Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sturmwinter in der Antarktis: Bochumer Ingenieure berechnen Sicherheit der Forschungsstation Neumayer III

13.07.2009
Der Windgewalt entgegentreten

Mitten im ewigen Eis steht Neumayer III, die erste oberirdische Polarstation der Antarktis. Ihre hydraulischen "Füße" erlauben es ihr, sich immer oben auf die Schneedecke zu stellen, weswegen sie nicht wie ihre im Eis liegenden Vorgänger durch die wachsende Last des drückendenden Eises bedroht ist.

Andere Bedrohungen jedoch sind neu, wie die starken Stürme der Antarktis. Welche Windlasten auf das Bauwerk einwirken werden, haben Bochumer Bauingenieure noch vor dem Bau berechnet. Ihre Ergebnisse führten zu einigen Änderungen an den Bauplänen. Sie berichten in der aktuellen Ausgabe von RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der Ruhr-Universität Bochum.

RUBIN mit Bildern im Netz

Zehnmal so viele, zweimal so starke, doppelt so lange Stürme

Die Winter in der Antarktis haben es in sich: Nicht nur Temperaturen bis zu 40 Minusgraden herrschen im ewigen Eis. Auch Stürme toben, wie wir sie aus unseren Breiten nicht kennen. Während in Deutschland durchschnittlich zwei Stürme pro Jahr vorkommen, ist die Anzahl der jährlichen Stürme in der Antarktis mehr als zehnmal so hoch. Dabei gelten deutsche Windverhältnisse als Sturm, wenn die mittlere Windgeschwindigkeit mindestens 14 Meter pro Sekunde beträgt. Zum Vergleich: Der Orkan Kyrill, der im Januar 2007 das öffentliche Leben lahmlegte, hatte in Düsseldorf eine mittlere Windgeschwindigkeit von etwa 19 Metern pro Sekunde. Die Windgeschwindigkeiten der stärksten Stürme in der Antarktis sind etwa doppelt so hoch wie die der deutschen Stürme. Ein Sturm wie Kyrill kommt hierzulande statistisch etwa alle 20 Jahre vor - im antarktischen Winter allerdings etwa 22mal pro Jahr. Und während den Stürmen in Europa nach wenigen Stunden die Puste ausgeht, haben die antarktischen Stürme einen besonders langen Atem. Sie sind nicht nur doppelt so stark, sie dauern auch mehr als doppelt so lange wie unsere Stürme.

Wie reagiert die Station auf einen extremen Sturm?

Die Polarstation muss dem gewachsen sein. Aufgabe der Bochumer Windexperten war es daher, zu testen, wie sie auf einen extrem starken Sturm reagiert. Sie entwarfen also einen Sturm, der mit über 97-prozentiger Wahrscheinlichkeit niemals toben wird. Sie fütterten ihre Simulationsprogramme mit den Wetterdaten der Antarktis - unter anderem eine höhere Luftdichte als bei uns, die die Gewalt einer Windbö vergrößert. Dann ließen sie den angenommenen stärksten Sturm auf die geplante Station los. Dabei wurden auch die zufällig entstehenden Wirbel berücksichtigt, die mit großer Wucht auf das Bauwerk einwirken. Die lange Dauer der durchschnittlichen antarktischen Stürme brachte auch Fragen nach der Ermüdung des Baumaterials auf, die die Ingenieure untersuchten. Schließlich kümmerten sie sich noch um die Schwingungen, in die der starke Wind die Station versetzt. Dieser Aspekt war vom Erbauer der Station, dem Alfred-Wegener-Institut, zuvor noch nicht berücksichtigt worden. Die Ergebnisse machten Änderungen an der Planung erforderlich. Zum Beispiel wurde die Unterkonstruktion verstärkt, damit die Forscher nicht im Winter an vielen Tagen durchgeschüttelt werden.

Themen in RUBIN 1/2009

Den gesamten Beitrag lesen Sie in RUBIN 1/2009, wo Sie folgende Themen finden: Schwerpunkt Astronomie: Tiefer blicken ins Weltall, Sternenromantik via Internet, Die Sonne im Container, Geschützte Welt; Ingenieurwissenschaften: Forschungsstation Neumayer III - Sturmwinter in der Antarktis; Facetten: Transnationale Migrantenorganisationen - Die Stärke schwacher Bindungen, Wasser und Proteine - Wer führt im Terahertz-Tanz, Essstörungen - Der eigene Körper im Zerrspiegel, Lärmmindernder Asphalt - Winzige Schluchten schlucken den Schall, Verständlich schreiben - Keine Ausreden für angestaubtes Amtsdeutsch, Forscher üben den Umgang mit den Medien - Science goes Public. RUBIN ist in der Pressestelle der RUB, UV 3/368, Tel. 0234/32-22830 erhältlich und steht im Internet unter http://www.rub.de/rubin

Weitere Informationen

PD Dr. Michael Kasperski, Forschungsteam EKIB, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-24148, E-Mail: Michael.Kasperski@rub.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de/rubin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Modernes, ökologisches Familienhaus für Naturverbundene
03.08.2017 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Die Stadt wird zur Bühne und Häuser zu Leinwänden
03.08.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik