Was passiert, wenn wir husten? Mithilfe eines Schlierenspiegels können Forscher der Professur Bauphysik an der Bauhaus-Universität Weimar sichtbar machen, was für das menschliche Auge normalerweise verborgen bleibt: Kleinste Luftströmungen im Raum. Ihr Kurzfilm illustriert eindrücklich, warum man die Verhaltensempfehlungen der Weltgesundheitsorganisation WHO zum Schutz vor dem Coronavirus und seiner Verbreitung einhalten sollte.
In dem Clip (www.vimeo.com/399120258) ist die Silhouette eines Mannes zu sehen, der erst normal atmet und schließlich stark zu husten beginnt. Erst ohne Schutzvorkehrungen, dann mit vorgehaltener Hand, in die Armbeuge und mit verschiedenen Atemschutzmasken.
Prof. Conrad Völker, Leiter der Professur Bauphysik: „Besonders beim Husten ohne Schutz vor dem Mund wird deutlich, wie stark sich die Atemluft im Raum ausbreitet.“ Das Experiment zeigt, dass der Mund beim Husten abgedeckt werden muss. „Am besten mit der Armbeuge, auch um die Hände sauber zu halten und mögliche Viren oder andere Krankheitserreger nicht über Körperkontakt oder Oberflächen weiterzutragen“, ergänzt Prof. Völker. Selbst der Einsatz von Atemschutzmasken zeige zwar eine Verbesserung, aber auch hier sei kein hundert-prozentiger Schutz vor einer Tröpfcheninfektion gegeben.
Schlierenverfahren zur Visualisierung von Raumluftströmungen
Verantwortlich für das aus aktuellem Anlass durchgeführte Experiment ist M. Sc. Amayu Wakoya Gena, DAAD-Stipendiat an der Bauhaus-Universität Weimar, welcher im Rahmen seiner Doktorarbeit das Schlieren-Verfahren zur Visualisierung und Messung von Raumluftströmungen einsetzt. Herzstück des Messgerätes ist ein konkaver und extrem fein geschliffener Spiegel mit rund 1 m Durchmesser. Mithilfe dieses Schlierenspiegels werden selbst kleinste Luftströmungen sichtbar.
Amayu Wakoya Gena
Völker: „Das Prinzip ist ähnlich wie bei einer überhitzten Straße im Sommer, wenn die Luft über dem Asphalt flimmert.“ Wie über der Straße hat die warme, feuchte Atemluft eine andere Dichte als die kühlere Raumluft. Diese Dichteunterschiede führen zu einer Ablenkung des Lichts, was dann als dunkle Flecken in einem Foto oder Videobild sichtbar wird. Da diese Dichteunterschiede bei Raumluftströmungen allerdings sehr gering sind, sind diese nicht mit bloßem Auge, sondern nur mithilfe des Schlierenspiegels zu erkennen.
Weltweit existieren derzeit nur vier Großschlieren-Systeme, welche jeweils in unterschiedlichen Forschungsbereichen angewendet werden. In Weimar liegt der Fokus auf bauphysikalischen Messreihen. Eingesetzt wird das Großgerät an der Bauhaus-Universität Weimar vornehmlich zur Untersuchung von Raumluftströmungen in Innenräumen, um zu erforschen, welchen Einfluss das Raumklima auf den menschlichen Körper hat. Ziel ist die Entwicklung individueller Lösungen, um die Energieeffizienz von Räumen zu optimieren. ■
