Raumklima
Gudrun hat sich auf den Weg an ihre Alma Mater nach Dresden gemacht, um mit einem ehemaligen Kommilitonen zu sprechen, der dort als Diplom-Mathematiker schon seit 30 Jahren unter Ingenieuren Str\xf6mungssimulation betreibt. Markus R\xf6sler hat von 1982-87 an der TU Dresden Mathematik studiert. Im Industriepraktikum im Rahmen des Studiums kam er in Ber\xfchrung mit der damaligen Sektion Energieumwandlung und stieg dort f\xfcr drei Monate in die Str\xf6mungssimulation ein. Nach dem Studium wechselte er dauerhaft auf eine Stelle im Institut f\xfcr Sr\xf6mungsmechanik in der damaligen Sektion Energieumwandlung, promovierte zum Dr.-Ing. und arbeitet seitdem neben der Lehre f\xfcr Maschinenbauer an Projekten mit, die Str\xf6mungen in Geb\xe4uden und in R\xe4umen besser vorhersagen und analysieren zu k\xf6nnen. Inzwischen an der Fakult\xe4t Maschinenwesen, Professur f\xfcr Geb\xe4udeenergietechnik und W\xe4rmeversorgung. Gudrun und Markus teilen die Faszination f\xfcr Str\xf6mungen, die fast schon philosophisch tief greift sowohl in der Beschreibung der Beobachtungen als auch im Verst\xe4ndnis der Ph\xe4nomenologie. Das Tagesgesch\xe4ft in Markus' Alltag an der TU Dresden sind die Erforschung der Wirkung von Str\xf6mung im Raum auf Energiebedarf und thermische Behaglichkeit. Das erfolgt einerseits in konkreten Projekten - andererseits aber auch in grundlegenden \xdcberlegungen f\xfcr Situationen in Typenr\xe4umen in typischen Situationen. So entstand bereits ein Katalog, in dem sich Aussagen finden lassen, wie gebaut oder umgebaut werden kann, um die Energie effektiver zu nutzen. Ein Problem in der numerischen Simulation ist, dass die Str\xf6mung in Innenr\xe4umen in der Regel eine nicht vollst\xe4ndig ausgebildete turbulente Str\xf6mung ist. D.h. die Modellgleichungen sind jeweils - optimistisch ausgedr\xfcckt - im Grenzfall der G\xfcltigkeit, da es weder laminar noch wirklich voll turbulent str\xf6mt. Die geometrische Aufl\xf6sung ist dabei auch ganz kritisch. In einem Plattenheizk\xf6rper muss beispielsweise die genaue Luftstr\xf6mung um den Heizk\xf6rper mit all seinen Lamellen ber\xfccksichtigt werden. Au\xdferdem die Wasserstr\xf6mung im Heizk\xf6rper. Die Str\xf6mungen werden in der Arbeitsgruppe in der Regel mit einer Reynolds-Mittelung der Navier-Stokes Gleichungen gerechnet, die mit geeigneten Turbulenzmodellen gekoppelt wird. Hier ergibt sich jedoch in der Regel ein Schlie\xdfungsproblem, d.h. es gibt zu wenige Gleichungen f\xfcr die Zahl der Variablen. Diese L\xfccke wird mit gew\xe4hlten Parametern, die auf Messungen beruhen, geschlossen. Alle Rechnungen sollten etwa in Echtzeit erfolgen. Daf\xfcr sind die eben genannten Methoden gut geeignet. Andererseits werden immer genauere Rechnungen n\xf6tig, die mit den bisher genutzten Mittelungen nicht m\xf6glich sind. Daf\xfcr arbeiten sich Markus und seine Kollegen in neue Methoden ein - wie z.B. Lattice Boltzmann Modelle. Aber es ist noch sehr schwierig, mit diesen neuen und genaueren Methoden die geforderten Rechengeschwindigkeiten zu erreichen. Ein konkretes Beispiel aus der aktuellen Arbeit sind Simulationen f\xfcr Dialyser\xe4ume. (...)