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Aerodynamische Spezialuntersuchungen

Fragestellungen aus den Gebieten Strömungsmechanik und Aerodynamik sind Teil der Arbeitsgebiete unseres Büros. Einige dieser Studien, die im Zusammenhang mit Klima- und Ausbreitungsuntersuchungen, aber auch im Bereich der strömungsmechanischen Belastung von Bauwerken bzw. von Bauwerksteilen erstellt werden, seien hier vorgestellt.

  • Windschadensanalysen

Abschätzung der aerodynamischen Belastung von beschädigten Bauteilen unter Berücksichtigung der zum Zeitpunkt des Schadensfalles vorliegenden meteorologischen Bedingungen. Bei komplexen Bebauungssituationen bzw. besonders exponierten Lagen wird auf Modellversuche in Grenzschicht-Windkanälen (siehe "Arbeitsmethode Windkanal") zurückgegriffen.

  • Aerodynamische Bauwerksbelastung

Abschätzung der aerodynamischen Belastung von geplanten Bauwerken bzw. Bauwerksteilen unter Berücksichtigung der windinduzierten Außen- und Innendrücke. Bei komplexen Bebauungssituationen bzw. besonders exponierten Lagen wird auf Modellversuche in Grenzschicht-Windkanälen (siehe "Arbeitsmethode Windkanal") zurückgegriffen.

  • Optimierung der Lage von Klima- und Lüftungsöffnungen

Bei ungünstig gewählten Positionen für die Zu- und Abluftöffnungen von Klima- und Lüftungsanlagen stellen sich sogenannte "Kurzschlussströmungen" ein, d.h. mit der Zuluft wird ein beträchtlicher Teil der Abluft wieder angesaugt. Um derartige Strömungen zu vermeiden, werden schon in der Planungsphase des Bauwerks Überlegungen bezüglich der optimalen Anordnung der Zu- und Abluftöffnungen angestellt und u.U. im Modellversuch im Windkanal getestet. Bei bereits bestehenden Gebäuden mit derartigen Problemstellungen werden Alternativen angeboten und im Modellversuch überprüft. Eine weitere Möglichkeit zur Analyse der Ventilation von schon bestehenden Gebäuden stellen Tracergasuntersuchungen (siehe "Arbeitsmethode Freiland-Ausbreitungsversuche") an der Großausführung dar.

  • Standortbestimmung für Windkraftanlagen

Für den Aufbau von Windkraftanlagen werden möglichst windexponierte Lagen ausgewählt. Diese Standorte werden unter Berücksichtigung der örtlichen Windstatistik und der topografischen Situation bestimmt. Der optimale Standort kann durch Vermessung des Strömungsfeldes in einem Modellversuch im Windkanal bzw. anhand numerischer Berechnungen (siehe "Arbeitsmethode numerische Berechnungen") ermittelt werden.



Beispiel: Strömungsverhältnisse im Bereich eines Hügels.

Veränderungsfaktor gegenüber der ungestörten Anströmung für die Windgeschwindigkeit (Bild oben) und die Turbulenz (Bild unten) bei einem Hügel mit ovaler Grundfläche und einer Hangneigung 1:4. Blickrichtung quer zur Strömung.