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30. Juli 2021

Numerische Analyse von Windströmungen im urbanen Raum für eine optimale Integration von Kleinwindkraftanlagen

Umweltkatastrophen, Klimawandel, erneuerbare Energien: Diese Begrifflichkeiten sind heutzutage allgegenwärtig und weisen auf eine dringende Notwendigkeit von zukunftsfähigen Energieerzeugungsformen oder auf das Ausweiten und flächendeckende Integrieren bestehender und bewährter grüner Energieerzeuger hin. Dabei wäre es vor allem wünschenswert, Gebäude im urbanen Raum, angesichts ihres hohen Flächen- und Energieverbrauches, als Energieerzeuger hinzuzuziehen.

Autor
Tobias Korn

Da die Sonnenenergie bereits hinlänglich untersucht wurde und ebenfalls Anwendung findet, beispielhaft in Form von Photovoltaikpanelen als Fassadenelemente oder als Solaranlagen auf Gebäudedächern, wird sich in der vorliegenden Ausarbeitung der Windenergie gewidmet. In diesem Bereich wird bis heute ebenfalls intensiv Forschungsarbeit betrieben. Das Themengebiet Wind bleibt jedoch anhaltend eine komplexe Angelegenheit in jeglicher Hinsicht. Vorrangig die numerische Vorhersage und die Verhaltensweisen einer Windströmung, mit all ihren Einflüssen, erfordern besondere Aufmerksamkeit.

Diese Komplexität und die wichtigsten Eigenschaften wurden in dieser Masterarbeit herausgearbeitet, um zielführend verschiedene passagenartige Anordnungen zweier Gebäudekomplexe hinsichtlich der Windgeschwindigkeiten zu analysieren. Da das beschriebene Themengebiet nicht unbedingt in den Kontext des klassischen konstruktiven Ingenieurbaus gesetzt werden kann, wird die Brücke zum Bauingenieurwesen mit dem Programm RWIND Simulation der Firma Dlubal geschlagen. Dieses Programm zur numerischen Strömungssimulation wurde zur Windlastermittlung für komplexe Strukturen und Bauwerke entwickelt und findet dort hauptsächlich Anwendung. In der besagten Variantenanalyse wird dieses Programm zur Analyse des Windverhaltens innerhalb der Gebäudeanordnungen verwendet.


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