Numerische Strömungssimulationen von Fließgewässern : Praxisanwendungen und zukünftige Entwicklungen

Im Bereich der Wasserbau-Ingenieurwissenschaften stellen hydrodynamische numerische Strömungssimulationen mittlerweile den Stand der Technik für die ein- und zweidimensionale Modellierung dar. Dementsprechend ist die reine 1D oder 2D Simulation von Fließgewässern sowie deren Kopplung auch tief in den Ingenieurbüros verankert und wird als standardmäßiges Tool für diverse Fragestellungen vom Hochwasserschutz bis hin zur Strömungsoptimierung herangezogen. Eine deutliche Ausnahme hingegen stellen noch immer dreidimensionale Strömungssimulationen dar. Aufgrund der komplexen Randbedingungen sowie der enormen Rechenkapazitäten obliegt die 3D Simulation zumeist noch immer den Hochschulen, Forschungseinrichtungen sowie ausgewiesenen Fachleuten, welche mit großem Zeitaufwand Modelle, z. B. zur detaillierten Bauwerksoptimierung, aufstellen. Doch im Laufe der Zeit erhalten auch diese Modelle Einzug in die praktische Anwendung und werden durch ausgebildete Ingenieure in den Büros sukzessiv etabliert. Ein weiterer Trend ist in der Simulation von Stofftransporten, z. B. Sedimente, Geschiebe oder Schadstoffe, auszumachen. Diesbezüglich erfolgte in den vergangenen Jahren eine stetige Anpassung und Erweiterung vorhandener Strömungssimulationsmodelle insbesondere im 2D Bereich. Hier kann erwartet werden, dass eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Modelle sowie die Einbeziehung in der praktischen Anwendung erfolgt.