Vergleich von Ausbreitungsrechnungen mit der Modellkombination FITNAH: Lagrangesches Partikeldispersionsmodell und dem Verfahren nach TA Luft : Bericht ueber ein gemeinsames Projekt von Deutscher Wetterdienst (DWD) und Hessische Landesanstalt für Umwelt

Wiesbaden

1994

57 S.

14 Lit. Ang.

Bandaufführung

12419

48193

Im Rahmen eines gemeinsam von der Hessischen Landesanstalt fuer Umwelt und dem Deutschen Wetterdienst getragenen Forschungsprojektes wurde ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt, die von einzelnen Anlagen verursachten langfristigen Immissionsbelastungen in einem Gebiet mit einer Groesse von einigen hundert bis einigen tausend Quadratkilometern mit Hilfe eines komplexen, mesoskaligen Stroemungsmodells in Kombination mit einem Lagrangeschen Partikelausbreitungsmodell zu berechnen. Das verwendete Stroemungsmodell ist das nichthydrostatische Simulationsmodell FITNAH. Fuer Langfristimmissionsberechnungen ist in Deutschland bisher das auf einem Gaussmodell basierende Verfahren nach TA Luft als Standardverfahren vorgeschrieben. Mit dem entwickelten Verfahren ist es im Vergleich zum TA Luft-Verfahren moeglich, den Einfluss der Topographie auf das Windfeld und damit die Ausbreitung von Abgasfahnen wesentlich detaillierter zu beruecksichtigen. Die Eingabedaten fuer die Simulationen werden mit Hilfe einer Clusteranalyse aus routinemaessig vorliegenden Messwerten und Modelldaten bestimmt. Mit dem entwickelten Verfahren wurden fuer die zwei Gebiete Biebesheim (Suedhessen) und Kassel Simulationen durchgefuehrt und deren Ergebnisse mit TA Luft-Rechnungen verglichen. Es zeigte sich dabei fuer beide Gebiete, dass das Stroemungsmodell FITNAH in der Lage ist, die fuer die LPDM-Ausbreitungsrechnungen benoetigten Haeufigkeitsverteilungen von Windrichtung und -geschwindigkeit in guter Uebereinstimmung mit den beobachteten Verhaeltnissen zu berechnen. Einschraenkungen bestehen bei der fuer den Modellvergleich benutzten stationaeren Version des Stroemungsmodells bei der Simulation der bodennahen Kaltluftstroeme. Beim Vergleich der Ergebnisse der Ausbreitungsrechnungen zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den FITNAH/LPDM-Ergebnissen und den Berechnungen nach TA Luft. Die Differenzen treten schon bei den Simulationen fuer Biebesheim auf und sind nicht durch den Orographieeinfluss zu erklaeren, da dieser in dem flachen Gelaende nur eine untergeordnete Rolle spielt. Waehrend die von beiden Modellen berechneten maximalen Bodenkonzentrationen noch in etwa vergleichbar sind und innerhalb des allgemein fuer das TA Luft-Modells angegebenen Vertrauensbereiches von einem Faktor 2 liegen, ergeben sich bei der Lage der Maximalkonzentrationen und der Groesse der von Immissionen beaufschlagten Gebiete grosse Unterschiede. Das TA Luft-Ausbreitungsmodell berechnet die maximalen Bodenkonzentrationen in unmittelbarer Quellnaehe, bei den FITNAH/-LPDM-Simulationen liegen sie in wesentlich groesserer Quellentfernung und damit ausserhalb des in der TA Luft festgelegten Beurteilungsgebietes. Die TA Luft-Rechnung liefert dafuer i.a. innerhalb des TA Luft-Beurteilungsgebietes hoehere Konzentrationen als FITNAH/LPDM, ausserhalb dieses Bereiches klingen sie dagegen schnell ab. Das..