Neues aus Wissenschaft und Naturschutz

08.08.2013, Technische Universität Bergakademie Freiberg
Wissenschaftler der Bergakademie untersuchen Flugverhalten des Wanderfalken
Eine Geschwindigkeit von rund 360 Kilometern pro Stunde kann der Wanderfalke erreichen, wenn er sich vertikal während der Jagd herabstürzt. Da der schnellste Vogel der Welt im letzten Moment aber eine Vollbremsung hinlegen muss, um die Beute zu schlagen, ist sein Körper einer Belastung ausgesetzt, die das Acht- bis Neunfache seines eigenen Gewichtes übersteigt. Menschen könnten unter solchen Bedingungen kaum noch reagieren. Strömungsmechaniker der TU Freiberg gehen deshalb der Frage nach, warum der Wanderfalke bei dieser hohen Geschwindigkeit manövrieren kann und weshalb sein Körper die einwirkenden Kräfte verträgt. Die Ergebnisse könnten in das Design neuer Flugzeugtypen einfließen.
Einen Wanderfalken unter Wasser tauchen derzeit Forscher des Instituts für Mechanik und Fluiddynamik der TU Bergakademie Freiberg – allerdings natürlich kein lebendiges Tier, sondern ein Modell des Vogels. Im Wasserkanal der Ressourcenuniversität können die Freiberger Wissenschaftler das Flugverhalten des Wanderfalken simulieren und auf diese Weise – mit Hilfe feiner Partikel – die Strömungseigenschaften visualisieren. „Das fließende Wasser trägt die leicht zu fotografierenden Teilchen mit und macht so Strömungsphänomene, wie zum Beispiel Wirbel, sichtbar“, erklärt Diplom-Ingenieur Benjamin Ponitz. „Obwohl Wasser wesentlich dichter als Luft ist, zeigen die Stromlinien aufgrund der Ähnlichkeitstheorie die gleichen Strömungsvorgänge wie in der Realität. Das ermöglicht es uns, die Effekte bei verlangsamter Geschwindigkeit zu untersuchen.“
Denn mit dem bloßen Auge fällt es schwer, die Abläufe zu beobachten, wie ein weiteres Teilexperiment zeigt. Um Flugbahn und -geschwindigkeit des Luftakrobaten zu messen, filmen die Freiberger Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen der Universität Bonn an der Staumauer der Oleftalsperre in der Eifel herabstürzende Falken. Den Sturzflug von etwa 70 Metern, bei dem die trainierten Vögel rund 100 Kilometer pro Stunde erreichen, nehmen zwei Hochgeschwindigkeitskameras auf, die jede Bewegung festhalten. „Aus den gewonnen Daten der beiden Kameras rekonstruieren wir die dreidimensionale Flugbahn des Raubvogels“, beschreibt Strömungsmechaniker Ponitz. „Die Aufnahmen zeigen, dass der Falke seine Flügel beim Sturzflug sehr nah an den Rumpf anlegt und so eine angepasste Körperform erreicht, wodurch die hohe Geschwindigkeit möglich wird.“
Die Bilder belegen aber auch, dass der Vogel ohne Schwierigkeiten vom Sturz- in den Steigflug übergeht. Die Strömungsmechaniker der Bergakademie simulieren deshalb mit dem nachgebauten Modell des Wanderfalken den Flug im Windkanal, um aufzuklären, weshalb das Tier den auftretenden aerodynamischen Lasten gewachsen ist. Über eine Drei-Komponenten-Waage – ein Messgerät, das selbst minimale Krafteinwirkungen wahrnimmt – können die Freiberger Forscher in der Versuchsanlage die Kräfte, die auf den Vogel ausgeübt werden, erfassen. „Damit lassen sich die einzelnen Komponenten, die das Kräfteverhalten am Modell ausmachen, also die Widerstands- und Auftriebskraft sowie das Kippmoment, ermitteln und untersuchen“, erläutert Ponitz.
Dies könnte neue Anstöße für die Flugzeugkonstruktion liefern. „Aus den Ergebnissen der Freiflugexperimente an der Staumauer, aus den Wind- und Wasserkanalversuchen sowie laufenden numerischen Simulationen hoffen wir, unter anderem Rückschlüsse für zukünftige Flugzeugkonzepte – zum Beispiel für den so genannten „Nurflügler“ – ziehen zu können.“ Aus diesem Grund schauen sich die Freiberger Strömungsmechaniker das Flugverhalten des Wanderfalken an. „Wenn es uns gelingt, herauszufinden, wie das Tier im Sturzflug seine Stabilität bewahrt, könnten wir die Ergebnisse auf das Design neuer Flugzeugtypen übertragen“, ist sich Ponitz sicher.

09.08.2013, NABU
NABU stellt Jahresbericht 2012 vor
Breite Unterstützung: Zahl der Mitglieder und Förderer weiter gestiegen

Mit über 520.000 Mitgliedern und Förderern blickt der NABU auf ein erfolgreiches Jahr 2012. Den größten Teil der Einnahmen von insgesamt 29,5 Millionen Euro machten mit 15,8 Millionen Euro die Mitgliedsbeiträge aus (2011: 15 Millionen Euro). Die Spendengelder erhöhten sich gegenüber dem Vorjahr auf etwa 4,3 Millionen Euro (2011: 3,5 Millionen Euro). Die Verwaltungskosten blieben mit einem Anteil von 3,3 Prozent an den Gesamtaufwendungen konstant.
„Diese erfreuliche Bilanz ist eine sichere Basis, um uns weiterhin stark für den Schutz von Umwelt und Natur zu engagieren. Die breite Unterstützung in der Bevölkerung zeigt, dass die Menschen ein großes Interesse an einer intakten Natur mit Artenreichtum, sauberer Luft und Wasser sowie gesunden Böden haben“, sagte NABU-Präsident Olaf Tschimpke am Freitag in Berlin. Er verwies auf das besondere Engagement der rund 35.000 ehrenamtlichen Mitarbeiter im NABU, die sich bundesweit in über 2.000 Gruppen für den Schutz von Natur und Umwelt einsetzen. Erfolgreich sei der NABU auch als bundesweite Zentralstelle für den Bereich Umwelt- und Naturschutz beim Bundesfreiwilligendienst (BFD), der seit Juli 2011 den früheren Zivildienst ersetzt. 2012 wurden rund 300 Freiwillige für den Einsatz in Tierheimen, biologischen und Naturschutzstationen oder Umweltbildungsprojekten gewonnen.
Mit Blick auf die Bundestagswahlen im September und die Energiewende forderte der NABU-Präsident eine sorgfältigere Planung für den Ausbau der erneuerbaren Energien. „Bei der Auswahl von Standorten und Trassen für Anlagen, Netze und Speicher dürfen Schutzgebiete nicht gefährdet oder entwertet werden. Was wir brauchen, ist eine stärkere überregionale Raumplanung“, so Tschimpke. Es sei klar, dass der notwendige Ausbau der erneuerbaren Energien sowie die Erweiterung der Netzinfrastruktur nicht ohne Auseinandersetzungen erfolgen werden und Konflikt- und Kompromissfähigkeit von allen Beteiligten erfordere. Der NABU schlägt daher die Einrichtung einer unabhängigen nationalen Transfer- und Clearingstelle vor. „Eine solche Instanz kann die Beratung, den Dialog und die Kommunikation in den jeweils von der Energiewende betroffenen Regionen unterstützen und so mögliche Interessenkonflikte von vornherein verringern“, so Tschimpke.
Aus NABU-Sicht muss die nächste Bundesregierung mehr für den Gewässerschutz tun. „Der von der europäischen Wasserrahmenrichtlinie geforderte gute ökologische Zustand für alle Fließgewässer ist in Deutschland bis 2015 nicht erreichbar. Nur ein Drittel der ursprünglichen Flussauen sind noch erhalten und davon ist nur ein geringer Teil in einem naturnahen Zustand. Nährstoffe aus der Landwirtschaft belasten unsere Flüsse. Begradigungen, Uferbefestigungen und Wehre haben sie in ein Korsett gezwängt, das ihnen keinen Platz mehr lässt. Welche Folgen das Fehlen natürlicher Rückhalteflächen für die Wassermassen hat, haben wir erneut beim Juni-Hochwasser mit dem Leid der betroffenen Menschen und Milliardenschäden für die Volkswirtschaft erfahren“, so Tschimpke. Der Deichausbau solle sich daher künftig auf Siedlungen und wichtige Infrastruktur konzentrieren, während eine Ackernutzung im Auenbereich zu verbieten sei.
Der NABU macht sich für ein „Bundesprogramm Blaues Band“ stark, mit dem Ziel, aus ineffizienten Wasserstraßen wieder naturnahe Flüsse zu machen. Das Programm sollte in Zusammenarbeit mit Bund, Ländern und Umweltverbänden umgesetzt werden. Ein gutes Beispiel sei die bereits laufende Renaturierung der Unteren Havel, die unter Federführung des NABU gemeinsam mit dem Bund und den Ländern Brandenburg und Sachsen-Anhalt umgesetzt werde.
Aus NABU-Sicht hat die schwarz-gelbe Bundesregierung die Chancen für eine umweltfreundlichere Agrar-, Klima- und Verkehrspolitik verpasst. Es fehlen weiterhin Vorgaben für einen strengen Emissionshandel sowie eine Gesamtstrategie für die energetische Gebäudesanierung als wichtigem Baustein zum Erreichen der Klimaziele. Auch blieben jegliche Impulse für eine Verkehrswende in Deutschland hin zu deutlich weniger Klimagasemissionen, Lärm und Flächenverbrauch aus. Bei den Verhandlungen zur EU-Agrarreform hat sich die Bundesregierung lediglich als Erfüllungsgehilfe der Agrarindustrie hervorgetan. Umso wichtiger seien jetzt konsequente Schritte auf nationaler Ebene, um die ökologischen Vorrangflächen sinnvoll auszugestalten und die ländliche Entwicklung durch Mittelumschichtungen zu stärken. Auch beim Schutz der biologischen Vielfalt kann sich Deutschland nicht ausruhen: Bei der Ausweisung von Flächen für das Schutzgebietsnetz Natura 2000 liegt es bislang unter EU-Durchschnitt.
Den Jahresbericht findet man hier.

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