Ludwig Prandtl

Ludwig Prandtl (1937)

Ludwig Prandtl (* 4. Februar 1875 in Freising; † 15. August 1953 in Göttingen) war ein deutscher Ingenieur. Er lieferte bedeutende Beiträge zum grundlegenden Verständnis der Strömungsmechanik und entwickelte die Grenzschichttheorie.

Leben

Prandtl wurde als Sohn des Agrarwissenschaftlers und Professors Alexander Prandtl und seiner Ehefrau Magdalene geb. Ostermann geboren. Der Chemiker Wilhelm Prandtl ist sein Cousin. Nach Besuch der Freisinger Lateinschule und des Ludwigsgymnasiums in München begann Prandtl 1894 sein Studium an der Technischen Hochschule München. Während seines Studiums wurde er Mitglied des AGV München.^[1] Nach seiner Graduierung wurde er Assistent und später auch der Schwiegersohn des berühmten Mechanikers August Föppl. Seine Dissertation reichte er am 14. November 1899 an der Ludwig-Maximilians-Universität München als „geprüfter Maschinen-Ingenieur“ ein.^[2] 1900 wurde ihm der Dr. phil. zuerkannt.^[3]

Berufliche Anfänge

Anschließend arbeitete er als Ingenieur bei der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg an der Entwicklung von Fabrikanlagen. Bei der Arbeit an einer Absauganlage kam er erstmals mit der Strömungstechnik in Berührung. Seit 1902 Professor an der Technischen Hochschule Hannover, führte er in einem Vortrag beim 3. Internationaler Mathematiker-Kongress im August 1904 die Hydrodynamische Grenzschicht ein.^[4][5]

Göttingen

Ludwig Prandtl 1904 mit einem Wasserkanal, dem so genannten Prandtl-Kanal zur Visualisierung von Strömungsvorgängen

Durch Unterstützung von Felix Klein lehrte er ab 1. September 1904 an der Georg-August-Universität Göttingen. Von 1906 bis 1908 war Theodore von Kármán sein Doktorand. Aufgrund der von ihm entwickelten Grenzschichttheorie wurde er 1909 auch zum Leiter der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen (AVA, Vorgängerorganisation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR) ernannt. 1907 erforschte er die Überschallströmung und die dabei entstehenden Stoßwellen, die bereits 1860 von dem Göttinger Mathematiker Bernhard Riemann theoretisch vorhergesagt wurden. 1908 baute er den ersten Windkanal in Deutschland und entwickelte eine Tragflügeltheorie, die den Flugzeugbau beeinflusste. 1910 erforschte er turbulente Strömungen und u. a. den Einfluss der später nach ihm benannten Prandtl-Zahl.

Im Ersten Weltkrieg wurde seine im Aufbau befindliche Modellversuchsanstalt für Strömungsforschung in das Forschungsinstitut für Heer und Marine umgewandelt, wo ab 1917 auch das Bombenwerfen aus Luftschiffen und Flugzeugen optimiert wurde.^[6] Mit Max Michael Munk und Albert Betz (der 1936 sein Nachfolger bei der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen wurde) arbeitete er an einer wirksamen Formel zur Untersuchung des Auftriebs. 1919 brachte er eine bedeutsame Tragflügeltheorie hervor, anhand derer es erstmals möglich war, Tragflächenprofile mittels theoretischer Studien zu entwickeln. Prandtl untersuchte auch die Kompressibilität der Luft bei Unterschallgeschwindigkeit, auch als Prandtl-Glauert-Transformation bekannt. Ab 1920 arbeitete er zusammen mit Adolf Busemann an einem Windkanal für Überschallströmungen. 1929 entwickelte er eine Methode zur Berechnung von Überschalldüsen, die auch heute noch z. B. in Überschall-Windkanälen und Raketentriebwerken gebräuchlich ist.

Prandtl leitete von 1925 bis 1946 als Direktor das Kaiser-Wilhelm-Institut für Strömungsforschung, das dank seiner Initiative eingerichtet wurde. Während des Zweiten Weltkriegs wurde er 1942 Vorsitzender der Reichsstelle Forschungsführung des Reichsluftfahrtministers und Oberbefehlshabers der Luftwaffe,^[7] die Hermann Göring unterstellt war.

Verdienste

Im deutschen Sprachraum wird nach Prandtl, zusammen mit Cyril Frank Colebrook, eine empirische Näherung an das Abflussgeschehen mit der Rohrreibungszahl benannt (Prandtl-Colebrook-Formel, im englischen Sprachraum: Colebrook-White-Gleichung). Prandtl war auch ein Pionier in der Plastizitätstheorie.^[8] Nach ihm ist der Prandtl-Körper, ein rheologisches Modell, benannt. Ihm zu Ehren verleiht die Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt den Ludwig-Prandtl-Ring für Verdienste durch hervorragende eigene Arbeiten um die Flugwissenschaften in all ihren Disziplinen.

Familie

Er war seit 1909 mit Gertrud Föppl, der Tochter von August Föppl, verheiratet und hatte zwei Töchter. Die jüngere Tochter, Johanna (später: Johanna Vogel-Prandtl), verfasste später eine Biographie über ihren Vater. Er war zudem der Schwager von Otto Föppl (Maschinenbauingenieur an der TH Braunschweig), Ludwig Föppl (Maschinenbauingenieur an der TH München) und Johannes (Hans) Thoma (Elektrotechniker an der TH Karlsruhe), letzterer war mit Else Föppl verheiratet.^[9]

Schriften

Stadtfriedhof Göttingen, Grab Ludwig Prandtls

1931 erschien sein Lehrbuch Führer durch die Strömungslehre, das von Anfang an als das Standardwerk der Strömungslehre galt. Der Prandtl wurde später durch renommierte Strömungswissenschaftler stets aktualisiert und ist 2007 in der aktuellen 11. Auflage von 2002 erhältlich.

• Führer durch die Strömungslehre, Springer Verlag, 13. Auflage. 2012, Springer Verlag, bearbeitet von Herbert Oertel, Martin Böhme
  • zuerst als Abriß der Strömungslehre, Vieweg 1931.
  • 9. Auflage. Vieweg/Teubner 1990, bearbeitet von Klaus Oswatitsch, Karl Wieghardt
  • 11. Auflage: Prandtl – Führer durch die Strömungslehre. Grundlagen und Phänomene. Vieweg Verlag, Braunschweig 2002, ISBN 3-528-48209-5 (bearbeitet von Herbert Oertel).
• Gesammelte Abhandlungen : zur angewandten Mechanik, Hydro- und Aerodynamik, Springer, 3 Bände 1961 (Hrsg. Walter Tollmien, Hermann Schlichting, Henry Görtler)
• Vier Abhandlungen zur Hydrodynamik und Aerodynamik : Flüssigkeit mit kleiner Reibung; Tragflügeltheorie, I. und II. Mitteilung; Schraubenpropeller mit geringstem Energieverlust. Kaiser Wilhelm Institut für Strömungsforschung 1927, Neuauflage von Albert Betz, Göttinger Universitätsverlag 2010.
• Hydro- und Aeromechanik, nach Vorlesungen von L. Prandtl von Oskar Tietjens, 2 Bände, Springer Verlag 1929, 1931

Ehrungen

Unvollständige Liste

Göttingen

Namensgeber

Ludwig-Prandtl-Straße in Weende (Göttingen)

Ludwig-Prandtl-Straße in Berlin-Bohnsdorf

Mondkrater „Prandtl“ (1970)^[10]

Ludwig Prandtl (Schiff) (1983)

Prandtl-Körper

Prandtl-Zahl

Prandtlsonde, Prandtlrohr

Preise, Medaillen, Orden

Ackermann-Teubner-Gedächtnispreis (1918)

Goldener Ehrenring des Freistaats Bayern (1926)

Grashof-Denkmünze des Vereins Deutscher Ingenieure (1929)

Daniel Guggenheim Medaille (1930)

Ernst-Abbe-Gedächtnispreis (1935)

Harnack-Medaille der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (1936)

Wilhelm-Exner-Medaille (1951)

Verdienstorden der Bundesrepublik Deutschland, Großes Verdienstkreuz (1953)

Goldene Medaille der Royal Aeronautical Society

Akademiemitgliedschaften

Akademie der Wissenschaften zu Göttingen (1914)^[11]

Royal Society (1928)

Königliche Gesellschaft der Wissenschaften in Uppsala (1928)

American Academy of Arts and Sciences (1929)

Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina (1936)

Königlich-Preußische Akademie der Wissenschaften (1937)

Bayerische Akademie der Wissenschaften (1942)

Ehrendoktor

Technische Hochschule Danzig (1920)

ETH Zürich (1930)

Deutsche Technische Hochschule Prag (1932)

Norwegische Technische Hochschule, Trondheim (1935)

Polytechnische Universität Bukarest (1942)

İstanbul Teknik Üniversitesi (1952)

Ehrenmitglied

London Mathematical Society (1924)

Japan Society of Mechanical Engineers (1930)

Institute of the Aeronautical Sciences, New York (1933)

Deutsche Rheologische Gesellschaft (1952)

Ehrenämter

Präsident der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt

Siehe auch

• Liste der Krater des Erdmondes/P
• Liste deutscher Forschungsschiffe

Literatur

• Michael Eckert: Ludwig Prandtl – Strömungsforscher und Wissenschaftsmanager, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2017 (Erschienen 2016), ISBN 978-3-662-49917-7.
• Michael Eckert: The dawn of fluid dynamics: a discipline between science and technology, Wiley, VCH 2006.
• Michael Eckert, Eberhard Bodenschatz: Ein Leben für die Turbulenz. Spektrum der Wissenschaft, Oktober 2013, S. 44–52.
• Michael Eckert, Eberhard Bodenschatz: Prandtl and the Göttingen school, in: Peter A. Davidson, Yukio Kaneda, Keith Moffatt, Katepalli R. Sreenivasan (Hrsg.): A Voyage Through Turbulence. Cambridge: Cambridge University Press, 2011, S. 40–100.
• Gerd E. A. Meier (Hrsg.): Ludwig Prandtl. Ein Führer in der Strömungslehre. Biographische Artikel zum Werk Ludwig Prandtls. Vieweg 2000.
• Johanna Vogel-Prandtl: Ludwig Prandtl. Ein Lebensbild. Erinnerungen, Dokumente. [Nachdr. der Ausg.] Göttingen, Max-Planck-Inst. für Strömungsforschung, 1993; Univ.-Verlag Göttingen 2005, ISBN 3-938616-34-2 (Online).
• Johanna Vogel-Prandtl: Ludwig Prandtl – a personal biography drawn from memories and correspondence, authorized translation by David A. Tigwell, Univ.-Verlag Göttingen 2014, ISBN 978-3-86395-160-3 (Online).
• G. Schmitt, W. Schwipps: Pioniere der frühen Luftfahrt. Gondrom Verlag, Blindlach 1995, ISBN 3-8112-1189-7.
• Erich Truckenbrodt: Prandtl, Ludwig. In: Neue Deutsche Biographie (NDB). Band 20, Duncker & Humblot, Berlin 2001, ISBN 3-428-00201-6, S. 671 f. (Digitalisat).
• Andreas Haka: Soziale Netzwerke im Maschinenbau an deutschen Hochschul- und außeruniversitären Forschungseinrichtungen 1920–1970. Stuttgarter Beiträge zur Wissenschafts- und Technikgeschichte, Band 6. Berlin: Logos Verlag, 2014, ISBN 978-3-8325-3695-4.

Weblinks

Commons: Ludwig Prandtl – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• Literatur von und über Ludwig Prandtl im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
• Werke von und über Ludwig Prandtl in der Deutschen Digitalen Bibliothek
• Videos von und über Ludwig Prandtl im AV-Portal der Technischen Informationsbibliothek
• Susanne Heim: Wissenschaft ohne Gewissen MaxPlanckForschung Heft 2/2005, S. 60–64 (PDF, 1,5 MB, abgerufen 22. Februar 2014)
• Eintrag über Ludwig Prandtl in der Datenbank der Wilhelm-Exner-Medaillen-Stiftung.

Einzelnachweise