Die Grundlage zur Programmerstellung sind die Erhaltungsgleichungen für Masse, Impuls und Energie. Dieses gekoppelte, partielle Differentialgleichungssystem kann nur numerisch gelöst werden. Das betrachtete Volumen wird hierzu in ein feines Gitternetz unterteilt. Für jedes dieser Kontrollvolumina werden die Erhaltungsgleichungen zeitabhängig berechnet. Der Rechenaufwand ist dabei erheblich, da durchaus 1 Mio Zellen oder mehr (bei feinem Gitter und kleinen Zeitschritten)berechnet werden müssen. Diese Lösungsmodelle nennt man auch Feldmodelle. Ein anderer Begriff ist Computational Fluid Dynamics (CFD). Die Rechentechnik setzt hier noch erhebliche Grenzen.

Das von uns benutzte Programm „Fire Dynamics Simulator“ FDS wurde vom National Institute of Standards and Technology – NIST entwickelt. Es beinhaltet ein komplexes Turbulenzmodell und Gleichungen der Verbrennungskinetik, so dass Brände und daraus induzierte Raumströmungen mit hinreichender Genauigkeit berechnet werden können. FDS berücksichtigt Wärmestrahlung, -konvektion und –leitung. Da die Berechnung eines Brandverlaufes äußerst kompliziert ist, wurden verschiedene Vereinfachungen und Annahmen im Programm getroffen. Der Anwender muss daher bei der Auswahl des Bemessungsbrandes über Kenntnisse der Verbrennungsreaktion und des zeitlichen Brandverlaufes besitzen. Falsche Eingangsparameter führen hier schnell zu unbrauchbaren Ergebnissen!

Das Programm darf daher nur von Anwendern mit entsprechenden Kenntnissen eingesetzt werden.


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