Numerische Simulation des Fußgängerkomforts im urbanen Umfeld.

Kompetenz zur Verbesserung des Fußgängerkomforts

In einer Welt, in der die Urbanisierung stetig wächst, ist es entscheidend, ein komfortables und nachhaltiges Außenumfeld sicherzustellen. Bei EOLIOS ermöglicht uns unsere Expertise in der Untersuchung von Luftströmungen und Thermik — die CFD (Computational Fluid Dynamics) —, dieser Herausforderung mit Präzision und Innovation zu begegnen.

Wir sind auf die Untersuchung von Luftströmungen und Thermik im Zusammenhang mit der Windsimulation spezialisiert. Unsere Expertise erlaubt es uns, unsere Kunden bei sämtlichen Fragestellungen der äußeren Aeraulik zu begleiten:

Was ist eine Fußgängerkomfortstudie bei EOLIOS?

Eine Fußgängerkomfortstudie ist eine eingehende Analyse, die darauf abzielt, die komplexe Wechselwirkung zwischen klimatischen Faktoren und architektonischen Infrastrukturen zu verstehen und zu verbessern. Bei EOLIOS verfolgen wir einen methodischen und innovativen Ansatz, um diese Studien durchzuführen, und integrieren dabei die neuesten technologischen Fortschritte der numerischen Simulation. Dank unserer Beherrschung der CFD sind wir in der Lage, virtuelle Umgebungen von bemerkenswerter Wirklichkeitstreue nachzubilden, die es erlauben, die Luftströmungen und die thermischen Austauschvorgänge, die den Komfort der Außenräume bestimmen, im Detail zu analysieren.

Analyse der klimatischen Bedingungen

Die Analyse der klimatischen Bedingungen spielt eine entscheidende Rolle bei der Konzeption und Gestaltung städtischer und architektonischer Räume. Sie ermöglicht es, die komplexen Wechselwirkungen zwischen den natürlichen Elementen und den gebauten Infrastrukturen vorwegzunehmen. Durch die Erfassung präziser Daten zu den lokalen Temperaturen können wir die thermischen Schwankungen im Laufe des Jahres und deren Auswirkungen auf den Komfort der Nutzer bewerten. Die Windgeschwindigkeiten sind ein weiterer wesentlicher Faktor: Sie beeinflussen nicht nur den Fußgängerkomfort, sondern auch die Ausbreitung von Schadstoffen und die natürliche Belüftung der Gebäude. Durch die Identifizierung der turbulenz- oder starkwindgefährdeten Zonen können wir die Wahl der Gebäudeanordnung, die Anordnung der Öffnungen oder die Gestaltung der Außenräume lenken.

Der Prozess beginnt mit der Erhebung detaillierter Umweltdaten: Temperaturen, Windgeschwindigkeiten und -richtungen, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung. Diese Daten speisen unsere CFD-Modelle, die präzise simulieren, wie die Luftströmungen mit den Gebäuden interagieren, wie sich die Wärme verteilt und wie die Feuchtigkeit den gefühlten Komfort beeinflusst. Dieser Ansatz erlaubt es, Annahmen zu minimieren und die Leistungsprognosen zu maximieren, was zuverlässige und verwertbare Ergebnisse gewährleistet.

Analyse der CFD-Daten und Empfehlungen

Sobald die Simulationen durchgeführt sind, analysieren unsere Experten die Ergebnisse sorgfältig: Luftströmungen, thermische Austauschvorgänge und Einfluss der verschiedenen städtischen Anlagen wie Türme, enge Straßen oder Grünflächen. Diese eingehende Analyse ermöglicht es, die Verbesserungspotenziale zu identifizieren und die Anordnung und Gestaltung der Infrastrukturen zu optimieren.

Auf Grundlage dieser Analysen erarbeiten wir spezifische und auf jedes Projekt zugeschnittene Empfehlungen, die darauf abzielen, das Wohlbefinden der Stadtbewohner zu verbessern. Diese Empfehlungen können die Reduzierung von Überhitzung, die Verbesserung der Luftzirkulation oder auch die Einführung nachhaltiger, auf Energieeffizienz ausgerichteter Lösungen umfassen. Unser Ziel ist es, maßgeschneiderte Lösungen zu liefern, die perfekt auf die Zwänge und Ambitionen jedes Projekts abgestimmt sind.

Warum diese Studien entscheidend sind

Komfort der Bewohner & Verringerung der Umweltbelastung

Im Kontext des Klimawandels und der zunehmenden Urbanisierung werden thermo-aeraulische Komfortstudien für Städte, die nachhaltig und resilient sein wollen, unverzichtbar. Sie ermöglichen es, den Komfort der Bewohner erheblich zu verbessern und zugleich die Umweltbelastung der Gestaltungen zu verringern. Durch ein feines Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Klima und Architektur können wir Räume gestalten, die zu jeder Jahreszeit angenehm bleiben.

Nachhaltige Lösungen für urbane Herausforderungen

Die städtischen Zentren stehen vor zahlreichen Herausforderungen: Wärmeinseln, Luftverschmutzung, Energiemanagement. Indem sie eine bessere Luftzirkulation fördern und die Abhängigkeit von künstlichen Heiz- und Kühlsystemen verringern, können Städte ihren CO₂-Fußabdruck senken und die Nutzung natürlicher Ressourcen wie Sonneneinstrahlung und lokale Winde optimieren.

Resiliente Städte planen

Die klimatischen Bedingungen, einschließlich extremer Ereignisse, bereits in den ersten Entwurfsphasen eines Projekts vorwegzunehmen, ermöglicht es, die Energiekosten zu senken, komfortablere Lebensräume zu schaffen und die Resilienz der Städte zu stärken. Diese Studien tragen so dazu bei, die Attraktivität und die Lebensqualität der städtischen Räume zu verbessern.

Ländliche Landschaftsgestaltung & Windwirkungen

In ländlichen Gebieten spielt der Wind eine entscheidende Rolle für den thermo-aeraulischen Komfort der Außenräume. Er beeinflusst die Ausbreitung von Schadstoffen, die Luftfeuchtigkeit und die gefühlte Temperatur. Anders als in städtischen Umgebungen, wo Gebäude Hindernisse bilden, ist die Luftzirkulation im ländlichen Raum im Allgemeinen freier, was sowohl vorteilhafte als auch nachteilige Wirkungen haben kann. Eine leichte Brise kann den Komfort verbessern, indem sie im Sommer die Verdunstung und Abkühlung fördert, doch starke Winde können im Winter die Windkühle verstärken und die Außenräume unangenehm machen.

Die CFD-Studien ermöglichen es, diese Wechselwirkungen zu modellieren, um die Landschaftsgestaltung zu optimieren. So kann etwa die strategische Anordnung von Hecken, Bäumen oder natürlichen Barrieren die Wirkung von Windböen verringern, ohne die natürliche Belüftung zu beeinträchtigen. Unsere Lösungen berücksichtigen die jahreszeitlichen Schwankungen und die Topographie des Geländes, um nachhaltige und angepasste Gestaltungen vorzuschlagen.

Windschutzwand — Komfort eines Platzes

Eine gut dimensionierte Windschutzwand kanalisiert die Strömung und schafft einen geschützten Bereich auf Nutzungshöhe, ohne störende Nachlaufturbulenzen stromabwärts zu erzeugen.

Luftbewegungen in der Stadt beherrschen

Der Wind im städtischen Umfeld ist ein komplexes und dynamisches Phänomen, das stark von der Gebäudedichte und der Anordnung der Straßen beeinflusst wird. Trifft er auf die Fassaden, prallt er ab, weicht um die Straßenecken aus und beschleunigt in den engen Korridoren, wodurch Tunneleffekte und unvorhersehbare Wirbel entstehen. Diese Luftbewegungen können lokale Mikroklimata erzeugen, die mitunter unangenehm oder gar gefährlich für die Fußgänger sind.

Vereinfachtes Schema der Windwirkungen in der Stadt

Diese Phänomene können bestimmte Zonen nahezu unbenutzbar machen: öffentliche Plätze, die zu windigen Korridoren werden, Gebäudeeingänge, die plötzlichen Böen ausgesetzt sind, oder auch unbenutzbare Terrassen. In manchen Fällen kann die Windkraft sogar die Unversehrtheit verglaster Flächen oder leichter Strukturen bedrohen.

Die CFD für innovative Lösungen

Unsere CFD-Studien kartieren die Windmuster präzise und identifizieren die Risikozonen. Anschließend entwerfen wir maßgeschneiderte Lösungen: Windschutzschirme, Veränderung der städtischen Geometrie, Integration von Bepflanzung. Diese Eingriffe verbessern den Fußgängerkomfort, verringern die Winderosion und optimieren das städtische Mikroklima, während sie sich harmonisch in die Landschaft einfügen.

Sicherheit gegenüber den windbedingten Risiken

Die Windkomfortstudien beschränken sich nicht auf den Aspekt des Wohlbefindens: Sie spielen auch eine wesentliche Rolle bei der Vorbeugung windbedingter Risiken, im städtischen wie im ländlichen Umfeld. Durch die Analyse der Dynamik der Luftströmungen rund um die Infrastrukturen identifizieren wir die Zonen, in denen die Windkraft eine Gefahr für die Stabilität von Radfahrern, Fußgängern oder gar Fahrzeugen wie Lastwagen darstellen könnte.

Auf Grundlage der identifizierten Risiken entwerfen wir angepasste Präventivlösungen: Anordnung strategischer Windschutzelemente, Veränderung der Gebäudeausrichtung oder Einführung pflanzlicher Strukturen. Unter Berücksichtigung langfristiger Klimaprognosen konzipiert, gewährleisten diese Maßnahmen eine dauerhafte Resilienz gegenüber den Unwägbarkeiten des Windes.

EOLIOS, strategischer Partner Ihrer urbanen Projekte

Bei EOLIOS macht uns unsere Expertise in der CFD angewandt auf den äußeren thermo-aeraulischen Komfort zu weit mehr als einem bloßen Dienstleister: Wir sind ein echter strategischer Partner für die Gestaltung resilienter, nachhaltiger und einladender Räume. Wir begleiten Städteplaner, Architekten und Projektentwickler in jeder Phase ihrer Projekte, von der ersten Analyse bis zur Umsetzung der Empfehlungen. Da jedes Projekt einzigartig ist, verpflichten wir uns, perfekt angepasste Lösungen für Ihre spezifischen Bedürfnisse zu liefern.

Know-how: Wirkungsstudie der Luftverschmutzung