Unsere Leistungen

Sind exakte Optimierungen von RÜB, RKB usw. auch ohne Wasserbaulabor und In situ - Messungen möglich ?

Wir bieten Ihnen als eines der wenigen Büros in Baden - Württemberg die Simulation mittels Computational Fluid Dynamics, CFD. Im Zuge der Einführung der neuen DWA- A-102 rücken die Sedimentationseigenschaften von Regenklär- und überlaufbecken und der daraus resultierende Rückhalt von abfiltrierbaren Stoffen (AFS63) immer mehr in den Vordergrund. 

Durch die derzeit exakteste Nachbildung der tatsächlichen Fließvorgänge (wir nutzen die Software des Marktführers für wasserbauliche Fragestellungen) können i.d.R. enorme Kostenvorteile bei der Optimierung vorhandener  Mischwasserbauwerke erzielt werden. Die Genauigkeit der modelltechnischen Abbildung weicht dabei max. 10% von der  aus wasserbaulichen Modellversuchen bzw. aus der Praxis gewonnen Erkenntnissen ab (und ist aber gleichzeitig gegenüber Labor oder In situ Versuchen wesentlich wirtschaftlicher). 

Erhöhte Anforderungen bei der Einleitung in den Vorfluter, welche oft z.B. nur über große Investitionen wie Retentionsbodenfilter erreicht werden können, sind oft durch Optimierung der vorhandenen Anlagen vermeidbar oder können wesentlich kleiner ausfallen. Um dieses aber auch gegenüber der Behörde evident Nachweisen zu können, ist eine  CFD-Simulation unerlässlich. Wollen auch sie das Optimum aus ihren in Anschaffung und Unterhalt sehr teuren Anlagen herausholen und damit sowohl den Gewässerschutz signifikant verbessern als auch ihre Abwasserbeiträge nicht unnötig erhöhen, kommen sie gerne auf uns zu. Wir beraten seit vielen Jahren Kommunen und Abwasserverbände bei der Optimierung ihrer Anlagen.

Mit der Möglichkeit, mittels CFD-Simulation die tatsächlichen Fließvorgänge in ihrem vollem Umfang physikalisch korrekt erfassen zu können, werden erstmals Fragestellungen rund um z.B. Partikelströme, Absetzverhalten, tatsächlicher Einfluss von Einbauten und Beckengeometrien,  Beckenreinigung usw. darstell- und begreifbar. Auch kann z.B. gezeigt werden, wie viele Partikel von welcher Fraktion im Regenbecken bleiben und wie viele mit entlastet werden. Also der Nachweis des tatsächliche Wirkungsgrades Ihrer Anlage(n).

Unsere Philosophie folgt dabei immer dem gleichen Prinzip:

Eine gute Planung setzt echtes Wissen voraus.
Dieses Wissen können wir durch exakte Simulationen
im Vorfeld schaffen und daher den Planungserfolg
gegenüber empirischen oder durch trial & error gewonnenen
Ansätzen evident nachweisen. Das gibt ihnen die
notwendige Planungs- und Investitionssicherheit für Ihr
Projekt. Fehlinvestitionen werden damit sicher vermieden.
Echte Innovationen sogar dadurch erst möglich !

Profitieren auch sie von unserem know-how !

 

Anfragen zu CFD

Was sind und wozu dienen „Numerische Strömungssimulationen“ oder Computational Fluid Dynamics (CFD)

Sie wollen es genau wissen ?

Wir nutzen zur CFD-Simulationen Software, welche die umfassendste Modelbeschreibung mittels der Navier-Stokes-Gleichungen löst. Es handelt sich hierbei um ein System von nicht linearen partiellen Differentialgleichungen 2. Ordnung. Insbesondere sind auch Turbulenz und die hydrodynamische Grenzschicht enthalten, was zu höchsten Ansprüchen an Rechnerleistung, Speicher und die numerischen Verfahren führt. Daher simulieren wir auf extra für diese Zwecke bereitgestellten Hochleistungsrechnern.

Mit Einführung der DWA A-102 darf nun erstmals die Absetzwirkung in diversen Misch- und Regenwasserbauwerken angesetzt werden. Damit rückt die Eignung der Bauwerksgeometrie weit mehr in den Fokus als bisher, was sowohl Fluch (schlechte Konstruktion) als auch Segen (gute Konstruktion) sein kann. 

Es lässt sich aber konstatieren, dass nun darin sowohl ein sehr großes Optimierungs- und damit Einsparpotential für den Betreiber (schließlich sind die Meisten notwendigen Becken bereits gebaut) als auch gewaltige Rückhalte- und Umweltschutztechnische Aspekte stecken. Denn nur wenn z.B. ein Durchlaufbecken auch wirklich optimal sein Sedimentationspotential ausnutzt, kann die Vorflut auch effektiv vor Verschmutzungen geschützt werden.

Bisher mussten zur strömungs- und damit auch absetztechnischen Wirkung von z.T. auch komplexen Bauwerken aufwändige Versuche im Wasserbaulabor oder über Messungen am Bauwerk selbst durchgeführt werden. Einbauten zur Optimierung konnten oft nicht so nachgebaut oder simuliert werden, wie es eigentlich notwendig gewesen wäre (Stichwort Skalierung). 

Hier greift nun die Möglichkeit der CFD-Simulation, um die o.g. Optimierungen mit diesen zu berechnen. Das Wissen und die entsprechende Software (und damit auch die Erfahrungen mit dieser) gibt es seit gut 40 Jahren. Allerdings waren diese durch die o.g. enorme Rechnerleistung nur auf spezielle Institute und „einfache“ bzw. „kleine“ Fragestellungen beschränkt.

Mit der Entwicklung der Rechnerkapazität änderte sich dieses Schritt für Schritt. Heute sind wir in der Lage, komplexeste hydraulische Fragestellungen (wenn notwendig) mit einer enorm hohen Auflösung und damit auch Genauigkeit simulieren zu können.

Es ist also möglich z.B. die tatsächliche Sedimentationsleistung ihrer Bauwerke und deren Optimierung direkt simulieren zu können. Die Wirkung z.B. einer Tauchwand kann damit evident nachgewiesen und die optimale Einbaugeometrie sicher bestimmt werden.

Profitieren auch sie von Simulationstechniken auf dem Stand der Wissenschaft und prüfen sie die Wirkung ihrer geplanten Maßnahmen VOR dem
Einbau. Damit können Kosten, Umweltschäden und eine effiziente Planung garantiert und vor allem direkt nachgewiesen werden.