Studenten der TH OWL testen Rennrad-Trikots im Windkanal

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Timo Rediker bereitet die Messung im Windkanal der Firma GST in Friedrichshafen am Bodensee vor. Das Trikot muss möglichst eng anliegen, um dem Wind wenig Angriffsfläche zu bieten. Den Oberkörper-Dummy hat ein Student der TH OWL in seiner Bachelor-Arbeit entwickelt. - © Volker Buchholz
Timo Rediker bereitet die Messung im Windkanal der Firma GST in Friedrichshafen am Bodensee vor. Das Trikot muss möglichst eng anliegen, um dem Wind wenig Angriffsfläche zu bieten. Den Oberkörper-Dummy hat ein Student der TH OWL in seiner Bachelor-Arbeit entwickelt. (© Volker Buchholz)

Lemgo/Friedrichshafen. Im Rennrad-Sport hat sich längst Aero-Bekleidung durchgesetzt: Die Trikots liegen eng und faltenfrei am Körper an. Strukturierte Stoffe, in die Längsrillen oder Wabenmuster eingewebt sind, sorgen dafür, dass sich der Luftstrom vom Trikot löst. Es gibt weniger Verwirbelungen hinter dem Rücken des Fahrers – er wird weniger gebremst. Doch wie viel Leistung spart ein Rennradfahrer wirklich, wenn er ein Aero-Trikot trägt? Die Antwort haben die Studierenden in Friedrichshafen gefunden.

Volker Buchholz, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe, reiste laut Pressemitteilung der Hochschule mit radsportbegeisterten Studenten nach Friedrichshafen. Dort hat die Firma GST einen Windkanal.

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 Versuche im Windkanal

Diese Anlage gehörte einst zu den Dornier-Flugzeugwerken und wird jetzt privat betrieben. Der Messquerschnitt des Windkanals beträgt 3,2 mal 2,2 Meter, der Propeller weist 3,7 Meter Durchmesser auf, der elektrische Antriebsmotor leistet 500 Kilowatt (das entspricht 680 PS) und kann für maximal 180 Kilometer pro Stunde Luftgeschwindigkeit sorgen. Kunden der Firma GST sind Flugzeugwerke, aber auch die Rennradindustrie, die den Luftwiderstand ihrer Aero-Rennräder reduzieren möchte. Außerdem verbessern dort Weltklasse-Triathleten ihre Sitzposition auf ihren Spezial-Rennmaschinen, um den kompletten Luftwiderstand zu senken.

Die Versuche im Windkanal und die Auswertungen der Messungen waren Thema der Studienarbeiten der Teilnehmer aus Lemgo. Diese Arbeit ist im fünften Semester des Studiengangs Maschinenbau an der TH OWL obligatorisch. Unterstützung erhielten die Lemgoer Maschinenbauer vom Fachmagazin „RennRad", das die untersuchten Trikots zur Verfügung stellte. „So entstand nebenbei auch noch ein Testbericht von acht Aero-Trikots und sechs einteiligen Rennanzügen", verweist Buchholz auf die Praxisnähe des Projektes.

Bei den einteiligen Anzügen sind Trikot und Hose zusammengenäht, beide Teile ziehen einander glatt, die letzten Falten verschwinden, insbesondere im Bereich der Gürtellinie und des Nackens. Als „Hauptdarsteller" der Untersuchungen kam ein Oberkörper-Dummy zum Einsatz, den ein Student des Fachbereichs in seiner Bachelor-Arbeit eigens für solche Anwendungen entwickelt hatte.

Spezialstoffe optimieren Geschwindigkeit

Die Messungen wurden mit 45 Kilometern pro Stunde Luftgeschwindigkeit durchgeführt – das ist die Bezugsgeschwindigkeit im Radsport und im Triathlon. „Die Ergebnisse sind beeindruckend und können sich sehen lassen", sagt Buchholz. Das windschnittigste Aero-Trikot spart gegenüber einem üblichen Standard-Trikot 22 Watt. „Damit würde ein Radsportler auf 100 flachen Kilometern seine Fahrzeit um ganze 2,5 Minuten reduzieren", erklärt Buchholz. Der beste Einteiler senkt den Leistungsbedarf um 28 Watt, die Fahrzeit für 100 Kilometer verkürzt sich um drei Minuten.

Die Forschungsarbeit zeigt aus Sicht von Buchholz: „Maschinenbau ist viel mehr, als nur Maschinen zu bauen. Auch Aerodynamik gehört dazu." Im Fach Fluiddynamik lernten die Studenten der TH OWL unter anderem die Gesetzmäßigkeiten von wasser- oder luftumströmten Körpern. Im Praktikum Strömungsmesstechnik befassten sie sich als erstes mit der Umströmung einer Kugel.

Bestimmt werde der Luftwiderstandsbeiwert in Abhängigkeit der Anströmgeschwindigkeit. Der TH-eigene Windkanal im Labor des Fachbereichs Maschinenbau und Mechatronik hat einen Durchmesser von 40 Zentimetern und kann ebenfalls Luftgeschwindigkeiten von bis zu 180 Kilometern pro Stunde erzeugen. Das reicht häufig aus, aber nicht immer, wie es heißt. Dann gelte für die Studenten und Beschäftigten: „Think big!"

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