CFD-Simulation

Die CFD-Simulation (strömungsnahe Berechnung) unterstützt im Bergbau die Planung und Optimierung der Bewetterung, indem sie Volumenstromverteilung, statischen Druck und lokale Geschwindigkeitsfelder sichtbar macht. So lassen sich Engstellen, ungünstige Umlenkungen und Wirbelbildung früh erkennen und konstruktiv vermeiden. Ziel ist eine belastbare, energieeffiziente und normgerechte Luftführung, die Abnahme und Betrieb dauerhaft absichert.

In der Modellbildung werden Geometrien von Schächten, Strecken, Abzweigen, Filtern und Wärmestufen realitätsnah abgebildet. Besonderes Augenmerk gilt Ein- und Austrittsbereichen der Ventilatoren, da Einlaufkollektoren und Diffusoren maßgeblich über Eintrittsverluste und Druckrückgewinnung entscheiden. Varianten mit unterschiedlichen Radien, Übergängen und Klappenstellungen zeigen, wie sich Strömung, Druckverlust und Akustik verändern und welche Gestaltparameter den größten Einfluss besitzen.

Die Simulationsergebnisse fließen in die Netzberechnung ein, um Betriebspunkte, Reservekorridore und Regelparameter abzusichern. Im Regelkonzept werden Frequenzumrichter, Druckregelung und die Position von Messstellen so abgestimmt, dass der Leitungsdruck stabil bleibt und Drosselverluste entfallen. Durch gezielte Entschärfung von Umlenkungen und Querschnittssprüngen lässt sich die Strukturgeräuschabstrahlung reduzieren; dies erleichtert die Einhaltung von Grenzwerten in personenbelegten Zonen.

Für die Validierung werden Messfahrten mit Druck-, Mengen- und Differenzdruck-Protokollen herangezogen; Abweichungen führen zu iterativen Anpassungen von Geometrie, Regelung oder Sollwerten. Dokumentierte CFD-Befunde bilden zusammen mit Monitoringdaten eine belastbare Grundlage für Abnahme, Audit und spätere Modernisierungen. Damit wird die CFD-Simulation zum wirkungsvollen Werkzeug, um eine energieeffiziente, leise und normgerechte Bewetterung im gesamten Lebenszyklus zu gewährleisten.