AIRTUBE

Ziele:

An Bord eines Schiffes finden sich, wie in vielen anderen Bereichen, zahlreiche Rohrleitungen und Schlauchverbindungen, um Flüssigkeiten zu transportieren. Der Energieaufwand für deren Transport ist maßgeblich bestimmt durch die Innenseiten der Leitungen, da hier die Strömung durch Reibungsverluste und Verwirbelungen beeinträchtigt wird. In AIRTUBE sollen die im Projekt AIRCOAT gesammelten Erfahrungen mit technischen Folien zur Reibungsreduktion für den Einsatz in diesem Bereich weiterentwickelt und getestet werden. Dabei kommt eine Folie zum Einsatz, die die biomimetischen Eigenschaften der Salvinia-Pflanze nachahmt und mit der Bildung einer Luftschicht an der Oberfläche eine Reibungsreduktion erzielt.

Projektgegenstand:

Im Projekt AIRTUBE soll ein Demonstrator für Wasserrohrleitungen mit einer lufthaltenden Innenbeschichtung entwickelt und beschrieben werden, um so die technische Machbarkeit der Idee zu belegen. Dabei untersuchen die Projektpartner geeignete Herstellungstechnologien für die Rohrinnenbeschichtung und experimentieren mit dem Einfluss unterschiedlicher Geometrien von Rohrquerschnitten auf Reibungsverluste und Verwirbelungen. Zusätzlich werden eine numerische Validierung der Reibungseigenschaften und ein Proof of Concept durchgeführt.

Rolle des CML in AIRTUBE:

Am CML werden in AIRTUBE Messungen der Strömungen in einem Rohr nicht-invasiv, d.h. mittels Laser-Doppler-Velocemitry durchgeführt. Beim Einsatz dieser Messmethode wird die Strömung im Rohe nicht durch Messfühler gestört und die Ermittlung von Strömungsprofilen sowie hochaufgelöste wandnahe Messungen sind möglich. Auch der Bau eines Demonstrators erfolgt am CML, mit dessen Hilfe die verminderte Rohrreibung nach der Beschichtung aufgezeigt werden kann. Damit trägt das CML wesentlich zur Validierung und Demonstration der Lösungen bei, denn die Ergebnisse der Messungen im Strömungskanal haben einen direkten Einfluss auf die Weiterentwicklung der Folie, den Bau des Demonstrators und die Ermittlung von Einflüssen unterschiedlicher Rohrgeometrien.

Projektkonsortium:

Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML, Deutschland (Projektleitung); Karlsruhe Institute of Technology, Deutschland; Hochschule Bremen, Biometrics-Innocation-Centre, Deutschland.

AIRTUBE wird durch das BMBF im Zeitraum von Dezember 2021 – November 2022 gefördert.