In Ingolstadt sind stündliche Messungen der Windgeschwindigkeit und -richtung über mehrere Jahrzehnte von einer nahe gelegenen DWD-Wetterstation verfügbar. Aus diesen Daten wurden repräsentative Windstatistiken abgeleitet und als Anströmungsrandbedingung für eine neutrale atmosphärische Grenzschichtsimulation mit dem LES-Modus (Large Eddy Simulation) der PALM-4U-Software verwendet.
Ziel der Simulationen war es, die Flugbedingungen eines eVTOL-Flugzeugs (electric Vertical Take-Off and Landing) beim Start und bei der Landung auf dem geplanten Vertiport-Standort, dem Dach des Ingolstädter Hauptbahnhofs, qualitativ abzuschätzen. Turbulenzkriterien wie die turbulente kinetische Energie (TKE) und der vertikale turbulente Impulsfluss der Strömung wurden in der Grenzschicht und entlang drei möglicher Flugbahnen bewertet. Auch die Strömungsmomente am Flugzeug selbst, d. h. Nick-, Roll- und Giermomente, wurden geschätzt.
Insgesamt wurden in den Ergebnissen typische mechanische Luftströmungsstrukturen beobachtet. Wirbelschleppen und zirkulierende Strömungen konnten hinter Gebäuden festgestellt werden, Turbulenzen traten hauptsächlich in der Nähe von Gebäuden und Kanten auf, allerdings nur in den untersten 50-60 m. Abgesehen von möglichen konvektiven Luftbewegungen (die im Rahmen dieses Projekts nicht simuliert wurden) bewegten sich wenig bis gar keine turbulenten Strukturen nach oben, so dass die Flugbedingungen bei neutralen atmosphärischen Bedingungen nach Erreichen dieser Höhe als »sicher« eingestuft werden konnten.
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
