Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Keine trockenen Schleimhäute beim Fliegen

02.08.2016

In Flugzeugen ist die Luft mit etwa 20 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit sehr trocken, da so die Kondensatbildung in der Kabine vermieden wird. Dies führt jedoch bei den Fluggästen und der Crew zu trockenen Schleimhäuten. Ein Wirbelringgenerator soll künftig Kringel aus feuchter Luft gezielt zu den Passagieren pusten und die Feuchtigkeit der Atemluft anreichern – ohne dabei die gesamte Luftfeuchte in die Höhe zu treiben.

Die trockene Luft kratzt im Hals, der Griff zur Wasserflasche hilft nur kurzfristig: Die Luftfeuchtigkeit im Flugzeug erreicht zum Teil nicht einmal 20 Prozent. Der Grund dafür liegt in der Flughöhe und der damit verbundenen kalten Außenluft, die einerseits nur sehr wenig Feuchte mitbringt und andererseits die Flugzeughülle abkühlt. Wäre die Luft im Innenraum feuchter, würde zusätzliches Wasser an der Hülle kondensieren. Für die Passagiere allerdings ist das trockene Klima unangenehm.


© Fraunhofer IBP

Prototyp des Wirbelringgenerators. Geplant ist, das System in die Rückseite des Fluggastsitzes einzubauen.

Wirbelringe mit feuchter Luft

Eine neue Technologie aus dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP in Valley soll dieses Problem künftig lösen. »Ein Wirbelringgenerator reichert die Luft im Atembereich der Passagiere gezielt mit Feuchtigkeit an und sorgt somit für eine größere Behaglichkeit, ohne die Feuchtigkeit im gesamten Innenraum nennenswert zu erhöhen«, sagt Thomas Kirmayr, Gruppenleiter am IBP.

Das Prinzip: Ein Generator erzeugt kleine Wirbelringe aus feuchter Luft – ähnlich den Ringen, die manche Raucher in die Luft pusten. Durch die Wirbelbildung bleiben die Ringe über eine gewisse Strecke stabil, ohne sich signifikant mit der Umgebungsluft zu mischen. Die Forscher haben ihren Generator so eingestellt, dass der Wirbel auf die Brust der Passagiere trifft und dann durch die Körperwärme nach oben Richtung Mund und Nase steigt.

Denn die Brust, die von Kleidung bedeckt ist, ist weniger empfindlich gegenüber der leichten Strömung als das Gesicht. Das Ziel der Wissenschaftler: Sie wollen die Luftfeuchte in der Atemluft um bis zu fünfzehn Prozent steigern – auf etwa 30 Prozent. Durch die Wirbelringe gelingt dies mit einer minimal konditionierten Luftmenge, die genau dahin transportiert wird, wo sie gebraucht wird.

Dummy hilft bei Tests

Der Generator selbst ähnelt einer Luftpumpe, deren Kolben mit einem Linearmotor bewegt wird. Für die Demonstration reichern die Forscher die Ringe mit Rauch statt mit Wasser an – auf diese Weise sind sie gut sichtbar. Erste Tests mit dem Prototyp wurden mit einem Dummy durchgeführt: Seine künstliche Nase erfasst die Luft und analysiert sie. Das hilft den Forschern, die Grundeinstellungen des Systems vorzunehmen, beispielsweise die Größe der Kringel, die Geschwindigkeit, mit der sie ausgestoßen werden und die Taktrate. Für die optimalen Feineinstellungen planen die Wissenschaftler Untersuchungen mit menschlichen Testpersonen.

In einem weiteren Schritt wird die Luft mit Wasser angereichert. Hier greifen die Forscher auf eine Entwicklung aus einem anderen Projekt des IBP zurück: Eine Membran, die Wasser von Luft trennt. Aufgrund des Konzentrationsgefälles wandern die Wassermoleküle durch die Membran.

Wie viel Wasser von der Luft aufgenommen wird, lässt sich über ihre wirksame Fläche und die Wassertemperatur justieren – je größer die wirksame Membranfläche beziehungsweise je höher die Wassertemperatur, desto mehr Feuchtigkeit wird in die Luft übertragen. Wie weit der Wirbelring fliegt, ohne sich aufzulösen, lässt sich über den Impuls steuern, mit dem er auf den Weg geschickt wird – quasi über den Anschwung, den man ihm gibt.

Über die Wirbelringe lässt sich nicht nur die Atemluft mit Feuchtigkeit anreichern. Denkbar ist auch, mit ihnen gezielt Duftstoffe zu transportieren, die zunehmend in Lüftungssystemen verwendet werden. Da diese jedoch auch allergisch reagierende Personen erreichen könnten, sollten sie nur in minimalen Dosen abgegeben werden und nur den Fluggast erreichen, der dies wünscht. »Da die Zulassungen in der Luftfahrtindustrie sehr langwierig sind, wird es jedoch noch dauern, bis das System in Flugzeugen zum Einsatz kommt«, sagt Kirmayr. »Geplant ist, den Generator in die Rückenlehne des Sitzes einzubauen.«

Weitere Informationen:

http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2016/august/keine-trocken...

Dipl.-Journ. Assja Terseglav | Fraunhofer Forschung Kompakt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise