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Entwicklung eines physikalischen bionischen Verfahrens zur Entfernung von Ölverschmutzungen auf Wasser unter Einsatz superhydrophober Funktionstextilien

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ölverschmutzungen von Gewässern sind ein bedeutendes Umweltproblem. In der medialen Wahrnehmung sind es vor allem die marinen Katastrophen verursacht von Öltankern und Bohrplattformen, jedoch führen auch die alltäglichen Kontaminationen von Binnengewässern weltweit zu ökologisch hoch bedenklichen Störungen von Ökosystemen und der Trinkwasserversorgung. Bei den umfangreichen Vorläuferarbeiten der Universität Bonn zu superhydrophoben biologischen Oberflächen und der bionischen Umsetzung des Lotus- und Salvinia-Effektes wurde beobachtet, dass einige dieser Oberflächen ebenfalls zu effizienter Adsorption und schnellem passiven Transport von Öl in der Lage sind. Dabei wurden als effizienteste biologische Vorbilder bestimmte Pflanzenarten mit teilweise höchst komplexer Oberflächenarchitektur, wie der Schwimmfarn Salvinia molesta, identifiziert. In diesem Projekt konnten diese Fähigkeiten der biologischen Vorbilder technisch umgesetzt werden. Langfristige Zielstellung ist die Entwicklung eines auf der Gewässeroberfläche schwimmenden Bionischen Öl-Adsorbers (BOA), der ohne Energiezufuhr in der Lage ist mit Funktionstextilien, hoch effizient Öl aus Wasser zu adsorbieren und zur Entsorgung in einen Sammelbehälter zu transportieren. Für den BOA sollte in Rahmen dieses Projektes u. A. ein optimiertes Funktionstextil identifiziert werden. Fazit: Im Rahmen dieses Projektes wurden zwei äußerst effiziente Funktionstextilien für den Einsatz im BOA identifiziert. Diese ermöglichen genau wie ihre biologischen Vorbilder die Trennung von Öl und Wasser, wobei das Öl ohne Anwendung zusätzlicher Energie ? passiv in einen Sammelbehälter transportiert wird. Die Funktionstextilien mit einer Streifenbreiten von 6 cm können dabei bis zu einem ½ Liter Öl von der Wasseroberfläche abtransportierten. Die Projektergebnisse zeigen, dass mit BOA eine neue, energiesparende Technik der Öl-Wasser-Trennung zur Verfügung gestellt wird, welche vorwiegend in Binnengewässern eingesetzt werden kann. Darüber hinaus bietet diese innovative Technik Potential für die Öl-Wasser-Trennung im Bereich der Schifffahrt oder in industriellen Anlagen.

Überseeschiff-2030 (Öltanker - Suezmax)

Übersee-Schiff, Energiebedarf und Emissionen aktualisiert nach #1, Daten für Rohöltanker und Massengutfrachter (flüssig und trocken), Suez-Trade, d.h. Schiffe die den Suezkanal passieren können. Gewichteter Mittelwert aus Schiffen 80 000 - 200 000 dwt (Aframax - Suezmax) modelliert nach Lloyds-Daten für 2010. Annahmen: 4% unter nominaler Designgeschwindigkeit (26,1 km/h); 80 % Hauptmaschinenauslastung; Frachtauslastung 50% als Mittelwert. Das Schiff verwendet schwefelarmen Bunker C als Brennstoff, wie von der IMO ab 2020 gefordert. Fahrleistung: 80000km/a Kraftstoff/Antrieb: Öl-Bunker-C (0,5 % S) Lebensdauer: 16a spezifischer Verbrauch: 4000MJ/km spezifischer Verbrauch: 9756l/100 km Tonnage: 75000t

Überseeschiff-2020 (Öltanker - Suezmax)

Übersee-Schiff, Energiebedarf und Emissionen aktualisiert nach #1, Daten für Rohöltanker und Massengutfrachter (flüssig und trocken), Suez-Trade, d.h. Schiffe die den Suezkanal passieren können. Gewichteter Mittelwert aus Schiffen 80 000 - 200 000 dwt (Aframax - Suezmax) modelliert nach Lloyds-Daten für 2010. Annahmen: 4% unter nominaler Designgeschwindigkeit (26,1 km/h); 80 % Hauptmaschinenauslastung; Frachtauslastung 50% als Mittelwert. Das Schiff verwendet schwefelarmen Bunker C als Brennstoff, wie von der IMO ab 2020 gefordert. Fahrleistung: 80000km/a Kraftstoff/Antrieb: Öl-Bunker-C (0,5 % S) Lebensdauer: 16a spezifischer Verbrauch: 4100MJ/km spezifischer Verbrauch: 10000l/100 km Tonnage: 75000t

Überseeschiff-2050 (Öltanker - Suezmax)

Übersee-Schiff, Energiebedarf und Emissionen aktualisiert nach #1, Daten für Rohöltanker und Massengutfrachter (flüssig und trocken), Suez-Trade, d.h. Schiffe die den Suezkanal passieren können. Gewichteter Mittelwert aus Schiffen 80 000 - 200 000 dwt (Aframax - Suezmax) modelliert nach Lloyds-Daten für 2010. Annahmen: 4% unter nominaler Designgeschwindigkeit (26,1 km/h); 80 % Hauptmaschinenauslastung; Frachtauslastung 50% als Mittelwert. Das Schiff verwendet schwefelarmen Bunker C als Brennstoff, wie von der IMO ab 2020 gefordert. Fahrleistung: 80000km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 16a spezifischer Verbrauch: 4000MJ/km spezifischer Verbrauch: 11275l/100 km Tonnage: 75000t

Überseeschiff-2010 (Öltanker - Suezmax)

Übersee-Schiff, Energiebedarf und Emissionen aktualisiert nach #1, Daten für Rohöltanker und Massengutfrachter (flüssig und trocken), Suez-Trade, d.h. Schiffe die den Suezkanal passieren können. Gewichteter Mittelwert aus Schiffen 80 000 - 200 000 dwt (Aframax - Suezmax) modelliert nach Lloyds (2009) Daten. Annahmen: 4% unter nominaler Designgeschwindigkeit (26,1 km/h); 80 % Hauptmaschinenauslastung; Frachtauslastung 50% als Mittelwert von Buhaug (2008). Diese Schiffe können den Panamakanal nicht passieren! Fahrleistung: 80000km/a Kraftstoff/Antrieb: Öl-Bunker-C (2% S) Lebensdauer: 16a spezifischer Verbrauch: 4213MJ/km spezifischer Verbrauch: 10382l/100 km Tonnage: 75000t

Überseeschiff-2015 (Öltanker - Suezmax)

Übersee-Schiff, Energiebedarf und Emissionen aktualisiert nach #1, Daten für Rohöltanker und Massengutfrachter (flüssig und trocken), Suez-Trade, d.h. Schiffe die den Suezkanal passieren können. Gewichteter Mittelwert aus Schiffen 80 000 - 200 000 dwt (Aframax - Suezmax) modelliert nach Lloyds (2009) Daten. Annahmen: 4% unter nominaler Designgeschwindigkeit (26,1 km/h); 80 % Hauptmaschinenauslastung; Frachtauslastung 50% als Mittelwert von Buhaug (2008). Diese Schiffe können den Panamakanal nicht passieren! Fahrleistung: 80000km/a Kraftstoff/Antrieb: Öl-Bunker-C (2% S) Lebensdauer: 16a spezifischer Verbrauch: 4213MJ/km spezifischer Verbrauch: 10382l/100 km Tonnage: 75000t

Öltanker im Hafen von Dubai in Flammen

Nach einer Kollision mit einem Containerschiff ist ein Öltanker in Brand geraten. Das Unglück ereignete sich in einem Zufahrtskanal des Dschebel-Ali-Hafens. Der Hafen liegt am Südwestrand von Dubai in Richtung von Abu Dhabi. Der Tanker hat 30.000 Tonnen Öl an Bord, das aus dem Iran in die Vereinigten Arabischen Emirate verschifft werden sollte.

Vor Chinas Küste - Tankerunglück hinterlässt giftige Ölteppiche (iranischer Öltanker "Sanchi")

Die Sanchi (chin. lit. "Maulbeerbaumglück") war ein unter panamaischer Flagge fahrender Tanker der staatlichen iranischen Ölgesellschaft NIOC. Das Schiff geriet am 6. Januar 2018 nach einer Kollision mit dem chinesischen Massengutfrachter CF Crystal vor der Küste Chinas in Brand und sank am 14. Januar 2018 ungefähr 160 Seemeilen vor Shanghai im Ostchinesischen Meer. Zum Zeitpunkt der Kollision war die Sanchi mit 136.000 Tonnen Leichtöl (Ölkondensat) beladen. Nach dem Untergang trat Öl aus dem Tanker aus. Es bildete sich zunächst ein mehrere Quadratkilometer großer Ölteppich. Drei Tage nach dem Untergang gab es zwei Ölteppiche mit 40 bzw. 69 km² Fläche. Eine Woche nach dem Untergang hatte sich der Ölteppich auf über 300 km2 verdreifacht.

Tankerunglück vor der französischen Westküste - Öltanker 'Erika'

Der Öltanker Erika zerbricht bei stürmischer See vor der französischen Westküste in zwei Hälften und sinkt mit zwei Dritteln seines Öls auf den Meeresgrund. Spezialschiffe versuchen das restliche Öl (10 000 bis 12 000 t) abzupumpen. Trotzdem treibt der Sturm an Weihnachten den Ölteppich an die Küste. Mehr als 400 km verschmutzter Strand und min. 6 000 verölte Vögel sind das Resultat.

Tankerunglück Tanio

Der Öltanker Tanio gerät am 7. März 1980 mit 26.000 Tonnen Heizöl vor der Küster der Bretagne in einen heftigen Sturm und bricht auseinander. Etwa 13.500 Tonnen Heizöl laufen aus und werden durch starke Nordwest-Winde an die bretonische Küste getrieben. Über 200 Kilometer der Küste werden durch die Ölkatastrophe verschmutzt.

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