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Eine schnittige Angelegenheit
Guillaume Trap, wissenschaftlicher Leiter am Luxembourg Science Center, zeigt, wie sich Luftströme auf ein Flugzeugmodell auswirken.

Eine schnittige Angelegenheit

Foto: Lynn Theisen
Guillaume Trap, wissenschaftlicher Leiter am Luxembourg Science Center, zeigt, wie sich Luftströme auf ein Flugzeugmodell auswirken.
Panorama 11 2 Min. 05.09.2018

Eine schnittige Angelegenheit

Manon KRAMP
Manon KRAMP
Im Differdinger Luxembourg Science Center gibt es nunmehr einen für Europa einzigartigen Windkanal. Die Besucher dürfen hier selber testen, wie aerodynamisch sich diverse Objekte benehmen.

Ein strammes Lüftchen weht zurzeit im Differdinger Luxembourg Science Center. Hier wurde am Mittwochnachmittag ein Windkanal eingeweiht. Diese experimentelle Station mit didaktischer Ausrichtung ist die Erste ihrer Art in Europa.

Ziel des Luxembourg Science Center (LSC) ist es, der Öffentlichkeit Wissenschaft und Technik auf spielerische Art näher zu bringen. Auch der neue Windkanal reiht sich in dieses Konzept ein. Im Beisein von Infrastrukturminister François Bausch, Bildungsminister Claude Meisch, Cargolux-CEO Richard Forson und Paul Helminger, Verwaltungsratspräsident von Cargolux, wurde die Anlage vorgestellt.

Seit Langem nutzen Forschung und Industrie Windkanäle, die es ermöglichen, die Auswirkungen von Luftströmungen auf einen Körper zu untersuchen, indem sie diese sichtbar machen, aber auch Druck und Geschwindigkeit messen. Trotz der wachsenden Zahl an Computersimulationen bleiben Windkanäle unverzichtbar, wenn es darum geht, praxisnahe Tests durchzuführen und Ergebnisse zu validieren. Haupteinsatzgebiete solcher Testvorrichtungen finden sich in der Automobilbranche und der Luftfahrt, um zum Beispiel bei Autokarosserien oder Flugzeugkomponenten den Strömungswiderstandskoeffizienten (Cw) zu ermitteln, der den Energieverbrauch wesentlich beeinflusst. Auch im Bauwesen – etwa beim Entwurf von Wolkenkratzern – spielen solche Messungen eine wichtige Rolle.

Die interaktive Station für Aerodynamik wurde in siebenmonatiger Arbeit in Zusammenarbeit mit einem Team von Ingenieuren des LSC sowie Studenten in Partnerschaft mit der Fluggesellschaft Cargolux entwickelt. Sie erlaubt – trotz ihres reduzierten Formats – Experimente, wie sie sonst nur in großen Forschungszentren stattfinden. Um den Bedürfnissen des LSC und seines Publikums gerecht zu werden, bedurfte es allerdings einiger Anpassungen. Große Windkanäle sind in der Regel sehr laut, was durch den riesigen Ventilator, der die Luft ansaugt, bedingt ist. Der Windkanal im LSC verfügt dagegen über 18 kleine, leise Ventilatoren, wie sie auch zum Belüften von Computern eingesetzt werden.


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Einzigartig seien die vollautomatischen Abläufe, erklärt Guillaume Trap, wissenschaftlicher Leiter des LSC: „Die Besucher können unterschiedliche Modelle testen: eine Autokarosserie, das Profil eines Flugzeugflügels oder einen Vortexgenerator, der die Wirbel daran erzeugt, einen Propeller, einen Zylinder … Sie müssen am interaktiven Touchscreen nur ihre Auswahl per Knopfdruck treffen, und der Gegenstand wird automatisch im Windkanal platziert.“ Auch die weiteren Manipulationen wie die Rauchzufuhr, die Geschwindigkeit und das Drehen des Objekts erfolgen von außen dank eines Joysticks.

Physikalische Effekte sehen

Der Rauch, der die aerodynamischen Eigenschaften der Objekte visualisiert, wird von einer Nebelmaschine erzeugt. Er fließt durch einen Raster gebündelter Röhrchen – hier sind es tatsächlich handelsübliche Strohhalme – und wird anschließend von den am Ausgang der Station angebrachten Ventilatoren angesaugt. Dadurch entstehen gerade, parallele Strömungslinien.

Treffen sie auf den im Kanal angebrachten Körper, werden sie in ihrem Fluss gestört und reagieren auf das Hindernis. Die aerodynamischen Effekte, die sich rund um dieses bilden, werden in Form von langen, weißen Rauchschlieren oder aber -verwirbelungen sichtbar.

Dreht man das Objekt per Joystick oder verändert man die Luftgeschwindigkeit, werden die Auswirkungen sofort deutlich. Dies soll auf einfache Weise verständlich machen, wieso beispielsweise ein Flugzeug absackt, je nachdem wie stark man den Neigungswinkel seiner Tragflächen einstellt, oder wie ein Propeller die Luftmassen um sich herum bewegt. Sichtbar wird auch, wie durch den sogenannten Magnus-Effekt Luftströme an abgerundeten Gegenständen durch Einwirkung von Querkräften abgelenkt werden, oder wie ein Ball dadurch eine Kurvenbahn fliegt.

Um ein größtmögliches Publikum anzusprechen, werden die Erklärungen auf Luxemburgisch, Deutsch, Französisch, Englisch und Portugiesisch angeboten.


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