Computational Fluid Dynamics

Wir verwenden Computational Fluid Dynamics (CFD), um Strömungsvorgänge genau zu analysieren und zu optimieren. Wir setzen CFD in vielen Bereichen ein, zum Beispiel bei der Planung von Rechenzentren, Hochhäusern oder Offshore-Strukturen. CFD ermöglicht es, das physikalische Verhalten eines Gebäudes oder einer Anlage in der Realität vorherzusagen.

Unsere CFD-Experten sprechen eine gemeinsame Sprache mit den Architekten, Fassadenplanern und Hydraulikexperten, mit denen wir zusammenarbeiten. Unser Verständnis für das komplexe Umfeld von Gebäuden wird ergänzt durch unsere Fähigkeit, Klimadaten zu erfassen, zu analysieren und zu prognostizieren. Diese Kombination ermöglicht es uns, die vielen Variablen zu identifizieren und zu modellieren, die die Leistung neuer Gebäude bestimmen.

Anwendungsfälle für CFD: von Gebäuden bis zu Stadtsystemen

Wie wir unsere Räume, Orte und Strukturen heizen, kühlen und belüften, hat enorme Auswirkungen auf die Umwelt. Der Internationalen Energieagentur zufolge wird allein die Klimatisierung bis 2050 jährlich 2 Mrd. Tonnen_{CO2-Emissionen} verursachen (13 % aller Emissionen). Die genaue Modellierung und Nutzung von Windströmungen hilft nicht nur dabei, kohlenstoffintensive Klimaanlagen zu vermeiden. Wir setzen CFD ein, um kühle, bewohnbare Räume zu entwerfen, die stattdessen auf passive Belüftung setzen.

Die längeren Trockenzeiten, die wärmeren Temperaturen, der steigende Meeresspiegel und die häufigeren extremen Niederschlagsereignisse, die durch den Klimawandel verursacht werden, stellen auch unsere hydraulische Infrastruktur vor große Herausforderungen. Hochwasserspeicher und Wasserversorgungsreservoirs, Küstenschutzbauten, Flusspumpwerke und Abwassertunnel sind von diesen Auswirkungen betroffen. Wir setzen CFD-Modelle ein, um die Sicherheit und Widerstandsfähigkeit bestehender Wasser- und Abwasserinfrastrukturen zu bewerten und Informationen für die Planung neuer Infrastrukturen zu erhalten, die diesen neuen Bedrohungen standhalten können.

Widerstandsfähigkeit von Rechenzentren konzipieren

Rechenzentren gehören zu den intensivsten Energieverbrauchern, und unsere Wirtschaft und Gesellschaft ist jeden Tag mehr von ihnen abhängig. Wir nutzen die zunehmenden Möglichkeiten von Daten und Berechnungen, um genau die Rechenzentren zu schützen, die das Cloud-Computing ermöglichen, und sie energieeffizienter und widerstandsfähiger zu machen. In verschiedenen Klimazonen von Irland bis Indien gestalten unsere Modelle die Geometrie von Rechenzentren, nutzen natürliche Luftströme und schlagen bessere Layouts vor, um weniger energieintensive Kühlsysteme zu schaffen.

Größere Genauigkeit, validiert

Durch unsere eigene Forschung und in Zusammenarbeit mit Akademikern entwickeln wir unsere Fähigkeiten und Modellierungswerkzeuge ständig weiter, um neue Probleme und Anwendungen anzugehen, wie z. B. Erkenntnisse über die Art und Weise, wie Luft und Wasser mit der bebauten Umwelt interagieren. Aber selbst die ausgefeiltesten Modellierungswerkzeuge müssen validiert werden. Wir vergleichen unsere Instrumente mit physikalischen Messdaten, um ihre Vorhersagen zu validieren und das Vertrauen in ihre Ergebnisse zu untermauern.

Masterplanung von Mikroklimata

Über einzelne Gebäude und Strukturen hinaus untersuchen wir die Erfahrungen ganzer Stadtlandschaften und beraten dazu. Im Oman nutzten wir unser Wissen über das Klima und die gebaute Umwelt, um ein technisches Mikroklima für Madinat al Irfan zu schaffen, einen neuen Stadtteil außerhalb des überfüllten Muscat.

Mithilfe von CFD und agentenbasierter Modellierung haben wir kühlere und komfortablere Wege für die Bewohner in und um das neue Stadtzentrum entwickelt. Durch Multiphysik-Simulationen zur Modellierung von Wind- und Sonneneffekten - lang- und kurzwellige Strahlung - kombinierten wir Masse, Straßenführung, Bäume und Wasserspiele, um ein lebenswertes Mikroklima zu schaffen, das die Bewohner vor dem heißen, windigen lokalen Klima schützt.