Amerikanische Wissenschaftler haben auf der Internationalen Konferenz für Windingenieurwesen ein neues Computermodell vorgestellt, das die Dynamik von Wirbelstürmen mit bisher unerreichter Präzission berechnet. In dem Programm kann ein Wirbelsturm an einem vorgegebenen Ort in einem Häuserblock gestartet werden. Der Computer berechnet dann nicht nur den wahrscheinlichen Verlauf des Sturms, sondern auch die beim Zusammenprall mit einem Haus auftretenden Kräfte. Die Forscher hoffen, auf diese Weise neue Designkriterien für den Bau stabilerer Häuser zu finden.
Das von Panneer Selvam von der Universität von Arkansas und seinen Kollegen entwickelte Programm simuliert einen Wirbelsturm unter Berücksichtung einer Vielzahl von Parametern ? etwa der vertikalen Verteilung der Windgeschwindigkeit, der Turbulenz, sowie der Viskosität der Windströmungen. Dank eines neuartiger Algorithmus und sehr leistungsfähigen Computern modelliert das Programm daher Wirbelstürme sehr viel realistischer als bisherige Versuche.
Selvam hat durch seine Simulationen herausgefunden, dass die Kraft, die ein Wirbelsturm beim Aufprall auf ein Haus ausübt, wahrlich gewaltig ist. Sie kann um das Zehnfache des Eigengewichts des Haus betragen und ist zu allem Überfluss immer nach oben gerichtet. Dies hängt damit zusammen, dass die zirkulierenden Luftströme eines Wirbelsturms ein Ausweichen des Sturms um das Haus herum verhindern. Bei herkömmlichen Winden hingegen ist dies möglich, so dass Gebäudeschäden oft begrenzt bleiben.
In weiteren Simulationen wollen die Forscher auch die oftmals chaotisch anmutende Bewegung eines Tornados durch einen Stadtteil simulieren. So soll unter anderem geklärt werden, wieso die Stürme oftmals ihre Richtung um 90 Grad ändern und so großflächige Schäden anrichten.
Tornados haben im Mai dieses Jahres in den Vereinigten Staaten innerhalb von zehn Tagen einen Schaden von etwa 2,2 Milliarden US-Dollar angerichtet. Um derartig horrenden Kosten vorzubeugen, wollen die Forscher die Ergebnisse ihrer Simulationen zum Design stabilerer Häuser einsetzen, die dann bevorzugt in Risikogebieten gebaut werden könnten.
Stefan Maier
