Frau Dipl.-Ing.(FH) Marion Meinert

Sicherheitstechnik

Biografie

Kurzbiographie:

• Seit 2011 Promotion FB D – Bergische Universität Wuppertal, Promotionsstipendiatin FH Münster, Labor für Bauphysik
• 2008-2011 M.Sc. Brandschutz, FB D – Sicherheitstechnik, Bergische Universität Wuppertal
• 2010 Praktikum Forschungsstelle für Brandschutztechnik – KIT Karlsruhe
• 2011 Praktikum Mechartés Simulation Experts - Neu Delhi, Indien
• 2007-2008 Krämer-Evers GmbH& Co.KG – Ingenieurbüro für angewandte Bauphysik - Osnabrück
• 2003-2007 Dipl.-Ing. (FH) (Konstruktiver Ingenieurbau) FH Münster

Titel und Abstract des Dissertationsprojekts:

Strömungssimulation der Überdruckbelüftung eines Sicherheitstreppenraumes Betreuung: Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Wolfram Klingsch

Moderne Bauweisen, speziell Hochhäuser stellen die Ingenieure vor komplexe Herausforderungen. Im Bereich des Brandschutzes ist dies u.a. die sichere Evakuierung der Nutzer im Brandfall. Das Baurecht fordert in Gebäuden zwei voneinander unabhängige Rettungswege. Das heißt, dass Hochhäuser, in welchen die oberen Geschosse nicht mit Rettungsgerät der Feuerwehr evakuiert werden können, zwingend zwei Treppenräume haben müssen. Es ist jedoch zulässig anstelle der zwei Rettungswege einen einzigen Rettungsweg über einen Sicherheitstreppenraum auszubauen. Dies führt zu platzsparenden und wirtschaftlichen Lösungen.
Ein Sicherheitstreppenraum zeichnet sich dadurch aus, dass das Eindringen von Feuer und Rauch durch bauliche und technische Maßnahmen verhindert wird und dadurch ein sicherer Fluchtweg gewährleistet werden kann. Dies geschieht unter anderem über die Anordnung von Sicherheitsschleusen vor den Eingangstüren des Teppenraumes in Kombination mit einer Überdruckbelüftung.
Bei dieser Überdruckbelüftung wird durch einen Ventilator im Treppenraum ein kontrollierter Überdruck erzeugt, dadurch wird mehr Luftvolumen in den Raum hinein befördert als durch bauliche Leckagen austreten kann. Wird nun eine Tür geöffnet, strömt die überschüssige Luft aufgrund des Druckunterschieds aus dem Treppenraum in den Vorraum; der Eintritt von Rauch wird verhindert. Die zu erreichende Strömungsgeschwindigkeit ist ein Kriterium wonach die Überdruckbelüftung ausgelegt wird.
Die Auslegung des Systems ist jedoch sehr schwierig um ein konstantes Druckniveau über die Höhe zu erreichen.
Mit Hilfe von CFD-Methoden (Computational Fluid Dynamics) soll der Druckverlauf im Sicherheitstreppenraum simuliert werden und die Dimension der vorhandenen Druckunterschiede bestimmt werden. Zur Verwendung kommen das Brandsimulationsprogramm FDS (Fire Dynamics Simulator) sowie das Strömungsprogramm OpenFOAM. Durch den Vergleich der CFD-Modelle mit Versuchen im Rahmen einer Validierung soll die sichere Anwendung der numerischen Methoden belegt werden.
Auf einem sehr kleinen Maßstab werden bei den CFD-Modellen physikalische und chemische Grundgesetze in mathematischen Gleichungen ausgedrückt und so in Abhängigkeit von Ort und Zeit mit Hilfe von Computern gelöst. Die fundamentalen Erhaltungsgleichungen der Strömungsmechanik von Masse, Energie und Impuls, beschreiben über ein System von Differentialgleichungen die Strömungen in Fluiden und lösen diese approximativ.
Dass diese numerischen Simulationen erst seit ca. 15 bis 20 Jahren Anwendung finden liegt hauptsächlich daran, dass die Bereitstellung der dafür erforderlichen Rechnerkapazitäten erst seit kurzer Zeit wirtschaftlich für den planenden Ingenieur realisierbar geworden ist. Die theoretischen Grundlagen wurden jedoch schon sehr viel früher zu Anfang des vergangenen Jahrhunderts gelegt.
Vorteil der numerischen Simulation ist, dass exakte lokale Aussagen über Zusammenhänge gemacht werden können. Physikalische Experimente hingegen sind teurer und aufwändiger, aber geben dennoch nur einen begrenzten Einblick in den realen physikalischen Ablauf im Treppenraum.

Vortragstätigkeit:

• 2012 „Influence on different tunnel ventilation systems on the dispersion of heavy and light gases due to car accidents, 5th. International Symposium on Tunnel Safety and Security, New York
• 2011 Mastermodul “Anwendungsorientierter baulicher Brandschutz” – FH Münster

Publikationen:

• 2012 „Influence on different tunnel ventilation systems on the dispersion of heavy and light gases due to car accidents“, Proceedings - 5th. International Symposium on Tunnel Safety and Security, New York

Sonstige wissenschaftliche Aktivitäten/Mitgliedschaften:

• Vereinigung zur Förderung des deutschen Brandschutzes (vfdb)
• Ingenieurkammer Bau NRW

Sonstiges

M.Sc.