Druckprinzip

Druckprinzip, auch als Pascalsches Druckprinzip bezeichnet, ist ein Grundsatz der Fluidmechanik. Es beschreibt, wie Druckänderungen in Flüssigkeiten und Gasen in einem abgeschlossenen System übertragen werden: Jede Änderung des äußeren Drucks wird im Fluid und an den Wänden des Behälters gleichmäßig und unverändert vermittelt.

Formell lautet das Prinzip: Eine Druckänderung Δp, die auf ein abgeschlossenes, ruhendes Fluid wirkt, wird in alle Richtungen übertragen. Aus Δp folgt Δp = ΔF/A, wobei A die Fläche ist, auf die die Kraft wirkt. Dadurch können Kräfte an unterschiedlichen Querschnitten eines hydraulischen Systems durch denselben Druck unterstützt werden. Damit lässt sich mit kleineren Eingabekräften größere Ausgabekräfte erzeugen, wie beim hydraulischen Pressen oder Wagenheber (F2 = F1 · A2/A1).

Historisch geht das Prinzip auf Blaise Pascal zurück, der im 17. Jahrhundert Experimente mit Flüssigkeiten in geschlossenen Systemen untersuchte. Seine Arbeiten legten die Grundlage für die moderne Hydraulik. Anwendungen finden sich in hydraulischen Pressen, Bremsanlagen, Hebe- und Stellsystemen sowie in vielen industriellen Maschinen.

Begrenzungen: Das Prinzip gilt besonders für inkompressible Fluide in ruhendem Zustand. Realwelt-Systeme zeigen jedoch Kompressibilität, Viskosität und Gravitation. Zudem hängt der statische Druck p in Flüssigkeiten von der Höhe ab (p = p0 + ρ g h). Das Pascalsche Druckprinzip bezieht sich auf Druckänderungen, nicht auf den absoluten Druck.