Neuartige Entwicklung von Ventilatoren

Bionisches Design gepaart mit Bio-Polymer

Rainer Grill

Der bionische Bio-Ventilator erspart den Menschen Lärm, benötigt weniger Strom und reduziert den CO₂-Ausstoß in mehrfacher Hinsicht. Eingesetzt werden kann die Neuentwicklung beispielsweise in der Kältetechnik (Kühlkette bis zum Supermarkt), in Heizungen, Wärmepumpen und zur Elektronikkühlung (Rechenzentren, Schaltschrankkühlung, Umrichterkühlung). Zum nachhaltigen Ansatz passt, dass der Ventilator zu 100 % recycelbar ist. Der CO₂-Fußabdruck wird minimiert. Vorteile für Geräteplaner: Der Ventilator hat eine höhere chemische Beständigkeit, weist eine bessere Kälteschlagzähigkeit auf und ist heißwasser- sowie dampfbeständiger.

Bionik (Geringeres Geräusch und niedriger Energieverbrauch)
Die Entwickler von Ziehl-Abegg haben sich zahlreiche Tiere angeschaut, deren Körper für Wasser- oder Luftströmung optimiert sind. Fündig geworden sind die Ingenieure beim leisesten Raubvogel – der Eule. Warum ist die Eule überhaupt so leise? Die Eulen jagen nachts, wenn die Sichtverhältnisse sehr schlecht sind. Deshalb orten Eulen die Beute mit dem Gehör. Und das funktioniert nur, wenn die Tiere extrem leise fliegen. Weiter gibt es Fransen am Ende der Eulenflügel. Dadurch treffen die Luftströmungen der Flügelober- und -unterseiten an der Hinterkante der Flügel sanfter „und somit leiser“ aufeinander. Daher ist die Hinterkante des Ventilatorflügels gezackt. Doch nicht nur bei der Eule haben die Entwickler genau hingeschaut: Geier, Adler und Störche stellen einzelne Federn auf – dadurch lösen sich an jeder Federspitze kleine Randwirbel ab, was den Widerstand des Flügels reduziert. Zu sehen ist dies auch bei Flugzeugen, bei denen die Tragflächen neuerdings einen kleinen Knick (Winglet) am Ende haben – bei Ziehl-Abegg sind die Eulen-Ventilatorenflügel seit Jahren mit einem Knick am Rand ausgestattet. Die Komposition mehrerer bionischer Merkmale in einem Ventilator senkt zudem den Energieverbrauch im laufenden Betrieb.

Biomaterial im Ventilator (CO₂-Vermeidung bei der Herstellung)
Nachwachsende Rohstoffe tragen durch Substitution fossiler Rohstoffe zur Minderung von CO₂-Emissionen bei. Der Ventilatorflügel besteht zu mehr als 60% aus dem nachwachsenden Rohstoff Sebazinsäure, welcher aus dem Öl der Rizinuspflanze gewonnen wird. Rizinusöl, wissenschaftlich auch Ricinusöl (CAS-Nr. 08001-79-4), ist ein Pflanzenöl, das aus den Samen des tropischen Wunderbaums (Ricinus communis), eines Wolfsmilchgewächses, gewonnen wird. Es ist ein Triglycerid und wird in der Pharmazie auch Oleum Ricini s. Castoris, Oleum Ricini virginale und Kastoröl genannt (im englischen Sprachraum castor oil, aber auch ricinus oil oder oil of Palma Christi). In den gemäßigten Klimazonen wächst die Pflanze als einjährige krautige Pflanze, in den Tropen als mehrjährige Pflanze. Die Pflanze ist schnellwüchsig und wird unter idealen Bedingungen innerhalb von drei bis vier Monaten bis zu fünf Meter hoch. In tropischem Klima erreicht sie nach mehreren Jahren Wuchshöhen von bis zu 13 Metern und bildet einen verholzten Stamm.

In saisonalen Klimaten stirbt die Pflanze jedes Jahr oberirdisch ab und treibt dann bei entsprechender Sonneneinstrahlung wieder neu aus. Der Wunderbaum wächst auch in einem semiariden Klima (von lateinisch aridus = trocken, dürr), kann also durchaus Dürre ertragen. Das wichtigste Produzentenland für Rizinusöl ist Indien, das mit jährlich 750.000 Tonnen etwa 60 % zur Weltproduktion beisteuert. Weitere wichtige Produzentenländer sind die Volksrepublik China und Brasilien. Rizinusöl wird durch Anbau auf nährstoffarmen Böden gewonnen und steht damit hinsichtlich der erforderlichen Anbaufläche nicht im Wettbewerb mit der Nahrungsmittel-Produktion. Der Wunderbaum bzw das Rizinusöl ist kein Lebensmittel. Die Verarbeitung des Biopolyamids ist wie bei herkömmlichen Kunststoffen auf konventionellen Maschinen und angepassten Prozessparametern möglich. […]