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Max Bernd Schott

Thema Diplomarbeit:  
Modellierung und Simulation des  Fahrgastraumes eines Fahrzeugs des  Schienenpersonennahverkehrs als thermodynamisches Raummodell mit besonderem Fokus auf die Wärmestrahlung

Auch in öffentlichen Verkehrsmitteln wird die Klimatisierung immer mehr als Selbstverständlichkeit betrachtet. Dies wirkt sich nicht nur auf die Konstruktion und den Betrieb der Fahrzeuge aus, sondern beeinflusst den Energieverbrauch und damit die Betriebskosten sowie die Umweltbilanz maßgeblich. Im Zusammenhang mit alternativen Antrieben verschärft sich diese Problematik abermals.  Aus diesem Widerspruch heraus erwächst die Motivation, die gewünschte thermische Behaglichkeit  im Fahrzeug mit möglichst geringem Energieauf- wand zu erzielen. Hierzu hat die Diplomarbeit mit einem klimatechnischen Simulationsmodell des Fahrgastraumes einen wichtigen Beitrag geliefert.  
Zunächst war zu untersuchen, ob sich einschlägige Modelle wie z. B. die bekannte Norm DIN EN ISO 7730 auch zur Bewertung der thermischen Behaglichkeit in Schienenfahrzeugen eignen. Für die Entwicklung des raumklimatischen  Simulationsmodells wurden zwei mögliche Modellansätze miteinander verglichen, wobei sich das dynamische Raummodell nach Glück als ungeeignet erwies. Die weiteren Untersuchungen konzentrierten sich somit auf eine thermisch gekoppelte CFD-Simulation. Hierzu war neben einer Vereinfachung der Fahrzeuggeometrie die Definition geeigneter Modellvarianten und repräsentativer Szenarien erforderlich. Dies führte u. a. zu interessanten Einblicken in fahrzeugtechnische Normative, die mit den gebäudetechnischen Regularien verglichen wurden.  
Nach absolvierter Modellentwicklung  erfolgten  Verifizierungsrechnungen anhand konventionell klimatisierter Fahrzeuge. Besonders aufschlussreich waren erste Simulationsrechnungen unter Einbeziehung moderner Klimatisierungskonzepte wie z.B.  thermisch aktivierter Flächen. Damit liegt nunmehr ein leistungsstarkes Werkzeug für die systematische Untersuchung und Bewertung neuartiger Klimatisierungsansätze in Schienenfahrzeugen vor.