Am 3. April 2025 stellt die Forschungsgemeinschaft einen bedeutenden Fortschritt in der Drucklufttechnologie vor, der durch die Arbeitsgruppe für Funktionale Nanomaterialien an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), unter der Leitung von Prof. Dr. Rainer Adelung, ermöglicht wurde. Diese neu entwickelte Methode zur Erzeugung von Druckluft könnte weitreichende Konsequenzen für verschiedene Produktionsprozesse haben, insbesondere auch in Hightech-Bäckereien, die auf Drucklufttechnologie angewiesen sind.
Die Bedeutung der Drucklufttechnologie ist unbestreitbar: Rund 10% des industriellen Stromverbrauchs entfallen auf die Erzeugung von Druckluft. Um diesen hohen Energiebedarf zu reduzieren, hat die Arbeitsgruppe ein neuartiges Verfahren entwickelt, das nicht nur energieeffizient, sondern auch zuverlässig und verschleißarm ist. Auf der Hannover Messe wurde ein pneumatischer Kolben präsentiert, der als innovatives Highlight gilt.
Nachhaltigkeit und Effizienz
Das neue Verfahren zeichnet sich durch die Abwesenheit traditioneller Komponenten wie Kompressoren, Schläuche oder Ventile aus. Stattdessen wird die Druckluft direkt im Kolben durch das Anlegen einer Spannung erzeugt. Diese Technologie basiert auf Aerographit, einem ultraleichten Nanomaterial, das zu 99,9% aus Luft besteht und dessen Kohlenstoff-Verstrebungen nicht nur elektrischen Strom leiten, sondern sich zudem extrem schnell erwärmen können. Innerhalb einer Tausendstelsekunde sind Temperaturerhöhungen von mehreren hundert Grad möglich, was zu einer explosiven Ausdehnung der Luft in den Hohlräumen führt.
Diese Effizienz könnte nicht nur die Konstruktion von Greifarmen und Fertigungsstraßen vereinfachen, sondern auch die Kosten erheblich senken. Außerdem haben die Forschenden bereits erste Investoren gewonnen und planen die Gründung eines Start-Ups zur Weiterentwicklung dieser vielversprechenden Technologie.
Zukünftige Anwendungen
Die Anwendungen dieser neuen Drucklufttechnologie sind schier unbegrenzt. Zukünftige Entwicklungen könnten unter anderem neuartige Lautsprecher umfassen, die in Hörgeräte integriert werden könnten. Solche Innovationen sind besonders relevant im Kontext des globalen Primärenergiebedarfs, der demnächst signifikant steigen dürfte.
Die Notwendigkeit, neue Möglichkeiten zur Gewährleistung von sozialer, ökologischer und ökonomischer Nachhaltigkeit zu finden, wird immer dringlicher. Ressourcenverknappungen und die Umweltproblematik des Klimawandels stellen wesentliche Herausforderungen dar, und die Senkung der CO2-Emissionen liess sich bisher primär über die Reduktion fossiler Energieträger erreichen. Die Drucklufttechnologie ist dabei eine weit verbreitete Querschnittstechnologie in der Industrie und könnte eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Energieeffizienz spielen.
Durch die Kombination von innovativer Forschung und praktischen Anwendungen kann die neu entwickelte Drucklufttechnologie zu einer nachhaltigeren industriellen Zukunft beitragen. Wie aus den Ergebnissen einer umfassenden Studie hervorgeht, liegt der Fokus auf der Erforschung und Entwicklung alternativer Methoden zur energieeffizienten Erzeugung industrieller Druckluft, die in den unterschiedlichsten Bereichen Anwendung finden könnte. Weitere Details finden Sie auf TUprints und TUprints_Studie.
