Aircoat-Folie am Rumpf soll Kraftstoffverbrauch von Schiffen senken

Luftpolster am Rumpf soll Kraftstoffverbrauch senken

Dank einer Spezialfolie könnten Schiffe bald leichter durchs Wasser gleiten. Das in dem Projekt Aircoat erforschte Prinzip ist von der Natur abgeschaut.

Die Salvinia-Pflanze kann auch unter Wasser “atmen”. Der Trick: An der Oberfläche ihrer Blätter, die haarartige Strukturen aufweist und extrem wasserabweisend ist, hält sie sich eine dünne, aber dauerhafte Luftschicht. Eine Gruppe von Wissenschaftlern hat diesen Effekt künstlich nachgeahmt. Herausgekommen ist dabei ein selbstklebendes Foliensystem, das die Beschichtung von Schiffen revolutionieren könnte.

Unter dem Namen Aircoat soll die “passive Luftschmierung” nun für die praktische Anwendung optimiert werden. Die Europäische Kommission hat dafür gerade eine Förderung von 5,3 Millionen Euro zugesagt. An dem Projekt beteiligt sind unter anderem das Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen (CML), das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Hochschule Bremen und die Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt.

Die Aircoat-Folie soll dafür sorgen, dass zwischen Schiff und Wasser – ähnlich wie bei den Schwimmfarnen (Salvinia) – eine permanente Luftschicht entsteht. Dies würde nach Angaben der Forscher den Reibungswiderstand reduzieren und eine physikalische Barriere zwischen Wasser und Rumpfoberfläche schaffen. Der Kraftstoffverbrauch und die damit verbundenen Abgas-Emissionen ließen sich dadurch stark verringern, heißt es in einer Pressemitteilung. Zudem könne das Luftpolster das Anhaften von Fouling-Organismen sowie die Freisetzung schädlicher Substanzen von darunter liegenden Beschichtungen verhindern und die Abstrahlung von Schiffslärm vermindern.

“Nachdem wir den Salvinia-Effekt verstanden hatten, erkannten wir das enorme ökonomische und ökologische Potenzial einer technischen Umsetzung”, sagt Thomas Schimmel, KIT-Professor und wissenschaftlicher Koordinator des Aircoat-Projekts. Sein Team habe eine Methode zur Herstellung einer künstlichen Oberfläche entwickelt, die den Effekt im Labor nachahme. “Ein früher Prototyp, den wir vor mehr als fünf Jahren unter Wasser gesetzt haben, ist immer noch mit einer dauerhaften Luftschicht bedeckt.”

In den kommenden Jahren sollen verschiedene Prototypen erstellt werden, um die Oberflächen-Eigenschaften der Folie zu optimieren und um die Effizienz sowie die industrielle Machbarkeit im Labor, auf Forschungsschiffen und auf Containerschiffen zu demonstrieren. “Die Potenziale von Aircoat sind enorm”, betont Johannes Oeffner vom Fraunhofer CML. “Erste Schätzungen zeigen, dass die Aircoat-Technologie mindestens 25 Prozent des Kraftstoffverbrauchs von Schiffen und damit 25 Prozent der Abgas-Emissionen reduzieren kann.”