Der Coanda-Effekt

2026-08-27

Der Coanda-Effekt der Wasserströmung

Der Coanda-Effekt wird üblicherweise anhand von Wasserströmungen demonstriert, und zwar aus zwei Gründen. Zum einen ist die Wasserströmung sichtbar, zum anderen ist der Coanda-Effekt bei Wasserströmungen viel deutlicher ausgeprägt als bei Luftströmungen.

Hierbei handelt es sich um eine Täuschung, denn der Coandal-Effekt der Wasserströmung in der Luft ähnelt zwar dem der Luftströmung, das zugrundeliegende Prinzip ist jedoch ein völlig anderes. Die Wasserströmung in der Luft strebt zur festen Wand, da zwischen Wasser und Festkörper Adsorption stattfindet und Oberflächenspannungen an der Wasseroberfläche wirken. Das Zusammenwirken dieser beiden Kräfte zieht das Wasser zur Wand hin, was man sich als Ansaugen des Wassers durch den Festkörper vorstellen kann.

Wir wissen, dass Wasser eine sehr hohe Oberflächenspannung hat, daher ist der Coanda-Effekt sehr deutlich. Wenn man zum Beispiel Wein einschenkt und nicht schnell genug einschenkt, läuft der Wein an der Seite der Flasche herunter, und das Wasser dreht sich um 180 Grad und trotzt damit der Schwerkraft.

Der Coanda-Effekt, der durch Adsorption und Oberflächenspannung verursacht wird, steht nicht im Mittelpunkt unserer Diskussion. Wir werden uns jedoch auf den Coanda-Effekt konzentrieren, der in der gleichen Flüssigkeit, sei es Gas oder Flüssigkeit, auftritt, wenn es keine freie Oberfläche gibt, d. h. wenn es keine Oberflächenspannung gibt.

Der Coanda-Effekt der Luftströmung

Der Coanda-Effekt tritt auch in der Luftströmung auf, doch anders als bei der Wasserströmung in der Luft herrscht zwischen den Gasen keine Anziehungskraft, sondern nur Druck. Daher entsteht im Gas kein „Sog“, sondern das Gefühl eines „Sogs“ beruht tatsächlich auf dem Vorbeidrücken durch den atmosphärischen Druck.

Die Wände können das Gas jedoch weiterhin ansaugen und so den Coanda-Effekt erzeugen. Aufgrund des niedrigen Drucks in Wandnähe wird die Luftströmung offensichtlich von der äußeren Atmosphäre mitgerissen.

Die Zentripetalkraft erklärt den niedrigen Gasdruck nahe der Wand. Strömt ein Gas entlang einer gekrümmten Wand, beschreibt es eine Kurve, wofür eine Zentripetalkraft erforderlich ist. Da ein Gas keinen Sog erzeugt, kann diese Zentripetalkraft nur durch den Druck im Gasinneren bereitgestellt werden. Die Luftströmung auf der wandabgewandten Seite unterliegt dem Atmosphärendruck; daher muss der Druck auf der wandnahen Seite niedriger als der Atmosphärendruck sein, damit eine Zentripetalkraft entstehen kann.

Der Coanda-Effekt

Der Coanda-Effekt in der Strömung ist auf die Viskosität des Gases zurückzuführen. Zwischen den Seiten des Strahls und der Luft entsteht Reibung, die durch die Viskosität des Gases verursacht wird. Der Strahl verdrängt ständig die umgebende, ansonsten ruhende Luft und senkt so den Luftdruck. Dieser Druckabfall ist jedoch sehr gering. Wie gering? Ein Luftstrahl mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s reduziert den Umgebungsdruck in seiner Nähe nur um etwa 0,5 Pa. Dieser Druckabfall reicht nicht aus, um die Strömung zur Wand zu ziehen und einen merklichen Coanda-Effekt hervorzurufen. Sobald jedoch Wände vorhanden sind, verstärkt sich der Unterdruck.

Befindet sich auf einer Seite des Luftstrahls eine Wand, so führt deren Barriere dazu, dass der ursprüngliche Bereich, nachdem der Strahl einen Teil der Luft abgeführt hat, nicht ausreichend mit Luft versorgt wird. Dadurch sinkt der lokale Druck, und der Luftstrom wird aufgrund des Druckungleichgewichts auf beiden Seiten gegen die Wand gedrückt. Anders ausgedrückt: Die vom Strahl abgeführte Luft wird größtenteils durch den Strahl selbst ersetzt.

Krümmt sich die Wand nach außen, entsteht – bei anfänglich horizontaler Strömung – eine temporäre „Totzone“ zwischen Strömung und Wand. Die strömende Luft verdrängt kontinuierlich die Luft in dieser Totzone, wodurch sich der Strahl allmählich der Wand annähert. Sobald die durch den Druckunterschied beidseitig des Strahls erzeugte Zentripetalkraft dem Krümmungsgrad des Strahls entspricht, stellt sich ein Gleichgewicht ein, und der Strahl fließt entlang der gekrümmten Wand.

Die Bedeutung des Coanda-Effekts

Der Coanda-Effekt ist der Schlüssel zur Auftriebserzeugung an Tragflächen. Denn der Auftrieb einer Tragfläche entsteht hauptsächlich dadurch, dass die Oberseite Luft nach unten „saugt“.

Henri Coandā war ein rumänischer Erfinder und Aerodynamiker, der als Erster den Coandā-Effekt nutzte. Die Erfindung des Flugzeugs ist das Ergebnis der Arbeit vieler Menschen und kann nicht einer einzelnen Person zugeschrieben werden; die größte Ehre für die praktische Umsetzung gebührt den Gebrüdern Wright, die Pionierarbeit auf diesem Gebiet jedoch vermutlich Coandā.

Coanda war auch ein Pionier der Düsenflugzeuge, und es wird angenommen, dass Coanda im Jahr 1910 erfolgreich ein Flugzeug mit der Bezeichnung Coandă-1910 flog.

Das Flugzeug ist kein Strahltriebwerk, sondern besitzt keinen Propeller, sondern ein dickes Rohr an der Nase, aus dem Luft geblasen wird. Die Luft wird durch einen Radialventilator nach hinten geleitet, um Schub zu erzeugen.

zu viel hineininterpretieren

Der Coanda-Effekt kann zur Erhöhung des Auftriebs von Flugzeugen genutzt werden, doch diese Methoden sind oft mit pseudowissenschaftlichen Behauptungen vermischt. Beispielsweise soll ein Coanda-Flugzeug den Auftrieb erhöhen. Der Propeller hält es zwar in der Luft, aber nun befindet sich darunter eine Hülle, die angeblich mithilfe des Coanda-Effekts mehr Luft nach unten drückt und so den Auftrieb steigert. Tatsächlich ist dies den Aufwand nicht wert, da die Hülle den Luftstrom behindert und den Auftrieb sogar verringert.