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Delfinhaut als Vorbild für Schiffe


Auf meiner Website für Kinder habe ich dem Thema BIONIK (technische Umsetzungen, die sich am Vorbild der Natur orientieren) viel Raum gewidmet. Es gibt unzählige von der Wissenschaft vorangetriebene Entwicklungen, die den Menschen den Alltag erleichtern und/oder die Umwelt schützen.

So fasst sich die Delfinhaut an. (Foto: Rüdiger Hengl)

Dazu gehört auch das Projekt des Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Zusammenarbeit mit anderen Forschungspartnern.

In einer vom Informationsdienst Wissenschaft veröffentlichten Pressemitteilung kann man lesen, dass nach dem Vorbild der Delfinhaut ein elastisches Material entwickelt wurde, welches den Reibungswiderstand bei Schiffen vermindert.

Auszüge aus der Pressemitteilung

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind.

Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfinhaut ermöglicht Widerstandsminderung

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten Widerstandsminderung durch Erhaltung einer laminaren Strömung entlang der Oberfläche.

Die Wirkung beruht darauf, dass die weiche Oberfläche unvermeidliche wellenartige Schwankungen in der Strömung – sogenannte Tollmien-Schlichting-Wellen, Vorboten der Turbulenz – abschwächt und damit den Umschlag von laminarer zu turbulenter Strömung hinauszögert. Eine solche Verzögerung ist wünschenswert, da der Reibungswiderstand laminarer Strömung erheblich geringer ist als der des turbulenten Zustands.

Brennstoffverbrauch wird gesenkt

Für die Schifffahrt sind widerstandsvermindernde Rumpfbeschichtungen interessant, da eine Reduzierung des Schiffswiderstands den Brennstoffverbrauch deutlich senkt.

Vor diesem Hintergrund haben es sich die Wissenschaftler in dem durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekt „FLIPPER – Flow improvement through compliant hull coating for better ship performance“ zur Aufgabe gemacht, mithilfe von Simulationen eine „künstliche Delfinhaut“ für Schiffe zu entwickeln, welche die Strömung positiv beeinflusst, sich unkompliziert verarbeiten lässt und langzeitstabil ist.

Mehr zu diesem Projekt unter Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen.

Delfine und BIONIK im Nürnberger Tiergarten

Im Nürnberger Tiergarten gibt es Delfine, die man beim widerstandssparenden Schwimmen beobachten kann. Bei der Lagune gibt es eine künstliche Delfinhaut zum Anfassen.

Zum Thema BIONIK bietet der Tiergarten außerdem eine sehr informative und attraktiv gestaltete Ausstellung. Sie heißt Bionicum – Ideenreich Natur und befindet sich gleich links neben dem Eingang im Gebäude des Naturkundehauses.

Ein Kommentar

  1. geschrieben von Susanne

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