SAILOR
Projektinformationen
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Bernhard Vowinckel
Projektdauer: November 2023 bis April 2024
gefördert von der Norwegian Public Roads Administration (NPRA)
Beschreibung des Projekts
Im Rahmen der dynamischen Forschungsinitiativen unseres Labors widmet sich unsere Gruppe einer harmonischen Mischung aus Grundlagenforschung, die das Interesse der industriellen Anwendungen weckt. Das SAILORS-Projekt hat sich als ein zentrales Vorhaben herauskristallisiert, das von der Notwendigkeit angetrieben wird, die Komplexität der Sedimentations- und Ausbreitungsprozesse von feinen, im Meerwasser suspendierten Partikeln zu verstehen. SAILORS ist an der Schnittstelle zwischen grundlegender Physik und realen industriellen Herausforderungen angesiedelt und wurde konzipiert, um ein spezifisches Problem der norwegischen Straßenverwaltung (NPRA) zu lösen. Die ehrgeizigen Pläne der NPRA für einen neuen Straßen- und Eisenbahnabschnitt zwischen Arna und Stanghelle, Norwegen, mit umfangreichen Tunneln, erfordern die Ablagerung von überschüssigem Gestein im nahe gelegenen Fjord Sørfjorden. Dieses Gestein, das durch kontrollierte Sprengungen gewonnen wird, enthält einen Anteil feinkörniger Sedimente. SAILORS zielt im Kern darauf ab, kritische Einblicke in die Ablagerungsraten und Ausbreitungsmuster dieser feinkörnigen Sedimente (< 64 μm) zu gewinnen, die durch ein Fallrohr in den Fjord eingetragen werden. Durch die Verknüpfung von Grundlagenforschung und praktischen Bedürfnissen der Industrie trägt unsere Gruppe aktiv zur Entwicklung von Lösungen bei, die sich spürbar auf die Entwicklung der Infrastruktur und die ökologische Nachhaltigkeit auswirken.
Das Sailors-Projekt beruht auf zwei grundlegenden Zielen: erstens, einer eingehenden Untersuchung der Absetzungsdynamik von Feinpartikeln in salzhaltigen Gewässern mit unterschiedlichen Salzkonzentrationen und zweitens, der Weiterentwicklung eines Lamellenabscheiders. Der Lamellenabscheider, der traditionell für die Wasserreinigung eingesetzt wird, wird so angepasst, dass er den Sedimentationsprozess von feinen Partikeln, die wir bei unseren Feldarbeiten erhalten, optimiert. Im Mittelpunkt der Arbeit unseres Labors steht die gründliche Untersuchung des Flockungsprozesses, ein Phänomen, bei dem sich feine Partikel zu größeren, absetzbaren Strukturen zusammenlagern. Das Verständnis des Flockungsprozesses unter kontrollierten Bedingungen ist von zentraler Bedeutung, da er das Absetzverhalten von Partikeln in natürlicher Umgebung beeinflusst. Ebenso wichtig ist die Untersuchung der Stabilität dieser Aggregate unter dem Einfluss von Scherkräften und Turbulenz, da dies die Absetzbedingungen im Lamellenabscheider nachahmt und für die Vorhersage und Verbesserung von Sedimentationsprozessen unerlässlich ist. Außerdem werden unsere Proben einer detaillierten Analyse unterzogen, um ihre organische und anorganische Zusammensetzung zu bestimmen, wobei der Schwerpunkt auf dem gesamten organischen Kohlenstoff (TOC) liegt.