Ziehl-Abegg: Die Früchte der Bionik
Neue Ventilatoren verbrauchen weniger Material und Energie
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Kombinierte Bionik - Ventilatoren profitieren von mehreren Vorbildern
Wie sind all diese Erkentnisse aus der Biologie in den neuen Ventilator »ZAbluefin« eingeflossen? Die fünf Schaufeln des Radialventilators münden sowohl in die Deck- als auch in die Bodenscheibe gerade so, wie Bäumen nach oben wachsen: in einem leichten Radius am Boden. Mit dem bloßen Auge ist dies kaum erkennbar, weil die dem Baum nachempfundenen Rundungen gering sind. Dennoch bieten diese bionischen Ansätze beim Übergang der Schaufeln die gleiche Festigkeit wie schwere Flügel – so kann der Materialeinsatz signifikant reduziert werden. Weniger Materialverbrauch in der Produktion bedeutet auch eine bessere CO2-Bilanz.
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Der Luftstrom trifft bei Radialventilatoren je nach Volumenstrom in unterschiedlichen Winkeln auf die Ventilatorschaufeln. Der Wal hat beim Schwimmen im Meer ähnliche Herausforderungen zu meistern: durch die Bewegung der Flossen ändert sich deren Winkelstellung ständig. Würden seine Brustflossen in einem zu steilen Winkel zur Gegenströmung stehen, würde sich das Wasser mit großen Verwirbelungen von den Flossen ablösen.
»Große Verwirbelungen sind gekennzeichnet von hohen Strömungsverlusten und Geräusch«, sagt Dr. Walter Angelis, Technischer Leiter bei Ziehl-Abegg. In Jahrtausenden hat der Buckelwal seine Flossen optimiert. So weisen die Vorderkanten der Walfischflossen golfballgroße Beulen auf (Fachbegriff: Tuberkel). Dadurch kann ein 25 bis 30 Tonnen schweres Tier mit seinen langen Brustflossen sehr schnell und wendig schwimmen. »Dies haben wir an der Vorderkante der Ventilatorschaufel nachempfunden und als gewelltes Profil umgesetzt«, erklärt Angelis.
Auch bei der Hinterflosse des Wales, der sogenannten Fluke, haben die Strömungstechniker genauer hingeschaut. Die V-förmige Kontur des hinteren Flügelabschnitts verzögert mögliche Strömungsabrisse – was den Ventilator für viele unterschiedliche Druckbereiche einsetzbar macht. Insgesamt hat die Evolution den Buckelwal im Hinblick auf die Strömungseffizienz so optimiert, dass er trotz seiner Körpergröße ein sehr guter und wendiger Schwimmer ist.
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