Das Problem

In bestimmten Situationen kann die Flussströmung negative Auswirkungen, wie z.B. Flussbetterosionen, Uferbrüche sowie die Instabilität von Brückensäulen, haben. Darüber hinaus werden Flussbodensedimente an bestimmten Stellen hochgespült, wodurch das Flussbett absinkt. Dieses Phänomen kann auch in Deutschland beobachtet werden. Das Absenken des Flussbettes im Rhein stellt ein Problem dar und muss regelmäßig durch das Ablassen von Sedimenten in gefährdete Gebiete aufrechterhalten werden.

Wenn Ablagerungen verschoben werden, kann außerdem das Fundament von Unterwasserstrukturen verschoben werden. Die angesammelten Ablagerungen erzeugen stromabwärts unerwünschte Bereiche mit geringer Wassertiefe. Starke Strömungen können das Flussufer brechen, was jedes Jahr zu einem Verlust von Behausungen in vielen Küstengebieten weltweit führt. Kelp Carpet versucht, die Flussströmung an gefährdeten Stellen zu regulieren.

Die Lösung

Erosionsschutz zur Gewinnung erneuerbarer Energie durch die Dämpfung von Flussströmungen mit einem Baldachin aus künstlichen Kelp. Die Natur schützt Küsten und Flussufer vor allem durch Wasserpflanzen, die die Wellen dämpfen. Kelp ist bekannt dafür, selbst den härtesten Wellen standzuhalten. Baldachin mit einer künstlichen, Seetang-ähnlichen Struktur könnte eine innovative und biomimetische Lösung sein, die Strömungsenergie nicht nur zu dämpfen, sondern sie auch für die Energiegewinnung zu nutzen.

Konzeptnachweis

Das folgende Video demonstriert das Funktionsprinzip einer künstlichen seetangähnlichen Struktur.

Konzeptnachweis Video

Die nächsten Schritte

Als Ingenieur und Bioniker weiß ich, dass es funktionieren sollte, aber „sollte“ ist nicht, wie wir arbeiten. Wir brauchen etwas Konkretes, Überprüfbares und Quantifizierbares. Der Plan ist also jetzt, zu promovieren. Mit dem abgeschlossenen Doktorstudium hätten wir Simulationen, Daten und Statistiken darüber, wie es funktioniert und wie es nicht funktioniert. Sobald diese Daten vorliegen, möchten wir in die Produktion gehen.
Kazi Eham Uddin

Nutzenversprechen

Der steigende Meereswasserspiegel ist eines von vielen alarmierenden Problemen, die aus dem Klimawandel resultieren. Kazi ist überzeugt, dass seine Forschung einen nachhaltigen Ansatz für den Erosionsschutz bietet und zeitgleich den Flusslauf nicht beeinträchtigt. Als sekundäres Ziel gilt die Entwicklung einer neuen Technik zur Gewinnung erneuerbarer Energien. Insbesondere Institutionen auf Regierungsebene sollten an der Nutzung innovativer Techniken interessiert sein, da dadurch Wege zu finanziellem Wachstum geöffnet werden, indem Wartungskosten gespart werden und eine nachhaltige Art der Stromerzeugung geschaffen wird.

Team

Kazi Eham Uddin arbeitet derzeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt "Bioncs - international and digital" an der Hochschule Rhein-Waal.

Awards

Kelp Carpet wurde mit zweitem Platz beim Best Idea Cup 2022 an der Hochschule Rhein-Waal ausgezeichnet.

  • Erosionsschutz und Erzeugung erneuerbarer Energie durch Dämpfung und Abschwächung von Flussströmungen mit Hilfe eines künstlichen Kelpdaches

  • Taucher positionieren die Strukturen an günstigen Stellen im Fluss und befestigen sie am Boden

  • Es ist bekannt, dass natürlicher Seetang auch den härtesten Wellen standhält, und man geht davon aus, dass künstliche Strukturen die gleiche Wirkung auf die Wasserströmungen haben

  • Die innovative und bionische seetangähnliche Struktur dämpft nicht nur die Energie der Strömung, sondern gewinnt sie auch

    Lösungen für eine nachhaltigere Zukunft

    Lese mehr über die drei Gewinnerteams des Best Idea Cup

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