{"id":523,"date":"2022-11-11T21:40:24","date_gmt":"2022-11-11T20:40:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bionicsurface.com\/riblets-research\/"},"modified":"2026-09-08T15:56:48","modified_gmt":"2026-09-08T13:56:48","slug":"riblets-research","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.bionicsurface.com\/de\/riblets-research\/","title":{"rendered":"Riblets Research"},"content":{"rendered":"
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Forschung<\/h1><\/div><\/div><\/a><\/div><\/div><\/div><\/div>

Aktuelle Projekte<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

LOTUS PTO<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>
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Projekttitel:<\/strong>
\nLOTUS PTO \u2013 Laser-Structured Bio-Inspired Surfaces for Enhanced Survivability and Efficiency of Marine Power Take-Off Systems<\/p>\n

Programm:<\/strong>
\nClean Energy Transition Partnership (CETP) 2024 \u2013 TRI2 Advanced Renewable Energy Technologies for Power Production (Ocean Energy)<\/p>\n

Partner:<\/strong>
\nInternational transnational consortium (Austria and partner countries within CETP framework)<\/p>\n

Kurzinformationen:
\n<\/strong>LOTUS PTO entwickelt und validiert bioinspirierte, lasergestrukturierte Oberfl\u00e4chentechnologien zur Steigerung der Effizienz, Langlebigkeit und \u00dcberlebensf\u00e4higkeit kritischer Komponenten in Wellen- und Gezeitenenergiekonvertern, wobei der Schwerpunkt insbesondere auf Power-Take-Off-Systemen (PTO) liegt.<\/p>\n

Inspiriert von hierarchischen nat\u00fcrlichen Oberfl\u00e4chenstrukturen entwirft und fertigt das Projekt mikro- und nanostrukturierte Texturen, die gleichzeitig Biofouling reduzieren, die tribologischen Eigenschaften verbessern und Reibungsverluste in rauen Meeresumgebungen minimieren. Durch die Kombination von fortschrittlicher Laserstrukturierung, hochpr\u00e4zisen Simulationen, KI-gest\u00fctzter Mikroskopie und experimenteller Validierung treibt LOTUS PTO die Technologie von TRL3 (Proof of Concept) auf TRL5 (Validierung in relevanten Meeresumgebungen) voran.<\/p>\n

Meeresbasierte Systeme zur Erzeugung erneuerbarer Energie stehen aufgrund von Biofouling, Korrosion, Verschlei\u00df und schwankenden hydrodynamischen Belastungen vor erheblichen betrieblichen Herausforderungen. LOTUS PTO begegnet diesen Einschr\u00e4nkungen durch optimierte Oberfl\u00e4chenarchitekturen, die die Zuverl\u00e4ssigkeit erh\u00f6hen und gleichzeitig die Wartungsh\u00e4ufigkeit sowie die Betriebskosten senken. Die Methodik vereint interdisziplin\u00e4res Fachwissen aus den Bereichen Str\u00f6mungsdynamik, Oberfl\u00e4chentechnik, Materialwissenschaft und Meeresversuche, um eine robuste Skalierung auf reale Bedingungen zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

Das Projekt leistet einen direkten Beitrag zur Energiewende hin zu sauberen Energien, indem es die Effizienz und Lebensdauer von Gezeiten- und Wellenenergiesystemen steigert. Durch ein verbessertes Antifouling-Verhalten und eine geringere Reibung tr\u00e4gt LOTUS PTO zu einer h\u00f6heren Anlagenverf\u00fcgbarkeit, niedrigeren Lebenszykluskosten und einer verbesserten Leistung von Technologien zur Gewinnung erneuerbarer Meeresenergie bei.<\/p>\n

Durch die Verbindung von naturinspiriertem Design, pr\u00e4ziser Laserbearbeitung und datengest\u00fctzter Optimierung schafft LOTUS PTO eine skalierbare Plattform f\u00fcr die Oberfl\u00e4chenentwicklung f\u00fcr Meeresenergieanwendungen der n\u00e4chsten Generation.<\/p>\n\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

ACE-WIND<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>
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Projekttitel:<\/strong>
\nACE WIND \u2013 Aerodynamic and Computational Enhancement for Wind Energy Innovation and Drag Reduction<\/p>\n

Programm:<\/strong>
\nFFG Basisprogramm \u2013 Internationale Kooperation (EUREKA Globalstars Austria\u2013Japan)<\/p>\n

Partner:<\/strong>
\nBionic Surface Technologies GmbH (Austria) | LEBO Co., Ltd. (Japan) | NIKON Corporation (associated partner)<\/p>\n

Kurzinformation:
\n<\/strong>ACE WIND entwickelt ein Prognose- und Optimierungstool der n\u00e4chsten Generation, um das volle aerodynamische Potenzial bioinspirierter Riblet-Oberfl\u00e4chen an Windkraftanlagenfl\u00fcgeln unter realen dynamischen Betriebsbedingungen auszusch\u00f6pfen. W\u00e4hrend die derzeitige Konstruktion von Windkraftanlagen und die Anordnung der Riblets auf Annahmen zur station\u00e4ren Str\u00f6mung und auf 10-Minuten-Durchschnittswerten aus dem SCADA-System basieren, arbeiten reale Windkraftanlagen in hochdynamischen, turbulenten Umgebungen, die durch schnelle Windschwankungen und dynamisches Str\u00f6mungsabrissverhalten gekennzeichnet sind.<\/p>\n

Das Projekt untersucht die Wechselwirkung zwischen Riblet-Mikrostrukturen, der Rauheit der Vorderkante und dynamischen Str\u00f6mungseffekten, um deren Auswirkungen auf den Energieertrag pr\u00e4zise zu quantifizieren. Durch die Kombination von hochpr\u00e4zisen CFD-Simulationen, Windkanaltests unter dynamischen Str\u00f6mungsabrissbedingungen, Felddaten von in Betrieb befindlichen Windkraftanlagen und Modellen reduzierter Ordnung wird ACE WIND ein validiertes Prognosetool entwickeln, das in der Lage ist, statische und dynamische Riblet-Effekte \u00fcber den gesamten Lebenszyklus der Windkraftanlage vorherzusagen.<\/p>\n

Aktuelle Prognosen auf Basis von Riblets garantieren in der Regel eine zus\u00e4tzliche Leistungssteigerung von 1\u20132 %, da dabei von statischen Str\u00f6mungsverh\u00e4ltnissen ausgegangen wird. ACE WIND zielt darauf ab, den zuverl\u00e4ssigen und garantierten Leistungsgewinn auf 3\u20137 % zu steigern, indem dynamisches Str\u00f6mungsabrissverhalten, Oberfl\u00e4chenalterung und Rauheit der Vorderkante in den Simulationsprozess einbezogen werden. Das daraus resultierende ACE-WIND-Tool wird es Windparkbetreibern erm\u00f6glichen, standortspezifische Verbesserungen des Energieertrags zu berechnen, Riblet-Anordnungen zu optimieren und solide Gesch\u00e4ftsmodelle zu entwickeln \u2013 und das bei deutlich reduzierten Simulationskosten.<\/p>\n

Durch die Bereitstellung pr\u00e4ziser, lebenszyklusorientierter Leistungsprognosen schafft ACE WIND die Grundlage f\u00fcr einen skalierbaren Einsatz von Riblets auf dem globalen Windenergiemarkt. Das Projekt st\u00e4rkt die \u00f6sterreichisch-japanische technologische Zusammenarbeit und unterst\u00fctzt den \u00dcbergang zu hocheffizienten Systemen f\u00fcr erneuerbare Energien durch digital optimierte, bioinspirierte Oberfl\u00e4chentechnik.<\/p>\n\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

BellyRibs<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>

Projekttitel:<\/strong>
\nBellyRibs \u2013 Drag Reduction and Mission Endurance Enhancement of Military Transport Aircraft through Laser-Processed Riblet Protection Tapes<\/p>\n

Programm:<\/strong>
\nKIRAS 2024-2 \u2013 Innovation AKUT (Protection of Critical Infrastructure)<\/p>\n

Partner:<\/strong>
\nBionic Surface Technologies GmbH | Austrian Armed Forces (\u00d6sterreichisches Bundesheer)<\/p>\n

Kurzinformation:<\/strong><\/p>\n

BellyRibs untersucht den Transfer der biomimetischen Riblet-Oberfl\u00e4chentechnologie auf milit\u00e4rische Transportflugzeuge, um die Einsatzdauer und Effizienz bei Missionen zum Schutz kritischer Infrastrukturen zu verbessern. Das Projekt kombiniert numerische Str\u00f6mungsmechanik (CFD), pr\u00e4zise Laserbearbeitung und experimentelle Validierung, um Riblet-Mikrostrukturen in das zertifizierte 3M Belly Protection Tape zu integrieren, das bei C-130-Flugzeugen zum Einsatz kommt.<\/p>\n

Riblets \u2013 mikroskopisch kleine, str\u00f6mungsausgerichtete Oberfl\u00e4chenstrukturen, die von der Haifischhaut inspiriert sind \u2013 reduzieren unter Laborbedingungen bekannterma\u00dfen die aerodynamische Reibung um bis zu 8 %. Im Rahmen von BellyRibs wird dieser Effekt in eine einsatzrelevante Konfiguration f\u00fcr C-130- und zuk\u00fcnftige C-390-Plattformen umgesetzt. Durch die Laserstrukturierung des vorhandenen Schutzbands vereint das Projekt mechanischen Rumpfschutz mit aerodynamischer Widerstandsreduzierung in einer einzigen, einsatztauglichen L\u00f6sung.<\/p>\n

Der erwartete Nutzen auf Flugzeugebene besteht in einer Treibstoffeinsparung von etwa 0,7\u20131 %, was einer messbaren Steigerung der Reichweite und der Einsatzdauer um 1\u20132 % entspricht. Bei C-390-Plattformen in ISR-Konfiguration, die mit Litening-5-Pods ausgestattet sind, f\u00fchrt dies zu einer direkten Verl\u00e4ngerung der \u00dcberwachungsdauer und einer Verbesserung der operativen Ausfallsicherheit bei Missionen zum Schutz der Infrastruktur.<\/p>\n

Das Projekt folgt einem schlanken, 12-monatigen Entwicklungszyklus, der Folgendes umfasst:<\/p>\n\n