Energie gewinnen – Lasten bewegen
Wie Basaltfasern synthetische Faserseile revolutionieren und hochfeste Seile zur besseren Nutzung regenerativer Energien beitragen, haben Ingenieure der Technischen Universität Chemnitz herausgefunden.
Nach einem intensiven Forschungsjahr der InnoProfile-Transfer-Initiativen „InnoZug“ und „Lastspitzenkompensation“ war auf dem Statusseminar Zeit für eine Bilanz.Was bedeutet Lastspitzenkompensation? Bei der Nutzung von Wind- oder Sonnenenergie gibt es, je nach Wetter und Energiebedarf, Lastspitzen zwischen den erzeugten und den benötigten Energiemengen. Um diese zu kompensieren, wollen die Wissenschaftler um Ingo Berbig verschiedene regenerative Energien koppeln und die gewonnene Energie zwischenspeichern. Dazu nutzen sie Seile, hochfeste synthetische Faserseile.
Gemeinsam mit ihren Wirtschaftspartnern haben die Chemnitzer bereits eine Demonstrationsanlage gebaut und getestet, die eine Photovoltaik- und eine Windkraftanlage kombiniert. Spezielle Seile nehmen die Lasten auf. Perspektivisch sollen diese Seile mit elektrischen Leitern verwoben werden. Dadurch kann eine aktive Last genutzt und Energie direkt durch das Seil geleitet werden. Solche Anlagen können dort eingesetzt werden, wo die Versorgung mit elektrischer Energie nicht garantiert ist, beispielsweise auch in Krisengebieten.
Neue Materialien – bessere Eigenschaften
Ein völlig neues Zugmittel haben Markus Michael und seine Mitstreiter der Arbeitsgruppe InnoZug entwickelt. Der Kern des Seils besteht aus synthetischen Fasern und der Mantel aus Basalt. Die Gesteinsfasern können Temperaturen bis zu 700 Grad Celsius aushalten und sind sehr beständig gegen UV-Strahlung. Außerdem haben sie eine hohe Zugfestigkeit und ein geringes Gewicht. Seile aus Basaltfasern wiegen nur ein Drittel von Stahlseilen.
Basalt ist ein nahezu unbegrenzt vorhandener Rohstoff, der sehr gut recycelt werden kann. Aus diesen hervorragenden Eigenschaften ergeben sich neue Einsatzgebiete für diese hochfesten Faserseile. Allerdings ist es eine Herausforderung, die spröden Basaltfasern in die Seile zu flechten. Doch auch dafür haben die Ingenieure bereits Lösungen gefunden und Flechtmaschinen entsprechend angepasst.
Wissen übermitteln – Bekanntheit erlangen
In weiteren Forschungsprojekten hat das InnoZug-Team unter anderem neue Schmiermittel für Faserseile entwickelt und die Eigenschaften spezieller, kostengünstiger Polyethylenfasern als Alternative für preisintensive synthetische Fasern untersucht. Markus Michael hat sich neben seiner wissenschaftlichen Arbeit außerdem intensiv um den Nachwuchs gekümmert. Der von ihm initiierte Masterstudiengang „Textile Strukturen und Technologien“ ist inzwischen fest an der TU Chemnitz etabliert. Mit Vorträgen auf Fachtagungen in Deutschland, Europa und den USA hat er das Chemnitzer Knowhow weit über die Grenzen Sachsens hinaus bekannt gemacht.
Weitere Informationen zum InnoProfil InnoZug finden Sie hier.