Kurzvortrag 11.07.2006Kurzvortrag 11.07.2006

Steffen BöhmSteffen Böhm

VorstellungVorstellung

1998 – Abi und Eintritt in Luftwaffe1998 – Abi und Eintritt in Luftwaffe 1999 – Offizierschule1999 – Offizierschule 2000 – Studium UniBwM in München (LRT)2000 – Studium UniBwM in München (LRT) 2005 – Wechsel nach Berlin 2005 – Wechsel nach Berlin 2006 – Diplomarbeit TU-Berlin2006 – Diplomarbeit TU-Berlin

GliederungGliederung

1. Einleitung1. Einleitung 2. Umweltvorschriften2. Umweltvorschriften 3. Lagrange´s Partikelmodell3. Lagrange´s Partikelmodell 4. AUSTAL20004. AUSTAL2000 5. Der Auftrag5. Der Auftrag 6. Fragen6. Fragen

1. Einleitung1. Einleitung

Genehmigungsverfahren KaminanlagenGenehmigungsverfahren Kaminanlagen

– Forderung:Forderung: Rechtssicherheit Rechtssicherheit Gleichbehandlung Gleichbehandlung Handhabbarkeit / AlltagstauglichkeitHandhabbarkeit / Alltagstauglichkeit Realitätsnahe ErgebnisseRealitätsnahe Ergebnisse

– Anwort:Anwort: AUSTAL2000AUSTAL2000

2. Umweltvorschriften2. Umweltvorschriften

Technische Anleitung zur

Reinhaltung der Luft

TA Luft

Vom 24. Juli 2002

Technische Anleitung zur

Reinhaltung der Luft

TA Luft

Vom 24. Juli 2002

VDI-Richtlinie 3945 (September 2000)

„Umweltmeteorologie Atmosphärische

Ausbreitungsmodelle“

Blatt 3

„Partikelmodell“

VDI-Richtlinie 3945 (September 2000)

„Umweltmeteorologie Atmosphärische

Ausbreitungsmodelle“

Blatt 3

„Partikelmodell“

VDI24404200

2448 Blatt 13868 Blatt 13950 Blatt 1

2578378122803782

…

VDI24404200

2448 Blatt 13868 Blatt 13950 Blatt 1

2578378122803782

…

3. Lagrange´s Partikelmodell3. Lagrange´s Partikelmodell

Definition Definition PartikelPartikel: :

Par|ti|kelPar|ti|kel die; -, -n [lat. particula = Teilchen, Stück, Vkl. die; -, -n [lat. particula = Teilchen, Stück, Vkl. von: pars von: pars DUDENDUDEN

„„Im Sinne der Richtlinie Im Sinne der Richtlinie (VDI 3945 Bl.3)(VDI 3945 Bl.3) punktförmiger punktförmiger Träger einer bestimmten Menge der betrachteten Träger einer bestimmten Menge der betrachteten Spurenstoffe“ Spurenstoffe“ VDI 3945 VDI 3945 Bl.3Bl.3

„ „Spurenstoff: gasförmige, flüssige oder feste, geringfügige Spurenstoff: gasförmige, flüssige oder feste, geringfügige (dynamisch passive) Luftbeimengung, die Gegenstand der (dynamisch passive) Luftbeimengung, die Gegenstand der Ausbreitungsrechnung ist.“ Ausbreitungsrechnung ist.“ VDI 3945 Bl.3VDI 3945 Bl.3

3. Lagrange´s Partikelmodell3. Lagrange´s Partikelmodell

Eigenschaften des PartikelsEigenschaften des Partikels

– Geschwindigkeit:Geschwindigkeit: V Mittlere GeschwindigkeitV Mittlere Geschwindigkeit u Turbulenzgeschwindigkeitu Turbulenzgeschwindigkeit U ZusatzgeschwindigkeitU Zusatzgeschwindigkeit

– Repräsentant von NRepräsentant von NSS Spurenstoffteilchen Spurenstoffteilchen gleiche physikalische + chemische Eigenschaftengleiche physikalische + chemische Eigenschaften

][ UuVxx altneu

3. Lagrange´s Partikelmodell3. Lagrange´s Partikelmodell

PartikelfreisetzungPartikelfreisetzung

– Zwei VariantenZwei Varianten

1. zeitlich konstante Freisetzung1. zeitlich konstante Freisetzung dabei Gleichverteilung dabei Gleichverteilung

2. einmalige Freisetzung aller Partikel2. einmalige Freisetzung aller Partikel

3. Lagrange´s Partikelmodell3. Lagrange´s Partikelmodell

Transport eines Partikels:Transport eines Partikels:

– in gleichen Zeitschritten in gleichen Zeitschritten ττ

– trockene Deposition: trockene Deposition: Hindernis → Bruchteil von m deponieren → elastische Hindernis → Bruchteil von m deponieren → elastische

ReflektionReflektion

– nasse Deopsitionnasse Deopsition AuswaschungAuswaschung

– AbsorptionAbsorption

3. Lagrange´s Partikelmodell3. Lagrange´s Partikelmodell

Bestimmung der Konzentration:Bestimmung der Konzentration:

– zeitlich und räumlich gemittelter Wertzeitlich und räumlich gemittelter Wert

– Auszählung von Auswertevolumina über Auszählung von Auswertevolumina über ZeitintervallZeitintervall

– Rückschluss über Anzahl der Partikel auf Rückschluss über Anzahl der Partikel auf stoffliche Kontaminationstoffliche Kontamination

4. AUSTAL20004. AUSTAL2000

Allgemeines:Allgemeines:

– im Auftrag des Bundesumweltministeriums vom im Auftrag des Bundesumweltministeriums vom Ing.-Büro JanickeIng.-Büro Janicke erstellt erstellt

– für Windows und Linux erhältlichfür Windows und Linux erhältlich– keine Benutzeroberflächekeine Benutzeroberfläche– Intuitive Benutzeroberfläche kann gekauft Intuitive Benutzeroberfläche kann gekauft

werdenwerden

4. AUSTAL20004. AUSTAL2000

Das Programm:Das Programm:

– austal2000.exeaustal2000.exe HauptprogrammHauptprogramm

– taldia.exetaldia.exe berechnet Windfeldberechnet Windfeld

– vdisp.exevdisp.exe Berechnung AbgasfahnenüberhöhungBerechnung Abgasfahnenüberhöhung

4. AUSTAL20004. AUSTAL2000 Das Projekt:Das Projekt:

austal2000.txt

-Rechengebiet-Emissionsquellen-Quellstärken

austal2000.txt

-Rechengebiet-Emissionsquellen-Quellstärken

zg00.dmna

Geländeprofil

LANDESVER-MESSUNGSAMT

zg00.dmna

Geländeprofil

LANDESVER-MESSUNGSAMT

rl.dat

Rauhigkeitskataster Dtl.

KATASTERAMT

rl.dat

Rauhigkeitskataster Dtl.

KATASTERAMT

zeitreihe.dmna DWD

meteorologische Zeitreihe oder Häufigkeitsstatistik von Ausbreitungssituationen

zeitreihe.dmna DWD

meteorologische Zeitreihe oder Häufigkeitsstatistik von Ausbreitungssituationen

4. AUSTAL20004. AUSTAL2000

Elemente:Elemente:

– QuellenQuellen Quader, Rechteck, Linie, PunktQuader, Rechteck, Linie, Punkt Quellstärke, StoffQuellstärke, Stoff

– GebäudeGebäude Quader, ZylinderQuader, Zylinder

4. AUSTAL20004. AUSTAL2000

Vorgehensweise:Vorgehensweise:

1.1. Koordinatennullpunkt (Gauss-Krüger)Koordinatennullpunkt (Gauss-Krüger)

2.2. Definition RechengebietDefinition Rechengebiet

3.3. Definition Rechengitter & BeobachtungspunkteDefinition Rechengitter & Beobachtungspunkte

4.4. Positionierung Gebäude (Ecke, Ausdehnung, Winkel)Positionierung Gebäude (Ecke, Ausdehnung, Winkel)

5.5. Positionierung und Defininition QuellePositionierung und Defininition Quelle

6.6. Einbinden von Daten (Gelände, Wetter)Einbinden von Daten (Gelände, Wetter)

……durch Parameter angebendurch Parameter angeben

5. Der Auftrag5. Der Auftrag

Nachrechnen der CFX-SimulationNachrechnen der CFX-Simulation

Vergleich der ErgebnisseVergleich der Ergebnisse

Finden von Ursachen für evtl. UnterschiedeFinden von Ursachen für evtl. Unterschiede

Quantifizieren der Fehler (Nachbau)Quantifizieren der Fehler (Nachbau)

5. Der Auftrag5. Der Auftrag

Eingabe mit WinAUSTAL2000:Eingabe mit WinAUSTAL2000:

5. Der Auftrag5. Der Auftrag Ergebnis Beispielrechnung: Ergebnis Beispielrechnung:

Zusatzbelastung:Zusatzbelastung:

5. Der Auftrag5. Der Auftrag Ergebnis Beispielrechnung: statistische Ergebnis Beispielrechnung: statistische

Unsicherheit:Unsicherheit:

6. Fragen ???6. Fragen ???

Gesprächsrunde…Gesprächsrunde…