Die Pumpe mit dem höchsten Wirkungsgrad: Studierende tüfteln um die Wette
Kreiselpumpen sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Sie sind unverzichtbar und dabei meist unsichtbar. Wir empfinden es als selbstverständlich, dass Trink- und Nutzwasser aus dem Wasserhahn kommt – ebenso wie das Verschwinden des Abwassers. In beiden Fällen sorgen Kreiselpumpen für diese alltäglichen Annehmlichkeiten.
Dabei kommen sie nicht nur in der Trinkwasserversorgung zum Einsatz. Auch Heizungsanlagen, die Chemie-, Bergbau- und Lebensmittelindustrie sowie zahlreiche weitere Branchen nutzen Kreiselpumpen – in einer Vielzahl von Anwendungen, die hier nicht alle aufgezählt werden können. Unzählige kleinere Kreiselpumpen befinden sich zudem in Personen- und Nutzfahrzeugen, zum Beispiel in Form von Kühlwasserpumpen.
Gerade im Kontext der Energiewende ist Effizienz gefragt – denn Kreiselpumpen gehören zu den großen Stromverbrauchern.
Im Pumpenwettbewerb stellten sich Studierende des FB-MV, RPTU, dieser Herausforderung: Ein sogenanntes Laufrad – eine rotierende Komponente der Kreiselpumpe – sollte so gestaltet werden, dass der sogenannte Wirkungsgrad möglichst hoch ist. Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand. Der Aufwand entspricht der Leistung, die zum Antrieb der Kreiselpumpe benötigt wird, der Nutzen ist die Leistung, die an das Wasser übertragen wird.
Die Studierenden nutzten eine am Lehrstuhl SAM entwickelte Software, um ihr Laufrad auszulegen, also die geometrischen Abmessungen zu bestimmen. Anschließend konstruierten sie das Laufrad in einer 3D-CAD-Software und fertigten es mittels 3D-Druck aus Kunststoff. Die fertigen Laufräder wurden in eine Versuchspumpe des Lehrstuhls SAM eingebaut, um den Wirkungsgrad experimentell zu ermitteln.
Das Projekt wurde durch die Stiftung Berdelle-Hilge finanziell unterstützt. Professor Kilsch – Vorstand der Stiftung Berdelle-Hilge – begleitete den Wettbewerb, überwachte die Durchführung und stellte die Preise zur Verfügung.
Der erste Preis – ein Scheck in Höhe von 500 Euro – ging an Roman Hügel. Mit seinem Laufrad erreichte die Kreiselpumpe einen Wirkungsgrad von über 70 Prozent. Den zweiten Platz – dotiert mit 300 Euro – belegte Arved Hammer, dessen Laufrad ebenfalls einen Wirkungsgrad von über 70 Prozent erreichte. Der dritte Platz ging an Aleksej Feil, dessen Laufrad einen Wirkungsgrad von über 60 Prozent erzielte. Er freute sich über 100 Euro Preisgeld.
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BU:
Professor Martin Böhle (Lehrstuhl SAM), Aleksej Feil (Drittplatzierter), Roman Hügel (Erstplatzierter), Arved Hammer (Zweitplatzierter), Professor Dieter Kilsch (Stiftung Berdelle-Hilge)