Windanalyse

Die Windanalyse untersucht, wie Luftströmungen mit Gebäuden, Gelände und anderen Bauwerken in urbanen Umgebungen mithilfe von Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulationen und Feldmessungen interagieren. Urbane Windmuster unterscheiden sich grundlegend von Bedingungen im offenen Gelände, da Gebäude komplexe Effekte erzeugen. Dazu zählen die Kanalisierung durch Straßenschluchten, Abwinde entlang hoher Fassaden, turbulente Nachlaufströmungen hinter Bauwerken sowie beschleunigte Strömung um Gebäudeecken.

3D-Stadtmodelle, die aus LiDARLiDARLight Detection and Ranging (LiDAR) is a remote sensing technology that measures distances using laser pulses to crea..., Photogrammetrie oder Building Information Models abgeleitet werden, liefern die geometrischen Eingabedaten für CFD-Simulationen, die Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Turbulenz auf Fußgängerebene und im gesamten städtischen Kronendach berechnen. Windrosendiagramme, die aus Wetterstationsdaten zusammengestellt werden, charakterisieren das vorherrschende Windklima, während Messungen vor Ort die Simulationsergebnisse validieren.

Zu den Anwendungen zählt die Bewertung des Fußgängerwindkomforts bei neuen Hochhausentwicklungen, wobei Bauvorschriften mitunter den Nachweis verlangen, dass die Windgeschwindigkeiten auf Bodenniveau keine gefährlichen oder unangenehmen Bedingungen erzeugen. Beim natürlichen Belüftungsdesign wird die Windanalyse genutzt, um Gebäude für passive Kühlung auszurichten und zu formen. Machbarkeitsstudien zur urbanen Windenergie identifizieren Standorte, an denen beschleunigte Strömung kleinmaßstäbliche Turbinen unterstützen könnte. Die Modellierung der Schadstoff- und Geruchsausbreitung sagt vorher, wie sich Emissionen durch Nachbarschaften ausbreiten, und liefert damit Grundlagen für Abstandsanforderungen und Strategien zum Luftqualitätsmanagement.