Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gefahrlos in die Feuerhölle

13.08.2001


Professor Wilhelm Brandstätter, Leiter des CD-Labors für Thermofluiddynamik an der österreichischen Montanuniversität, und die Basis von Simulationen: mathematische Gleichungen


Die Entwicklung eines Simulators für Feuerwehrleute ist ein EU-Projekt, mit dem sich das Christian-Doppler-Labor für Rechnergestützte Angewandte Thermofluiddynamik an der österreichischen Montanuniversität Leoben beschäftigt.

"Simulation ist nach Versuch und Rechnung das dritte Standbein im Ingenieurwesen" - eine Säule, der sich Dr. Wilhelm Brandstätter, Professor an der österreichischen Montanuniversität Leoben und Leiter des Christian-Doppler-Laboratoriums für Rechnergestützte Angewandte Thermofluiddynamik, voll und ganz widmet. Der sperrige Name des Labors umschreibt in wissenschaftlichem Jargon, welche Simulationen im Mittelpunkt stehen: Strömungs- und Verbrennungsprobleme. Mit enormer Hitze beschäftigt sich das EU-Projekt "Virtual Fires", an dem das CD-Labor beteiligt ist. Ziel ist die Entwicklung eines Simulators für Tunnelbrände, mit dem Feuerwehrleute auf Einsätze bei Tunnelkatastrophen geschult werden können.

Das Leobener CD-Labor vernetzt sich mit diesem Projekt mit weiteren sechs Forschungsinstitutionen und Firmen aus fünf EU-Ländern. Mit dabei - als Anwender - ist die Feuerwehr Dortmund. Der Durchführung dieses EU-Projektes geht, so Brandstätter, "eine lange Geschichte" voraus. Im Mai 2000, als an der Montanuniversität die ScienceWeek abgehalten wurde, besuchte Professor Dr. Gernot Beer vom Institut für Baustatik der TU Graz den Leiter des Leobener CD-Labors und trat mit der Projektidee an Dr. Brandstätter heran. Weitere Bekannte und Freunde wurden angeschrieben, ein Workshop in Graz führte zu einem Projektantrag, den das Grazer Institut bei der EU einreichte. Der Antrag war erfolgreich und die Finanzierung ist nun fix. Über 2 Millionen Euro werden ab Oktober in die Umsetzung investiert. Im CD-Labor werden in den nächsten zweieinhalb Jahren rund 335.000 Euro für die Forschungsarbeit aufgewendet. Schwerpunkt von Wilhelm Brandstätter wird die Simulation der Rauchgasausbreitung sein.

"Kunst der Modellbildung"

Mit aufwendigen Simulationsverfahren wird "ähnlich wie bei Wetterprognosen" berechnet, was in einem Tunnel passiert, wenn zum Beispiel ein Tank platzt. Die Rechenmodelle beruhen auf grundlegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten wie Massen- und Impulsbilanzen, die in Form von Differentialgleichungen dargestellt werden. Die "Kunst der Modellbildung", so Brandstätter, besteht darin, komplexe physikalische und chemische Prozesse so abzubilden, daß sie ein möglichst detailgetreues Bild der Wirklichkeit ergeben und mit den heute vorhandenen Computern berechnet werden können. Entscheidend bei Tunnelbränden ist der "kritische Faktor Zeit". Die Flammen können sich mit bis zu 150 Metern pro Sekunde ausbreiten. Die Entscheidungen des Feuerwehrpersonals müssen also im wahrsten Sinn des Wortes blitzschnell fallen. Der Simulator "Virtual Fires" dient zur Übung des Verhaltens in Extremsituationen. Darüber hinaus wird die fertige Software die Überprüfung der Brandsicherheit von bestehenden und geplanten Tunnels ermöglichen.

Die Simulationen erlauben es, Experimente durchzuführen, wie sie in der Realität einfach nicht machbar sind. Einen Tunnel in Brand zu stecken, um die Sicherheitseinrichtungen zu überprüfen, ist eben nur sinnvoll mit Simulationen - also virtuell - möglich. Außerdem seien, meint Brandstätter, "verschiedene Szenarien darstellbar". Die Simulation als drittes wissenschaftliches Standbein wird generell immer bedeutsamer. Brandstätter: "Wie wir nun forschen können, ist erst durch die heutigen Rechnerleistungen möglich, Basis sind jedoch physikalische Gesetzmäßigkeiten, die seit mehreren hundert Jahren bekannt sind."

Dr. Wilhelm Brandstätter leitet seit Jänner 1999 das CD-Labor für Thermofluiddynamik an der Montanuniversität Leoben. Er studierte Verfahrenstechnik an der TU Graz, arbeitete fast 20 Jahre beim Grazer Motorenentwickler AVL List und habilitierte sich an der Montanuniversität. Mit dem CD-Labor betreut der Wissenschaftler neben dem Projekt "Virtual Fires" weitere größere Projekte, die sich z. B. der Weiterentwicklung von Abgasanlagen von Dieselmotoren, der Optimierung des Abkühlverhaltens von Stahlbrammen oder der Trocknung von Betonfertigteilen widmen. Insgesamt verfügt das Labor über ein Budget von jährlich ca. 730.000 Euro, das gänzlich aus Drittmitteln stammt. Das Leobener Labor ist eine von 19 derartigen Einrichtungen an Österreichs Universitäten, wobei die Montanuniversität gegenwärtig vier Labors beheimatet. CD-Labors werden von der österreichischen Christian-Doppler-Forschungsgesellschaft, einem gemeinnützigen Verein mit Mitgliedern aus Industrie, Wissenschaft und öffentlicher Hand, für die Laufzeit von sieben Jahren an den Universitäten eingerichtet. Ziel der Forschungsgesellschaft ist die "Förderung der Naturwissenschaften, der Technik und der Ökonomie sowie deren wirtschaftliche Umsetzung und Anwendung. Sie ermöglicht talentierten Wissenschaftern an renommierten Forschungsstätten, qualitativ hochwertige Forschung und Wissenstransfer, ausgerichtet auf die Wünsche und zum Vorteil der heimischen Industrie, zu leisten."

Weitere Infos:
Prof. Dr. Wilhelm Brandstätter, CD-Labor für Thermofluiddynamik an der Montanuniversität Leoben, Österreich, Tel. +43 3842 402-9940, Fax +43 3842 402-9942

Magister Thomas Winkler | idw
Weitere Informationen:
http://gcdw05.unileoben.ac.at/

Weitere Berichte zu: Labor Simulation Thermofluiddynamik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht „Fingerabdruck“ überführt Lebensmittelfälscher
29.11.2019 | Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)

nachricht Tätowierungen entfernen mit Laser und Ultraschall - Forschungsprojekt entwickelt neues Verfahren
27.11.2019 | Technische Hochschule Köln

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Im Focus: Developing a digital twin

University of Texas and MIT researchers create virtual UAVs that can predict vehicle health, enable autonomous decision-making

In the not too distant future, we can expect to see our skies filled with unmanned aerial vehicles (UAVs) delivering packages, maybe even people, from location...

Im Focus: Freiformflächen bis zu 80 Prozent schneller schlichten: Neue Werkzeuge und Algorithmen für die Fräsbearbeitung

Beim Schlichtfräsen komplexer Freiformflächen können Kreissegment- oder Tonnenfräswerkzeuge jetzt ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Werkzeugen mit Kugelkopf besser ausspielen: Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelte im Forschungsprojekt »FlexiMILL« gemeinsam mit vier Industriepartnern passende flexible Bearbeitungsstrategien und implementierte diese in eine CAM-Software. Auf diese Weise lassen sich große frei geformte Oberflächen nun bis zu 80 Prozent schneller bearbeiten.

Ziel im Projekt »FlexiMILL« war es, für die Bearbeitung mit Tonnenfräswerkzeugen nicht nur neue, verbesserte Werkzeuggeometrien zu entwickeln, sondern auch...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

Intelligente Transportbehälter als Basis für neue Services der Intralogistik

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vulkan „F“ ist der Ursprung der schwimmenden Steine

09.12.2019 | Geowissenschaften

Magnetschwebetrennung in der Drogenfahndung - Analyse illegaler Substanzen in Pulver durch magnetische Levitation

09.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Luftverschmutzung: IASS legt erstes Emissionsinventar für Nepal vor

09.12.2019 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics