Pumpen in Rohrleitungen könnten 95 Prozent sparen

Für den Transport von Flüssigkeiten in Rohrleitungen verbrauchen die Pumpen Energie, die etwa 10 Prozent des globalen Stromverbrauchs entsprechen. Hauptursache für diesen hohen Energieverbrauch ist die in den Rohren entstehende turbulente Strömung, die bisher für unvermeidlich gehalten wurde. Forscher des Institute of Science and Technology (IST) Austria haben nun gezeigt, dass die Verwirbelungen unterdrückt werden können, so dass die laminare, gleichmäßige Strömung mit weniger Energieaufwand auftritt und diese laminaren Strömungen auch über größere Strecken anhielten. Dadurch ließen sich bis zu 95 Prozent des Energieverbrauchs einsparen.

Entscheidend ist die unterschiedliche Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Querschnitt des Rohres. In der Mitte ist sie höher als am Rand, dadurch entstehen am Rand Turbulenzen und ein höherer Reibungswiderstand. Um die unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten anzupassen, platzierten die Forscher Rotoren in der Strömung und erzielten so ein viel ausgeglicheneres Geschwindigkeitsprofil. Auch kann es sinnvoll sein, die Flüssigkeit von den Wänden aus einzudüsen. Für eher geringere Geschwindigkeiten wurde der Effekt bereits experimentell bestätigt, für höhere Fließgeschwindigkeiten versprechen Simulationen aber ebenfalls ein dauerhaft laminares und verlustfreies Strömungsverhalten.