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7. November 2024

G5. Empfehlungen zum Vorgehen

Die letztendliche Verantwortung für die Qualitätssicherung liegt beim Anwender der Simulationssoftware. Er ist in der Verantwortung, ungeeignete Softwareauswahl oder unsachgemäße Anwendung im Sinne der VDI 6201 zu verhindern. Der Softwarehersteller muss seine Produkte und die integrierten Modelle verifizieren und anhand von Referenzbeispielen validieren. Der Anwender ist verpflichtet, vor der eigenständigen Nutzung eine grundlegende Validierung der Software hinsichtlich des spezifischen Anwendungsgebiets durchzuführen.

Werden die Ergebnisse einer CFD-Berechnung zur Dimensionierung verwendet, sind je nach Schadensfolgeklasse (CC) des Tragwerks oder Bauteils unterschiedliche Validierungsstufen gemäß den WTG-Richtlinien erforderlich.

Die Anwendung numerischer Verfahren (CFD) unterliegt den Anforderungen der EN 1990, die die Hinzuziehung von qualifizierten und erfahrenen Fachleuten vorschreibt. In der Regel wird eine mindestens dreijährige Erfahrung im Umgang mit den zu untersuchenden Tragwerkstypen und deren numerischen Simulation erwartet. Eine Netzabhängigkeitsanalyse ist zwingend erforderlich, wobei Referenzen zu vergleichbaren betriebsinternen Untersuchungen zulässig sind.

In der Praxis überwiegen RANS/URANS-Berechnungen, die erfahrenen Windingenieuren einen schnellen Überblick und wertvolle Ergänzungen zu Literaturwerten bieten. Mit RANS können jedoch erhebliche Abweichungen auftreten, wenn die berechneten mittleren Druckbeiwerte zur Abschätzung des Spitzendrucks auf Basis der äquivalenten Böe in den Normen verwendet werden. Dieser Ansatz wird zwar durch das Format der Windlastnormen nahegelegt, entspricht aber nicht der ursprünglichen Methodik zur Ermittlung dieser Werte.

Die Verwendung von komplexeren Modellen wie LES oder Des sorgt nicht automatisch für "richtige" Ergebnisse. Insbesondere die genaue Formulation der Anströmbedingungen stellt eine große Herausforderung dar und erfordert besondere Aufmerksamkeit und Spezialwissen.

Tabelle 8: Mögliche Anforderungen für die Validierung

Übergeordnetes Kapitel
SFK Strukturen (Beispiele) Empfehlung
4 ' Komplexe Geometrien oder Dynamik Validierung durch Tests in spezialisierten Windkanälen, Variantenstudien
3 ' Schlanke Brücken, Hochhäuser Validierung durch einen Windkanalversuch
2 ' Bauwerke von mittlerer Bedeutung Plausibilitätskontrolle durch einen unabhängigen Experten, z. B. einen erfahrenen Statiker
1 ' Kleinere Strukturen, bei denen ein Versagen unwahrscheinlich ist Vergleich