CFD-Modellierung des Aerosoltransports in Innenräumen auf Grundlage experimenteller Lagrangescher Particle Tracking Messungen zur Vorhersage des Luft-Übertragungsrisikos von SARS-CoV-2

• Antragsteller: Professor Dr. Marc Avila Canellas; Professor Dr. Andreas Schröder
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469077966

Neue Erkenntnisse belegen, dass die Übertragung von SARS-CoV-2 vorwiegend in Innenräumen stattfindet und dabei die Übertragung über Aerosolpartikel ein wichtige Rolle spielt. Zudem können kleinere Aerosolpartikel direkt die Lunge infizieren, wodurch schwerste Verläufe von COVID-19 ausgelöst werden können. Zur Bekämpfung der aktuellen und Prävention zukünftiger Pandemien ist daher ein genaues Verständnis des Aerosoltransports in Innenräumen unabdingbar. Dessen hochkomplexe Dynamik erschwert jedoch eine Modellierung und Untersuchung. Innerhalb dieses Projektes beabsichtigen wir, rechentechnisch kostengünstige, allgemein zugängliche CFD-Ansätze für den Aerosoltransport in Innenräumen zu testen und zu validieren. Zum einen werden wir die wichtigsten Aspekte des Transports und der Ansammlung von Aerosolen in solchen Umgebungen identifizieren, indem wir unseren einzigartigen, hochaufgelösten experimentellen Datensatz auswerten. Zum anderen werden wir den Aerosoltransport mit Hilfe instationärer Simulationen modellieren, um zu beurteilen, ob die wichtigsten Aerosoltransport- und Akkumulationsprozesse akzeptabel reproduziert werden können. Durch die Verbindung beider Ansätze, werden wir Validierungs- und Parametrisierungsrichtlinien für zukünftige Design- und Modellierungsbemühungen bereit stellen. Dies wird der weltweiten Forschungsgemeinschaft helfen, Lüftungs- und Raumlufthygienekonzepte schnell anzupassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen