BionicJet

Forschungstitel:
Entwicklung und Validierung eines Verfahrens zur Erzeugung von impulssammelnden Hammerstrahlen für die Spritzreinigung nach bionischem Vorbild des Schützenfisches

Arbeitsgruppe: Hygienegerechte Produktion

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:

  1. Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung Dresden, Lisa Riese
  2. Technische Universität Bergakademie Freiberg, Dr. Humberto Chaves

IGF-Vorhaben: 20843 BR
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2019 – 2022

Im Rahmen des Forschungsvorhabens BionicJet soll ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung von impulssammelnden Hammerstrahlen für die Spritzreinigung nach bionischem Vorbild des Schützenfisches entwickelt und die verbesserte mechanische Reinigungswirkung am Beispiel der industriellen Spritzreinigung am Anwendungsfall Reinigungsroboter validiert werden.

Schützenfische sind in der Lage, Insekten, die sich auf Blättern oberhalb des Wasserspiegels aufhalten, mit einem gezielt eingesetzten Spuckstrahl aus dem Wasser heraus zu treffen und diese, nachdem sie ins Wasser gefallen sind, zu verspeisen. Dabei haben sie einen Mechanismus entwickelt, der den ausgespuckten Wasserstrahl am Auftreffpunkt zu einer Art Wasserklumpen bündelt. Dieses einzigartige Jagdprinzip soll als Vorbild für das neue Reinigungsverfahren dienen. Voruntersuchungen zeigten die grundsätzliche Machbarkeit und das enorme Potenzial des impulssammelnden Hammerstrahl-Prinzips für Flüssigkeitsstrahlen. In Laborversuchen konnte eine definierte Flüssigkeitsansammlung an der Spitze des Strahls erreicht werden. Die dadurch erzeugten Kraftspitzen betrugen bei gleichem Reinigungsmittelverbrauch und 10-fach größerer gereinigter Fläche das 7,5-fache des kontinuierlichen Strahls! Dies verspricht eine bisher unerreichte mechanische Reinigungswirkung, auch bei niedrigem Betriebsdruck. Die Reinigung erfolgt schonend, denn die hohen Kraftspitzen wirken nur über kurze Zeit. Zusätzlich werden in starkem Maße Ressourcen wie Zeit, Wasser, Chemie und Energie gespart. Der im Projekt zu realisierende Demonstrator, angewendet auf die zwei Bereiche der robotergestützten Reinigung von industriellen Bauteilen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen, stellt die Basis für die Überführung der Ergebnisse in die industrielle Nutzung dar.

Hier profitieren insbesondere KMU, da die Schützenfischtechnologie sich auch für die einfache Nachrüstung bestehender Reinigungssysteme eignet. Bei erfolgreicher Validierung des Verfahrens werden weitere umfangreiche Verwertungschancen z. Bsp. bei der Reinigung von Tanks und Gebäuden sowie der Feuerbekämpfung gesehen.

Sitzungsunterlagen

Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben der Forschungsvereinigung Industrievereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V. (IVLV e.V.) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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