Projektbeschreibung

M-ERA.NET Call 2021

Projektnummer: 100639965

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Logo Projekt MarWreck

Ziel des Projekts ist es, ein kostengünstiges Material zum 3D-Druck Unterwasser auf Basis von Geopolymeren, um die sichere Eindämmung gefährlicher Stoffe zu entwickeln und das mit gefährlichen Schiffswracks verbundene Risiko zu beseitigen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Hochleistungsverbundwerkstoffen mit funktionalen Eigenschaften für technische Anwendungen wie die Bau- und Marineindustrie. Geplantes Ergebnis ist ein umweltfreundlicher, leistungsstarker Verbundwerkstoff für Unterwasseranwendungen. Es ist die Antwort auf den Bedarf an haltbareren Materialien zum Schutz der gefährlichen Wracks und der kritischen Unterwasserinfrastruktur vor Korrosion und auch für Bauzwecke in rauen Umgebungen, einschließlich stark verschmutzter Umgebung, einschließlich des Schutzes vor gefährlicher Fracht in Wracks. Das Ergebnis wird potenziell interessant sein für Regierungsinstitutionen, die planen, die Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Umweltschutz (Schutz gefährlicher Wracks) zu verstärken, sowie für private Unternehmen, einschließlich Unterwasserarbeiten in verschmutzten Umgebungen.

Aufgaben Scientific Diving Center

Die Hauptaufgaben im Projekt sind 

  • die Koordinierung des gesamten Projekts
  • die Überwachung der Unterwasseraktivitäten
  • thermodynamische Simulationen
  • Unterstützung bei der Untersuchung von Prototypen in vergleichbarer Umgebung

Projektpartner:

Koordinator (P1): Technische Universität Bergakademie FreibergPartner 2: Technische Universität KrakauPartner 3: HYBRID Sp. z o.o.Partner 4: Technische Universität Liberec

 

Kurzbericht

Das zentrale Ziel des Projekts war die Entwicklung von Hochleistungsverbundwerkstoffen mit funktionalen Eigenschaften, die für technische Anwendungen im Bau- und Marinesektor geeignet sind. Das im Rahmen des Projekts entwickelte Material bestand aus folgenden Bestandteilen: einer mit Fasern und/oder Partikeln verstärkten Geopolymermatrix (GP). Diese Zusammensetzung wurde so konzipiert, dass sie Leistungsanforderungen erfüllt, die mit einer einzelnen Komponente allein nicht erreicht werden konnten. Die Matrix, Fasern, Partikel und Füllstoffe stammten sowohl aus mineralischen als auch aus synthetischen Quellen.

Das Projekt führte zur Entwicklung umweltfreundlicher, leistungsstarker Verbundwerkstoffe für Unterwasseranwendungen. Diese Materialien erfüllten den Bedarf an langlebigeren Lösungen zum Schutz gefährlicher Wracks und kritischer Unterwasserinfrastrukturen vor Korrosion sowie zur Unterstützung von Bauaktivitäten in rauen oder stark verschmutzten Umgebungen. Die entwickelten Elemente wurden als vorgefertigte oder 3D-gedruckte Komponenten hergestellt, die unter Wasser installiert werden können. Ihre Geometrien wurden speziell auf bestimmte Wracks oder Unterwasserstandorte zugeschnitten. Die Materialien zeigten im Vergleich zu herkömmlichen Bau- und Reparaturmaterialien eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, erhöhte Haltbarkeit, bessere Verarbeitbarkeit, Kosteneffizienz und architektonische Anpassungsfähigkeit.

MAR-WRECK hatte einen starken wissenschaftlichen Charakter und konzentrierte sich auf die Entwicklung innovativer Produkte und fortschrittlicher Technologien, die vom Markt gefordert werden. Das Projekt reagierte auf gesellschaftliche und industrielle Bedürfnisse. Die entwickelten Materialien boten aufgrund ihres geringen CO2-Fußabdrucks und der Verwendung von Rohstoffen aus Abfällen Vorteile für die Umwelt. Die endgültigen Verbundprodukte konnten für den Umweltschutz eingesetzt werden, einschließlich des Schutzes gefährlicher Wracks und anderer kritischer Unterwasserstrukturen vor korrosiven Umgebungen.

Veröffentlichungen

  • B. Gharehpapagh, M. Denker, S. Gadek, R. Gruhn, T. Grab, K. Korniejenko, H. Zeidler (2025)
    Geopolymer Materials for Additive Manufacturing: Chemical Stability, Leaching Behaviour, and Radiological Safety
    MDPI - Materials, DOI: 10.3390/ma18214886
  • M. Denker, B. Gharehpapagh, R. Gruhn, S. Pose, K. Korniejenko, T. Grab, H. Zeidler (2025)
    Compressive strength of geopolymer with recycled carbon fibres manufactured in air and in water by casting and additive manufacturing
    Frontiers in Built Environment - Construction Materials, DOI: 10.3389/fbuil.2025.1620385
  • K. Oliwa, B. Kozub, K. Los, P. Los, K. Korniejenko (2025)
    Assessment of Durability and Degradation Resistance of Geopolymer Composites in Water Environments
    MDPI - Materials, DOI: 10.3390/ma18163892
  • A. Becher, H. Zeidler, S. Gądek, K. Korniejenko. (2025)
    Shaping and Characterization of Additively Manufactured Geopolymer Materials for Underwater Applications
    MDPI applied sciences, DOI: 10.3390/app15073449
  • K. Korniejenko, S. Gądek, P. Dynowski, D.H. Tran, M. Rudziewicz, S. Pose, T. Grab. (2024) 
    Additive Manufacturing in Underwater Applications
    Appl. Sci. 2024, 14, 1346. DOI: 10.3390/app14041346
  • V. Růžek, A. M. Dostayeva, J. Walter, T. Grab, K. Korniejenko. (2023)
    Carbon Fiber-Reinforced Geopolymer Composites: A Review
    MDPI Journal fibers, DOI: 10.3390/fib11020017
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Fördermittelgeber des Projektes MarWreck

Diese Maßnahme wird mitfinanziert mit Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.