DER KONSTRUKTEUR 5/2026 mit MUH

FLUIDTECHNIK

FLUIDTECHNIK MINIATUR-VENTILE UND -PUMPEN MIT BREITEM EINSATZSPEKTRUM FLUID-CONTROL IN WEHRTECHNIK UND RECHENZENTREN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Leistungsstarke Mikrofluidik macht in vielen Anwendungen einen entscheidenden Unterschied. Fluid-Control-Komponenten von Lee erhöhen unter anderem die Effizienz in KI-Rechenzentren und verbessern die Wirtschaftlichkeit in der Luftfahrt und Wehrtechnik. Weitere Anwendungen finden sich in der Automotive-Branche, der Raumfahrt sowie der Medizin- und Labortechnik. Überall dort, wo Flüssigkeiten präzise dosiert, geregelt und verteilt werden müssen, kommen die zuverlässigen Fluid-Control-Komponenten von Lee zum Einsatz. Sie optimieren die Leistung des Gesamtsystems und stellen dessen zuverlässige Funktion sicher. Von Rechenzentren bis zur Wehrtechnik: Die Anwendungsbreite der robusten Ventile und Pumpen in Miniaturbauweise ist enorm. DATA CENTER EFFIZIENT KÜHLEN Kühlung macht bis zu 40 Prozent des Energieverbrauchs eines Rechenzentrums aus. Angesichts steigender Leistungsfähigkeit von Prozessoren und GPUs in Folge immer höherer Anforderungen von KI-Anwendungen wird dieser Anteil in Zukunft voraus- Peter Becker, Becker Storytelling im Auftrag der Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, Sulzbach im Taunus sichtlich weiter steigen. Luftkühlungen stoßen an ihre Grenzen, Immersionskühlungen (Ölbadkühlung) machen die Wartung und Pflege kompliziert. Wenn die Kühlung mit modernen Workloads nicht Schritt halten kann, kann das kostspielige Folgen für Betreiber von Rechenzentren haben: Chips werden gedrosselt und die Leistung der Cloud-Services kann einbrechen. Die Direct-to-Chip-Flüssigkeitskühlung (D2C) ist eine leistungsstarke und wartungsfreundliche Alternative zur Luft- und Immersionskühlung. Bei der D2C-Flüssigkeitskühlung wird die Wärme direkt von CPUs und GPUs abgeführt, indem flüssigkeitsgekühlte Kühlplatten auf dem Prozessorgehäuse angebracht werden. Durch die Kopplung des Kühlmittels an der Quelle der Wärmeentwicklung erzielt D2C eine signifikant höhere Wärmeübertragungseffizienz als die Luftkühlung - und lässt sich dennoch in Standard-Serverarchitekturen integrieren. Dieser Ansatz ermöglicht eine höhere Chipleistung, eine höhere Rack-Dichte und eine gleichmäßigere thermische Leistung bei variablen Arbeitslasten. Denn wenn sich der Durchfluss nicht an sich ändernde Bedingungen anpassen kann, schwanken die Temperaturen, was den Verschleiß der Chips beschleunigt und die Lebensdauer der Komponenten verkürzt. GLEICHMÄSSIGER DURCHFLUSS BEI VARIABLEN LASTEN Mikrofluidische Komponenten zur Durchflussregelung steuern den Flüssigkeitsstrom und ermöglichen somit eine konsistente Regelung auf Chip-Ebene, wenn sie in oder in der Nähe der Kühlplatte integriert sind. Dadurch lässt sich die Kühlleistung dort konzentrieren, wo die Wärmeentwicklung am größten ist, selbst wenn sich die Betriebsbedingungen ändern. Das Flow Regulating Valve von Lee wurde entwickelt, um die thermische Stabilität auf Chip- oder Tray-Ebene zu verbessern, indem es unter wechselnden Betriebsbedingungen einen gleichmäßigen Durchfluss aufrechterhält. Integriert in die Kühlarchitektur gleicht das Durchflusskontrollventil Druckschwankungen 36 DER KONSTRUKTEUR 2026/05 www.derkonstrukteur.de

FLUIDTECHNIK 01 Das kompakte Flow Regulating Valve ist ein hochpräzises Ventil, das für stabile Durchflussraten bei niedrigen Drücken ausgelegt ist 02 Mit präziser Durchflussregelung auf Chip-Ebene macht Lee die Flüssigkeitskühlung in KI-Rechenzentren effizienter und stabiler (KI-generiertes Symbolbild) 03 Das nicht-passive pneumatische Magnetventil mit Verriegelung wird per kurzem Stromimpuls geschaltet und hält seine Position dank integrierter Permanentmagnete - auch bei Stromausfall 01 aus und verbessert so die thermische Konsistenz an der Kühlplatte, indem es einen stabilen, geregelten Durchfluss sicherstellt. Auf Systemebene ermöglicht dies eine effizientere Kühlung und reduziert die Verluste des Pumpsystems. Gleichzeitig sinken Energieverbrauch und Wartungsaufwand, während die Integration flexibel bleibt. RISIKOARME ALTERNATIVE ZU PYROVENTILEN Pyrotechnische Ventile sind etabliert in sicherheitskritischen Anwendungen. Sie werden zur Freigabe von Treibstoffen oder Druckgasen eingesetzt. Pyroventile sind Einwegvorrichtungen, welche die Zündung einer kleinen Menge Spreng- oder Treibstoffs zur Aktivierung nutzen. Diese zündstoffbasierte Aktivierung verursacht die unwiederbringliche Öffnung des Ventils, was ihre Prüfung und Validierung erschwert und Redundanzen unmöglich macht. Gleichzeitig verursacht die Auslösung Stöße und Hitzeentwicklung, die umliegende Systeme beschädigen oder stören können. Pyroventile sind zwar bewährt, aber wenig wirtschaftlich, was die Integration und den Betrieb betrifft. Passive Ventile sind für die Anforderungen einer Langzeitlagerung und rauer Umgebungsbedingungen ausgelegt und bieten eine konforme, risikoarme Alternative zu pyrotechnischen Systemen. Sie benötigen keine elektrische Energie zur Betätigung, sondern reagieren auf Druck, Temperatur oder Durchfluss. Gängige Beispiele für passive Lösungen sind Berstventile, thermische VENTILE, SIEBE, DROSSELN, PLUGS UND PUMPEN MIT KOMPETENTEM SUPPORT Überdruckventile, Rückschlagventile und Druckbegrenzungsventile, die sowohl für hydraulische als auch für pneumatische Anwendungen geeignet sind. Eine höhere funktionale Flexibilität bieten nicht-passive Ventile. Hierzu zählen elektromechanische Ventile, Formgedächtnis- Aktuatoren und Magnetventile mit Magnetverriegelung. Sie ermöglichen eine präzise Regelung von Hochleistungssystemen und sorgen für eine zuverlässige Steuerung der Gasabgabe. Ihre Vorteile zeigen sich besonders in Luftfahrt- und Verteidigungssystemen, in denen Leistung, Zuverlässigkeit und Präzision von sehr großer Bedeutung sind. Diese Anwendungen erfordern oft Eigenschaften wie absolute Dichtheit, schnelle Reaktionszeiten und geringen Stromverbrauch. STARKER LÖSUNGSPARTNER FÜR OEM Als Partner führender Luftfahrt- und Verteidigungssystemhersteller liefert Lee hochwertige und zuverlässige passive wie aktive Ventillösungen. Seit mehr als zwanzig Jahren werden sie zum Beispiel in Hochdruck-Munitionssystemen und Kraftstoffsystemen für Triebwerke oder in Entlüftungssystemen von Kraftstofftanks als Ersatz für herkömmliche Pyroventile eingesetzt. Hinsichtlich der Reaktionszeiten und Dichtheit sind sie Pyroventilen 02 ebenbürtig, übertreffen sie jedoch in Sachen Langzeitperformance, Integration und der Möglichkeit zur nutzerfreundlichen Validierung und Qualifizierung. Die Beispiele belegen das sehr breite Anwendungsspektrum leistungsstarker Fluid-Control-Lösungen. Ventile, Siebe, Drosseln, Plugs und Pumpen von Lee tragen in vielen weiteren Branchen zu mehr Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz bei. In Automotive-Anwendungen kommen sie vorrangig im Kraftstoff-, Brems- und Kühlkreislauf sowie zum Thermalmanagement von Elektrofahrzeugen zum Einsatz. Medizintechnische Applikationen profitieren von dem sehr geringen Gewicht und Bauraum der Komponenten, sodass sie neue Systemarchitekturen in tragbaren Geräten ermöglichen. In Raumfahrt- und Labortechnik-Anwendungen kommt es hingegen auf sehr hohe Präzision bei der Abgabe von Flüssigkeiten und Gasen an. Unabhängig von der individuellen Anwendung können sich Maschinen- und Gerätehersteller auf zu 100 Prozent funktionsgeprüfte Miniaturkomponenten verlassen - wie auch auf den kompetenten technischen Support der erfahrenen Lee-Ingenieure bei der Auslegung und Integration. Bilder: Aufmacherbild: sommersby - stock.adobe.com, Bild 02: Leopard - stock. adobe.com (KI-generiertes Symbolbild), sonstige: Lee www.theleeco.com 03 www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2026/05 37