Ein Ansatz zur Modellierung von Vegetation für Gebäude- und Umweltaerodynamische Windkanaluntersuchungen

Modellbäume für gebäude- und umweltaerodynamische Windkanaluntersuchungen wurden nach einem speziellen Modellierungsansatz, der eine Realisierung verschiedener Kronenpo-rositäten erlaubt, hergestellt. Ziel war es, die Auswirkungen der Porosität auf den Strö-mungswiderstand und das Geschwindigkeitsfeld der Um- bzw. Nachlaufströmung zu unter-suchen und die aerodynamischen Eigenschaften realer Bäume nachzubilden.
Die Ergebnisse der Widerstands- und Geschwindigkeitsmessungen zeigen keine ausgepräg-ten Abhängigkeiten vom Kronenporositätsgrad. Die Widerstandskoeffizienten der Modell-bäume sind denen von Naturbäumen bei Windgeschwindigkeiten unter 10 m/s vergleichbar. Sämtliche Strömungsgrößen der Nachlaufgebiete besitzen die typischen Charakteristiken durchströmter poröser Körper mit im Vergleich zu nicht-porösen Strukturen weiter stromab ausgedehnten Nachlaufgebieten.
Die Ergebnisse legen den Widerstandsbeiwert als eine grundlegend bestimmende Ähnlich-keitszahl für die kleinskalige strömungsmechanische Modellierung nahe. Der Modellierungs-ansatz zeigt sich geeignet, poröse Vegetationsstrukturen wie Bäume oder Sträucher für den Einsatz in gebäude- und umweltaerodynamischen Windkanaluntersuchungen nachzubilden, sofern keine Starkwindsituationen vorliegen. ... mehrBeispiele hierfür sind Untersuchungen zum Windkomfort, zur Schadstoffausbreitung und Deposition luftgetragener Partikel, zur Ausbrei-tung von Waldbränden sowie zu Austauschprozessen skalarer Größen wie Feuchte, Wärme und biogenen Emissionen zwischen Waldbeständen und der Atmosphäre.