Im Projekt EISAB arbeiten Forschungspartner der TU Dresden und des IPF Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e.V. gemeinsam an der Entwicklung eines eisabweisenden Beschichtungssystems. Unterstützt werden sie dabei von assoziierten Partnern aus der Windenergiebranche.
Autor: Dr.-Ing. Ute Bergmann I TU Dresden, Institut für Werkstoffwissenschaften
Vereiste Rotoren bei Windrädern, Eisschichten in Kühlanlagen, von Raureif bedeckte Sichtscheiben – Eis- und Raureifbildung an technischen Anlagen bringen oft vielfältige Probleme mit sich. Bei Windenergieanlagen und Kälteanlagen führen sie zur Senkung des Wirkungsgrades, Erhöhung des Wartungsaufwandes und zu ungeplanten Stillstandzeiten.
Die Wissenschaftler im Projekt haben sich zum Ziel gestellt, den Problemen der Eisbildung sowie der dauerhaften Eisanhaftung mit einer neuen Strategie zu Leibe zu rücken. Sie haben dazu eine aktive Polymerbeschichtung entwickelt, mit der es gelingt, Vereisungstemperaturen zu senken und Eisadhäsion zu vermindern. Das Schichtkonzept kombiniert verschiedene Wirkprinzipien der Eisabweisung, so vor allem den Tausalzeffekt und das Prinzip der pyroelektrischen Interaktion. Pyroelektrische Materialien reagieren auf eine Temperaturänderung mit der Änderung ihrer Oberflächenladung. Das stört die Eisanhaftung. Und deshalb ist dieser Effekt ganz besonders interessant, wenn Temperaturwechsel ganz natürlich vorkommen.
Die Wirkungsweise eines solchen eisabweisenden und vereisungsminimierenden Beschichtungssystems wird aktuell für die Beschichtung von Rotorteilen und Gehäuseteilen im Außenbereich der Windenergie demonstriert. Die Forschungspartner wenden sich nun an Unternehmen, um die Beschichtungstechnologie auf spezielle Anwenderproblematiken anzuwenden und zu optimieren.
Innovationsbörse „Eisabweisende Oberflächen“, Quelle: Leibniz IPF Dresden e.V.
Vergleich einer unbeschichteten Aluminiumoberfäche (oben) und einer Oberfläche mit EISAB-Schicht (unten) im Tropfen-Einfrierversuch. Während der Wassertropfen auf der unbeschichteten Oberfläche bei -10 °C bereits eingefroren ist, bleibt er auf der beschichteten Oberfläche bis -14°C noch flüssig. Quelle: TU Dresden
Modelldarstellung einer Kombinationsschicht aus Tausalz- Ketten-Polymeren und pyroelektrischen Polymeren in einer Nano-Schicht, Dicke: zwischen 130 und 500 nm , Flächengewicht: 0,25 bis 1 g/m² Quelle: TU Dresden
Einen Kommentar hinterlassen