Digitale Planung einer leistungsfähigen Belüftungsanlage im neuen Reinraum

Mithilfe der CFD-Strömungssimulation lassen sich Luftströme präzise erfassen, abbilden, analysieren und optimieren. „Unternehmen und Lüftungsplaner ersparen sich damit kostspielige Experimente oder böse Überraschungen“, so Teodora Vatahska, Geschäftsführerin der HTCO GmbH. Dank einer Strömungssimulation kann die Funktionalität einer Belüftung schon im Planungsstadium nachgewiesen werden. Gegenüber Behörden kann mit ihrer Hilfe auch die Erfüllung vorhandener Bestimmungen und Vorschriften in Bezug auf Luftreinheit und Arbeitsschutz nachgewiesen werden.

Für die Strömungssimulation wurde im ersten Schritt eine 3D-Modellierung der Laborräume anhand von Bauplänen erstellt, in die alle relevanten Raumkomponenten sowie Wärmequellen und -senken wie Möbel, Sicherheitswerkbänke und die Menschen mit einbezogen wurde. Anschließend erfolgte eine transiente temperaturabhängige Strömungssimulation zur Analyse der Luftströmung und des Luftaustausches. Die Auswertung der Simulation ergab die genaue Erholungszeit des Luftaustausches. Die Visualisierung der Strömungs- und Wärmeverteilung half weiterhin die Qualität der Lüftung im Bezug auf Gleichmäßigkeit und Zugerscheinungen zu bewerten.

Die Strömungssimulation ermöglicht sowohl bei Sanierung als auch im Neubau eine vorausschauende und energieeffiziente Lüftungsplanung. Verschiedene Planungsvarianten lassen sich auf diese Weise mit geringem Aufwand virtuell durchspielen, um eine optimale Ausrichtung der Komponenten zu finden und Überdimensionierungen zu Vermeiden. Denn für viele spezialisierten Räume fehlen im Regelwerk der Lüftungsplanung genaue Angaben. Mittels individuelle Lüftungsplanung unterstütz durch CFD-Simulation konnte in einem Pharmalabor die Luftwechselrate von 25-fach gem. allgemeiner Empfehlung im Regelwerk auf 10-fach reduziert werden. Dies ermöglichte eine enorme Energieeffizienzsteigerung und erhebliche Reduktionen der Investitions- und Betriebskosten.