Technische Universität Wien
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2016-04-25 [

Florian Aigner

 | Presseaussendung 23/2016 ]

Mehr Platz für die Sonne

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.

Plattformen, die stabil auf dem Wasser treiben

Sonnenenergie nutzen an der Wasseroberfläche

Prof. Markus Haider

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) präsentiert.

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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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Rückfragehinweis:

Zu wissenschaftlichen Fragen:
Prof. Markus Haider
Institut für Energietechnik und Thermodynamik
Technische Universität Wien
Getreidemarkt 9, 1060 Wien
T: +43-1-58801-302301
markus.haider@tuwien.ac.at

Zum TU-Auftritt bei der Hannover Messe:
Dipl.-Ing. Peter Heimerl
Forschungsmarketing
Technische Universität Wien
Karlsplatz 13, 1040 Wien
T: +43-664-605883320
forschungsmarketing@tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
T: +43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at