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Im Windkanal der TU Dresden wird die Aerodynamik von Bobfahrern und Flugzeugen getestet

Im Windkanal der TU Dresden wird die Aerodynamik von Bobfahrern und Flugzeugen getestet

Der Windkanal der Technischen Universität Dresden wurde 1955 für Experimente im DDR-Luftfahrzeugwesen gebaut. Dazu ist es jedoch nie gekommen. Noch bevor der Kanal fertig war, stoppten Politiker den Flugzeugbau in der DDR. Heute testen die TU-Wissenschaftler die Wind-Strömungen am Berliner Schloss, an Flugzeugen, Containerschiffen und Lokomotiven.

Selbst die Kühlung des Wasserkraftwerks am Assuan-Staudamm wurde in Dresden erprobt.

Friedrich Damaske holt einen übergroßen Schraubenschlüssel aus dem Werkzeugkasten. Heute Abend will er fertig sein. Denn Montag kommen sie schon, die Trainer und die Bob-Spezialisten. Dienstag rückt dann die komplette Mannschaft an. Wie immer wollen sie den neuen Bob testen. Wie immer kommt es auf Hundertstel-Sekunden an, winzig kleine Zeitfenster, die über Sieg und Niederlage entscheiden. Alles spielt eine Rolle: die Sportgeräte, die Anzüge der Bobfahrer, ihre Haltung. Alles kann zusätzlicher Widerstand sein und somit das Tempo drosseln. Selbst in den kleinen Ritzen zwischen den Sportlern und den Seitenwänden des Bobs entstehen bremsende Wirbel, die es auszumerzen gilt.

Bremsende Wirbel ausmerzen

Während die Mitarbeiter an den Anlagen für die Tests herumschrauben, sitzt Arbeitsgruppenleiter Veit Hildebrand in seinem Büro, direkt neben dem Windkanal. Er zieht einen Ordner aus der Mitte des Regals. In wenigen Sekunden liegt das neueste Patent aufgeschlagen vor ihm. Für seine jüngst entwickelten "Hochauftriebsspoiler mit integriertem System zur Zirkulationskontrolle" hat die TU-Arbeitsgruppe für experimentelle Aerodynamik erst vor wenigen Wochen ein weltweites Patent erhalten. Die Arbeit ist innerhalb des von der EU geförderten Projektes "Clean Sky" zur Reduzierung des Fluglärms entstanden. Mittels spezieller Widerstände soll die Strömung an der Flügelfläche besser genutzt werden. "Somit könnte das Flugzeug schneller abheben und erzeugt damit automatisch weniger Fluglärm", erklärt Forscher Hildebrand, dem der Windkanal schon seit über 25 Jahren vertraut ist. Zwar könnte sich die Entwicklung bis zur wirklichen Anwendung noch einige Jahrzehnte hinziehen. Trotzdem sei dieser Ansatz ein möglicher Schritt zur Optimierung der Flugzeuge.

Nachdem der Luftfahrtindustrie im Dresdner Windkanal 1961 das Aus attestiert worden ist, hat Hildebrand die Luftfahrttechnologien wieder neu etabliert. Zum Dresdner Institut für Luft- und Raumfahrttechnik gehört heute nicht nur der Niedrigwindkanal in der Dresdner Johannstadt, sondern auch der Hochgeschwindigkeitskanal im stillgelegten Bergwerk Merkers. Dort testet die TU zusammen mit dem europäischen Luft- und Raumfahrtunternehmen (EADS) in 450 Metern Tiefe, ob Flugzeuge zugelassen werden können. Hildebrand hat mit seinem Team schon den Druckausgleich der gesamten Airbusflotte erprobt. Ohne seine Unterschrift wäre weder der neue Airbus A 350 noch der A 380 in die Produktion gegangen. "Die Simulation von Start- und Landephasen stellt den Windkanal mit einer unikaten Anlage und modernster Messtechnik an einen Spitzenplatz der universitären Einrichtungen", sagt Hildebrand. "Mit diesen günstigen Rahmenbedingungen können wir der Forschung und Lehre am Windkanal in Dresden optimistisch entgegenblicken."

Doch nicht nur große nationale Projekte sind für die TU-Forscher interessant. Sie sind auch gefragte Spezialisten beim Umbau von Flugzeugen. So haben sie beim Einbau von Besprechungsräumen in deutsche Regierungsflugzeuge ebenso mitgewirkt wie bei der Umgestaltung riesiger Flugzeuge für milliardenschwere russische Oligarchen und arabische Scheichs. Ein Pool im Flugzeug ist deswegen für Hildebrand nichts Exotisches mehr. "Natürlich muss das Wasser bei Start und Landung abgelassen werden", erklärt der Forscher mit einem Lächeln. Etwa 25 Millionen Euro koste ein Umbau mittleren Niveaus. Für einen Pool müssten allerdings noch einige Millionen draufgelegt werden.

Die Bandbreite für den Einsatz des TU-Windkanals ist riesig. Neben Flugzeugen werden auch Schiffe und Yachten, Autos und Frachten getestet. "Ziehen die Dieselabgase eines Containerschiffs in die Kapitänskajüte, kann das gefährlich werden", erläutert Hildebrand. "Doch auch die Yacht-Besitzer mögen es nicht, wenn die Abgase über das Sonnendeck ziehen." Vor einigen Jahren hat der Spezialist sogar die Kühlung des Wasserkraftwerks am Assuan-Staudamm angepasst. Kein leichtes Unterfangen für ihn, der flache Hierarchien gewohnt ist. "Keine Schraube durfte ohne Erlaubnis gedreht werden", erinnert sich der Ingenieur, der aus dem Vogtland kommt.

Swimmingpool im Flieger

Ein großer Anwendungsbereich sei zudem die Aerodynamik an Gebäuden und anderen Einrichtungen. Ob die Abgase des Citytunnels, am Wiener Loch vor dem Dresdner Hauptbahnhof, die Entlüftung von Tiefgaragen, die Reichstagskuppel in Berlin oder das Doppelhochhaus (WestendDuo) in Frankfurt/Main - die Dresdner haben sich gekümmert, haben getüftelt und gemessen. Erst vor wenigen Wochen haben sie herausgefunden, wie genau Gebäude und Anlage des Berliner Schlosses beschaffen sein müssen, damit der Wind nicht ständig um die Ecken pfeift. Auch ein Fagott hat der Ingenieur und Jazz-Liebhaber Roger Grundmann schon einmal variiert. Mittels einer neuen weniger geschwungenen Bogenkontur sollte es - aufgrund des geringen Blaswiderstandes - leichter werden, vor allem hohe Töne zu spielen. Etwa 30 Prozent weniger Energieeinsatz versprach sich der Musik liebende Grundmann. Seine Erfindung hat in den letzten Jahren die Runde gemacht. Selbst etablierte Orchester wie die Sächsische Staatskapelle haben den neuartigen Fagottbogen ausprobiert.

Gegen Mittag ist in der Testhalle die Platte auf dem Testblock des Windkanals installiert. Ab Montag wird den Bobfahrern der Wind um die Ohren pfeifen. Auf Bildschirmen können sie genau erkennen, wo Widerstände entstehen. Der Sport ist einer der ältesten und etabliertesten Bereiche am Windkanal. Seit 50 Jahren bestünde die Zusammenarbeit mit dem Institut für Forschung und Entwicklung von Sportgeräten (FES) aus Berlin, erklärt Hildebrand. Viele Sportgeräte und -anzüge seien optimiert. Und eine Erkenntnis bestätigt: "Nackt leiden sportliche Leistungen am meisten", lacht Hildebrand. Hier sei der Widerstand viel zu groß.

Aus den Dresdner Neuesten Nachrichten vom 27.09.2013

Tominski, Katrin

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