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„Trick des Kanals“: Alle Messgeräte im Inneren

Turbulenz-Windkanal „Trick des Kanals“: Alle Messgeräte im Inneren

Das Göttinger Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation hat seinen weltweit einzigartigen Turbulenz-Windkanal in Betrieb genommen. Am heutigen Freitag werden 70 Wissenschaftler am Abend eines der ersten Experimente in der Halle am Fassberg verfolgen.

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Weltweit einzigartig: Der rote Turbulenz-Windkanal und rechts das blaue „U-Boot“.

Quelle: Heller

Architektonisch ist die Experimentierhalle ein Hingucker. Der Inhalt der Multifunktionshalle wird dominiert von großen Maschinen, deren Anblick Experten noch mehr erfreuen dürfte als die Hülle. Die Anlagen bieten neue Möglichkeiten, turbulente Strömungen zu erforschen: Dazu ist ein „Göttinger U-Boot“ genannter Tank vorhanden und der kürzlich fertiggestellte Windkanal. Wissenschaftler aus aller Welt interessieren sich für die einmaligen Großgeräte. Diese haben die  Max-Planck-Gesellschaft zu zwei Dritteln und die Volkswagen-Stiftung zu einem Drittel finanziert. Auf gut 10 Millionen Euro werden sich die Kosten für die Experimentierhalle belaufen.

U-Boot und Windkanal werden Erkenntnisse auf einem Gebiet bringen, auf dem bisher keine Untersuchungen möglich waren. So verspricht sich Prof. Eberhard Bodenschatz, Direktor am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, von der Technologie die Lösung der wissenschaftlichen Rätsel um Turbulenzen. Und er hofft darauf, dass die Halle eine anerkannte europäische Versuchseinrichtung werden wird. 

Mit Simulationen könne unter anderem die Erforschung des Klimawandels neue Erkenntnisse erhalten. „Die Wolkenforschung ist eines der großen Rätsel für die Klimaforscher“, so Bodenschatz. 

Im tonnenschweren Kanal, allein der Krümmer wiegt sechs Tonnen, können sehr hohe Turbulenzgrade mit einem relativ niedrigen Energieaufwand von 200 Kilowatt ausgelöst werden. Während Bodenschatz das als „Riesenvorteil“ wertet, ist „der Trick des Kanals“ für die Forschung noch wichtiger: „Alle Messgeräte müssen im Kanal funktionieren.“ Diese Methode ermöglicht hohe Präzision bei den Messungen. Außerdem hat der mit Gas gefüllte und Hochgeschwindigkeitskamers ausgestattete acht Meter lange Tank beste Eigenschaften für optische Messungen. 

Wirbel in den Teilchen

Während im unter Druck gesetzten „U-Boot“ das Durcheinander verschiedener Gase und deren Wirkung untersucht wird, sorgt der Windkanal für Wirbel in den Teilchen nur eines Gases und zeigt deren Reaktion beispielsweise auf Widerstände. Oder aber wie die Teilchen in einer Turbulenz auseinandergetrieben werden?

Diese Untersuchungen der Mischungseigenschaften von turbulenten Strömungen sind Grundlagenforschung, „um universelle Eigenschaften der Natur zu verstehen.“ Dass sie für die angewandte Forschung schon bald Nutzen bringen, liegt nahe. So ist der Zeitverlauf der Tröpfchenbildung in Turbulenzen von Interesse für die Optimierung von Verbrennungs- und Gasmotoren. Und wenn der Wirbel in einer Wolke erstmal berechenbar ist, werden Wettervorhersagen auf jeden Fall präziser. 

Von Angela Brünjes

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