Angewandte Naturwissenschaften, Energie-und Gebäudetechnik Prof. Dr.-Ing. Hermann Knaus

Lehre

• Technische Mechanik
• Wärmelehre
• Qualitätsmanagement

Forschung

• Virtuelle Produktentwicklung (CFD, FEM)
• Virtuelle Standortsuche für Windkraftanlagen

Leiter Institut für Angewandte Strömungssimulation (IAS) (https://www.hs-esslingen.de/forschung/forschungsbereiche/forschungsbereiche/ias-institut-fuer-angewandte-stroemungssimulation)

Sprecher der Hochschule Esslingen im Windforschungsverbund WindForS (www.windfors.de)

Akademische Ausbildung

2000                Universität Stuttgart, Fakultät Energietechnik: Promotion zum Thema „Numerische Simulation von reagierenden turbulenten Zweiphasenströmungen  in industriellen Feuerungen mit komplexen Geometrien“

1994                Universität Stuttgart: Diplom Maschinenbau

Wissenschaftliche und berufliche Laufbahn

seit 2012         Hochschule Esslingen, Fakultät Gebäude-Energie-Umwelt (GEU): Professor Technische Mechanik und Wärmelehre

2010 - 2012    Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs (NTB), Institut für Energiesysteme (IES): Professor für Mechanik und Thermodynamik, Studiengangleiter des Masterstudiengangs Energiesysteme

2003 - 2009    Behr GmbH & Co. KG,

- Produktlinie Komponenten: Entwicklungsleiter Abgaswärmetauscher

- Vorentwicklung Motorkühlung: Leiter Strukturberechnung (FEM); Lebensdauerbewertung und  Strömungsberechnung (1D/3D) für Motorkühlungs- und Klimatisierungskomponenten, Module und Systeme (Gesamtfahrzeug)

2002 - 2003    Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ), Labor für Strömungsmaschinen (LSM): Technischer Koordinator des Center of Energy Conversion (CEC); Teamleiter der CFD Gruppe

1999 - 2002    Audi AG, Vorentwicklung Dieselmotoren: Teamleiter Motorsimulation; 1D/3D Simulation von Strömung und Verbrennung in Verbrennungsmotoren

1994 - 1999    Universität Stuttgart, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen: Wissenschaftlicher Mitarbeiter; Modellierung und Simulation von Strömung, Verbrennung, Strahlung und Partikeltransport in industriellen Feuerungen und Kraftwerkskesseln

1998 - 1998    Berater bei der Eskom AG, Johannesburg, Südafrika: Reduktion der Schadstoffemission (NOx) in Kohlekraftwerken

Veröffentlichungen

Frank Ulrich Rückert, Burhan Ibrar, Arslan Ahmed, Benjamin Allweyer, Dirk Hübner, Friedrich Klinger, Hermann Knaus, Ali Cemal Benim: Fluid flow and heat transfer of a novel passive cooling system for gearless wind turbines with a power range of 3–12 MW (2024), https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.133478

Hasan Mashni, Hermann Knaus, Andreas Platis and Jens Bange: Development of an airfoil-based passive volumetric air sampling and flow control system for fixed-wing UAS. Bulletin of Atmospheric Science and Technology 2023,  https://doi.org/10.1007/s42865-023-00057-4

zum Berge, K., Gaiser, A., Platis, A., Knaus, H. and Bange, J. (2022) Seasonal Changes in Boundary-Layer Flow over a Forested Escarpment Measured by an Uncrewed Aircraft System, Boundary Layer Meteorology,  https://doi.org/10.1007/s10546-022-00743-4

S. Barber, A. Schubiger, S. Koller, D. Eggli, A. Radi, A. Rumpf, H. Knaus: The wide range of factors contributing to wind resource assessment accuracy in complex terrain. Wind Energ. Sci., 7, 1503–1525, 2022, https://doi.org/10.5194/wes-7-1503-202.

Barber, S.; Schubiger, A.; Koller, S.; Eggli, D.; Radi, A.; Rumpf, A.; Knaus, H. A New Decision Process for Choosing the Wind Resource Assessment Workflow with the Best Compromise between Accuracy and costs for a Given Project in Complex Terrain. Energies 2022, 15, 1110. https://doi.org/10.3390/en15031110

zum Berge, K., Schoen, M., Mauz, M. Platis, A., van Kesteren, B., ·Leukauf, D., · El Bahlouli, A. · Letzgus, P., Knaus, H, Bange,J.: A Two-Day Case Study: Comparison of Turbulence Data from an Unmanned Aircraft System with a Model Chain for Complex Terrain. Boundary-Layer Meteorol (2021). https://doi.org/10.1007/s10546-021-00608-2

S. Barber, A. Schubiger, S. Koller, A. Rumpf, H. Knaus and H. Nordborg: Actual Total Cost reduction of commercial CFD modelling tools for Wind Resource Assessment in complex terrain. J. Phys.: Conf. Ser. 1618 (2020)

Letzgus, P; El Bahlouli, A; Leukauf, D.; Hofsäß, M.; Lutz, T.; Krämer, E:  Microscale CFD Simulations of a Wind Energy Test Site in the Swabian Alps with Mesoscale Based Inflow Data. J. Phys.: Conf. Ser. 1618 (2020), doi:10.1088/1742-6596/1618/6/062021

El Bahlouli, A.; Leukauf, D.; Platis, A.; Berge, K. Z.; Bange, J.; Knaus, H.: Validating CFD predictions of flow over an escarpment using ground-based and airborne measurement devices. Energies 2020, 13, 4688; doi:10.3390/en13184688

Leukauf D., El-Bahlouli A., zum Berge K., Schön M., Knaus H., and Bange J., 2019: The impact of a forest parametrization on coupled WRF-CFD simulations during the passage of a cold front over the WINSENT test-site. Wind Energy Science Discussions, 1–24. https://doi.org/10.5194/wes-2019-68 

El Bahlouli, A.; Rautenberg, A.; Schön, M.; zum Berge, K.; Bange, J.; Knaus, H. Comparison of CFD Simulation to UAS Measurements for Wind Flows in Complex Terrain: Application to the WINSENT Test Site. Energies 2019, 12, 1992.

Knaus, H.; Hofsäß, M.; Rautenberg, A.; Bange, J. Application of Different Turbulence Models Simulating Wind Flow in Complex Terrain: A Case Study for the WindForS Test Site. Computation 2018, 6, 43.

H. Knaus; A. Rautenberg; J. Bange: Model comparison of two different non-hydrostatic formulations for the Navier-Stokes equations simulating wind flow in complex terrain. Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics, Vol. 169 (2017), pp. 290-307, DOI 10.1016/j.jweia.2017.07.017

Knaus, H., Dürr, B.: Numerical Simulation and Model Validation of Wind Flow in Highly Complex Alpine Terrain. International Journal of Progress in Computational Fluid Dynamics, Vol. 15, No. 3 (2015), pp. 168-176

Knaus, H.; Kühnel, W.: Virtuelle Thermowechselprüfung zur Lebensdauervorhersage von Kühlmittelkühlern mit Hilfe der gekoppelten Fluid-Struktur Berechnung. VDI Tagung Berechnung und Simulation im Fahrzeugbau, Würzburg, 2006, VDI-Berichte 1967.2, S. 907-918

Knaus, H.: Integration von CFD in den Validierungsprozess von Motorkühlungs-komponenten. STAR Deutschland Konferenz, München, 2005

Knaus, H.; Weise, S.; Kühnel, W.; Krüger, U.: Virtual Testing as an Essential Part of Engine Cooling Validation. SAE Paper 2005-01-2064, 7th SAE Vehicle Thermal Management Systems Conference, Toronto (Canada), 2005

Knaus, H.; Ottoson, C.; Brotz, F.; Kühnel, W.: Cooling Performance Investigation by Means of Underhood Simulation. SAE Paper 2005-01-2064, 7th SAE Vehicle Thermal Management Systems Conference, Toronto (Canada), 2005

Abhari, R.S.A.; Knaus, H.: Energieversorgung des 21. Jahrhunderts, Trends und Forschungsbedarf. ETH Zürich Bulletin 287(2002), S. 6-10

Knaus, H.: Simulation turbulenter Zweiphasenströmungen in industriellen Feuerungen mit komplexen Geometrien. VDI-Fortschrittsberichte Reihe 6, Nr. 446, 2001, VDI Verlag, Düsseldorf

Knaus, H.: Schnell, U., Hein, K.R.G.: On the Modelling of Coal Combustion in a 550 MW Coal-Fired Utility Boiler. International Journal of Progress in Computational Fluid Dynamics 1, No. 4 (2001), pp. 194-207

Knaus, H.; Maier, J.; Schnell, U.; Hein, K.R.G.: Evaluation of the 3D-Furnace Simulation Code AIOLOS by Comparing CFD Predictions of Gas Compositions with In-Furnace Measurements in a 210 MW Coal-Fired Utility Boiler. International Journal of Progress in Computational Fluid Dynamics 1, Nos. 1-3 (2001), pp. 62-69

Knaus, H.; Richter, S.; Unterberger, S.; Schnell, U.; Maier, H.; Hein, K.R.G.: On the Application of Different Turbulence Models for the Computation of Fluid Flow and Combustion Processes in Small Scale Wood Heaters. International Journal of Experimental Thermal and Fluid Science 21 (2000), Elsevier, pp. 99-108

Unterberger, S.; Knaus, H.; Maier, H.; Schnell, U.; Hein, K.R.G.: Investigation of the Effect of Turbulent Flow Behavior and Mixing Conditions on the Combustion Process in Small Scale Wood Heaters by Numerical Simulations and Measurements. Engineering Turbulence Modelling and Experiments 4 (1999), Elsevier, pp. 881-890

Knaus, H.; Huttunen, M.; Norström, T.: Performance Comparison of the Simulation Programs AIOLOS and FLUENT for the Prediction of Fluid Flow, Combustion and Radiation in a Small Scale Wood Heater. 5th International Conference on Technologies and Combustion for a Clean Environment, Lisbon (Portugal), 1999, pp. 593-600

Ströhle, J.; Knaus, H.; Schnell, U.; Hein, K.R.G.: A Radiation Model for the Numerical Simulation of Coal-Fired Furnaces Using Body-Fitted Grids. 1st Mediterranean Combustion Symposium, Antalya (Turkey), 1999, pp. 607-617

Knaus, H.; Richter, S.; Unterberger, S.; Schnell, U.; Maier, H.; Hein, K.R.G.: On the Application of Different Turbulence Models for the Computation of Fluid Flow and Combustion Processes in Small Scale Wood Heaters. 1st Mediterranean Combustion Symposium, Antalya (Turkey), 1999, pp. 916-927

Knaus, H., Förtsch, D., Schnell, U., Hein, K.R.G.: Vergleich von Simulationsergebnissen mit Messungen aus einem kohlenstaubgefeuerten 252 MW Kraftwerk zur Validierung mathematischer Feuerraummodelle. VDI-GET-Tagung Modellierung und Simulation von Dampferzeugern, Braunschweig, 1998; VDI-Berichte 1390, S. 29-41

Knaus, H.; Schneider, R.; Han, X.; Ströhle, J.; Schnell, U.; Hein, K.R.G.: Comparison of Different Radiative Heat Transfer Models and their Applicability in Coal-Fired Utility Boiler Simulations. 4th International Conference on Technologies and Combustion for a Clean Environment, Lisbon (Portugal), 1997

Knaus, H.; Maier, J.; Schnell, U.; Hein, K.R.G.: Advantages of Applying Boundary-Fitted Grids to the Simulation of Coal-Fired Utility Boilers with Mixed Staging Burners. 4th European Conference on Industrial Furnaces and Boilers, Porto (Portugal), 1997

Knaus, H.; Maier, J.; Schnell, U.; Hein, K.R.G.: Vorteile geometrieangepasster Gitter bei der Simulation von kohlenstaubgefeuerten Kraftwerken mit Drallbrennern. 12. TECFLAM-Seminar Fortschrittliche Verbrennungsmodellierung und deren Anwendung, Darmstadt, 1996, S. 13-25

Patentanmeldungen

1. “Rippe für einen Wärmetauscher”, Nr. EP 2185884

2. “Abgaskühler mit integrierten Partikelfilter für einen Verbrennungsmotor”, Nr. EP 2194351

4. “Fin for heat exchanger and manufacturing method”, No. US 8267161 B2

5. “Wärmetauscher, Abgasrückführsystem und Brennkraftmaschine”, Nr. EP 2667007 B1

6. “Abgaswärmetauscher”, Nr. EP 2494179 B1

7. "Heat exchanger for heat exchange between a first fluid and a second fluid", Nr. EP 2122290 B1