Tiefseesimulator für realitätsnahe Umgebungsbedingungen

Egal ob Meer­wasser­entsalzung zur Trinkwasser­gener­ierung, Energieerzeu­gung oder CO2-Spe­icherung, die Tief­see bietet unzäh­lige Anwen­dungs­bere­iche mit vie­len span­nen­den The­men der Zukun­ft. Um real­ität­snah Umge­bungs­be­din­gun­gen von 3.000 Meter Meer­estiefe zu simulieren und dabei kom­plette mecha­tro­n­is­che Sys­teme für die Tief­see zu erforschen, wurde nun feier­lich ein Tief­sees­im­u­la­tor der Hochschule Aalen eingewei­ht, der durch die Größe sowie der Möglichkeit Tem­per­atur und Umge­bungslas­ten zu simulieren, weltweit einzi­gar­tig ist.

Es ist farb‑, geruch- und geschmack­los und kann in allen drei Aggre­gatzustän­den vorkom­men: Wass­er, der Rohstoff des Lebens. Die gesamte Wasser­menge der Erde beläuft sich auf etwa 1,4 Mil­liar­den Kubik-Kilo­me­ter, der größte Teil davon als Salzwass­er in den Ozea­nen. „Wass­er hat mich schon immer begeis­tert, weil es unglaubliche Kräfte hat und durch unzäh­lige Anwen­dungs­bere­iche viele span­nende The­men der Zukun­ft abbildet“, sagt Prof. Dr. Markus Glaser begeis­tert. Um zu erforschen, welche mecha­tro­n­is­chen Sys­teme für den Ein­satz in der Tief­see geeignet sind, wurde nun unter sein­er Leitung im „Zen­trum für zuver­läs­sige mecha­tro­n­is­che Sys­teme“ der Hochschule Aalen ein dreiein­halb Ton­nen schw­er­er Tief­sees­im­u­la­tor eingewei­ht. Mit ihm kön­nen real­ität­snah extreme Umge­bungs­be­din­gun­gen wie in 3.000 Meter Meer­estiefe simuliert wer­den. Glaser: „Hierzu zählen zum Beispiel Druck, Tem­per­atur und Last– diese gle­ichzeit­ige Abbil­dung ist weltweit einzigartig.“

Der Tief­sees­im­u­la­tor kon­nte über einen gemein­samen Forschungsantrag mit den Koop­er­a­tionspart­nern Part­ner Fis­ch­er Elek­tro­mo­toren, Sub­Ctech und Advanced Mecha­tron­ics gewon­nen wer­den. Die Idee: Mecha­tro­n­is­che Sys­teme sollen so aus­ges­tat­tet wer­den, dass man über sie einen detail­lierten Ein­blick erhält, zum Beispiel über die Restlebens­dauer oder Alterung eines Sys­tems. Dies kann unter anderem mith­il­fe Kün­stlich­er Intel­li­genz geschehen. Außer­dem liegt ein Fokus auf dem Zusam­men­spiel ver­schieden­er Kom­po­nen­ten sowie unter­schiedlich­er Para­me­ter. „Beispiel­sweise gibt es Sen­sorik, die in der Tief­see nicht mehr funk­tion­iert. Ohne den real­ität­sna­hen Test im Sim­u­la­tor sind alle Annah­men the­o­retisch“, begrün­det Glaser die Notwendigkeit. Die getesteten Sys­teme gibt es bish­er nicht auf dem Markt, son­dern sollen nach den Tests an der Hochschule Aalen bei entsprechen­den nationalen und inter­na­tionalen Indus­triepart­nern imple­men­tiert werden.

Glaser, der seit rund zehn Jahren an der Hochschule Aalen lehrt und forscht, arbeit­et unter anderem auch an der Meer­wasser­entsalzung, Stich­wort Trinkwasser­gener­ierung. Bis­lang ist der gängige Stand der Tech­nik, dass sich diese Anla­gen an Land befind­en. Aktuell arbeite er daran, das Ver­fahren unter Wass­er zu brin­gen. Die Vorteile: 60 Prozent weniger Energie­ver­brauch, weniger Ein­fluss auf die Meeres­bi­olo­gie, gerin­ger­er Platzbe­darf, mehr Wirtschaftlichkeit. Daneben beschäftigt er sich mit dem The­ma „Car­bon Diox­ide Cap­ture“. Das Ziel ist, CO² beispiel­sweise in leeren Gas- oder Erdöl­lager­stät­ten, in salzwasser­führen­den Gesteinss­chicht­en oder im Meere­sun­ter­grund zurück­zuführen und zu speichern.

Die Tief­see ist für Glaser, nicht zulet­zt auch durch ihre extrem eingeschränk­te Zugänglichkeit, unglaublich faszinierend. „Der Aufwand, ein Sys­tem in 3.000 Meter Meer­estiefe zu brin­gen und zwanzig Jahre zu beobacht­en, wäre schon sehr groß“, lacht er.