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Lokales Mathe-Ass aus Dresden will US-Holzhäuser vor Hurrikans retten
Dresden Lokales Mathe-Ass aus Dresden will US-Holzhäuser vor Hurrikans retten
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11:01 23.08.2018
Prof. Stefan Siegmund testet im Windkanal der TU Dresden mit Hausmodellen, wie seine Schutzbahnen bei Stürmen wirken. Quelle: Anja Schneider
Dresden

Ein Dresdner Mathe-Professor hat Anti-Sturmbahnen erfunden, die Hurrikans daran hindern können, die Dächer nordamerikanischer Holzhäuser abzureißen. Nachdem sich die biegsamen Druckanker im Windkanal der TU Dresden und in der stürmischen Praxis der US bewährt haben, gründet Prof. Stefan Siegmund nun eine Firma, die seine Erfindung verkaufen soll.

„Wenn ich jemand gefunden hätte, der das übernehmen will, hätte ich ihm das alles überlassen“, sagt der Forscher, der sich lieber auf weiter seine Mathematik konzentrieren würde. Das sei nicht gelungen. Damit seine zehnjährigen Forschungen an dem innovativen Hurrikan-Schutzsystem nicht für die Katz waren, setzt er nun eben auf eine Uni-Ausgründung.

Holzdächer sind in Amerika gang und gäbe

Denn der Bedarf und Leidensdruck ist in Übersee groß, sagt Prof. Siegmund: Jahr für Jahr verwüsten Hurrikane mit Windgeschwindigkeiten zwischen 150 und 300 Kilometern die Stunde nordamerikanische Siedlungen, decken die Häuser ab und richten dabei oft Totalschäden an. „Allein im vergangenen Jahr lag der Sachschaden der Atlantischen Hurrikan-Saison je nach Schätzung bei rund 250 Milliarden US-Dollar und mehr“, hieß es von der TU Dresden. „Tausende Menschen wurden im wahrsten Sinne des Wortes obdachlos.“

Man müsse dabei bedenken, dass es in den USA und in Kanada viele Wälder gebe, sich daher – anders als im steinernen Europa – die Holzbauweise vielerorts durchgesetzt hat, erklärte Prof. Siegmund. Diese Häuser kosten zudem „nur“ zwischen 30.000 und 150.000 Dollar, sind also auch für nicht allzu betuchte Amerikaner erschwinglich. Allerdings sind die Dächer dieser Häuser nicht allzu stark mit dem Baukörper verbunden. Wenn ein Hurrikan darüber fegt, saugt der Unterdruck im Auge des Sturms das Dach einfach weg.

Um das zu verhindern, hat der Dresdner Mathematiker lange gerechnet und dann eine Lösung gefunden, die das Dach am Haus hält ohne zu brechen: Bis zu 3,60 Meter lang Kunststoff-Netzbahnen schnallen die Hausdächer flexibel an den Erdboden. Je stärker der Wind bläst, um so stärker presst er auch die Bahnen an die Wände und das Dach auf Haus. Dadurch verteilen sich die stürmischen Kräfte recht gleichmäßig und das Dach wird weder abgerissen noch zerbrochen.

Dresdner Windkanal rettet Weihnachten

Die speziell beschichteten Bahnen besorgen sich die TU-Wissenschaftler bei der englischen Firma „Low & Bonar“. Die Sächsische Hebe- und Zurrtechnik GmbH aus Großröhrsdorf näht die Bahnen und das Riemenwerk zusammen und verstärkt das System. „Insofern wird dieser Schutz hier in der Nähe von Dresden produziert“, betont Prof. Siegmund. Mit sächsischen Textilexperten will das Team nun zudem verbesserte Folien entwickeln, die sich mit ihren Netzöffnungen an verschiedene Windgeschwindigkeiten anpassen können.

Um von der mathematischen Theorie zum praxistauglichen System zu kommen, erproben Prof. Siegmund und seine Kollegen ihr Hurrikan-Schutz immer wieder im Windkanal der TU Dresden an der Marschnerstraße. Der wurde ursprünglich gebaut, um die DDR-Flugzeugindustrie zu unterstützen. Als die mit dem ostdeutschen Düsenflugzeug 152 abstürzte, konzentrierten sich die TU-Windkanalexperten auf andere Aufgaben: Geräte- und Anzugdesign für Spitzensportler vor allem, aber auch Aerodynamik-Tests für Autos wie den universitären Rennwagen, für Züge oder Flugzeuge wie den Militär-Airbus A 400 M.

„Seit den 1970er Jahren beschäftigen wir uns auch um Umwelt- und Gebäude-Aerodynamik“, berichtet Windkanal-Chef Dr. Veit Hildebrand. „Dabei arbeiten wir meist mit Haus-Modellen im Maßstab 1 zu 200 oder 1 zu 500.“ So haben die Dresdner beispielsweise vor dem Umbau des Reichstages die Druckverhältnisse an dessen neuer Kuppel in ihrem Windkanal vermessen, auch dessen Küchenausdünstungen (das Parlament soll schließlich nicht stinken), ebenso die Entrauchungs-Vorrichtungen für den Stadtschloss-Neubau in Berlin oder die Verstaubung der Lausitz durch den Braunkohle-Tagebau.

Selbst Weihnachten mussten Hildebrand und sein Team einmal retten: „Der große Weihnachtsstern, der im Dezember über der Alaunstraße hängt, gab einem Verantwortlichen solchen Anlass zur Sorge, dass er kurz nach der Montage anordnete, den Stern wieder abzuhängen“, erzählt der Windkanal-Chef. Die Herrnhuter Hersteller haben deshalb ein Windgutachten bei uns erbeten.“ Erst, nachdem sich der riesige Stern im Uni-Windkanal als robust genug bewiesen hatte, durfte er wieder hängen.

Von Heiko Weckbrodt

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