Was passiert, wenn wir husten? Wie weit reicht die Atemluft in den Raum? Und: Wirkt das Tragen eines Mund-Nasenschutzes? Vor dem Hintergrund der Covid-19-Pandemie beschäftigen sich Prof. Dr.-Ing. Conrad Völker und sein Team, bestehend aus Dr.-Ing. Hayder Alsaad, Lia Becher M.Sc. und Amayu Wakoya Gena M.Arch., mit diesen und weiteren Fragen. 

Optische Schlierenverfahren
Mithilfe der beiden optischen Schlierenverfahren, das sind der weltweit einzigartige Schlierenspiegel sowie das Background Oriented Schlieren (BOS) Verfahren, können die Weimarer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler selbst kleinste Luftströmungen sichtbar machen, die für das bloße Auge nicht erkennbar sind. Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprojekts werden die Schlierenverfahren an der Professur Bauphysik der Bauhaus-Universität Weimar vornehmlich zur Erforschung des Raumklimas in Innenräumen eingesetzt. Mit Aufkommen der Corona-Pandemie entstanden jedoch völlig neue Anwendungsgebiete.

»Bei unseren Untersuchungen haben wir auch praktische Anwendungen in den Blick genommen und potentiell infektiöse Atemluft am Beispiel von Gesichtsmasken, Beatmungsgeräten oder in Kooperation mit der Thüringen Philharmonie Gotha-Eisenach sowie der Staatskapelle Weimar beim Singen und Musizieren erforscht. Wir wollen mit unserer Arbeit einen Beitrag zur Entwicklung von neuen Hygiene- und Sicherheitskonzepten leisten«, erläutert Prof. Völker, Projektleiter und Professor für Bauphysik.

Vergabe des Thüringer Forschungspreises 2021
Die Jury des Thüringer Forschungspreises vergibt die diesjährige Auszeichnung in der Kategorie »Angewandte Forschung« an das Forschungsteam der Bauhaus-Universität Weimar und prämiert den wissenschaftlichen Beitrag ihrer jüngsten Forschungsarbeit zum Thema »Optische Schlierenverfahren zur Visualisierung von Raumluftströmungen«. 

»Wir haben in den letzten fünf Jahren intensiv an der Entwicklung der beiden Schlierenverfahren geforscht, aktuell mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Wir freuen uns daher sehr, dass diese Arbeit nun mit dem Forschungspreis gewürdigt wird. Unser Plan ist, die Schlierenverfahren in Zukunft noch weiter zu verbessern, um die Genauigkeit und Aussagekraft weiter zu erhöhen«, so Prof. Völker zum Gewinn der Auszeichnung. 

Der Thüringer Forschungspreis wird in diesem Jahr zum 21. Mal durch das Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft vergeben und von Wissenschaftsminister Wolfgang Tiefensee virtuell verliehen. Die feierliche Auszeichnung mit Video und Fotos aller Preisträgerinnen und Preisträger in den Kategorien »Grundlagenforschung« und »Angewandte Forschung« können Sie unter www.thueringer-forschungspreis.de einsehen.

Über die Messverfahren
Die Schlierenverfahren (Schlierenspiegel und BOS) sind optische Methoden zur Visualisierung und Messung von Raumluftströmungen. Bei diesen Verfahren werden Dichteunterschiede in der Luft visualisiert, welche im Fall der Untersuchungen auf Unterschiede in Lufttemperatur, -druck oder -feuchte zurückzuführen sind. Ähnlich wie bei einer überhitzten Straße im Sommer, wenn die Luft über dem Asphalt flimmert, hat die warme, feuchte Atemluft eine andere Dichte als die kühlere Raumluft. Diese Dichteunterschiede führen zu einer Ablenkung des Lichtes, welche als Schlieren in einem Foto oder Videobild sichtbar werden. Da die Dichteunterschiede bei Raumluftströmungen allerdings sehr gering sind, sind sie nur mit hochsensiblen Aufbauten des Schlieren- und des BOS-Systems zu erkennen. Derzeit existieren weltweit nur vier Großschlieren-Systeme, welche jeweils in unterschiedlichen Forschungsbereichen angewendet werden.

Zum Thüringer Forschungspreis
Mit dem Thüringer Forschungspreis ehrt der Freistaat seit 1995 einmal im Jahr wissenschaftliche Spitzenleistungen der Thüringer Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen. Mehr als 240 Forscherinnen und Forscher wurden seitdem geehrt. Über die Vergabe entscheidet eine Jury aus anerkannten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus ganz Deutschland. Die exzellentesten Forschungsleistungen von Einzelpersonen oder Forschungsgruppen in den Kategorien der Grundlagen- und der angewandten Forschung werden mit einem Preisgeld von insgesamt 50.000 Euro und dem Forschungspreis-Award prämiert.

Danksagung
Das Team der Professur Bauphysik bedankt sich herzlich für die Auszeichnung mit dem Thüringer Forschungspreis 2021. Ein besonderer Dank gilt weiterhin der Deutsche Forschungsgemeinschaft für die Unterstützung des aktuellen Forschungsprojekts, dem Thüringer Wissenschaftsministerium für die Bereitstellung der Fördergelder für die Großgeräte, der Bauhaus-Universität Weimar sowie allen Kolleginnen und Kollegen, die maßgeblich an dem Aufbau der Verfahren und der Forschung beteiligt waren.