Großschlieren-System visualisiert Raumluftströmungen

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Das Klima- und Strömungslabor der Professur Bauphysik an der Bauhaus-Universität Weimar ist seit Januar 2018 um eine Innovation reicher: Mit Inbetriebnahme eines europaweit einzigartigen Großschlieren-Systems können zukünftig Raumluftströmungen gemessen und visualisiert werden. Ziel ist die Entwicklung energieeffizienter und behaglicher Wohn- und Arbeitsräume.

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Das Klima- und Strömungslabor der Professur Bauphysik an der Bauhaus-Universität Weimar ist seit Januar 2018 um eine Innovation reicher: Mit Inbetriebnahme eines europaweit einzigartigen Großschlieren-Systems können zukünftig Raumluftströmungen gemessen und visualisiert werden. Ziel ist die Entwicklung energieeffizienter und behaglicher Wohn- und Arbeitsräume.

Welchen Einfluss hat das Raumklima auf die Menschen? Und wie könnte ein optimiertes Heiz- und Belüftungssystem der Zukunft aussehen? Diesen Fragen geht das internationale Forschungsteam um Prof. Conrad Völker, Leiter der Professur Bauphysik, mit einem neuen Messverfahren auf den Grund: »Mit dem sogenannten Schlierenverfahren werden kleinste Luftströmungen der Raumluft sichtbar«, erläutert Prof. Völker. Das Prinzip sei ähnlich wie bei einer überhitzten Straße im Sommer, wenn die Luft über dem Asphalt flimmert. »Mit dem Unterschied, dass man die Schlieren, auf die es uns ankommt, aufgrund der geringen Temperaturunterschiede mit bloßem Auge nicht sehen kann«, fährt er fort. Mithilfe des Messverfahrens lassen sich ab sofort präzise Rückschlüsse auf vorhandene Luftströmungen im Raum und folglich auf das Wohlbefinden eines Menschen ziehen. 

Rund 400’000 Euro investierte der Freistaat Thüringen in den Schlierenspiegel der Bauhaus-Universität Weimar, dessen Wirksamkeit am 30. Januar 2018 eindrucksvoll von Architektur-Student Dustin Solga mithilfe von Fön, Feuerzeug und verschiedenen Gasen demonstriert wurde. Herzstück des Messgerätes ist ein konkaver und extrem fein geschliffener Spiegel mit rund einem Meter Durchmesser. Hinzu kommen eine LED-Lichtquelle, eine Schlierenkante sowie eine Kamera mit hoher Auflösung und einem Objektiv mit hoher Schärfeleistung.

»Mit der Inbetriebnahme des Schlierensystems wird das Klima- und Strömungslabor der Professur Bauphysik um ein Alleinstellungsmerkmal bereichert«, freut sich Dr. rer. nat. Kristina Schönherr, Leiterin des Dezernates Forschung. Zugleich stehe das neue Großgerät sinnbildlich für das Innovationspotenzial der Bauhaus-Universität Weimar, welche laut Schönherr »stets offen für Außergewöhnliches sei«. 

Nur vier Großschlieren-Systeme weltweit

Weltweit existieren derzeit nur vier Großschlieren-Systeme, die jeweils in unterschiedlichen Forschungsbereichen eingesetzt werden. In Weimar liegt der Fokus auf bauphysikalischen Messreihen. Kern der Untersuchungen ist die Simulation unterschiedlichster Klimaverhältnisse in einem abgeschlossenen, mit Sensorik ausgestattetem Raum, der sogenannten Klimakammer. Mithilfe des thermischen Manikins »Feelix« (von engl. »feel«, fühlen), einer Puppe mit unter der Hautoberfläche verlaufenden Heizdrähten, simulieren die Forscher eine dem Menschen ähnliche Hauttemperatur und prüfen, wie sich diese bei wechselnder Raumklimatisierung verändert. Das Schlierenverfahren kommt hierbei ergänzend zum Particle-Streak-Tracking-Verfahren (PST) sowie thermografischen Untersuchen mittels Wärmebildkamera zum Einsatz.

Bild oben: Weltweit existieren derzeit vier Großschlieren-Systeme, welche jeweils in unterschiedlichen Forschungsbereichen eingesetzt werden (Foto: Thomas Möller, Mitarbeiter Professur Bauphysik). 

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