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Entwicklung, Prüfung und Applikation von Riblet-Oberflächen sowie CFD-Engineering zur Reibungs- und Widerstandsreduktion
bionic surface technologies GmbH
Graz (Liebenauer Hauptstraße 2-6, A-8041) · ÖsterreichNeu auf Amplifa
Über bionic surface technologies
bionic surface technologies GmbH (BST) ist ein Forschungs- und Entwicklungsunternehmen mit Sitz in Graz, Österreich, spezialisiert auf die Entwicklung, Optimierung, Prüfung und Bewertung von Oberflächentexturen. Der Fokus liegt auf Riblet-Oberflächen – Nano- oder Mikrostrukturen, die sich am Haifischhaut-Effekt orientieren und den fluid-dynamischen Widerstand reduzieren. Die Applikation erfolgt je nach Anwendungsfall als Riblet-Folie, als dauerhafte Beschichtung oder durch direkte In-Material-Laserbearbeitung in Kooperation mit Nikon Corporation. Das Leistungsspektrum wird ergänzt durch CFD- und Multiphysics-Simulationen (Wärmeübertragung, Rohr- und Fluidströmung, Partikel, Akustik, Mikrofluidik) sowie eigene Prüfeinrichtungen: einen Pipe-Flow-Prüfstand, einen Rotationsprüfstand (Taylor-Couette) und einen Windkanal. Ein 800 m² großes Rechenzentrum mit einem 1024-CPU-Cluster ermöglicht detaillierte Strömungssimulationen. Das rund 20 Mitarbeitende starke Team bedient Branchen wie Luftfahrt, Energie, Anlagen- und Maschinenbau, Transport, Motorsport, Pulp & Paper und Biomedizin. Zu den Referenzkunden zählen Lufthansa Technik, Nikon, ANDRITZ, Red Bull, TLT Turbo, General Electric und MAN Energy Solutions.
- Standort
- A-8041 Graz
- Verfahren
- Riblet-Oberflächenapplikation ( nano-/mikro- strukturierte Strukturen zur Widerstandsreduzierung), Riblet-Applikation per Folie (Sharkskin-Film), Riblet-Applikation per Laser (Free-form laser patterning, Partner Nikon, Riblet processing tool bei, Riblet-Applikation per Beschichtung/Coating (mit Formen/molds-Fertigung, u. a. ReSiSTant-Projekt), CFD-Engineering (Strömungssimulation: RANS, LES, DNS, DPM-Partikelsimulation, Thermodynamik,, Multiphysik-Simulationen (Heat Transfer, Heat Exchange, Thermodynamic, Pipe Flow, Fluid Flow, Air, Pipe Flow Test Rig – Prüfung von Oberflächenstrukturen im Rohrströmungskreislauf (Wasser, Reynolds, Rotation Test Rig (Taylor-Couette-Setup) – Widerstandsmoment, Haltbarkeits- und Qualitätstests von
- Werkstoffe
- Riblet-Folie (Sharkskin-Film), Riblet coating (durable surface materials, nanostructures/nanoparticles), In-material substrates for direct laser patterning (Riblet dem Zielmaterialisieren via Laser), Riblet-Beschichtung, In-Material-Laserbearbeitung (Free-form Laser Patterning)
- Zertifikate
- Abrieb- und Altersprüfung auf auditerter Testbench, Pipe Flow Test Rig (Druckgradient, Reibungskoeffizient), Rotation Test Rig (Haltbarkeits- und Qualitätsprüfungen), ISO 9001
- Gegründet
- 2008 (Grün
- Mitarbeiter
- ca. 20
- Branchen
- Luftfahrt, Energie, Anlagen- und Maschinenbau, Transport & Mobilität, Motorsport, Pulp & Paper
- 01
Anforderungsevaluierung und Machbarkeitsprüfung
- 02
CFD-/Multiphysics-Simulation zur Riblet-Design-Optimierung
- 03
Angebot inkl. Zeitplan und ROI-Abschätzung
- 04
Oberflächenapplikation (Folie, Beschichtung oder Laser)
- 05
Prüfung auf in-house Testständen (Pipe Flow, Rotation, Windkanal)
- 06
Wartungs- und Betreuungsservice
Materialien und Applikationsverfahren
Riblet-Folie (Sharkskin-Film)
Selbstklebende Mikrostrukturfolie für die aerodynamische Optimierung, u. a. beim Vattenfall-Solarteam und in der Luftfahrt eingesetzt.
Riblet-Beschichtung
Dauerhafte Oberflächenmaterialien mit Nanostrukturen und Nanopartikeln für anspruchsvolle Umgebungen wie Turbomaschinen.
In-Material-Laserbearbeitung (Free-form Laser Patterning)
Direkte Riblet-Strukturierung im Zielmaterial mittels Nikons Präzisionslaserwerkzeug am Standort Sendai, Japan.
Standorte
Graz
ATHauptsitz, Büro, Labor mit Testständen, Rechenzentrum (800 m²)
- Werkstoffe
- Riblet-Folie, Riblet-Beschichtung
- Pipe Flow Test Rig (Reynolds 5x10⁴–7,5x10⁵, Rauheitstiefen bis 1 mm)
- Rotation Test Rig (Taylor-Couette, 20–200 µm Rauheitstiefe)
- Windkanal
- Riblet Testbench für Abrieb-/Alters-Tests
- CFD-HPC-Cluster mit 1024 CPUs
- Labor mit diversen Testständen
Anwendungen
Einblicke in die Fertigung
Branchen
Verfahren & technische Grenzen
| Verfahren | Toleranz | Max. Bauteil | Gewicht | Losgröße | Werkstoffe |
|---|---|---|---|---|---|
| Riblet-Oberflächenapplikation ( nano-/mikro- strukturierte Strukturen zur Widerstandsreduzierung)Oberfläche | Rauheitstiefen 20µm bis 200µm testbar | – | – | – | Riblet-Folie (Film), Beschichtung (Coating), direkte In-Material-Laserbearbeitung (mit Nikon/free-form |
| Riblet-Applikation per Folie (Sharkskin-Film)Oberfläche | – | – | – | – | Riblet-Folie |
| Riblet-Applikation per Laser (Free-form laser patterning, Partner Nikon, Riblet processing tool beiOberfläche | – | – | – | – | durable surface materials mit Nanostrukturen/Nanopartikeln |
| Riblet-Applikation per Beschichtung/Coating (mit Formen/molds-Fertigung, u. a. ReSiSTant-Projekt)Oberfläche | – | – | – | – | Riblet coating |
| CFD-Engineering (Strömungssimulation: RANS, LES, DNS, DPM-Partikelsimulation, Thermodynamik,Engineering | – | – | – | – | – |
| Multiphysik-Simulationen (Heat Transfer, Heat Exchange, Thermodynamic, Pipe Flow, Fluid Flow, AirEngineering | – | – | – | – | – |
| Pipe Flow Test Rig – Prüfung von Oberflächenstrukturen im Rohrströmungskreislauf (Wasser, ReynoldsPrüfung | Rauheitstiefen von hydraulisch glatt | – | – | – | Wasser (Testfluid) |
| Rotation Test Rig (Taylor-Couette-Setup) – Widerstandsmoment, Haltbarkeits- und Qualitätstests vonPrüfung | Oberflächenstrukturen 20µm bis 200µm | – | – | – | deionisiertes Wasser bzw. diverse Testfluide |
| Windkanal-Tests (in-house Windkanal für Riblet-Tests an klein-skalierten Tragflächen/Luftprofilen,Prüfung | – | – | – | – | Luft |
| Flow-Simulation und Partikelanalyse zur Optimierung von Absaugsystemen (z. B. Staubabsaugung anEngineering | – | 8 m (Breite des simulierten | – | – | – |
| Riblet-Bemusterung/Evaluation inkl.致远Design, ROI-Abschätzung, Wartungsservice (Riblet ApplicationEngineering | – | – | – | – | – |
8 Anlagen & Maschinen
| Maschine | Hersteller / Modell | Anzahl | Arbeitsraum | Baujahr | Standort |
|---|---|---|---|---|---|
| Pipe Flow Test Rig (pump circuit, Rohrströmungsprüfstand) | – | 1 | Reynolds 5x10^4 bis 7,5x10^5; Rauheitstiefen hydraulisch glatt bis 1 mm | – | Graz, Österreich |
| Rotation Test Rig (Taylor-Couette-Setup, koaxiale Metallzylinder) | – | 1 | Oberflächenstrukturen 20µm–200µm Rauheitstiefe | – | Graz, Österreich |
| Windkanal (in-house, für Riblet-Tests an klein skalierten Luftprofilen) | – | 1 | – | – | Graz, Österreich |
| Riblet Testbench (special audited Riblet testbench für Abrieb-/Alters-Tests) | BST | 1 | – | – | Graz, Österreich |
| CFD-HPC-Cluster (1024 CPUs, Datacenter 800 m²) | – | 1 | 800 m² Datacenter, 1024 CPU Cluster | – | Graz, Österreich (Business Center Liebenau) |
| Riblet processing tool (Free-form Laser Patterning, Host: Nikon / Sendai Nikon) | Nikon | 1 | – | – | Sendai Nikon Corporation, Japan |
| Molds/Fersen für Riblet-Beschichtungsproduktion (2 neue Formen, ReSiSTant) | BST (Projektkonsortium ReSiSTant) | 2 | – | 2018–2023 | Graz, Österreich |
| Labor mit verschiedenen Testständen | – | 1 | – | – | Graz, Österreich |
Zusatzleistungen
Referenzkunden
Qualität und Prüfung
Die Wirksamkeit und Haltbarkeit von Riblet-Oberflächen wird an eigenen Prüfeinrichtungen verifiziert: Pipe-Flow-Prüfstand, Rotationsprüfstand (Taylor-Couette) mit Drag-Reduction-Curves sowie eine auditierte Riblet-Testbench für Abrieb- und Altersuntersuchungen.
| Nachweis | Graz |
|---|---|
| Abrieb- und Altersprüfung auf auditerter Testbench | |
| Pipe Flow Test Rig (Druckgradient, Reibungskoeffizient) | |
| Rotation Test Rig (Haltbarkeits- und Qualitätsprüfungen) | |
| ISO 9001 |
Historie
- 2008
Zwei künftige Ingenieure treffen sich im TU Graz Racing Team
- 2015
Zusammenarbeit mit Lufthansa Technik zur Erforschung der Riblet-Technologie an einer Boeing 747-400
- 2018
Start des EU-Projekts ReSiSTant zur Effizienzsteigerung von Turbomaschinen mit BST als Koordinator (Partner u. a. Lufthansa Technik, GE, MAN Energy Solutions, RWTH Aachen)
- 2019
Unterstützung des Vattenfall-Solarteams (NunaX) mit Sharkskin-Folie bei der Bridgestone World Solar Challenge
- 2023
Joint Development Agreement mit Nikon Corporation zur Weiterentwicklung der Riblet-Technologie; Abschluss des ReSiSTant-Projekts
- 2024
Fallstudie: 50 % verbesserte Staubaussaugung an einer Dissolving-Pulp-Sheet-Maschine
- 2025
Aktualisierte Allgemeine Geschäftsbedingungen (Januar 2025)