

Wir haben in unserer Wasserforschung „Welt im Tropfen“ verschiedene Wasserproben von Wasser untersucht: vor dem Durchfließen dreier Flowformen aus dem oberen Wasserbecken und nach dem Durchfließen von drei hintereinander angelegten Flowformen.

D.h. wir haben Wasserproben aus dem oberen Becken genommen, das noch nicht durch die Flowformen geflossen ist, sowie Wasserproben aus dem unteren Becken: in letzterem war das Wasser bereits durch drei Flowformen geflossen.

 

Wasser vor dem Durchfließen von drei Flowformen

Wasser nach dem Durchfließen von drei Flowformen
 
Das sehen wir

Zwei Fotos unter dem Dunkelfeldmikroskop im Vergleich: Wassertropfen vor und nach Flowformen (aus der Forschung: Welt im Tropfen) zeigen vor und nach dem Durchfließen von drei Flowformen unterschiedliche Wassertropfenstrukturen unter dem Dunkelfeldmikroskop. Die Wassertropfen zeigen in ihrer inneren Struktur eine deutliche Veränderung, auch der Rand der Tropfen hat sich phänomenologisch deutlich sichtbar verändert (Fotos: Henschel, Welt im Tropfen).

Erstes Ergebnis

Eine Veränderung in dem Abbild des Wassertropfenstruktur vor und nach dem Durchfließen der Flowforms ist unter dem Dunkelfeldmikroskop deutlich sichtbar. Es zeigt sich, dass die Anwendung der Flowform-Verwirbelungen (Anwendung der Lemniskate) in den speziellen Flowforms das Wasser auf eine nachhaltige und sichtbare Weise verändert. Verwirbelungen und Strudel entstehen auch auf natürliche Weise in Fluss- und Bachläufen sowie bei Wasserfällen.

Eine weitere Untersuchung im Rahmen der „Welt im Tropfen“ wird Wasserfälle und Geysire anschauen.