In den letzten Jahren bis Jahrzehnten wurden zahlreiche ingenieurmäßige Verfahren, Methoden und Modelle entwickelt, welche das gemeinsame Ziel haben einen Brand und dessen Auswirkungen beschreiben zu können und somit auch vorhersagbar zu machen. Eines dieser Verfahren ist die Simulation eines Brandereignisses mittels EDV gestützter Simulationsmodelle. Mit genau diesen Simulationsmodellen beschäftigt sich unser Ingenieurbüro, wobei grundsätzlich zwischen zwei Modellarten unterschieden wird, nämlich Zonenmodelle und Feldmodelle. Beiden Brandsimulationsmodellen liegen die technischen und wissenschaftlichen Erkenntnise der Strömungsmechanik und Thermodynamik zugrunde.

Der wesentliche Unterschied ist, dass bei Zonenmodelle der Raum üblicherweise in zwei Zonen unterteilt wird, in welchen homogene Zustände angenommen werden. In definierbaren Zeitschritten werden dann innerhalb dieser beiden Volumina die Energie- und Massenbilanzen aufgestellt und berechnet. Je nach Modell können auch Räume aneinandergefügt werden bzw. können die Auswirkungen von Flammen und Feuerplume beschrieben werden. Zonenmodelle sind nur für einfachere Geometrien geeignet und erlauben keine Aussagen zu lokalen Bedingungen. Der Vorteil der Zonenmodelle liegt in der kurzen Rechenzeit.

Bei Feldmodellen wird das zu betrachtende Volumen in beliebig kleine Zonen (Zellen) unterteilt. Innerhalb dieser Zellen werden homogene Zustände angenommen und es wird die Interaktion zwischen den Zellen nach Differentialgleichungssystemen der Strömungsmechanik (Navier-Stokes-Gleichungen) bzw. den Kontinuitätsbedingungen der Massen und Energieerhaltung berechnet. Optimalerweise sind die Zellen und die Zeitinkremente unendlich klein, in der Praxis ist die Zellenanzahl auf einige Millionen Zellen beschränkt. Üblicherweise wird dieses Simulationsverfahren als Computational Fluid Dynamics ("CFD") bezeichnet. Der Vorteil der Feldmodelle ist einerseits, dass auch komplexe Geometrien sehr detailliert modelliert werden können und eine Vielzahl an Auswertungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen. Feldmodelle bilden ein Brandszenario am realistischsten ab wobei allerdings auch der Modellierungs- und Rechenaufwand wesentlich größer ist als bei Zonenmodellen.

Wir führen unsere Brandsimulationen mit dem Feldmodell "Fire Dynamics Simulator" (FDS) vom National Institute of Standards and Technology (NIST) durch. Diese Software ist das weltweit am häufigsten verwendete CFD Brandsimulationsmodell und wurde bereits anhand einer Vielzahl an Realbränden verifiziert. 

In den letzten Jahre wurde der Nachweis der Schutzzielerfüllung mit ingenieurmäßigen Methoden in vielen Gesetzen, Richtlinien und Regelwerken verankert und hat sich somit auch bei den zuständigen Behörden und Sachverständigen etabliert. 
D.h. wenn entsprechend verifizierte und validierte Modelle fachgerecht angewendet werden, so kann mit einem ingenieurmäßigen Nachweisverfahren ein Abweichen von präskriptiven Brandschutzmaßnahmen begründet werden.
Wichtig ist, dass der Nachweis mit ingenieurmäßigen Methoden jedenfalls im Vorfeld mit den vorschreibenden Behörden und Institutionen abgestimmt wird. Gegebenenfalls ist ein Prüfgutachten einer unabhängigen Stelle über die ordnungsgemäße Ausführung des Simulationsnachweises erforderlich. Unser Ingenieurbüro hat diesbezüglich schon mehrmals Prüfgutachten im behördlichen Auftrag ausgefertigt.

Das Simulationsmodell folgt den chemisch physikalischen Gesetzmäßigkeiten und liefert realitätsnahe Ergebnisse. Als verantwortungsvoller Planer obliegt es uns nur Eingangsparameter zu verwenden, welche entsprechend nachvollziehbar und belegbar sind. Grundlagen sind hierbei der Leitfaden für Ingenieurmethoden im Brandschutz, die DIN 18009-1, VDI 6019, Brandversuche, usw.. Es zeigt sich jedoch gelegentlich, dass das vom Brandschutzplaner angedachte Konzept nicht das erwartete Ergebnis liefert. In diesem Fall adaptieren wir mit Ihnen gemeinsam das Projekt so, dass eine positive Nachweisführung möglich ist.