Testen extrem: Prüflabor untersucht außergewöhnliche Druckverhältnisse auf Mensch und Maschine

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Egal ob ein Unterdruck in 16 km Höhe oder ein Überdruck am Meeresgrund: Das Berliner Prüflabor TechnoLab bietet für solche Testszenarien eine Altitude-Kammer.

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In der Vakuum-Überdruck-Unterdruck-Testkammer von TechnoLab lassen sich verschiedene Szenarien der Umweltsimulation erzeugen: Altitude-Test, in Kombination mit Temperatur und Feuchtigkeit-Icing-Test und Rapid-Decompression-Test für plötzliche rapide Druckabfall-Szenarios.
In der Vakuum-Überdruck-Unterdruck-Testkammer von TechnoLab lassen sich verschiedene Szenarien der Umweltsimulation erzeugen: Altitude-Test, in Kombination mit Temperatur und Feuchtigkeit-Icing-Test und Rapid-Decompression-Test für plötzliche rapide Druckabfall-Szenarios.
(Bild: TechnoLab, kai abresch fotograf)

Ein Prüflabor, das Technik für Weltraum- und Personenflugverkehr zertifiziert, benötigt spezielle Prüfbauten: Dazu gehört der Vakuum-Überdruck-Unterdruck-Test. Steigprofile bis zu einer Höhe von 16 km lassen sich mit einstellbaren Parametern im Altitude-Test erzeugen. Der Dienstleister TechnoLab aus Berlin kann die Faktoren Temperatur und Höhe mit optionaler Feuchtigkeit für eine simultane Umgebungsprüfung kombinieren und die Prüfung um einen sogenannten Icing-Test ausweiten.

Dank dieser Kombination lässt sich jeglicher reeller Umstand präzise simulieren, die einem Produkt begegnen kann. Nur so ist es dem Prüfingenieur möglich, eine Vielzahl an Testprofilen realitätsnah umzusetzen. Unterdruck kommt vor allem in großen Höhen vor, sodass TechnoLab sehr häufig für die Luftfahrt testet. Simuliert werden Extremfälle wie ein plötzlich abfallender Kabinendruck durch ein Leck. In solch einem Ernstfall müssen alle elektronischen Geräte funktionsfähig bleiben.

Unterdruck bei einem Kunstherz

Auch die Medizintechnik bedient sich dem Unterdruck-Test: Im Falle eines künstlichen Herzens möchte der Hersteller feststellen, ob das Kunstherz auch mit leichten Unterdruck funktionsfähig bleibt. Man muss dabei im Blick haben, dass es schon ausreicht, mit dem Auto in bestimmten Höhen wie einer Passstraße unterwegs zu sein. Auch in Deutschland kann ein Druck von unter 700 Millibar erreicht werden.

Neben Höhen sind es auch große Tiefen unter Wasser. Medizinisch relevant sind die Druckverhältnisse nicht nur für den Menschen, Stichwort Taucherkrankheit, auch das Equipment muss entsprechend getestet werden, um in allen Lagen in den ausgewiesenen Tiefen keine Funktionseinbußen hinzunehmen. Für die Industrie sind Auswirkungen von Wasserdruck auf die Dichtigkeit von U-Booten, Messstationen oder Elektronikbauteilen an Ölplattformen von höchster Relevanz: Auch hier existieren sehr hohe Sicherheitsanforderungen für die Gesamtheit der Anlagen wie für jedes Einzelteil, bis hinein in den Bereich der (Mikro-)Elektronik.

Extremdruck auf dem Meeresgrund

TechnoLabs jüngstes Tiefseeprojekt findet im Extremen statt – für den Einsatz im Marianengraben: Der enorme Wasserdruck von über einer Tonne auf die Fläche eines Daumennagels erfordert spezielle Technik bei der Erforschung. Während bereits zwölf Menschen den Mond betreten haben, waren bisher nur drei Personen am Grund des Marianengrabens, zuletzt der Filmemacher und Oscar-Preisträger James Cameron.

Die Tester von TechnoLab sollen jetzt einen Test mit einem Überdruck von 1700 bar kreieren und die Dichtungen sind dabei extremen Belastungsproben aussetzt. Annähernd große Druckverhältnisse existieren in etwa im Marianengraben mit 1060 bar, mit ungefähr 11.000 Metern der tiefstgelegene Meeresgrund der Erde. Zum Vergleich: 1700 bar Überdruck besitzt ein Wasserstrahl in einer Anlage zum Wasserstrahlschneiden.

Die Eckdaten der Altitude-Kammer:

  • Test modifizierbar, kann als Rapid-Decompression-Test (rapides Druckabfall-Szenario) verwendet werden,
  • Unterdruck: bis 5 mbar,
  • Überdruck: bis 6000 mbar (entspricht einer Wassertiefe von 60 m) sowie
  • Temperaturbereich: –40 bis 80 °C.

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