Besserer Schutz für dauerhafte Meeresstrukturen
Wissenschaftler haben bei der Verbesserung von Meeresschutzbeschichtungen große Fortschritte gemacht. Es sind jedoch weitere Arbeiten erforderlich sind, um die Betriebslebensdauern von Strukturen, die für die Wartung nicht an Land gebracht werden können, zu verlängern. Die EU-Unterstützung des Projekt ACORN (Advanced coatings for offshore renewable energy) half Wissenschaftlern, verbesserte marine Beschichtungen zu entwickeln. Sie befassen sich mit Korrosionsbeständigkeit, Anti-Fouling im Zusammenhang mit Meeresmuscheln und sogar Kavitationsbeständigkeit für Strukturen in Hochgeschwindigkeitsumgebungen, etwa Gezeitenturbinen. Angefangen mit dem etablierten Korrosionsschutz durch thermisch gespritztes Aluminium für Stahloberflächen will das Team Inseln mit umweltfreundlichen Holzschutzstoffen einbetten. Diese Formulierung soll für mehr als 20 Jahre für Offshore-Stahlkonstruktionen halten, etwa für Hafenanlagen, Bojen und Anlagen im Zusammenhang mit konventioneller und erneuerbarer Energie. Parallel dazu arbeiten die Forscher an einer korrosions- und kavitationsbeständigen Beschichtung mit einer Lebensdauer von mehr als 10 Jahren für Gezeitenenergie-Generatoren. Um seine Ziele zu erreichen, definiert das Team zunächst die Anti-Fouling-Beschichtungstechnik. Auf Basis von Ergebnissen aus Korrosionsversuchen und von wirtschaftlichen und produktionstechnischen Kriterien wählten die Wissenschaftler eine mit Zwillingsdraht-Lichtbogen-Spritzverfahren aufgetragene 99,5% reine Aluminium-Beschichtung. Die umweltfreundliche Holzschutzsubstanzen wurden aufgrund ihrer Leistung, Verfügbarkeit im Handel und der Zulassung für den Einsatz in den Gewässern der EU ausgewählt. Die Wissenschaftler bewerteten inerte Trägermaterialien hinsichtlich Stabilität im Meerwasser und Hydrophobie sowie für ihre niedrige Verarbeitungstemperatur, um die Antifouling-Mittel zu schützen. Drei unterschiedliche innovative kavitationsfeste Beschichtungen werden derzeit auf Leistung und Kompatibilität mit dem Substrat hin bewertet. Das Team berücksichtige Umweltsicherheit und Schwermetallgehalt in der Formulierung und erwog außerdem Kosten- und Produktionskriterien. Computersimulationen werden experimentelle Untersuchungen in einem Kavitationstunnel unterstützen, um die Leistung der einzelnen Beschichtungen unter erwarteten Betriebsbedingungen vollständig beurteilen zu können. Das Projekt entwickelte schließlich eine völlig neuartige, anstrichfreie Lösung für Antifouling und Korrosionsbeständigkeit, die an Offshore-Stahlkonstruktionen mehr als 20 Jahre halten soll. Darüber hinaus entwickelte es eine korrosions- und kavitationsbeständige Beschichtung mit einer Lebensdauer von mehr als 10 Jahren für Gezeitenenergie-Generatoren und validierte die Lebensfähigkeit. Die Kosten für den Bau, die Installation und den Betrieb großer Offshore-Strukturen etwa für die Energieproduktion erfordern große Investitionen. Für Strukturen, deren Wartung nicht in einem Trockendock stattfinden kann, müssen Schutzbeschichtungen eine sehr lange Lebensdauer haben. Die Wissenschaftler von ACORN fördern den Stand der Technik für einen maximalen Nutzen für die Wettbewerbsfähigkeit der Betreiber. Dies wird zu weiter verbreiteten Installation und stärkeren Auswirkungen auf die Erfüllung des globalen Energiebedarfs auf nachhaltige Weise führen.
Schlüsselbegriffe
Schiffe, Beschichtungssysteme, Antifouling, ACORN, Korrosionsbeständigkeit, erneuerbare Offshore-Energien
