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Ausbreitung von Emissionen in komplexer Bebauung - Vergleich zwischen numerischen Modellen und Windkanalmessungen

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Röckle, R.

1999

Projektbericht - Abschlussbericht

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Beschreibung

Die Fortschritte in der Computertechnologie, insbesondere auf dem Sektor der Personalcomputer, führte in den letzten 10 Jahren zur Entwicklung praxisorientierter, leistungsfähiger mikroskaliger Strömungs- und Ausbreitungsmodelle. Diese Modelle berechnen dreidimensionale Strömungs- und Konzentrationsfelder mit hoher räumlicher Auflösung und stellen dadurch entsprechend hohe Anforderungen an Speicherplatz und Rechenleistung.

Die Einsatzgebiete für diese Modelle sind vielfältig. Der Schwerpunkt liegt im Bereich der Ausbreitung von Spurenstoffen aus bodennahen Quellen in bebauten Gebieten. Hierunter fallen z.B. die Abschätzung der vom Kfz-Verkehr verursachten Immissionen, die Analyse und Prognose von Störfällen oder die Ausbreitung von Gerüchen. Aufgrund mangelnder Vergleichsdatensätze aus Natur- und Windkanalmessungen sind die Modelle bislang allerdings nur unzureichend validiert. Das vorliegende Forschungsprojekt setzt die vom PEF geförderte systematische Validierung mikroskaliger numerischer Modelle fort. Die Studie behandelt schwerpunktmäßig die Ausbreitung von Emissionen aus einer Linienquelle, die sich im Bereich verschiedener Kreuzungskonfigurationen mit geschlossener Randbebauung befindet.

Auf der Basis ausführlicher Windkanaluntersuchungen, die am Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe durchgeführt wurden, wird eine systematische und untereinander vergleichbare Überprüfung der untersuchten Strömungsmodelle durchgeführt.

Am Vergleich nehmen die Modelle ABC, AIRPOL, ASMUS, DASIM, IBS_VERKEHR, LASAT, MISKAM und MUKLIMO_3 teil. Der Vergleich der gemessenen und berechneten Konzentrationen zeigt, daß die physikalisch einfacheren diagnostischen Modelle im Straßenraum durchaus mit den aufwendigeren prognostischen Modellen mithalten können.

Weitere Ergebnisse des Forschungsprojekts werden u.a. die Bestimmung von Modellschwächen und deren Auswirkungen auf die entsprechenden Anwendungsbereiche sowie die Initiierung von Verbesserungen der Modelle sein.