Die Kunst, ein Steak zu braten

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Wie arbeitet die Klimaanlage im Auto? Warum zieht es bei geschlossenen Türen und Fenstern? Fragen, die selbst Ingenieure umtreiben – und die die Thermofluiddynamik beantworten kann. Springer-Autor Prof. Dr.-Ing. Heinz Herwig erklärt, dass man auch anhand von Alltagsbeispielen immer wieder dazulernen kann.

Springer für Professionals: Welche Rolle spielt die Thermofluiddynamik in unserem Alltag?

Prof. Dr.-Ing. Heinz Herwig: Die Thermofluiddynamik ist allgegenwärtig, auch wenn wir uns dessen nicht immer bewusst sind. Ob morgens im Badezimmer, wenn der Spiegel beschlägt, auf der Fahrt im Auto zur Arbeit, wenn die Klimaanlage kühlt, oder abends in der Küche, wenn das Steak anbrennt – thermofluiddynamische Phänomene sind ständig präsent.

Wie steht es mit dem Forschungsbedarf: In welchen Anwendungsfeldern der Thermofluiddynamik ist dieser besonders groß?

Der Forschungsbedarf ist riesig, weil fast alle technischen Prozesse von thermofluiddynamischen Aspekten entscheidend beeinflusst werden. Die rasante Entwicklung von Hochleistungscomputern beispielsweise wird schon jetzt und erst recht in Zukunft durch das Problem begrenzt, dass die Prozessoren nicht mehr hinreichend gekühlt werden können. Lokal entstehen Wärmestromdichten, die deutlich höher sind als auf einer mit höchster Stufe betriebenen Herdplatte. Nur wenn bessere Kühlstrategien entwickelt werden, kann die Leistung der Computer weiter gesteigert werden. Ein anderes Beispiel sind Kraftwerke: Ihr Wirkungsgrad ist dadurch eingeschränkt, dass die Schaufeln in der Turbine nur begrenzte Temperaturen aushalten können. Erst wenn es gelingt, Turbinenschaufeln besser zu kühlen, kann auch der Wirkungsgrad weiter gesteigert werden. Und auch für die Reduzierung des Treibstoffverbrauches etwa von Flugzeugen spielt die Thermofluiddynamik eine große Rolle: Tragflügelprofile werden heute mit den modernsten numerischen und experimentellen Methoden immer weiter verbessert – ähnlich wie die Aerodynamik von Kraftfahrzeugen. Das führt auch hier zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.

In Ihrem aktuellen Buch „Ach, so ist das!“ erklären Sie Alltagsphänomene anhand von thermodynamischen und strömungsmechanischen Vorgängen. Wie wichtig ist Ihrer Meinung nach eine solche anschauliche Art der Wissensvermittlung?

Sie ist wichtig für Leute, die neugierig sind, die zum Beispiel wissen möchten, warum es in ihrer Wohnung zieht, obwohl Türen und Fenster geschlossen sind. Oder warum die monatliche Energierechnung so hoch ist. Nur wenn man das weiß, kann man auch überlegen, was dagegen zu tun ist.

Wie sehr können auch Wissenschaftler von dieser Art der Wissensvermittlung profitieren?

Wissenschaftler sollten in der Lage sein, ihre oft hochkomplexe Tätigkeit auch dem Laien in wesentlichen Zügen zu erklären. Und sei es nur, dass die Freundin wissen möchte, „was man denn eigentlich macht“. Dies kann man am besten an Beispielen lernen.

Wissen setzt Neugier voraus: Wie können wir als Forscher oder Laien lernen, neugierig zu bleiben?

Da oft der Appetit mit dem Essen kommt, gelingt das wohl am besten durch permanente Zufuhr geistiger Nahrung.