Ribletstrukturen in Transport und Mobilität

Seit der Erfindung von Flugzeugen gibt es eine ganz neue Art von Mobilität. In relativ kurzer Zeit können Personen und Güter über die verschiedensten Kontinente transportiert werden. Die Luftfahrtbranche ist einem ständigen Kostendruck unterworfen, denn diese Art von Mobilität verursacht hohe Kosten. Um die zukünftigen ehrgeizigen Ziele hinsichtlich CO2-Reduktion, Effizienzsteigerung und Kosteneinsparung und gleichzeitig verbesserter Wirtschaftlichkeit zu erfüllen, müssen neue innovative technische Lösungen realisiert werden.

bionic surface technologies ist im Bereich der geometrischen Auslegung von Ribletstrukturen zur Reibungsreduktion spezialisiert und für den jeweiligen Flugzeugtyp können exakt Riblets berechnet werden. Damit ist es möglich Einsparungen schon im Vorhinein – ohne Tests – zu berechnen.

Zu unseren Kompentenzen zählt außerdem die aerodynamische Bewertung durch 1:1 3D-CFD-Simulation. Dadurch ist eine Auslegung der exakten Ribletgeometrie in verschiedenen Betriebspunkten möglich und in weiterer Folge bedeutet das eine maximale Effizienzsteigerung. Die Bewertung der Nutzens von Riblets an verschiedenen Oberflächen des Flugzeuges und die angebotene Wirtschaftlichkeitsrechnung helfen bei der Kosten-Nutzen-Abschätzung bei der jeweiligen Anwendung.

Schienenfahrzeuge spielen im Mobilitäts- und Transportsektor eine ähnlich große Rolle wie Flugzeuge. Besonders Hochgeschwindigkeitszüge gewinnen immer mehr an Bedeutung. Allein von 2008 bis 2012 stieg die weltweite Anzahl an Hochgeschwindigkeitszügen um 60%, außerdem erreichen diese Fahrzeuge immer höhere wirtschaftliche Betriebsgeschwindigkeiten. Riblets reduzieren den Reibungswiderstand der Hochgeschwinidigkeitszüge und führen zu einer Energieersparnis von 5% bei einer Geschwindigkeit von 300 km/h. Das macht den Transport von Gütern und Personen energieeffizienter und dadurch kostengünstiger. bionic surface technologies unterstützt Sie mit der Ribletgeometrieberechnung für eine exakte Auslegung der Riblets für einen maximalen Nutzen und der Wirtschaftlichkeitsrechnung für den Einsatz von Riblets.

Wasser ist eines der leistungsfähigen Transportwege, denn große Mengen an Gütern können mit wenig Personal und wenig Aufwand weite Strecken transportiert werden. 90% des Welthandels und 95% des Außenhandels der EU geschehen auf dem Seeweg. Effizienz ist deswegen ein großer und wichtiger Faktor in der Schifffahrt. Besonders effizienter Transport über den Seeweg kann durch den Einsatz von Riblets ermöglicht werden. Bei Anbringung der Riblets am Schiff wird durch die reibungsreduzierenden Eigenschaften der speziellen mikrostrukturierten Oberflächen der Treibstoffverbrauch reduziert. Außerdem werden durch die Reduzierung des Treibstoffverbrauchs auch die CO2-Emissionen gesenkt und damit die Umwelt geschont. Insgesamt werden so natürlich auch die Kosten gesenkt und die Wirtschaftlichkeit erhöht.

In der Entdeckung und Erforschung neuer Gebiete unter Wasser, gewinnen unbemannte Unterwasserfahrzeuge (AUV/UUV) immer mehr an Bedeutung. Besonders in der Forschung tragen die oft autonomen Unterwasserfahrzeuge zu wichtigen Erkenntnissen und Entdeckungen für Geologie, Biologie und anderen Fachgebieten bei. Die Anbringung von Riblets auf Unterwasserfahrzeugen bringt mehrere Vorteile mit sich. Durch die Senkung des Reibungswiderstandes im Wasser aufgrund der mikrostrukturierten Oberflächen wird der Energieverbrauch des Unterwasserfahrzeuges gesenkt, bisherige Tests ergaben eine mögliche Reduktion des Reibungsanteils der Widerstandskraft von 8%.  Dadurch wird die Einsatzzeit des autonomen Fahrzeuges verlängert und die Effizienz um bis zu 5% gesteigert. Natürlich werden durch die Verwendung der Shark Skin auch verschiedene Kosten gesenkt. Für die optimale Auslegung der Riblets werden zuerst alle auf das Objekt wirkende Kräfte mittels CFD-Analysen analysiert und die optimalen Bereiche ermittelt, wo die Anbringung von Riblets am meisten Sinn macht. Die Ermittlung der Stromlinien des jeweiligen Objekts hilft dann bei der Anbringungen der Riblets und führt zu den größten Effekten.

bionic surface technolgies ist spezialisiert auf unterschiedliche Strömungsanwendungen und unterstützt Sie gerne in Ihrem Projekt im Transport-Sektor!

Riblets in der Luftfahrt

Riblets in der Schifffahrt

Riblets auf Hochgeschwindigkeitszügen

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