Grundidee der Forschungsarbeit ist es, die nachvollziehbaren und kontrollierbaren Luftstroemungen in einem Tunnel zu nutzen, um aus der Abgasbeladung der Luft die Emissionen von Fahrzeugkollektiven zu bestimmen. Hauptvorteil dieser Vorgehensweise ist, dass diese Schadstoffbilanzierung weitgehend frei von aeusseren Einfluessen (z. B. Windstaerke, Windrichtung, Sonneneinstrahlung, Schadstoffemissionen anderer Quellgruppen) unter kontrollierbaren Randbedingungen durchgefuehrt werden kann. Die Bilanzierung erfolgt fuer die Komponenten Kohlenmonoxid, Stickstoffoxide, Kohlenwasserstoffe und Partikel (Russ). Der entscheidende Vorteil dieser Messungen besteht darin, dass das Emissionsverhalten unter Bedingungen, wie sie in der Praxis (hier: staedtische Hauptverkehrsstrassen) auftreten, bestimmt wird und die reale Fahrzeugflotte zu Grunde liegt. Der ausgewaehlte 2,3 km lange Tunnel der B 14 in Stuttgart-Heslach diente damit quasi als Grosslabor. Zur Bestimmung des aktuellen Fahrzeugkollektivs und des jeweiligen Verkehrsablaufs wurden ebenfalls umfangreiche Messungen und Erhebungen durchgefuehrt (z. B. Verkehrsstaerke, Verkehrszusammensetzung, Geschwindigkeit, Antriebsart, Hubraum, Leistung, Alter des Kfz). Die so ermittelten spezifischen Abgas-Emissionsfaktoren fuer Kraftfahrzeugstroeme koennen bei Wirkungsanalysen (z. B. Nutzen-Kosten-Untersuchungen von Strassenbauprojekten), bei Emissionskatastern, zur Kalibrierung von Ausbreitungsmodellen, zur Ableitung typischer Tagesganglinien einzelner Schadstoffe und auch zur Anpassung von Tunnellueftungen verwendet werden.
Die Binnenschifffahrt, insbesondere der Verkehr mit Fahrgastschiffen in der Berliner Innenstadt, hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Parallel häufen sich die Beschwerden von Anwohnenden und Erholung Suchenden an den Gewässern über Belästigungen durch Schiffsabgase. Wie hoch ist der Beitrag der Schiffe zum Schadstoffausstoß in Berlin? Wie hoch ist die Luftbelastung in Ufernähe – Modellrechnungen Wie hoch ist die Luftqualität in Ufernähe – Hier wird nachgemessen Von der Binnenschifffahrt werden insgesamt etwa 5.600 Tonnen Kraftstoff pro Jahr verbraucht. Davon waren ca. 93 % Dieselkraftstoff. Ottokraftstoffe werden in erster Linien von kleineren Booten (Motorboote, Segelboote, sonstige Boote) verwendet. Daraus entstehen jährlich folgende Schadstoffmengen: Kohlendioxid (CO 2 ) 17.700 t/a Stickstoffoxide (NO x ) 253 t/a Partikel (PM 10 ) gesamt 9,6 t/a Im Vergleich zu den Gesamtemissionen aller Quellen in Berlin relativiert sich die Bedeutung der Binnenschifffahrt: Sie verursacht nur etwa 1,3 % der in Berlin emittierten 18.931 t/a Stickstoffoxide und 0,4 % der emittierten 2.446 t/a Partikel PM 10 . Der Anteil am gesamten Berliner CO 2 -Ausstoß beträgt weniger als 1 %. Der Schiffsverkehr ist gesamtstädtisch daher nur eine untergeordnete Schadstoffquelle. Diese Schadstoffe konzentrieren sich aber entlang nur weniger Kilometer Wasserstraßen. Deshalb können Schiffe lokal, d.h. in Ufernähe, merklich zur Luftbelastung beitragen. Wie hoch ist die Luftbelastung („Immissionen“) durch Fahrgastschiffe? Kommt es vielleicht sogar zur Überschreitung von Grenzwerten für die Luftqualität? Um einen Überblick über die Luftsituation an Berliner innerstädtischen Wasserstraßen zu erhalten, wurden zuerst Modellrechnungen beauftragt. Das Bezugsjahr des Luftschadstoffgutachtens ist 2018. Die Schadstoffbelastungen am Ufer wurden mittels feinteiliger (mikroskaliger) Modellierung mit dem Modell MISKAM ermittelt. Im Bereich der Anleger wurde zusätzlich ein prognostisches Strömungs- und Ausbreitungsmodell verwendet. Die Beurteilung erfolgte im Vergleich mit geltenden Grenzwerten der 39. Bundes-Immissionsschutzverordnung. Wesentliche Ergebnisse: Hinweis: Das Gutachten ergab für das Jahr 2018 für einige Orte eine kritische Luftbelastung mit der Gefahr von Grenzwertüberschreitungen. Die NO 2 -Jahresmittelwerte der städtischen Hintergrundbelastung sind jedoch zwischen 2018 und 2021 um bis zu 7 µg/m³ zurückgegangen. Daher ist auch bei gleichbleibendem Schadstoffausstoß der Fahrgastschiffe die im Gutachten berechnete Gefahr von Grenzwertüberschreitungen inzwischen gesunken. Die schiffsbedingte Zusatzbelastung durch Stickoxiden (NO x ) – der Summe aus Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid (NO 2 ) – führt zu einer deutlichen Erhöhung der NO x -Gesamtbelastung entlang der Spree. An den relevanten Beurteilungspunkten bzw. Fassaden im Bereich der Friedrichstraße und des Berliner Doms wird der NO 2 -Jahresmittelwert rechnerisch eingehalten. Im Bereich des Mühlendamms und der Mühlendammschleuse liegt der errechnete Jahresmittelwert an den nördlichen Fassaden häufig bei etwa 36 μg NO 2 /m³, punktuell bis zu 41 μg NO 2 /m³. Eine Überschreitung des zulässigen Grenzwerts von 40 μg NO 2 /m³ im Jahresmittel kann deshalb nicht ausgeschlossen werden. Für die übrigen Bereiche entlang der Spree werden lediglich im Bereich des Bode-Museums Jahresmittelwerte von größer als 40 μg NO 2 /m³ errechnet. Das Gutachten empfiehlt eine genauere Betrachtung des Bereichs. An spreenahen Bereichen der Fassaden dicht bebauter Hauptverkehrsstraßen werden zum Teil schiffsbedingte NO x -Zusatzbelastungen berechnet, die etwa derjenigen der Kfz-bedingten Zusatzbelastungen entsprechen. Kritisch könnte der spreenahe Bereich des Mühlendamms sein. Eine Überschreitung des NO 2 -Jahresmittelgrenzwertes kann hier nicht ausgeschlossen werden. Bei einer PM 10 -Hintergrundbelastung von 23 μg/m³ liegen die schiffsbedingten PM 10 -Zusatzbelastungen bei maximal 3 μg/m³, in den Uferbereichen und Fassaden bei 1 μg/m³ und häufig darunter. Dies betrifft auch die Zusatzbelastung der noch kleineren Partikel PM 2,5 . Schiffsbedingte Überschreitungen des PM 10 - und PM 2,5 -Grenzwertes wurden nicht festgestellt. Das vollständige Gutachten steht hier zum Download bereit. Bis vor kurzem gab es für die ufernahen Bereiche der Spree keine Messwerte. Anfang 2022 wurden direkt am Ufer an drei Stellen kleine Passivsammler aufgehängt, mit denen die Schadstoffkonzentration mit dem Prinzip der passiven Diffusion bestimmt werden kann. Ausgesucht wurden Orte, an denen gemäß den Modellrechnungen besonders hohe Belastungen durch die Abgase der Fahrgastschiffe erwartet werden können. Gemessen wird der Schadstoff Stickstoffdioxid. Dies ist ein gesundheitsschädliches Reizgas, das in Berlin besonders an vielbefahrenen und eng bebauten Straßen in erhöhten Konzentrationen auftritt. Die Luftqualitätsgrenzwerte für diesen Stoff werden in Berlin erst seit 2020 an allen Straßen eingehalten. Ob dies auch in direkter Ufernähe gewährleistet ist, sollen diese Messungen zeigen. An folgenden Stellen in Berlin Mitte wurden NO 2 -Passivsammler installiert, die im Zwei-Wochen-Rhythmus die mittlere NO 2 -Belastung über ein Jahr erfassen sollen Der Standort bei Spree-Kilometer 17,28 befindet sich am rechten Ufer sich unterhalb einer Brücke. Zwischen Schiffbauerdamm und Mühlendamm fuhren vor der Corona-Pandemie pro Jahr ca. 85.600 Fahrgastschiffe, ca. 1.400 Güterschiffe inklusive Schubverbände sowie ca. 8.900 Sportboote. Die vertikalen und horizontalen Bedingungen für den Luftaustausch und damit für die Verdünnung der Luftschadstoffe sind hier stark eingeschränkt. Die Situation ist zum Teil vergleichbar mit einem Straßentunnel, sodass hier anhand der gewonnenen NO 2 -Messergebnisse die maximal erwartbare Belastung erfasst wird, die eindeutig auf die Emissionen fahrender Schiffe zurückzuführen ist. Im Jahr 2022 wurde hier ein Jahresmittelwert für NO 2 von 19 µg/m³ gemessen. Der Jahresgrenzwert von 40 µg/m³ wird damit weit unterschritten. Der Standort bei Spree-Kilometer 17,00 am rechten Ufer spiegelt die Luftschadstoffsituation an einem stark frequentierten Anleger für Fahrgastschiffe wider, sodass hier die maximal erwartbare Exposition für Wartende im Bereich von Anlegern, aber auch für Teilnehmende an Schiffstouren, die sich bereits auf dem offenen Oberdeck der Fahrgastschiffe befinden, gemessen wird. An diesem Ort betrug die NO 2 -Belastung 2022 im Jahresmittel 26 µg/m³ und lag damit auch deutlich unter dem geltenden Grenzwert. Der Standort c) bei km 15,78 linkes Ufer ist dem Standort b) vergleichbar, hat aber zusätzlich den Charakter einer „engen Schifffahrtsstraßenschlucht“. Die durchschnittlichen Windbedingungen sind für die Verdünnung von Luftschadstoffen ungünstig. Die hier gemessenen NO 2 -Konzentrationen geben Hinweise auf die maximale Exposition auch für Fußgänger im unmittelbaren Bereich der Anleger. Dieser Ort wies im Jahr 2022 mit einem Jahresmittelwert von 34 µg/m³ die höchste NO 2 -Belastung der drei Untersuchungsorte auf. Der Jahresgrenzwert von 40 µg/m³ wurde sicher eingehalten. Die Messungen sind bewusst nicht konform den Anforderungen der Anlage 3 der 39. Bundes-Immissionsschutzverordnung angelegt, in der Luftschadstoffmessungen für die Beurteilung von Grenzwertüberschreitungen geregelt sind. Vielmehr dient dieses Messprojekt dem Erkenntnisgewinn, der Validierung der Modellergebnisse und der Abschätzung der maximalen NO 2 -Exposition für Menschen in Ufernähe, auf Anlegestellen und auf Schiffen selbst. Bisher existieren keine Erfahrungen zu Messungen direkt über der Wasseroberfläche. Aufgrund einer Auflage des Wasserstraßen- und Schifffahrtsamtes Spree-Havel wurden die NO 2 -Passivsammler nach Genehmigung durch das zuständige Bezirksamt an den vorhandenen Geländern befestigt und ragen max. 15 cm über die Uferbefestigung in die Bundeswasserstraße hinein. Insofern unterschieden sich die drei o.g. Passivsammler-Standorte erkennbar von den bisher angebrachten Laternen-Standorten in Straßenschluchten bezüglich der Höhe, Anbringung, der Standortcharakteristik und der relevanten Abstände zur Quelle. Die Messergebnisse des ersten vollständigen Jahres zeigen, dass derzeit nicht zwingend zusätzliche Maßnahmen zur Reduzierung der NO2-Belastung durch die Schifffahrt erforderlich sind. Um die weitere Entwicklung bewerten zu können, wird weiterhin am Reichstagsufer, Höhe Tränenpalast gemessen. Damit beobachten wir den Messort mit der höchsten Belastung.
Der Datensatz enthält stündliche Niederschlagsintensitäten für die Kalenderjahre 2005 bis 2023 (wird künftig jährlich fortgeschrieben) mit einer räumlichen Auflösung von 1x1 Quadratkilometer innerhalb der Grenzen der Bundesrepublik Deutschland für den Vollzug der Ausbreitungsrechnung nach Anhang 2 der TA Luft (Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz).
Es soll ein Rechenverfahren bereitgestellt werden, mit dem die Verteilung von Kuehlturmemissionen in der Umgebung eines Kraftwerkes bestimmt werden kann. Dafuer wird ein dreidimensionales Rechenprogramm entwickelt. Es wird ein Turbulenzmodell verwendet, das zwar erheblichen numerischen Aufwand erfordert, dafuer aber auch weitgehend universellen Charakter hat und dementsprechend mit bekannten Stroemungen geeicht werden kann.
Die vorliegende Stellungnahme befasst sich mit der planfestgestellten Hausmuelldeponie bei Greiling in Oberbayern (Bad Toelz). Wegen der Naehe zur umliegenden Wohnbebauung (ca. 250m) wurden die Geruchsemissionen und -immissionen in der Umgebung der geplanten Deponie untersucht. Eine Abschaetzung und Beurteilung der in einem bereits existierenden Gutachten vorgenommenen Annahmen und Berechnungen fuehrte teilweise zu unterschiedlichen Ergebnissen. Dies betrifft insbesondere die Bedeutung von kleineren Stoerungen an der abgeschlossenen Deponie, die Emissionen aus dem Deponiebetrieb sowie die zugrundegelegten Ausbreitungsverhaeltnisse von Schadstoffen und deren Abbildung mit Ausbreitungsmodellen. Insgesamt laesst sich eine positive Eignung des planfestgestellten und in erster Gerichtsinstanz bestaetigten Standortes aus den vorliegenden und vom Deutschen Wetterdienst zu erhaltenden Ergebnissen nicht ableiten.
Untersuchung der lokalen Ausbreitung von Schadstoffen in der Atmosphaere. Bestimmung von Ausbreitungsparametern durch Tracerexperimente und Turbulenzmessungen mit Vektorwindfahnen. Studium der Hoehen- und Rauhigkeitsabhaengigkeit der Ausbreitungsparameter. Weiterentwicklung von Ausbreitungsmodellen unter Beruecksichtigung der Theorie der Turbulenz. Untersuchung der Ablagerung von Aerosolen auf verschiedenen Grenzflaechen als Funktion der Partikelgroesse, der meteorologischen Bedingungen und der Struktur der Ablagerungsflaechen.
Numerische Modelle zur Simulation von Ausbreitungsvorgaengen und Zustandsaenderungen in der Atmosphaere sind wesentliche Hilfsmittel fuer Immissionsprognosen, Stoerfallanalysen, fuer die Interpretation der Messergebnisse von Luftgueteueberwachungssystemen, die Beurteilung der Nutzungsmoeglichkeiten der Wind- und Sonnenenergie sowie fuer das Verstaednis des regionalen Klimas und seiner Veraenderungen. Diese Modelle beduerfen wegen der Komplexitaet der atmosphaerischen Vorgaenge einer umfassenden experimentellen Verifikation. Die von GKSS entwickelten Fernmessmethoden schaffen hierfuer ideale Voraussetzungen.
Mit der steigenden Sensibilisierung im Umweltbereich haeufen sich auch die Beschwerden von Nachbarn/Anwohnern von Hausmuelldeponien bzw. auch die Einwaende von Betroffenen bei Neuplanungen. Zur Beurteilung der Genehmigungsfaehigkeit von Neuanlagen und der Bewertung von Altanlagen sind Immissionsmessungen (Gerueche etc.) in Abhaengigkeit von unterschiedlichen Ausbreitungsparametern und der Emissionssituation noetig. Die Ergebnisse der Messungen sollen mit Ausbreitungsmodellen verglichen werden, bzw. die Modelle verifiziert werden. Solche Ausbreitungsmodelle koennen dann im Zusammenhang mit der Planung und Ueberwachung von Deponien kostenguenstig eingesetzt werden.
Die Zahl der von Pollenallergien Betroffenen ist in den letzten Jahren gestiegen. Nach Angaben des Deutschen Allergie- und Asthmabundes e. V. leiden 16 % der deutschen Bevölkerung unter einer Pollenallergie, Tendenz steigend. Vor allem die Pollen der Frühblüher (Hasel, Erle, Birke) sowie Gräser- und Kräuterpollen (Beifuß, Ambrosia) gehören zu den Hauptauslösern einer Pollenallergie. Allergische Reaktionen können unbehandelt zu chronischen Beschwerden und Erkrankungen führen (allergische Rhinitis, Asthma bronchiale). Damit verbunden sind steigende medizinische Kosten, Verringerung der Leistungsfähigkeit und Einschränkungen in der Lebensqualität. Eine gezielte Medikation kann dabei helfen, die allergischen Beschwerden zu begrenzen. Dazu sind Informationen über den zu erwartenden Pollenflug notwendig. Räumlich höher aufgelöste Pollenflugvorhersagen sowie die Vorhersage von Ferntransport (z.B. Ambrosia) können mit dem Ausbreitungsmodell COSMO-ART bzw. ICON-ART gerechnet werden. COSMO-ART und ICON-ART sind online gekoppelte Modelle, die für die Ausbreitung von Aerosolpartikeln und reaktiven Gasen am KIT entwickelt wurden. Die Pollenflugmodellierung umfasst pflanzenbiologische Prozesse (z.B. Blühbeginn) sowie atmosphärische Prozesse (z.B. Transport, Sedimentation).
Das Projekt Quellvariabilität (Source Variability; SV) hat das Ziel zu verstehen wie Schwerewellenquellen zur globalen Verteilung von Schwerewellen beitragen. Hierfür kombinieren wir Beobachtungen und Modellierung: Beobachtungen bilden den Bezug zur Wirklichkeit. Um Verständnis zu erzielen, benötigen wir Theorie, und für quantitatives Verständnis, ein Prozessmodell das gegen die Daten getestet wird. Daher werden globale Verteilungen aus drei Datenquellen verglichen: 1.) Eine Kombination von dedizierten Modellen für Schwerewellenquellen mit Modellen für die Ausbreitung von Schwerewellen, 2.) Schwerewellen, die in UA-ICON explizit aufgelöst werden und 3.) Fernerkundungsdaten verschiedener Satelliten. Modellergebnisse von Quellen und Ausbreitung werden Messungen gegenübergestellt und so freie Parameter der Modelle bestimmt. Umgekehrt lässt sich anhand der Modelldaten bestimmen, in welchen Regionen und Höhenbereichen, bzw. zu welchen Jahreszeiten Schwerewellen aus welchen Quellen für den Impulsfluss und für die Beschleunigung des Hintergrundwindes überwiegen. Je feiner das Modellgitter wird, desto größer wird der Teil des Wellenspektrums, der von ICON aufgelöst wird. Ob die aufgelösten Schwerewellen tatsächlich realistisch sind, wird durch Vergleich mit Satellitendaten überprüft. Quellen in ICON lassen sich identifizieren, indem die Wellen anhand von Strahlverfolgung zu potentiellen Quellprozessen zurückverfolgt werden oder indem man mit Modellierung von Wellenquellen vergleicht. Mögliche Abweichungen der in ICON aufgelösten Schwerewellen von den Beobachtungen lassen sich so diagnostizieren und Ansätze für eine verbesserte Repräsentation entwickeln. Ein besonderer Schwerpunkt soll auf die Interaktion von Orographie und spontaner Imbalanz gelegt werden: Während der GW-LCycle Kampagne wurden einzigartige 3D Messungen mit dem GLORIA Instrument aufgenommen. In mehreren Forschungsflügen haben wir Anzeichen für das Zusammenwirken beider Quellen. Alle Vergleiche zwischen Modellierung und Messung im Projekt SV berücksichtigen den Beobachtungsfilter: insbesondere globale Messungen liefern eine Unterschätzung des Impulsflusses. Verglichen werden sowohl Mittelwerte des Impulsflusses und deren zeitliche Variation (z.B. Jahresgang), aber auch die Intermittenz, d.h. die Verteilung der Schwerewellen bzgl. Häufigkeit und Größe des Impulsflusses der einzelnen Wellen. Unser Ziel ist, für jede Auflösung von ICON die Effekte von Schwerewellen möglichst korrekt zu beschreiben, entweder durch die direkt vom Modell aufgelösten Wellen oder durch eine Parametrisierung von hier entwickelten und angepassten Wellenquellen in Kombination mit dem Ausbreitungsmodell MS-GWAM. MS-GWaM wird im Projekt 3DMSD entwickelt und in ICON integriert. Eine Besonderheit von MS-GWaM ist, dass direkte transiente Wechselwirkung mit dem Hintergrund berücksichtigt wird.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 295 |
| Europa | 1 |
| Global | 1 |
| Kommune | 3 |
| Land | 30 |
| Weitere | 5 |
| Wissenschaft | 85 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 278 |
| Text | 27 |
| Umweltprüfung | 3 |
| unbekannt | 9 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 34 |
| Offen | 283 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 295 |
| Englisch | 59 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 4 |
| Dokument | 16 |
| Keine | 244 |
| Webseite | 59 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 236 |
| Lebewesen und Lebensräume | 273 |
| Luft | 263 |
| Mensch und Umwelt | 317 |
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| Weitere | 315 |