Umweltaerodynamik – Basis für den modernen Städtebau

Gottfried Semper hat Dresden bekanntlich ein wunderschönes Opernhaus mit einer perfekten Akustik geschenkt. Steht der Wind jedoch ungünstig, sausen kleine Böen zum Haupttor hinein und wirbeln die Programmhefte durch die Luft, weswegen dieser repräsentative Eingang nur selten benutzt wird.

Damit Probleme dieser Art schon vor dem Baubeginn erkannt und vermieden werden können, werden größere Architekturprojekte bereits im Planungsstadium in kleinem Maßstab aufgebaut und in Windkanälen auf ihren Windkomfort (zum Beispiel die Druckverteilung an Fenstern und Türen), die Druckbelastung und -verteilung am Gebäude, ihre Lüftungstechnik und auch die Schwingungsanregung, also der Einfluss auf Bauwerke der Nachbarschaft, getestet. An der TU Dresden findet diese Arbeit, meist in Zusammenarbeit mit externen Architekten und Raumplanern, am Niedergeschwindigkeitswindkanal des Instituts für Luft- und Raumfahrttechnik statt.

Dr. Veit Hildebrand leitet die Forschungsabteilung des Windkanals. Mit seinen Kollegen analysiert er im Auftrag Dritter beispielsweise Fassadenbelastungen in Abhängigkeit von Windgeschwindigkeiten und Windrichtung. Dafür werden die zu testenden Gebäude – meistens auch die sie umgebenden Ensembles, im Maßstab 1:50 bis 1:800 auf einer drehbaren Platte aufgebaut und die topografischen Gegebenheiten möglichst genau durch kleine Metallgitter o.ä. nachgebildet. Dieses Modell kann dann im Windkanal von allen Seiten und mit verschiedenen Konfigurationen „beweht“ werden; die Messwerte analysiert Dr. Hildebrand dann und gibt den Auftraggebern anschließend gutachterliche Empfehlungen, wie das geplante Ensemble eventuell an bestimmte Windlasten angepasst werden muss.

Auf diese Weise haben die Mitarbeiter des Dresdner Niedergeschwindigkeitswindkanals in den letzten Jahren prominente Architekten und Bauherren unterstützt. Die Windverhältnisse innerhalb und außerhalb der neuen Kuppel des Berliner Reichstages wurde hier aufwändig simuliert und die Belastung der einzelnen Scheiben gemessen. Aber auch neue Hochhäuser im Frankfurter Bankenviertel, die gläserne Manufaktur in Dresden, die Fassade des Münchner und Frankfurter Flughafens oder die Entrauchungsanlage des neuen Umweltbundesamtes in Dessau erfuhren an der TUD noch einmal entscheidende Veränderungen, damit unerwartete Störungen des Windkomforts wie bei der Semperoper in Zukunft ausgeschlossen werden können.

Weitere Informationen: Dr.-Ing. Veit Hildebrand, Fakultät Maschinenwesen, Institut für Luft- und Raumfahrttechnik, Tel. 0351 463-38185, E-Mail: veit.hildebrand@tu-dresden.de