Mit einer Lösung von Siemens PLM Software erzeugt HBI Haerter 3D-Touren durch verrauchte Gebäude in der virtuellen Realität.
Immer mehr Strassen werden unterirdisch gebaut – nicht nur im Gebirge, sondern auch in dicht besiedelten Gebieten. Für die Bereitstellung von Frischluft und die Abgasbeseitigung braucht es Lüftungssysteme und in Notfällen, etwa bei Unfall oder Brand, müssen die Menschen die Gefahrenzone verlassen können. Neben Fluchtwege-Leitsystemen ist dafür eine Gebäudekonstruktion erforderlich, die den Menschen durch entsprechende Luftzirkulation ermöglicht auch unter der Rauschschicht reine Luft zu atmen und die Notausgänge zu finden. «Die Lüftungsanlagen in Tunnels oder Stationsgebäuden sind extrem komplex», sagt Erwin Schnell, Projektleiter bei HBI Haerter. «Die Konstruktion kann nicht anhand von Prototypen überprüft und verbessert werden.» Erwin Schnell gehört zu den 25 Experten von HBI Haerter und ist auf Brand- und Rauchsimulationen spezialisiert. Zur Berechnung der Luftströme, welche durch Verkehrsbewegungen oder die Lüftungen hervorgerufen werden, sowie die mögliche Rauchausbreitung, verwenden die Simulationsexperten die Software Simcenter™ STAR-CCM+™. «Das gesamte Strömungsfeld wird durch eine entsprechende Anzahl einfach verbundener Volumensdurchflusselementen dargestellt», sagt Schnell. «Geschwindigkeiten und weitere skalare Grössen wie Temperatur oder Rauchkonzentration werden dabei für jedes einzelne Element berechnet.»
Einfach anpassbare Simulation
«In meinen Augen ist Simcenter STAR-CCM+ viel mehr als nur ein Stück Software», sagt Schnell. «Es ist ein Prozess, der sich einfach massgeschneidert an die gesamte Vielfalt kundenspezifischer Bedürfnisse anpassen lässt.» Dies wird noch verstärkt durch den eingebauten Design Manager, der Anwendern das Erstellen und automatische Überprüfen ganzer Konstruktionsfamilien ermöglicht – einschliesslich Prozessmanagement und Leistungsbewertung. Die Software ermöglicht den einfachen Zugriff auf sämtliche Operationen und kann über Parameter Netze automatisch neu berechnen. Aktuelle Versionen von Simcenter STAR-CCM+ können direkt mit der Software Teamcenter® verlinkt werden, um dort erzeugte Dateien zu importieren und exportieren. Ausserdem enthält die Software Werkzeuge, die Simulationsingenieuren helfen, sich auf das Modellieren von Funktionen zu konzentrieren, ohne bei der Geometrie zu sehr ins Detail gehen zu müssen. Ähnlich einfach ist das Vereinen verschiedener Aspekte in einer Multiphysiksimulation, um ein umfassendes Abbild des realen Verhaltens eines Produktes oder Szenarios zu erhalten.
Virtualität für reale Entscheidungen nutzen
Simcenter STAR-CCM+ bietet einen ständig steigenden Grad an Realismus. Dazu gehört die Nutzung von Virtual Reality (VR) Brillen als Mensch-Maschine-Schnittstelle. Die VR-Brillen ermöglichen den Anwendern in die Simulation einzutauchen, um zum Beispiel die Fluchtmöglichkeiten im Brandfall zu überprüfen. «Anwender können zur Visualisierung des Strömungsfeldes und der Rauch- und Temperaturschichten auf dem Bahnsteig masselose Partikel freisetzen», sagt Schnell. «Sie können völlig gefahrlos zu den nächstgelegenen Ausgängen gehen und überprüfen, ob die Fluchtwege rauchfrei sind.» Brandsachverständige können Schwachstellen an Orten analysieren, die in der Realität nicht zugänglich und in herkömmlicher Dokumentation nicht darstellbar sind. Auch Ämter und Versicherungen könnten schon bald auf dieser Basis in Form von Touren durch verrauchte Gebäude in der virtuellen Realität Baufreigaben erteilen.