Vogel-Dummy aus dem 3D-Drucker für Tests im Windkanal eingesetzt

Seit mehreren Jahren arbeitet das Institut Fahrzeugtechnik / Automotive Engineering der FH JOANNEUM erfolgreich mit dem Unternehmen Waldrappteam Conservation and Research unter Leitung des Biologen Johannes Fritz zusammen. Der etwa hühnergroße Waldrapp wurde in Mitteleuropa im 16. Jahrhundert ausgerottet. Nach Bemühungen um seine Wiederansiedlung, gibt es heute in den europäischen Alpen knapp 200 Vögel. Im Rahmen eines europäischen LIFE-Projekts unter Leitung des Tiergarten Schönbrunn sollen weitere Waldrappkolonien aufgebaut werden.

Angewandte Strömungslehre und Aerodynamik für den Flug in die Toskana

Die Auswilderung von Jungvögeln ist ein wichtiger Bestandteil dieser Koloniegründungen. Dafür folgen die Zugvögel einem motorbetriebenen Ultraleicht-Fluggerät, das sie im Spätsommer in ihr Überwinterungsgebiet in der Toskana leitet. Diese menschengeführten Migrationen werden vom Waldrappteam durchgeführt – mit Know-how der FH JOANNEUM. Dank der Expertise in Fahrzeug-Aerodynamik, Strömungslehre und Messungen im Windkanal, die eigentlich in Lehre und Forschung rund um Fahrzeuge eingesetzt wird, wurde das Institut Fahrzeugtechnik / Automotive Engineering vom Waldrappteam mit der Entwicklung eines Windkanals beauftragt. Dieser maßgeschneiderte Windkanal befindet sich an einer Forschungsstätte des Waldrappteams in Seekirchen am Wallersee, Land Salzburg. Im Rahmen eines vom Österreichischen Wissenschaftsfond geförderten Forschungsprojekts wurde die Energetik des Vogelflugs im Windkanal vom Waldrappteam erforscht. Diese Forschungsarbeit soll nun vom Waldrappteam und der FH JOANNEUM in Zusammenarbeit mit JOANNEUM RESEARCH in Graz und der Universität Bern, Schweiz, weiter fortgesetzt werden.

Herwig Grogger, Professor für Strömungslehre und Thermodynamik am Institut Fahrzeugtechnik / Automotive Engineering leitet das Waldrapp-Projekt an der FH JOANNEUM: „Ein GPS-Sender, so wie ihn die Tiere beim Flug über die Alpen bis in die Toskana tragen, erhöht natürlich den Flugwiderstand beträchtlich und bedeutet eine größere Anstrengung für den Waldrapp. Wie hoch das Mehr an Energiebedarf ist, wurde bisher in aufwendigen Versuchen an speziell trainierten Tieren im Windkanal getestet. Um diese Versuche in Zukunft nicht mehr am lebenden Vogel durchführen zu müssen, wurde die FH JOANNEUM im November 2022 mit der Erstellung eines lebensechten Waldrapp-Dummys sowie der Entwicklung verschiedener Gehäusemodelle für den GPS-Sender beauftragt“.

Waldrapp-Präparat als Modell für 3D-Druck

Zunächst wurde die gesamte Oberfläche eines präparierten Waldrapps von JOANNEUM RESEARCH mit aufwendigen technischen Methoden berührungslos vermessen. Dieser digitale Zwilling wurde dann im FabLab des Instituts Industrial Management der FH JOANNEUM in Kapfenberg im 3D-Drucker produziert. Helmut Ropin, Hochschullektor an der FH JOANNEUM in Kapfenberg, leitete den Druck und wurde dabei von Studierenden unterstützt: „Der Vogel wurde über einen durchgehenden Zeitraum von fünf Tagen gedruckt und besteht aus sieben Druckteilen, die wir zusammengesetzt und schwarz lackiert haben.“

Für die Windkanaltests entwickelt und baut das Institut Fahrzeugtechnik / Automotive Engineering zudem verschiedene Gehäuse für den GPS-Sender, um diese im Windkanal zu testen und so das strömungs- und vogelfreundlichste Modell herauszufiltern. Die Erkenntnisse sollen laut Herwig Grogger nicht nur dem Waldrapp, sondern auch anderen Vogelarten zugutekommen. Die ersten Messungen im Windkanal in Seekirchen starten im Herbst 2023.