Forschen am Aachener Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft

25. Apr 2018 item Redaktion

An der RWTH Aachen wird auch beim Forschungsobjekt Wasser hoher Aufwand betrieben.  

Die Themengebiete des traditionsreichen Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft an der RWTH Aachen sind ausgesprochen vielfältig. Während sich der Wasserbau der baulichen Aspekte rund um die Ressource Wasser annimmt, ist die Wasserwirtschaft für die Nutzung und Bewahrung von Gewässern mitsamt der Berücksichtigung der von ihnen ausgehenden Risiken zuständig. Nimmt man auch die Vorgänger des Instituts (noch unter anderen Bezeichnungen) hinzu, so besteht das Institut bereits seit Gründung der RWTH Aachen im Jahr 1870. Seit 2007 leitet Professor Holger Schüttrumpf das Institut. Sechs Jahre später konnten er und seine Mitarbeiter ein neues Lehrstuhl- und Institutsgebäude beziehen.  

Der Versuchshalle kann keiner das Wasser reichen 

Besagter Neubau verfügt über eine integrierte Versuchshalle mit einer Grundfläche von 2250 m². Zum Inventar der Versuchshalle gehört auch ein „Nelli 2“ genanntes Messboot. Übrigens besteht der Boden des Katamarans aus einer seewasserbeständigen Aluminiumlegierung. Auf das Thema Aluminium kommen wir später natürlich noch einmal zurück. Generell ermöglicht die neue Halle Versuche mit wasserfesten Materialien in einer noch einmal gesteigerten Größenordnung. Dazu zählt beispielsweise ein 3 Meter hohes Deichmodell. Es enthält Kunststoffmatten mit Sensoren, die Aufschluss über Bewegungen geben. Unterhalb des Hallenbodens befindet sich ein 400 m³ großer Tiefbehälter, der gemeinsam mit einem Hochbehälter (konstante Druckhöhe: 7 m) und einer DN-400-Ringleitung den Wasserkreislauf bewerkstelligt. Hierbei beträgt die Pumpförderleistung 1.200 l/s. 

Elegante Lösung für besondere Ansprüche 

Für die verschiedenen Versuchsreihen gilt es für die Forscher, regelmäßig wasserfeste Materialien passgenau zu bearbeiten. Hierfür kommt in der Halle eine Flächenbiegemaschine zum Einsatz, deren Grundaufbau aus Profilen unseres MB Systembaukastens besteht. Manfred Kriegel, Leiter der Abteilung Modellbau und seit über 40 Jahren am Institut, erklärt die Funktionsweise: „Vereinfacht gesagt, muss man sich die Maschine folgendermaßen vorstellen. In der Mitte befindet sich ein 1,2 mm langer Draht, der auf 150 Grad erwärmt wird. Wenn über diesen Draht Material gelegt wird, beispielsweise Kunststoff oder Plexiglas, erwärmt sich dieser Bereich.“ Der Kunststoff findet beispielsweise beim Bau von Wasserkanälen Verwendung. 

Nach der Behandlung ist das Material an dieser Stelle im Prinzip weich wie Gummi, sodass man es beliebig verformen kann. So lässt er sich etwa in einen Winkel legen, damit er exakt dessen Form annimmt. Nun besteht der entscheidende Vorteil darin, dass einzelne Stellen des Kunststoffs punktuell erwärmt werden können. Es wäre zwar auch möglich, Kunststoff in einer Form in einem Ofen zu erwärmen. Dann jedoch hätte man es mit einer komplett weichen Platte zu tun. Der mit der Flächenbiegemaschine behandelte Kunststoff hingegen wird zielgenau weich, während das Material rundherum von der Veränderung unbeeinträchtigt bleibt. Bei der alternativen Herangehensweise besteht eben die Gefahr, dass sich auch die Seitenflächen verformen.

 

Eine deutliche Nasenlänge voraus 

Nachdem das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft in der Vergangenheit das Material eines Marktbegleiters eingesetzt hatte, entschied es sich aus verschiedenen Gründen für unsere wasserbeständige Profiltechnik. Dazu zählt auch die Materialqualität, wie Herr Kriegel erzählt: „Bei item kann man an jeder beliebigen Stelle einen Stein in die Nut einklinken, die Kugel hält. Wenn ich jetzt ein senkrechtes Profil habe, hält natürlich der Nutstein an der Stelle, wo ich ihn haben will.“ Daneben schätzt der passionierte Tüftler die „ausgesprochene Vielseitigkeit“ unserer Profiltechnik. So finden sich jetzt auch item Scharniere und Gelenkstücke in den Wehrklappen von Modellen des Instituts, die dazu genutzt werden, um Wasserhöhen zu regeln. 

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