Raumklima: Spiegel macht Luftströmungen sichtbar
# 16.02.2018
Bauhaus-Universität Weimar erhält neue Messtechnik zur bauphysikalischen Forschung. Land Thüringen investiert 400.000 Euro in europaweit einzigartiges Großschlieren-System. Verbesserte Bedingungen in Wohnräumen und Arbeitplätzen als Untersuchungsziel
Bauphysiker forschen für besseres Raumklima
Welchen Einfluss hat das Raumklima auf den Menschen? Wie könnte ein optimiertes Heiz- und Belüftungssystem der Zukunft aussehen? Diese Fragen sind ein Bestandteil der Forschung von Wissenschaftlern der Fachdisziplin Bauphysik.
Um darauf stichhaltige Antworten zu erhalten, werden unter anderem die Strömungen der Raumluft untersucht. Konkret geht es um die Messung und Visualisierung der grundsätzlich unsichtbaren Luftbewegungen.
Der Freistaat Thüringen investierte nun rund 400.000 Euro für einen überdimensionalen Spiegel (Foto 2), der genau diese Funktion der detaillierten Darstellbarkeit und Messbarkeit von Raumluftströmungen erfüllt.
Überdimensionaler Spiegel ergänzt Messtechnik in Weimarer Strömungslabor
Das europaweit einzigartige Gerät steht seit kurzem im Klima- und Strömungslabor der Professur Bauphysik der Bauhaus-Universität Weimar. Professor Conrad Völker leitet hier ein internationales Forschungsteam dessen Ziel es ist, energieeffizientere und behaglichere Wohn- und Arbeitsräume zu entwickeln.
Untersuchung der Luftbewegung durch kleinste Temperaturunterschiede
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.
Das Prinzip der Visualisierung von Luftströmungen sei laut Völker vergleichbar mit einer überhitzten Straße im Sommer, wenn die Luft über dem Asphalt flimmert und Schlieren bildet.
"Der Unterschied besteht allerdings darin, dass man die Schlieren, auf die es uns in der Erforschung des Raumklimas ankommt, mit bloßem Auge nicht sehen kann", so Völker (vgl. Foto 1). Dies liege an den geringen Temperaturunterschieden, welche die ohne technische Hilfsmittel unsichtbaren Schwingungen der Raumluft verursachen.
Wirkung des Raumklimas auf Menschen durch Simulation an Modell-Puppe
Kern der Untersuchungen der Weimarer Bauphysik-Forscher ist die Simulation unterschiedlichster Klimaverhältnisse in einem abgeschlossenen, mit Sensorik ausgestattetem Raum, der so genannten Klimakammer.
Schlierensystem als weltweites Alleinstellungsmerkmal
Das Schlierenverfahren kommt hierbei ergänzend zum Particle-Streak-Tracking-Verfahren (PST) sowie thermografischen Untersuchen mittels Wärmebildkamera zum Einsatz.
