Maritime Forschungsthemen bei Fraunhofer

Schiffe schleppen ungebetene Passagiere wie Algen und Muscheln am Rumpf mit. Eine umweltfreundliche Lösung, um das zu verhindern, präsentiert das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in einer Ausstellung.

Der Mensch drängt in die Tiefsee: Ölfirmen suchen nach Lagerstätten, Rohstoffkonzerne nach wertvollen Mineralien. Hinzu kommen Pipelines und Unterwasserkabel, die gewartet werden müssen. Der Bedarf an Unterwasserfahrzeugen steigt. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB haben deshalb das autonome Unterwasserfahrzeug DEDAVE entwickelt.

Hochfrequente 3D-Sonar-Systeme des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT erlauben schnelle hochauflösende Volumenscans um beispielsweise dem Operator eines ROV's die Umgebung und seinen Arbeitsbereich zu visualisieren oder als virtuelle Realität darzustellen.

Gashydrate sind eisähnlichen Einschlussverbindungen aus Gas und Wasser. Sie sind vor allem im Meeresboden zu finden. Maritime Gashydrate könnten nicht nur Erdgas liefern, sondern gleichzeitig als CO2-Lagerstätte genutzt werden. Forscher am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT suchen im Labor und am Simulationsrechner nach Wegen, diesen Prozess zu beschleunigen.

Meeresorganismen gemeinsam zu halten, bietet den Vorteil, dass Nährstoffe aus Futter und Ausscheidungen durch andere Organismen genutzt werden können. Die Wasserqualität des Systems steigt und zusätzliche Produkte werden generiert. An diesen Systemen forscht die Fraunhofer-Einrichtung für Marine Biotechnologie EMB.

Seit 2008 begleitet die Forschungsinitiative RAVE den Bau und Betrieb des Testfeldes "alpha ventus", um eine breite Basis an Erfahrungen und Erkenntnissen für zukünftige Offshore-Wind­parks zu gewinnen. Die Koordination der zahlreichen Offshore-Forschungsprojekte erfolgt am Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES.

Im Projekt MUNIN erarbeiteten acht europäische Partner aus Forschung und Industrie unter Leitung des Fraunhofer-Centers für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML das Konzept eines autonom fahrenden Schiffes. Insgesamt lag der Schwerpunkt in der Entwicklung autonomer Entscheidungssysteme an Bord eines Massengutfrachters, die jedoch in landbasierten Kontrollstationen fernüberwacht werden.

Der Bedarf an Energieträgern wie Erdöl und Erdgas steigt weltweit kontinuierlich an. Daher entstehen ständig neue Transportwege für diese Energieträger. Zur Effizienzsteigerung im Pipelinebau adaptiert das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK neuartige Schweißverfahren für den Offshore-Einsatz.

Risse in Bonddrähten können Powermodule in Offshore-Windkraftanlagen schnell lahmlegen. Eine Alternative sind Aluminium-Scandium-Legierungen. Mit Wärmetests ist es dem Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM nun gelungen, die Legierungen stabiler und widerstandsfähiger zu machen.

Schneealgen sind in ihrem natürlichen Lebensraum vielfältigen extremen Stressfaktoren ausgesetzt. Dazu gehören in erster Linie Kälte, erhöhte Licht- und UV-Strahlung, Austrocknung sowie stark wechselnde Nährstoff- und Salzgehalte. Am Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI werden die vielfältigen Anpassungsstrategien der Kryophile Algen an diese extremen Umweltparameter erforscht und in industrielle Anwendungen zu überführt.

Leckagen an Offshore-Ölförderplattformen können weitreichende Folgen für die Meeresumwelt und letztlich auch den Menschen haben. Das Monitoring-System FlexMoT des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD erkennt Leckagen schon frühzeitig und kosteneffizient - Maßnahmen können so schnell ergriffen werden.

Salz (Natriumchlorid) ist ein lebenswichtiges Nahrungsmittel. Es versteckt sich vor allem in industriell gefertigten Lebensmitteln. Zuviel Natrium schadet Herz, Magen und Nieren. Seetang hat von Natur aus einen salzigen Geschmack. Fraunhofer-Forscher zeigen, dass Algen das Potenzial aufweisen als Salzersatz zu dienen.