Ein Luftbrunnen bietet einen Punkt, an dem Tau kondensieren kann, wodurch Wasser gesammelt werden kann. Variationen dieser Ausrüstung werden seit Tausenden von Jahren von verschiedenen menschlichen Kulturen verwendet, insbesondere in trockenen Regionen, in denen die Wasserversorgung begrenzt ist. Mithilfe eines Luftbrunnens können Menschen je nach Luftfeuchtigkeit in der Umgebung unterschiedliche Mengen Wasser aus der Luft sammeln. Die Technologie kann zur Bereitstellung von sauberem Trinkwasser und zur Deckung des Bewässerungsbedarfs eingesetzt werden.
Es werden verschiedene Konstruktionen verwendet, aber das Grundprinzip besteht darin, eine Struktur zu bauen, die tiefer als die Umgebung gekühlt werden kann und so die Taubildung erleichtert. Einige Luftbrunnen sind passiv und kühlen ohne den Einsatz von Energie. Sie verfügen in der Regel über eine Struktur mit großer Oberfläche, die den Wärmeverlust begünstigt. Während sich die Luft durch den Luftschacht bewegt, beginnt sich an den Wänden Kondenswasser zu bilden. Spezielle Materialien können verwendet werden, um den Sprühnebel effektiver aufzufangen und in einen Sammelbereich zu leiten.
Andere Designs sind aktiv. Bei dieser Art von Luftbrunnen wird Wasser oder ein anderes Kühlmittel durch die Struktur zirkuliert, um die Temperatur zu senken. Dieser Ansatz des Wärmetauschers ermöglicht eine deutlich stärkere Abkühlung der Struktur, was wiederum die Taubildung begünstigt. Ein Beispiel dafür sind Klimaanlagen, die zu unbeabsichtigten Entlüftungsöffnungen werden können, wenn sie nicht sorgfältig geplant und platziert werden. Bei hoher Luftfeuchtigkeit können sich Tröpfchen auf Geräten ansammeln, da die klimatisierte Luft viel kühler ist als die Umgebungsluft.
Die Menge des gesammelten Wassers kann von mehreren Faktoren abhängen. Einer davon ist das Design, das sehr effizient oder weniger effizient sein kann. Ein weiterer Grund ist die Luftfeuchtigkeit, die aufgrund der Wasserknappheit in der Luft zu geringen Sammelmengen führen kann, wenn sie sehr niedrig ist. Luftbrunnen können über Feldfrüchten installiert werden, um für die Bewässerung zu sorgen, oder sie können die Form viel größerer Strukturen annehmen, um Wasser an einem zentralen Ort zu sammeln. Sie müssen gut gewartet werden, um mit maximaler Effizienz zu funktionieren, und können auch Mechanismen zum Sammeln von Regenwasser umfassen.
Dieser Begriff kann auch für einen Luftschacht verwendet werden. In diesem Sinne ist ein Luftschacht ein Innenhof innerhalb eines Gebäudes mit einem dazugehörigen Schacht, der für die Luft- und Lichtzirkulation sorgt. Dies kann in großen oder sehr kompakten Gebäuden wichtig sein, deren Kerne ansonsten möglicherweise nur über begrenzte Belüftung und Tageslicht verfügen. In städtischen Umgebungen sind Luftlöcher ein häufiges Merkmal. Sie können auch in Hochsicherheitseinrichtungen eingesetzt werden, um Menschen das Verlassen ohne Beeinträchtigung der Sicherheit zu ermöglichen.