Motivation

Der Einsatz der Brandausbreitungsmodellierung wird für Schienenfahrzeuge schon seit vielen Jahren in nationalen und internationalen Fahrzeugprojekten gefordert. Ziel dieser Modellierung ist die Ermittlung relevanter Bemessungsbrände, d.h. generalisierte Aussagen zum zeitlichen Verlauf der Wärmefreisetzungsrate für eine Vielzahl an festgelegten und idealisierten Szenarien zu erhalten. Diese Szenarien können sich vielfältig unterscheiden, dabei sind beispielsweise die Position, die Art der Zündquelle oder die Ventilation drei zentrale Aspekte solcher Untersuchungen. Hier wird ersichtlich, dass die komplexen physikalischen und chemischen Prozesse auf sehr unterschiedlichen Skalen ablaufen und bei der Berechnung mit Modellen ein Abbild diese Prozesse mit den vorliegenden Randbedingungen abgebildet werden muss. Insgesamt ist es so, dass sich aufgrund dieser Komplexität, der vereinfachten Modellierung, der oft unbekannten oder vereinfacht abgebildeten Randbedingungen und der fehlenden detaillierten Vorgaben an Anforderungen solcher Berechnungen, die Ergebnisse der Bemessungsbrände stark unterscheiden. Ein im Allgemeinen häufig eingesetztes CFD-Programm für diese Art der Berechnung ist der Fire Dynamics Simulator (FDS). Neben der Simulation der Brandausbreitung ist das Haupteinsatzgebiet dieses Werkzeugs, beispielsweise im baulichen Brandschutz, die Berechnung der Rauchausbreitung und Temperaturverteilung bei Gebäudebränden.