Lufthaltende, biologische Flächenbeschichtungen gegen die zentralen Probleme der Schifffahrt
Kommt ein Schiff mit Wasser in Berührung, entstehen drei wesentliche Effekte, welche die zentralen Probleme der Schifffahrt abbilden.
Die neu entwickelte und patentierte Aircoated-Technologie verspricht Abhilfe. Strukturierte und funktionalisierte Oberflächen, die unter Wasser eine permanente Luftschicht halten, verhindern, dass damit behandelte Flächen „nass“ werden.
Die Notwendigkeit, an solchen Schiffen hochgiftige Antifouling-Beschichtungen zu verwenden, um die nachteilige Anhaftung von marinen Organismen am Schiffskörper zu verhindern.
Die Auswirkungen umfangreicher, aggressiver Korrosion im Meerwasser bei allen Seefahrzeugen (Schiffe, Ölbohrplattformen, Dock-Installationen, usw.)
Der erhebliche Energieverbrauch und die Schadstoffemissionen von Seeschiffen durch die ständige Reibung zwischen Schiff und Seewasser.
14.000 Liter
Schweröl verbrauchen große Frachtschiffer in der Stunde. 70% der verbrauchten Energie wird dabei für die Reibung aufgebraucht. Die Luftschicht der Aircoating Technology senkt die Reibung und den damit verbundenen Energieverlust drastisch. Im Labor wird die Reibung um ca. 20% verringert. Eine weitere Verbesserung der Ergebnisse ist zu erwarten.
"Strömungsoptimierte Rumpf- und Propellerdesigns können den Energiebedarf unserer Schiffe noch um ein paar Prozentpunkte senken, doch das große Potential sehen wir bei der Verringerung der Reibung."
— Kathrin Heitmann, Aida-Sprecherin
Wasserabweisendes Vorbild aus der Natur
Der Schwimmfarn Salvinia Molesta hat auf seiner Blattoberfläche einen dichten Besatz mit winzigen Haaren, die geformt sind wie Schneebesen. Dank der Haare ist die Pflanze dazu in der Lage, Wasser auf ihren Spitzen zu tragen aber vom Haar abzuhalten. Dadurch entsteht eine Luftschicht zwischen Träger und Wasser. Die Aircoating Technology nutzt die natürliche Beschaffenheit des Schwimmfarns um daraus mit Hilfe des „Air-Tiles-Prinzip“ elastische Kacheln und Folien herzustellen, welche anschließend auf den Schiffsrumpf angebracht werden können. Die Abschirmung der Schiffsoberflächen vom Kontakt mit Wasser durch eine permanente Luftschicht sorgt für enorme Umweltvorteile und zugleich für erhebliche finanzielle Einsparungen. Eine erste Studie über den Kraftstoffverbrauch der Hochseeschifffahrt kam zu einem Treibstoff und CO² Einsparpotenzial von über 10%, allein im Hinblick auf die möglichen Optimierungen der Reibungsreduktion der Schiffe unter Wasser. Die Technologie wurde speziell entwickelt, um drei große ökologische und ökonomische Probleme von Hochseeschiffen zu lösen:
Verbesserung der Energieeffizienz und Emission von Luftschadstoffen
Das Schiff reibt sich nicht mehr im Wasser, sondern gleitet stattdessen mittels einer Luftschicht, die es vom Wasser trennt, durch das Wasser. Da das Schiff mit dem Wasser nicht mehr in Kontakt tritt, weil der Rumpf von einer durch diese neue Technologie erzeugten Luftschicht umgeben ist, senkt sich der Energieverlust durch Reibung drastisch. Im Labor wird die Reibung um ca. 20% verringert. Eine weitere Verbesserung der Ergebnisse ist zu erwarten.
Beseitigung der Freisetzung von hochgiftigen Schadstoffen
Das Antifouling bleibt erheblich länger wirksam und die Emission von giftigen Substanzen in die Umwelt wird um einen geschätzten Faktor von 10 bis 20 (=90% bis 95% weniger) deutlich reduziert.
Schutz der Schiffsoberfläche vor Korrosion und Fouling
Die Tatsache, dass die Korrosion des Schiffes durch die Vermeidung von direktem Kontakt mit Salzwasser während des Betriebs stark reduziert wird, ist nicht nur in wirtschaftlicher Hinsicht eine durchaus interessante Nebenwirkung. Bis vor Kurzem galt die Trennung des Schiffsrumpfes vom Meerwasser durch eine Schicht aus Luft unter Wasser schlichtweg als utopisches Konzept.
News
Aktuelle Neuigkeiten, Beiträge und Meilensteine rund um die Aircoating Technologies™ GmbH und die dazugehörigen Forschungsprojekte.
Aircoating Technologies, eine Kooperation der Universität Karlsruhe und der Patentpool Group München
Die technische Entwicklung und Forschung der Aircoating Technologies entsteht unter der Führung von Prof. Dr. rer. nat. Thomas Schimmel, Leiter einer Forschungsgruppe an der Universität in Karlsruhe, in der in enger Zusammenarbeit mit Materialwissenschaften, Chemikern, Biologen und Ingenieuren unter anderem neue nanostrukturierte, bioinspirierte Oberflächen entwickelt werden und das Verhalten von biologischen Zellen auf den genannten Oberflächen untersucht wird.
Die nötigen Partner, das Know-How sowie Kapital liefert die Patentpool Group unter der Leitung von Dr. jur. Heiner Pollert in München. Die Patentpool Group zeichnet sich seit 1998 durch die Zusammenarbeit mit bahnbrechenden Innovationen, Technologien und Entwicklungen aus.
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