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Rechnerische Brandsimulation - Möglichkeiten und Grenzen

Steinert, C.

Rechnerische Brandsimulationsmodelle sollen umfassende und ganzheitliche Brandschutzkonzepte entwickeln helfen, leiden aber häufig unter mangelnder Akzeptanz. Aus diesem Grund werden die Fragen untersucht, was diese Modelle überhaupt leisten können, welche Typen für welche Anwendungen geeignet sind, welche Einflußgrößen hineinspielen und wie die Werte abgesichtert sind, wie man die Ergebnisse richtig interpretiert und wer über die Kompetenz für den Umgang mit den Modellen verfügt. Wesentliche Voraussetzung für das Verständnis ist die Erkenntnis, daß jedes mathematische Modell eine vereinfachte, auf Teilphänomene reduzierte und näherungsweise Darstellung realer Abläufe darstellt. Daher kann es nur aussagekräftige Ergebnisse bieten, wenn die Vorgaben dieser konkreten Vereinfachung entsprechen. Rechnerische Brandschutzmodelle sind Postflashover-1-Raum-(Ein-Zonen-)Modelle, die für das gesamte Gasvolumen zur Ermittlung der Heißgaskonzentrationen und der Luftmassenströme in der Vollbrandphase eingesetzt werden, Ein- oder Mehrraum-Zonenmodelle, die Heiß- und Kaltluftschicht unterscheiden und die ausgetauschten Massenströme über die gesamte Branddauer betrachten, sowie Feldmodelle für komplexe Raumgeometrien, die detailliertere Informationen über einzelne Raumabschnitte liefern. Da jedes Modell andere Ergebnisse liefert, kann durch die Wahl des jeweiligen Extremwertes eine thermische Bauteilbelastung auf der sicheren Seite definiert werden. Voraussetzung bei der Bewertung ist, daß der Anwender über ausreichende physikalische Grundkenntnisse und Erfahrungen mit tatsächlichen Brandphänomenen verfügt, um Plausibilitäten nachprüfen zu können. Zudem sollte er umfangreiche Parameterstudien mit dem Modell durchgeführt und Vergleichsrechnungen mit verschiedenen Modellen vorgenommen haben, und sich ständig mit aktuellen Veröffentlichungen auf dem Laufenden halten. Mit derartiger Kompetenz ist es auch möglich, die Vorgehensweise bei den zuständigen Behördenvertretern plausibel und nachvollziehbar zu machen und so die Akzeptanz zu erhöhen.