Wind-, Wasser- und Wellenkraft sind als Fluidkraftsysteme in aller Munde und Fluidarbeitsmaschinen (Pumpen, Ventilatoren) bilden als Bausteine von Wasserversorgung, Klimatisierung, Öl- & Gasförderung sowie Prozesstechnik die Eckpfeiler der industrialisierten Welt, wie wir sie heute kennen. Als solche sind Fluidarbeitssysteme maßgebende Verbraucher: ca. 25% der verfügbaren elektrischen Leistung wird in Europa in Fluidsystemen dissipiert. Sowohl Kraft- als auch Arbeitssysteme benötigen dringend eine Systemoptimierung mit dem Ziel „besser geht’s nicht“, die heute häufig nicht verfügbar ist. Deshalb suchen wir globaloptimale Lösungen im Spannungsfeld zwischen Funktion, Verfügbarkeit und Aufwand von Systemen und Komponenten. Am Beispiel Wasserkraft (Small-Hydro) zeigen wir, wie sich die Komponente aus dem System ableitet.
Für die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Komponenten sind Reibungs- (Tribologie + Rheologie) und Kavitationsphänomene (Kavitation) wesentlich. Über die funktionale Qualität entscheiden häufig Schwingungsverhalten und Akustik (Schwingungen + Akustik).
Im Institut für Fluidsystemtechnik forschen Ingenieurinnen, Mathematiker und Informatikerinnen experimentell, analytisch, algorithmisch… immer innovativ. Die so entstandenen grundlegenden Arbeiten zu Akustik, Schwingungen, Kavitation und Tribologie ermöglichen zielgerichtete Produktinnovationen. Anschauliche Beispiele sind der in Darmstadt entstandene Hydrotilger, die neuartige hydrostatisch gelagerte Schraubenpumpe oder der hochauflösende Foliensensor mit einer Abtastfrequenz von bis 1 GHz.
Unser Ingenieurbild ist geprägt durch industrielle Anwendung und axiomatisches Denken mit dem Ziel in Gedanken und Produkten einfach zu sein. Denn: Kompliziert sein kann jeder, einfach sein ist schwer!
Zur Geschichte des Instituts
Als fünftes Maschinenbauinstitut der TH Darmstadt wurde im Jahre 1897 unter dem Namen Lehrstuhl Maschinenbau V für Wasserkraftmaschinen, Hebemaschinen, Hydraulik und Fabrikanlagen die erste Vorgängerinstitution des heutigen Institus für “Fluidsystemtechnik” gegründet. Leiter wurde Prof. Pfarr, vormals Direktor bei der Fa. Voith (Heidenheim). Damit erfolgte auch eine Festlegung auf Wasserturbinen als wesentliches Forschungs- und Lehrgebiet des Lehrstuhls, obwohl Prof. Pfarr damals auch noch Vorlesungen auf anderen Gebieten, z.B. im Bereich der Papierfabrikation, hielt, für die noch kein eigener Lehrstuhl existierte.
Nach dem Tode von Prof. Pfarr übernahm während des ersten Weltkrieges Prof. Günther die Leitung des Instituts, das infolge der Kriegswirren ohne besondere Aktivitäten blieb, bis dann 1921 Prof. Wagenbach Lehrstuhlinhaber wurde. Da er ein Fachmann auf dem Gebiet der Meßtechnik und der Wasserturbinen war, entwickelte sich unter seiner Leitung das Institut bis in die vierziger Jahre zu einem vorwiegend auf diesen Gebieten tätigen “hydraulischen” Institut mit Strömungslehre, damals noch Hydraulik genannt als Randgebiet.
Nach dem Ende des zweiten Weltkrieges wurde an der TH Darmstadt, deren Gebäude sehr gelitten hatten, eine Neuorientierung und Umstrukturierung vieler Institute vorgenommen. Das bis 1945 existierende Institut für Aerodynamik und Luftfahrttechnik durfte nach Kriegsende wegen des generellen Verbots der Luftfahrttechnik in Deutschland durch die Siegermächte nicht weiter bestehen. Daher wurde Prof. Scheubel, der dieses Institut seit 1932 geleitet hatte, nach seiner Rückkehr von einem einjährigen “Zwangsaufenthalt” in den USA 1946 zum Leiter der Versuchsanstalt für Strömungslehre und hydraulische Maschinen ernannt.
Obwohl im damaligen Laboratorium – bestehend aus dem alten Kraftwerk und einer Werkstatt im Kellerbereich des alten Verwaltungsgebäudes – die Arbeitsbedingungen keineswegs optimal waren, konnte Prof. Scheubel mit viel Energie dieser Versuchsanstalt internationales Ansehen verschaffen. In seiner Amtszeit wurden dann 1958 das heutige Bürogebäude in der Magdalenenstraße und 1965 die zugehörige neue Laborhalle einschließlich Wasserturm eingeweiht und bezogen.
Mit der Emeritierung von Prof. Scheubel erfolgte 1966 die Aufteilung der Versuchsanstalt für Strömungslehre und hydraulische Maschinen in die beiden Fachgebiete “Technische Strömungslehre” und “Hydraulische Maschinen und Anlagen”, die jedoch bis ins Jahr 1997 noch eine gemeinsame Werkstatt betrieben.
Zum Leiter des Fachgebietes “Hydraulische Maschinen und Anlagen” wurde 1967 Prof. Osterwalder, vormals Fa. Escher Wyss (Zürich), berufen, der wieder ein Wasserturbinen-Fachmann war, aber der Lehre und Forschung des Fachgebietes auch im Bereich der Kreiselpumpen neue Impulse gab. Seit 1970 wurden an dem Fachgebiet auch die fluidtechnischen Antriebe in Lehre und Forschung behandelt.
Nach der Emeritierung von Prof. Osterwalder im Jahre 1984 übernahm am 01.03.1985 Prof. Stoffel – von der Fa. KSB (Frankenthal) kommend – die Leitung des Fachgebietes, die er bis Ende des Sommersemesters 2006 innehatte. 1992 beschloß der Fachbereich Maschinenbau der TH Darmstadt, das bestehende Fachgebiet “Thermische Turbomaschinen und Anlagen”, das bis 1991 von Prof. Pfeil geleitet worden war und dessen Geschichte sich gleichfalls bis ins 19. Jahrhundert zurückverfolgen läßt, nicht eigenständig weiterzuführen. Wesentliche Teile der von diesem Fachgebiet zuletzt in Forschung und Lehre vertretenen Inhalte wurden dem zum Sommersemester 1993 umbenannten und erweiterten Fachgebiet “Turbomaschinen und Fluidantriebstechnik” übertragen.
Aufgrund der dargestellten Vorgeschichte konnte das Jahr 1997 als ein Jubiläums-Jahr des Fachgebiets angesehen werden. Dies bot den Anlass für die Durchführung einer Jubiläumsveranstaltung und die Herausgabe einer Festschrift, die beide unter dem Motto “100 Jahre Turbomaschinen und 50 Jahre Fluidantriebstechnik an der TU Darmstadt” standen.
Im Jahre 2006 erfolgte abermals eine Umbenennung des Fachgebietes. Mit der Emeritierung von Herrn Prof. Stoffel zum 30.09.2006 wurde der Name des Fachgebietes in „Institut für Fluidsystemtechnik“ geändert. Seit dem 01.10.2006 leitet nun mehr Herr Prof. Dr.-Ing. Peter F. Pelz, der bis zu seiner Berufung als Professor an der TU Darmstadt Entwicklungsleiter bei der Fa. Vibracoustic war, das Institut. Die Forschungstätigkeiten am Institut basieren auf drei Schwerpunkten: Strömungsmaschinen, hydrostatische Schwingungstechnik sowie Grundlagenforschung auf den Gebieten der Akustik, Kavitation und der Tribologie. Mit dem Kolloquium Fluidenergiemaschinen wird der von Prof. Osterwalder initiierte „Darmstädter Kreis“ weiter geführt.
