Haie machen Windräder schneller

Windräder lassen sich vom Wind antreiben, so weit, so klar. Doch ein Teil der Windkraft geht verloren. Die Rotorblätter selbst haben einen Strömungs-Widerstand, der letztlich die elektrische Leistung mindert.

 

Das gleiche Problem betrifft auch Schiffe und Flugzeuge. Ein geringerer Strömungswiderstand würde ihren Treibstoffverrbauch mindern. Jetzt kommt Hilfe aus dem Kopieren der Natur. Seit Jahrmillionen gibt es Tiere, die aus reinem Überlebensinstinkt einen geringen Stromungswiderstand haben, um ihre Geschwindigkeit beim Jagen zu erhöhen: Haie. Ein neuer Lack kopiert diese Eigenschaft der Haihaut. Die Schuppen schnell schwimmender Haie sind so aufgebaut, dass sie den Strömungswiderstand deutlich verringern. Die Herausforderung war, dieses Wissen in einen Lack zu übertragen, der den extremen Anforderungen Stand hält: Temperaturschwankungen in der Luftfahrt von -55 bis +70 Grad Celsius, intensive UV-Bestrahlung und hohe Geschwindigkeiten. Yvonne Wilke, Dr. Volkmar Stenzel und Manfred Peschka vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen entwickelten nicht nur einen Lack, der den Strömungswiderstand reduziert, sondern auch die dazugehörige Fertigungstechnik. Für ihre Leistungen wird das Team mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2010 ausgezeichnet.

 

Der Lack besteht aus einer ausgeklügelten Rezeptur. Ein wesentlicher Bestandteil sind Nanopartikel, die dafür sorgen, das der Lack UV-Strahlung, Temperaturwechsel und mechanische Belastungen dauerhaft aushält. "Ein Lack bietet mehrere Vorteile", erklärt Dr. Volkmar Stenzel. "Er kommt ohnehin als äußerste Schicht auf, so dass kein weiterer Materialauftrag erforderlich ist. Zudem lässt er sich problemlos auf dreidimensional gekrümmten Flächen aufbringen."