Den Kollaps berechnen

Innsbruck –Jeder kennt das: Wenn Wasser unter hohem Druck in einen Gartenschlauch geleitet wird, bekommt der plötzlich ein Eigenleben und beginnt unkontrolliert durch die Gegend zu peitschen. Dieses Beispiel aus dem Alltag zeigt die Wirkkraft von so genannten nicht-konservativen physikalischen Kräften. Sie sind auch dafür verantwortlich, wenn etwa ein Motorboot ab einer gewissen Geschwindigkeit plötzlich außer Kontrolle gerät.

„Es handelt sich dabei um Stabilitätsprobleme, die auch in der Luft- und in der Raumfahrt eine große Rolle spielen“, erklärt Kurt Ingerle, langjähriger Leiter des Instituts für Umwelttechnik der Uni Innsbruck. Die Frage, ab welcher Belastung Flugkörper oder andere Systeme unter der Einwirkung nicht-konservativer Kräfte aus der Ruhe geraten und – etwa im Falle von Brücken unter Windeinfluss – kollabieren können, beschäftigt die Wissenschaft schon seit 60 Jahren. „Ich habe ein Rechenmodell gefunden, das genauer und einfacher als bisherige ist“, so der 82-Jährige. Nachvollziehen lasse sich das an einem Modell, das er ebenfalls entwickelt hat. Dabei ist ein Gartenschlauch mit einem Metallstab verbunden, der am anderen Ende an einer Halterung fixiert ist. Ab einem gewissen Wasserdruck gerät der Stab in Schwingung und bricht schließlich.

Das Modell hat das Interesse von Isaac Elishakoff von der Florida Atlantic University geweckt. Er ist einer der renommiertesten Experten in diesem Bereich und hat sich Ingerles Arbeit kürzlich persönlich angesehen. Eine mögliche Kooperation steht im Raum. (chw)