Multiphysikalische Wärmeinsel- und Windsimulationen für Städte | Multi-physics heat island and wind simulations for cities

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Wir führen hochmoderne Simulationen des atmosphärischen Windes (und optional multiphysikalische Simulationen einschließlich Sonneneinstrahlung und Verdunstung/Kondensation) mit hoher Auflösung und über große Flächen durch. Das heißt, wir können helfen herauszufinden, welchen Einfluss beispielsweise ein Bauvorhaben auf die Atmosphäre hat (Wind, Mikroklima) oder welche Orte in einem bestimmten Gebiet welchen Umweltbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Windgeschwindigkeit) ausgesetzt sind.

Dies ist für eine Vielzahl von Themen nützlich, von gesundheitlichen Auswirkungen über Lebensqualität, Flächenwidmung, Schadstoffausbreitung, Stromerzeugung (PV-Oberflächentemperatur, Windnutzung) bis hin zu Lebensqualität und – durch unsere zugänglichen, interaktiven 3D-Modelle – Bürgerbeteiligung für alle oben genannten Themen.

Je nach Größe des Simulationsgebietes können wir mehrere Quadratkilometer und Auflösungen bis in den Submeterbereich simulieren. Sowohl transiente (zeitlich veränderliche) als auch intransiente (zeitliche Mittelwerte-) Simulationen mit verschiedenen Algorithmen wie k-e, DES, LES und Besonderheiten wie synthetischen Wirbeln, Windradverwirbelungen, Evapotranspiration (Verdampfungskühlung), Sonneneinstrahlung und Reflexion, Feuchtigkeit und vieles mehr sind möglich.

Hier finden Sie einige Projektbeispiele: https://rheologic.net/3D/

Speziell für das städtische Umfeld können wir auch optimierte Flugwege für UAVs auf Basis von unseren berechneten 3D-Stadtwindfeldern ermitteln. Damit lassen sich beispielsweise für bestimmte UAV-Modelle maximale Reichweiten unter verschiedenen Wetterbedinungen ermitteln und Gebiete mit hohen Turbulenzen (etwa durch ungünstige Gebäudeausrichtung / Windrichtung) schon in der Routenplanung zu vermeiden.

Unser Hauptinteresse gilt kommerziellen Projekten, aber wir sind offen für gemeinsame Forschung und andere Formen der Zusammenarbeit.

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We do large, cutting-edge simulations of atmospheric wind (and optionally multi-physics simulations including solar radiation and evaporation/condensation) with high resolution and over large areas. That means we can help to figure out what influence for example a building project will have on the atmosphere (wind, microclimate) or which places in a given area will experience which environmental conditions (temperature, humidity, wind velocity).

This is useful for a variety of topics from health impact over quality of living, zoning (Flächenwidmung), pollutant dispersal, electricity production (PV surface temperature, wind harvesting) to quality of living and - through our accessible, interactive 3D Models - citizen participation for all of the above.

Depending on the overall domain size we can simulate several square kilometers and resolutions down to sub-meter range. Both, transient (simulation over time) and intransient (average) simulations with various algorithms k-e, DES, LES and special features like synthetic eddies, turbine wakes, evapotranspiration, humidity etc. are possible.

See here for some project examples: https://rheologic.net/3D/

Specifically for the urban environment we can also calculate multi-physics (solar radiation, evapotranspiration) and optimized flight paths for UAVs based on 3D urban wind fields. This is useful to determine the maximal flight distance for a given UAV model under different weather conditions or to avoid areas of high-turbulence (e.g. caused by unfavorable building-lineup / wind direction) already during flight planning.

Our main interest are commercial projects but we are open for joint research and other forms of cooperation.