Druckkabine
Druckkabinen, auch je nach Anwendungsbereich als Druckausgleichskammern, Druckkapseln oder Druckkörper bezeichnet, sind luftdicht verschlossene Kapseln, die ihre Anwendung vor allem in der Luft- und Raumfahrt haben. In den Kammern wird künstlich erhöhter oder erniedrigter Atmosphärendruck erzeugt, der dem Außendruck entgegenwirken kann.
Kabinendruck
Unter einem Kabinendruck versteht man den Innendruck der Druckkabine. Herrscht innerhalb der Kabine ein Unterdruck, so spricht man von einer Unterdruckkabine und herrscht in ihr ein Überdruck, so spricht man von einer Überdruckkabine. Je näher sich Außendruck und Innendruck der Kabine sind, also je weiter der Druckausgleich fortgeschritten ist, desto geringer ist der resultierende Druck auf die Druckkabine. Es ist daher oft nötig den Druck anzugleichen, da ein Überdruck die Tendenz hat die Kabine auszudehnen (Explosion) und ein Unterdruck die Tendenz besitzt die Kabine zu verdichten (Implosion).
Zu berücksichtigen ist hierbei, das im Falle eines Unterdrucks in der Kabine sämtliche Türen und Fenster nur gegen den Außendruck geöffnet werden könnten, was jedoch bei hohen Druckdifferenzen kaum möglich ist. Der gegenteilige Effekt zeigt sich bei einem Überdruck innerhalb der Kabine, da hier die Tendenz besteht, diese zu „öffnen“ und daher beispielsweise eine Flugzeugtüre abgerissen werden würde, wenn man sie bei großen Höhen öffnete.
Anwendungen
Druckkabinen bei der Luftfahrt ermöglichen den Passagieren auch in großen Flughöhen einen sauerstoffmaskenfreien Flug, indem ein Überdruck erzeugt wird, welcher jedoch unterhalb des Luftdrucks auf Meereshöhe liegt. Das erste Serienflugzeug, das mit dieser Technologie ausgestattet war, war die Boeing B-307 Stratoliner.
Auch die moderneren Eisenbahnen wie der ICE verwenden Druckkabinen, um den Luftdruckschwankungen bei der Einfahrt in einen Tunnel vorzubeugen.
Raumfahrern dient die Überdruckkabine als künstliche „Atmosphäre“ um sie gegen das Vakuum des Weltraums abzuschirmen.
Beim Tiefseetauchen helfen Druckausgleichkammern dabei die Taucher allmählich wieder an den Luftdruck anzupassen.
Die Außenhülle eines U-Bootes stellt einen Unterdruckkörper dar. Sie hält den Innendruck der Luft im Boot beim Tauchen konstant, weshalb sich jedoch auf der Außenseite des U-Bootes eine starke Druckdifferenz ausbildet. Je tiefer das Boot taucht, umso stärker wird der Außendruck des Wassers. Diesem muss der Druckkörper daher standhalten. Würde es zu tief tauchen, so würde der Druckkörper durch den nun innen herschenden Unterdruck implodieren.
In Laboreinrichtungen bzw. Reinräumen wird oft ein Überdruck erzeugt, um diese gegen Staubpartikel, Keime und von außen eindringende Luft abzusichern. Einzelne Gerätschaften und Experimentieranordnungen verwenden hierbei jedoch auch Unterdrücke verwandt, beispielsweise um die Druckabhängigkeit des Siedepunktes dazu zu nutzen, um Stoffe voneinander zu trennen oder diese zu trocknen (Exsikkator, Vakuumpumpe).
Wissenschaftler können mit Hilfe der Druckkabinen das Verhalten von Materialien und/oder Lebewesen unter anderen Druckverhältnissen erforschen.
Ein Schnellkochtopf ist ein weiteres Beispiel für einen Überdruckkörper.