Aufgabenstellung
Im Zuge der Entwicklung eines adiabatischen Druckluftspeicherkraftwerks (engl. AA-CAES Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage) wird die Möglichkeit der Nutzung von Lasertechnik im Tiefbau, insbesondere beim Aushub von flexibel geformten und luftdichten Kavernen, untersucht (Bild links). Der Fokus liegt hierbei auf der Kombination von Lasertechnik und mechanischem Abtrag, um einen schnellen Vortrieb bei gleichzeitig geringem Materialverschleiß der Schnittwerkzeuge sowie geringer Geräusch- und Vibrationsentwicklung zu gewährleisten. Mit der Laserenergie soll das Gestein geschwächt werden, sodass es mit geringem mechanischem Aufwand abgetragen werden kann. Weiterhin sollen Möglichkeiten zur Oberflächenveränderung untersucht werden, beispielsweise das Abdichten von Rissen in der Tunneloberfläche durch Aufschmelzen mittels Laserstrahlung.

Vorgehensweise
Gesteinsproben aus der relevanten Region in Eisenerz/Österreich werden Bestrahlungstests unterzogen, um die verschiedenen möglichen Abtragsregime der Gesteine zu untersuchen. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Veränderung der physikalischen Eigenschaften wie Sprödigkeit und Festigkeit gelegt, um einen kombinierten Einsatz von Laserstrahlung und mechanischen Abtrag zu entwickeln.

Ergebnisse
Anhand von Literaturrecherche wurden erste Experimente zur Bestimmung von Abtragsraten von Gesteinsproben unter Laserbestrahlung geplant und durchgeführt (Bild rechts). Hierbei wurde erhöhte Sprödigkeit der Oberflächen aufgrund der Laserbestrahlung festgestellt.