Zu Gast bei „Future Lecture“ der TUHH
Carsten Dieckmann (13d), Kathrin Holzmann (12e) & Simon Radtke (13d)
Oberstufenprofil Ökosystemforschung, Goethe Schule Harburg
Einfach mal überraschen lassen?
Am 31.01.2024 folgten wir, Teil einer jahrgangsübergreifenden Gruppe von Schülerinnen und Schülern unseres gemeinsamen Oberstufenprofils „Ökosystemforschung“ der Goethe-Schule-Harburg, einem Veranstaltungshinweis der Technischen Universität Hamburg zur Vorlesungsreihe „Future Lecture“, Thema: „Wirtschaftliche Wind-Offshore-Infrastruktur-Präsenz“.
Wir ahnten bei diesem Titel zunächst noch gar nicht, wie begeisternd wir in den Bann angewandter Forschung gezogen werden sollten! Es ging um nicht weniger als das Ringen um technisch innovative Lösungen für eine effizientere Energienutzung auf dem Weg in die Klimaneutralität. Krass, wie winzig klein Lösungen mit großer Wirkung sein können! Doch Schritt für Schritt!
Auf der Suche nach Lösungen:
Zunächst hat Anselm Sprandel, zuständig für „Energie und Klima“ in der Hamburger Umweltbehörde, in die Thematik Nachhaltigkeit und Klimaschutz eingeführt. Der ehemalige Flüchtlingskoordinator nannte das Ziel einer Klimaneutralität ab dem Jahr 2045. Er betonte, dass er kein Wissenschaftler sei, aber neue Hoffnung schöpfe, wenn er von einer neuen technischen Errungenschaft im Geiste des Klimaschutzes erfahre.
Antworten!
Windräder sind bei uns ein wesentlicher Bestandteil der Energiewende. Und sie lassen noch viel Spielraum für Verbesserungen:
Dr. Falk Lüddecke, Inhaber des Ingenieurbüros Jörss-Blunck-Ordemann GmbH, gab aus der Perspektive der Industrie einen passenden Überblick über die globalen Ausbauziele zur Energiewende. Er stellte die technische Entwicklung seit den ersten Windrädern dar, diskutierte deren Größe, Abstände, Effizienz – und Bedarfe an klimaschonenden und nachhaltig gestalteten Weiterentwicklungen.
Neue Forschungsideen müssen also her! Und genau hierzu gab uns nun Prof. Marcus Rutner faszinierende Einblicke in die Entwicklung von Technologieansätzen an der TUHH!
Rutner forscht momentan an der Erhöhung der Nutzungsdauer technischer Geräte anhand eines visionären Technologieansatzes, der „Nanolaminatbehandlung“. Materialermüdung scheint in vielen Bereichen der Infrastruktur, wie zum Beispiel beim Brückenbau, aber auch besonders bei Windkraftanlagen, ein wesentliches Problem darzustellen. Denn die Verbindungen, beziehungsweise die Schweißnähte des großen zentralen Monopfahls einer Windkraftanlage, sind zyklischer Dehnungen, durch Wetterbedingungen wie Wellen und Sturm, ausgesetzt. Dadurch entstehen Risse an der Schweißnaht, die sich langsam von außen nach innen durchfressen. Dies macht die Konstruktion instabil und sie muss bereits nach durchschnittlich 25 Jahren erneuert werden, welches mit einem hohen ökonomischen Aufwand verbunden ist. Rutners Vision ist es, diese Materialermüdung mit den „Nanolaminatpflastern“ zu verhindern. Er und sein Team ließen ihr „Nanolaminatpflaster“ bereits mehrere Testläufe durchlaufen. Es besteht aus einer Mischung aus Kupfer und Nickel, welches in einer Dicke von unfassbar winzigen 10 Nanometern auf die Schweißnaht aufgetragen wird. Und diese Technik ist mobil einsetzbar. Die Testergebnisse waren herausragend. Laut Rutner wird die Schweißnaht nach der Behandlung mindestens genauso stabil wie das umliegende Material. Dadurch entsteht ein fataler Riss erstens viel später – und breitet sich zweitens erheblich langsamer aus, die Durabilität wird von 25 Jahren auf 125 Jahre erhöht! Wartungsarbeiten und Materialersatz werden somit deutlich reduziert, die Konstruktionen können gleiche Stabilität auch schlanker und leichter erreichen. Dies führt zu deutlichen Einsparungen bei der Herstellung, leichterer Verbauung und einem generellen Marktvorteil.
Da sich die Erfindung von Prof. Marcus Rutner noch in der Testphase befindet, ist der Einsatz bei Brücken aufgrund ihrer höheren Komplexität, wie er selbst sagen würde, noch „Zukunftsmusik“. Wir können aber damit rechnen in den nächsten Jahren noch häufiger von der Nanolegierung zu hören und sie hoffentlich bald im Einsatz bei den Monopfählen der Windparks zu sehen. „Das ist ein großer Schritt in Richtung nachhaltiger Energie und schöpft jetzt schon Hoffnung auf eine erfolgreiche Zukunft“ sagt Rutner.
Fazit:
Diese „Future Lecture“ war eine für uns sehr inspirierende Veranstaltung. Sie zeigte uns ermutigende innovative Forschung an der TUHH. Uns hat auch beeindruckt, mit welcher überzeugenden Kraft sich Wissenschaftler wie Prof. Rutner beruflich für unsere Zukunft einsetzen. Es war für uns ein besonderes Erlebnis dabei sein zu dürfen, vielen Dank an die Veranstalter und Prof. Rutner!