Was ist Unterdruck?

Druck wird als Kraft pro Flächeneinheit definiert und bedeutet normalerweise die Kraft, die von einer Flüssigkeit wie Luft oder Wasser auf eine gleichmäßige Oberfläche ausgeübt wird. Als solcher ist er immer positiv, aber der Begriff „Unterdruck“ wird in Physik und Technik oft verwendet, um sich auf eine Situation zu beziehen, in der ein eingeschlossenes Volumen einen niedrigeren Druck hat als seine Umgebung. Jeder Kompromiss bei der Trennung zwischen diesem Bereich und dem Bereich mit höherem Druck um ihn herum würde dazu führen, dass Substanzen nach innen fließen. Es ist für eine Reihe von Anwendungen nützlich, einschließlich der Vorbeugung von Ölverschmutzungen, der Quarantäne von hochansteckenden Patienten und im Haushaltsstaubsauger.

Pipelines

Fluide, wie beispielsweise Öl, fließen gewöhnlich durch Abschnitte von Pipelines, in denen der Druck unter dem der Umgebung liegt; normalerweise ist dies eine absichtliche Wahl. Beispielsweise werden Unterwasser-Pipelines, die für Öl und andere Materialien verwendet werden, in einem Zustand von Unterdruck gehalten, so dass, wenn sie reißen, Meerwasser das Rohr überschwemmt. Wenn die Rohre mit Überdruck beaufschlagt würden, würde ihr Inhalt in den Ozean explodieren und möglicherweise eine gefährliche Leckage verursachen. Auch ein Unterdruck kann gefährlich sein, wie zum Beispiel bei einem Druckverlust in kommunalen Wasserleitungen, der bei Rissen in der Leitung möglicherweise kontaminiertes Grundwasser in die Wasserversorgung saugt. In Rohrleitungen wird der Druck mit Manometern sorgfältig überwacht und mit Ventilen geregelt.

Medizinische, Labor- und Industrieanwendungen

In Quarantänesituationen saugt ein Raum mit Unterdruck beim Öffnen von Türen oder Fenstern Luft hinein. Dies verhindert das Entweichen von Mikroorganismen und kontaminiertem Material durch geöffnete Türen und Fenster und macht die Versorgung des Patienten durch das medizinische Personal sicherer. Die meisten Forschungslabore verfügen über Räume dieser Art, um gefährliche Krankheiten zu untersuchen, denen eine Reihe von Kontrollpunkten vorausgeht, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Personen den Raum betreten. Unterdruckleitungen und Abzugshauben werden auch in Laborsituationen verwendet, um gefährliche Gase und Dämpfe von Wissenschaftlern abzuleiten.

Das gegenteilige Prinzip, einen Bereich mit höherem Druck als die Umgebung aufrechtzuerhalten, wird auch verwendet, um die Umgebungssteuerung zu unterstützen. Viele Produktionsstätten verwenden beispielsweise „Reinräume“ mit Überdruck für den Umgang mit empfindlichen Materialien wie Computerchips. Diese dürfen keine Staubpartikel aufnehmen und der Überdruck sorgt dafür, dass beim Öffnen einer Tür Luft aus dem Raum strömt und nicht staubhaltige Luft einströmt.

Wundtherapie

Die Unterdruck-Wundtherapie ist eine relativ neue Technik, die darauf abzielt, die Heilung von schweren Wunden zu beschleunigen und zur postoperativen Versorgung, Verbrennungen und chronischen Wunden eingesetzt wird. Auf die Wunde wird ein dichter Verband aufgebracht, dann wird eine Vakuumpumpe angebracht, um den Druck um die Wunde auf unter eine Atmosphäre zu reduzieren. Dies saugt Flüssigkeit und möglicherweise infiziertes Material aus dem Bereich ab und erhöht die Durchblutung. Es wird berichtet, dass es ziemlich effektiv ist, aber es scheint nicht ohne Risiken zu sein. Es gab eine Reihe von Berichten über Nebenwirkungen, einschließlich Todesfälle, die in der Regel auf Blutverlust oder Infektionen zurückzuführen sind.

Staubsauger
Viele Leute benutzen ziemlich häufig ein Unterdruckgerät, wenn sie einen Staubsauger benutzen. Beim Einschalten des Vakuums bildet sich im Beutel oder Kanister ein Unterdruckbereich, der Luft ansaugt und versucht, dies auszugleichen. Zusammen mit der Luft nimmt der Staubsauger Feinstaub auf und hinterlässt die Böden sauberer. Das Vakuum-Grundprinzip wird auch in vielen Elektronik- und Industrieanwendungen eingesetzt.