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Hundert Meter lange Plattformen, die im hohen Wellengang ruhig und stabil bleiben: Eine Leichtbaukonstruktion
der TU Wien schafft auf dem Wasser neuen Platz für Solarenergie.
Hannover/Wien (tu) - Sonnenkollektoren brauchen viel Platz. Warum sollte man für die Gewinnung von
umweltfreundlichem Strom nicht die großen Wasserflächen nutzen, die uns zur Verfügung stehen? Das
entscheidende Problem dabei ist der Wellengang, der große schwimmende Anlagen auf dem Wasser in Gefahr bringt.
An der TU Wien wurde eine neuartige Leichtbaukonstruktion entwickelt, mit der sich hundert Meter lange Plattformen
bauen lassen, die auch bei hohem Wellengang ruhig und stabil an Ort und Stelle bleiben.
Stabil im hohen Wellengang
„Der entscheidende Trick ist, dass Heliofloat von offenen Schwimmkörpern getragen wird“, erklärt Prof.
Markus Haider, vom Institut für Energietechnik und Thermodynamik. „Würde man eine Plattform einfach auf
luftgefüllte geschlossene Container montieren, so müsste die Konstruktion entweder unwirtschaftlich
schwer und robust ausgeführt werden, oder sie würde einem starken Wellengang nicht lange standhalten.“
Die Auftriebskörper von Heliofloat hingegen kann man sich ähnlich vorstellen wie ein unten offenes Fass
aus einem weichen, flexiblen Material, das im Wasser treibt. Im oberen Bereich befindet sich Luft, die nicht entweichen
kann, daher schwimmt das Fass – aber nach unten hin hat die Luft direkten Kontakt zum Wasser. Es gibt keinen abgeschlossenen
Luftposter, sondern die Luftsäule über dem Wasser wirkt wie ein Stoßdämpfer. Die flexiblen
Seitenwände der „Fässer“ nehmen nur geringe horizontale Kräfte auf.
Von mehreren solchen nach unten offenen Luftbehältern wird Heliofloat getragen, oben entsteht eine große,
ebene Nutzfläche. Wenn man die Luftbehälter richtig dimensioniert, können die Wellen unterhalb von
Heliofloat hoch und nieder gehen, ohne die Plattform maßgeblich zu beeinflussen. Die Anlage schwebt ruhig
über dem Wasser. Mit geschlossenen und steifen Luftpolstern wäre das unmöglich, sie würden
die Wellenenergie in viel stärkerem Ausmaß aufnehmen, wild zu schwanken beginnen und die Plattform früher
oder später zerstören.
Solarenergie und noch viel mehr
Durch diese neue Konstruktion lassen sich auf recht einfache Weise fußballfeldgroße Flächen auf
dem Wasser zur Verfügung stellen. Das Forschungsteam der TU Wien hat Konzepte erarbeitet, die Sonne über
dem Wasser mit Photovoltaik oder mit Hilfe parabolisch geformter verspiegelter Rinnen zu nutzen – aber auch viele
andere Anwendungsmöglichkeiten sind angedacht. „Für Entsalzungsanlagen oder Biomassegewinnung aus Salzwasser
bieten Heliofloat-Plattformen ganz neue Möglichkeiten“, sagt Dr. Roland Eisl, Absolvent der TU Wien und Geschäftsführer
der Heliofloat GmbH. „In heißen Ländern könnte man Seen durch Heliofloat-Plattformen vor dem Austrocken
schützen.“ Die Verdunstungsfläche wird kleiner, Heliofloat-Plattformen können aber Sonnenlicht ins
Wasser durchlassen, um das Leben im See nicht zu beeinträchtigen. Man könnte auf Heliofloat auch Aquafarming
betreiben, sogar die Errichtung von Sportanlagen ist möglich – und in weiterer Zukunft eventuell auch der
Bau von Wohnhäusern auf dem Wasser.
Auf der Hannover Messe wird ein Prototyp erstmals auf einer großen internationalen Industriemesse der breiten
Öffentlichkeit vorgestellt, ein schwimmendes Modell mit einer Größe von einem Quadratmeter wird
präsentiert. Das Forschungsteam der TU Wien und der TU-Spin-off Heliofloat ist mit Interessenten und einschlägigen
Behörden im Gespräch und sucht noch weitere Kooperationspartner und Investoren, die Heliofloat-Plattformen
im großen Maßstab einsetzen wollen.
Dem internationalen Fachpublikum wird die neuartige schwimmende Plattform nun erstmals auf der Hannover Messe
(25.-29.4., Halle 27, Stand L71).
Die anderen Innovationen am Gemeinschaftsstand der TU Wien – der im Bereich EnergyEfficiency angesiedelt ist –
sind:
- Der energieeffizienten und kostengünstigen Transport von Wasserstoff (H2)
aus erneuerbaren Energien über das herkömmliche Erdgasnetz
- Die Nutzung von Überschussstrom für Elektrolyse und Methanisierung
zur Verdoppelung der Produktion von Biogasanlagen
- LINK - einen radikal neuen Ansatz zur breit angelegten Integration von dezentralen
Energieerzeugern und Haushalts-Anlagen in den gesicherten Betrieb von Stromversorgungssystemen
- Eine neuartige und kostengünstige Bauweise für hohe Türme von
Windenergieanlagen
- Die einzigen, höchst energieeffizienten Synchronmotoren, die ohne Einsatz
von Seltenerdmetallen oder mit Permanentmagneten realisiert werden können und ohne fehleranfällige Sensorik
auskommen
- Das einzige Magnetlager für höchste Dynamik bei geringen Systemkosten,
das wartungsfrei und sensorlos funktioniert
- Das erste Verfahren, das den Pulverspritzguss (MIM) von Aluminium-Legierungen
ermöglicht – und damit Material- und Gewichtsreduktionen um bis über 50% ermöglicht
- Die ersten Bauteile aus Seltenerd-Magneten mit komplexen Geometrien, die im Pulverspritzguss
(MIM) produziert wurden
- Die ersten Polymere für hochpräzise und hochfeste Produkte aus 3D-Druck
– in der Qualität von Polymer-Spritzguss
Neben diesen Innovationen am großen Gemeinschaftsstand der TU Wien werden auch Produkte und Dienstleistungen
von Absolventen bzw. aus Instituten der TU Wien im Rahmen der YoungTechEnterprises vorgestellt – die TU Wien ist
neben Halle 27–L41 also auch in Halle 3–A02 und –B40 präsent:
- ecosio präsentiert Elektronischen Datenaustausch (EDI), der Unternehmen
für Industrie 4.0 und flexibles Supply-Chain-Management fit macht.
- dwh GmbH – Deep Industry 4.0: dwh macht Systeme für Industrie 4.0 mittels
Deep Neuronal Networks intelligenter und rascher selbst lernend.
- KON Chemical Solutions gewinnt Wertstoffe aus Erzen, Nebenprodukten und Reststoffen
und bietet Lösungen für Fe, Al, Ti, Si und CRMs.
- Mit TU-Jumpcube können Besucher_innen den spannenden Raumflug „Mission TU
Mars“ antreten.
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