ETH Zürich (mit Video) Neuartige Windkanalmessung für Sportler

Neben Wintersportlern testeten auch Radrennfahrer die neuartige Messmethode im ETH-Windkanal
Neben Wintersportlern testeten auch Radrennfahrer die neuartige Messmethode im ETH-Windkanal

Ein neues Verfahren vereinfacht Tests im Windkanal und macht die Resultate sofort sichtbar.

Eine Woche lang haben Skirennfahrer, Ski-Crosser und Radrennfahrer die am Institut für Fluiddynamik der ETH Zürich entwickelte Messmethode namens ProCap im Windkanal der ETH erprobt – mit interessanten Ergebnissen, die so bislang nicht erreicht werden konnten.

Zum Hintergrund: »Herkömmliche Messungen im Windkanal geben nur Auskunft über den gesamten Luftwiderstand eines Testobjekts«, erklärt Andreas Müller, Postdoktorand an der ETH Zürich. »Um aber zu erkennen, wo der Luftwiderstand entsteht, ist es entscheidend, das Strömungsfeld zu verstehen.«

Das ließ sich in der Vergangenheit nur über aufwändige quantitative Methoden erfassen oder über optische Hilfsmittel wie Rauch qualitativ darstellen. 

»Ein klassischer Test im Windkanal ist für Sportler ein Blindflug«, so Müller. »Sie müssen im Nachhinein selber mutmaßen, wie und wo Luftwiderstand entstand.« 

Genau hier setzt die neue Methode an: Sie erfasst das gesamte Strömungsumfeld rund um das Testobjekt und visualisiert die Windströme in Echtzeit auf dem Bildschirm.

 

 

Pfeile und Farben zeigen Windströme

Während des Tests wird mit einer Messsonde im Windkanal jener Bereich gescannt, über den man mehr erfahren möchte. Die Sonde misst Geschwindigkeit, Richtung und Druck der Windströme und liefert diese Informationen direkt an den Computer. 

Dank der von der ETH entwickelten Software werden die Informationen sofort auf dem Bildschirm visualisiert – kleine Pfeile zeigen die Richtung der Windströme, unterschiedliche Farbtöne die Stärke. 

»Mit der Methode sehen Athleten, Trainer und Techniker sofort am Bildschirm, an welchen Stellen wie viel Luftwiderstand entsteht«, erklärt Andrin Landolt, ehemaliger Postdoktorand an der ETH Zürich und Gründer des ETH-Spin-offs »streamwise«, das das Verfahren maßgeblich entwickelt hat. Auf diese Weise können sie vor Ort unterschiedliche Ausrüstungen und Positionen ausprobieren und die Auswirkung auf die Strömung direkt analysieren.

»Die Testwoche ist für uns ein wichtiger Schritt, um die Methode bei realen Kunden einzusetzen und sie von der rein wissenschaftlichen Anwendung in die Geschäftswelt zu übertragen«, so Landolt. 

Windströme in Augmented Reality

Während für streamwise die Kommerzialisierung der Methode im Vordergrund steht, forscht die ETH an möglichen Weiterentwicklungen. Das nächste Projekt: Die Windströme sollen in Zukunft über eine Augmented Reality Brille dargestellt werden. Das soll vor allem der Person helfen, die mit der Messsonde die Scans vornimmt. Sie soll dank Augmented Reality die Windströme gleich am ‘lebenden’ Objekt wahrnehmen können.