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Uni Hannover: Auszeichnung für Studie über Piezokeramik in Turbinenschaufeln

Wie der IDW berichtet, hat Dipl.-Ing. Sebastian Schwarzendahl von der Leibniz-Universität Hannover den "Eon Future Award" für seine Diplomarbeit erhalten, wo er die Bedämpfung eines vereinfachten Turbinenschaufelkranzes untersuchte. Am Institut für Dynamik und Schwingungen der Uni Hannover erforschten er und die Wissenschaftler um den Leiter Prof. Jörg Wallaschek das Gebiet der Schwingungsdämpfung. Nun zeigt die Wirtschaft Interesse an einer neuen Methode, um unerwünschte Schwingungen in Flugzeugturbinen zu tilgen. Dabei kommen Piezokeramiken zum Einsatz. "Flugzeugturbinen stehen unter einer enormen Belastung", erklärte Wallaschek. "Die Turbinenschaufeln geraten in Schwingung, wodurch das Material geschwächt wird und die Turbine schließlich kaputt gehen kann."

Die Idee, Piezokeramiken zur Schwingungsdämpfung einzusetzen, ist nicht ganz neu. Die Technik ist schon bei KFZ-Scheibenbremsen zum Einsatz gekommen. Hier unterdrückt sie das Bremsenquietschen. "Schon als man die Eigenschaften der Piezokeramiken entdeckte, war klar, dass in der Schwingungsforschung Einiges damit möglich sein würde", berichtete Wallaschek. "In Deutschland zählen wir mit Sicherheit zu den ersten drei Arbeitsgruppen, die sich mit dem Einsatz von Piezokeramiken an Turbinenschaufeln beschäftigen. Aber nur hier in Hannover sind die Möglichkeiten gegeben, die Theorie in Experimenten zu prüfen."

Räumlichkeiten, Ausstattung und Forschungsgelder erlaubten realitätsnahe Versuche direkt am Institut. Zwar können die Wissenschaftler kein komplettes Flugzeugtriebwerk betreiben, aber ein großer Elektromotor ist ein adäquater Ersatz dafür. Dieser treibt einen Schaufelkranz an, an dem die Piezokeramiken-Methode eingehend geprüft werden kann.

Die neue Technik macht Turbinenschaufeln schwingungsunempfindlicher und sorgt damit für eine höhere Sicherheit. Außerdem kann durch die Schwingungsoptimierung die Turbine einer stärkeren Belastung standhalten. Die Einsetzbarkeit beschränkt sich nicht nur auf den KFZ- und Flugzeugbau. Auch in Kraftwerken und Fabriken ist die Technik umsetzbar. Ob sich durch die neue Methode auch die Lebensdauer der Turbine erhöht, kann erst untersucht werden, wenn ein Partner in der Industrie gefunden ist. Erste Gespräche mit Unternehmen laufen derzeit.
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