Computational Civil Engineering (CCE)

Der Lehrstuhl Computational Civil Engineering beschäftigt sich hauptsächlich mit der Erforschung und Entwicklung neuer computergestützter Modelle. Im Zentrum der Anwendung steht hier die Brand- und Rauchausbreitung in Gebäuden.

Die Forschung erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der Abteilung Fire Dynamics am Forschungszentrum Jülich.

In der Lehre fokussieren wir uns auf die Informatik und Numerik. Die von uns angebotenen Hauptvorlesungen sind Ingenieurinformatik und Numerische Brandsimulationen. Zusätzlich dazu bieten wir regelmäßig Workshops zu den Themen Datenanalyse und Raspberry Pi an.

Die von uns entwickelten und eingesetzten Simulationsmodelle beruhen meist auf der numerische Strömungsdynamik (CFD, engl. computational fluid dynamics). Hinzu kommten genetische Optimierungsalgorithmen und Bildverarbeitungsmethoden. Allen gemein ist der Einsatz von Parallelrechnern, wie z.B. dem Supercomputer JURECA am Forschungszentrum Jülich.

Fig. 1 JURECA Supercomputer, Bildquelle: Forschungszentrum Jülich

Zu unseren Forschungsaktivitäten zählt zum Einen der Einsatz und Weiterentwicklung von FDS (Fire Dynamics Simulator), welches genutzten werden kann zur Berechnung der Rauch- und Brandausbreitung in Gebäuden. Zum Anderen die Entwicklung neuer Simulationswerkzeuge. Dazu zählt beispielsweise die Simulationssoftware ARTSS (Accelerator-based Real-Time Smoke Simulator) oder PROPTI.

Simulation von Bränden in einer U-Bahnstation (ORPHEUS project) mit der Software FDS

Simulation eines Flüssigkeitsbrandes mit der Software OpenFoam

Selbstkonsistente Simulation der Brandausbreitung entlang einer Kabeltrasse. Berechnet mit FDS.