Enteisung geht nun schneller und günstiger

Im Labor: Nenad Miljkovic (links) und sein Team.

Bild: L. Brian Stauffer

Forscher der University of Illinois und der Kyushu University machen das Enteisen von Flugzeugen, Windturbinen und Indoor-Heizsystemen künftig schneller und kostengünstiger. Hierfür leiten sie einen kurzen Impuls mit hoher Stromstärke in eine elektrisch leitfähige Beschichtung, die sich zwischen dem Eis und der vereisten Oberfläche befindet. Dadurch entsteht ein dünner Wasserfilm, auf dem die restliche Eisschicht mithilfe der Gravitation abrutscht.

Bisher zu viel Energie

"Enteisungstechniken brauchen sehr viel Energie und Zeit, da man erst einmal warten muss, bis große Eismassen geschmolzen sind", erklärt Projektleiter Nenad Miljkovic, Professor für Mechanical Science and Engineering an der University of Illinois. Ihre Ineffizienz sei auch deshalb so groß, weil ein Großteil der aufgewandten Energie in die Beheizung von Systemkomponenten und gar nicht direkt ins Eis fließt. "Außerdem wird beim Enteisen zuerst die Kühlfunktion deaktiviert, dann wird Flüssigkeit erwärmt, um das Eis zu schmelzen. Sobald die Oberfläche gesäubert ist, muss das Ganze dann wieder gekühlt werden. Das verschlingt viel zu viel Energie", so der Forscher.

Die neue Methode ist im Vergleich dazu ein regelrechter "Game-Changer". Denn ihren Entwicklern zufolge benötigt sie gerade einmal weniger als ein Prozent der Energie und knapp 0,01 Prozent der Zeit von traditionellen Verfahren. So wird nur noch ein kurzer, aber starker Energieimpuls benötigt, der in eine spezielle Beschichtung aus Indiumzinnoxid - einem besonders leitfähigen Material - gejagt wird. Dadurch bildet sich ein dünner Wasserfilm auf der vereisten Oberfläche. "Den Rest erledigt dann die Gravitation", betont der Experte.

Erfolgreiche Testläufe

Um diesen Ansatz in der Praxis zu testen, hat Miljkovics Team eine vertikale Glasplatte auf minus 15 und minus 70 Grad Celsius abgekühlt. Bei allen Testläufen konnte das darauf entstandene Eis mit einem Energieimpuls abgelöst werden, der weniger als eine Sekunde lang andauerte. Nach den erfolgreichen Experimenten im Labor sind die Forscher überzeugt, dass ihre Methode auch bei komplizierteren 3D-Oberflächen wie etwa Flugzeugtragflächen funktioniert, die sie als "offensichtlichen nächsten Schritt" ansehen. "Flugzeuge bewegen sich sehr schnell fort. Deshalb sind die Kräfte, die am Eis zerren, sehr stark. Das bedeutet, dass man nur eine sehr dünne Schicht schmelzen muss, um es entfernen zu können", meint Miljkovics.

Quelle: www.pressetext.com/Markus Steiner