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Dresdner Polymerhaut soll Windräder und Flugzeuge eisfrei halten

Raureifbildung auf einer Oberfläche unter dem Mikroskop betrachtet. Foto. EISAB

Raureifbildung auf einer
Oberfläche unter dem Mikroskop betrachtet. Foto. EISAB, TUD

TUD-Forscher stellen neue pyroelektrische Beschichtung in Schweden vor

Dresden, 11. Oktober 2017. Maschinenbauer der Technischen Universität Dresden (TUD) haben gemeinsam mitdem Leibnitz-Institut für Polymerforschung Dresden eine aktive Polymerschutzhaut für Windkrafträder und Flugzeuge entwickelt, die diese teuren Maschinen eisfrei macht. Diese innovative Beschichtung wollen sie auf der schwedischen Messe „ELMIA Subcontractor“ in Jönköping vom 14.-17. November 2017 der Fachwelt vorstellen. Die neue Polymerhaut könne Energieverluste und Wartungskosten senken, betonen die Ingenieure.

Erklärvideo zum pyroelektr. Effekt (TUD):

Eis bremst oft Maschinen aus

„Eisbildung an Windkraftanlagen, Flugzeugen, Zügen, Oberleitungen und Kälteanlagen erhöht deren Wartungsaufwand, verursacht ungeplante Stillstandzeiten und stellt ein hohes Sicherheitsrisiko dar“, hieß es von den TUD-Experten. Daher hat eine „EISAB“-Arbeitsgruppe um Dr. Ute Bergmann von der Professur für Biomaterialien eine sogenannte „aktive pyroelektrische Beschichtung“ entwickelt. Diese Polymerschicht zögert laut Uni-Angaben die Eisbildung auf Stahl, Alu, Glas und anderen Verbundmaterialien deutlich hinaus.

Pyroelektrika reagieren elektrisch auf Temperaturänderungen

Pyroelektrische Polymere sondern auf ihrer Oberfläche elektrische Ladungen ab, je nachdem, ob es draußen kälter oder wärmer wird. Diese Ladungen wiederum beeinflussen, ob Eiskeime wachsen können. Dabei können die Forscher die Beschichtung sogar umschalten. Je nach Polarisation wird die Vereisung gefördert oder unterbunden.

„Herkömmlichen Anti-Eis-Schichten überlegen“

Die neue Dresdner Beschichtung sei herkömmlichen Anti-Eis-Schichten überlegen, hieß es von der TUD. Klassische Lösungen unterbinden die Vereisung, indem sie Wasser abweisen. Diese Nanostrukturen versagen aber gegen Raureif, betonen die Forscher. Der Vorteil der pyroelektrischen Beschichtung sei „die aktive Wechselwirkung an der Grenzfläche zum Wasser während der Temperaturänderung und somit das mögliche Eingreifen auf molekularer Ebene in das Wachstum der Eiskeime durch die aufgebauten Ladungen.“

Um den Transfer in die wirtschaftliche Anwendung wollen sich die Spezialisten vom TUD-Zentrum für Produktionstechnik und Organisation“ (CIMTT) kümmern. hw

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