Luftschadstoffe + Gerüche

Prognosen von Luftschadstoffen und Gerüchen

Im Rahmen der immissionsschutzrechtlichen Anlagengenehmigung kommt in der Regel das Lagrangesche Partikelmodell AUSTAL2000 bzw. LASAT zum Einsatz, dessen Rechenverfahren und Einsatzgrenzen in Anhang 3 der TA Luft beschrieben sind. Die Auswahl eines geeigneten Prognosemodells ist jedoch von einer Vielzahl von Faktoren abhängig, die im Allgemeinen durch die konkrete Aufgabenstellung vorgegeben werden. Ausgewählte wichtige Randbedingungen für die Auswahl und den Einsatz konkreter Modelle sind z. B. die Geometrie der Emissionsquellen (punkt-, linien-, flächen-, volumen oder netzförmig), der zeitliche Verlauf der Emissionen (kontinuierlich oder zeitlich variabel), die zu untersuchenden Komponenten (gas- oder staubförmig, Gerüche, inert oder reaktiv), der Einfluss von Gebäuden und des Reliefs auf das Windfeld in der Mikro- und Mesoskala, das Auftreten von Kaltluftdynamik oder die Verfügbarkeit geeigneter meteorologischer Eingangsdaten.

Je nach Aufgabenstellung werden von Müller-BBM insbesondere die folgenden validierten und qualitätsgesicherten Ausbreitungsmodelle und Datenbanken eingesetzt:

  • AUSTAL2000
  • LASAT
  • LASPORT
  • MISKAM
  • PROKAS
  • IMMISluft
  • KLAM21
  • METRAS
  • P&K 3781
  • P&K 3783
  • HBEFA
  • IMMISem

Abschließend erfolgt die Bewertung der prognostizierten Zusatz- oder Gesamtbelastungen auf der Basis von anerkannten und/oder vom Gesetzgeber vorgegebenen Beurteilungskriterien (TA Luft, 39. BImSchV, LAI etc.). Ziel ist es dabei immer, schädliche Umwelteinwirkungen und sonstige Gefahren, erhebliche Nachteile und erhebliche Belästigungen für die Allgemeinheit und die Nachbarschaft aus lufthygienischer Sicht auszuschließen oder zu minimieren.

Die Realisierung von Immissionsprognosen und Ausbreitungsrechnungen ist trotz umfangreicher Regelungen in diesem Bereich eine komplexe und anspruchsvolle Aufgabe. Aufgrund der langjährigen Erfahrung kann Müller-BBM Sie bei der fachlich kompetenten, rechtssicheren und schnellen Umsetzung ihres konkreten Vorhabens unterstützen.

Modellierung von Kaltluftdynamik

Bei windschwachen, wolkenarmen Wetterlagen können nach Sonnenuntergang sog. Kaltluftabflüsse (Hangabwinde) entstehen. Unter Kaltluft versteht man bodennahe Luft, die durch strahlungsbedingte Abkühlung kälter als die umgebende Luft ist. Aufgrund des Dichteunterschieds beginnt die Kaltluft an geneigten Hängen bergab zu fließen, es bilden sich Kaltluftabflüsse.

Kaltluft gewinnt in der Raum- und Stadtplanung sowie in Umweltverträglichkeitsprüfungen (UVP) zunehmend an Bedeutung. Die Einflüsse auf das lokale Klima sind zumeist positiv, so kann die Kaltluft für nächtliche Abkühlung der Luft in Siedlungsbereichen sorgen. Kaltluft aus emissionsfreien Gebieten dient als Frischluftzufuhr von Siedlungsbereichen und verbessert die dortige Luftqualität. Sensible landwirtschaftliche Flächen, wie Wein- und Obstanbau, können dagegen durch Kaltluftstauseen gefährdet sein.

Lufthygienisch ungünstig sind Situationen zu bewerten, in denen Luftschadstoffe in Kaltluftabflüsse emittiert und dann in sensible Bereiche transportiert werden. Falls Anlagen, die Schadstoffe und/oder Gerüche emittieren, in der Kaltluft liegen oder geplant sind, ist deren Wirkung hinsichtlich Immissionsschutz zu untersuchen.

Müller-BBM modelliert die Kaltluftabflüsse mit KLAM_21, einem vom Deutschen Wetterdienst entwickelten prognostischen Simulationsmodell. KLAM_21 berücksichtigt die Geländestruktur und die Oberflächenbeschaffenheit sowie, falls notwendig, auch kleinräumige Strömungshindernisse, wie z. B. Dämme. KLAM_21 simuliert die zeitliche Entwicklung der Kaltluftentstehung und liefert quantitative Aussagen zu Volumenstrom, Strömungsgeschwindigkeit und Kaltluftschichtdicke.

Die Strömungsfelder aus der Kaltluftsimulation können für Ausbreitungsrechnungen mit dem mesoskaligen Lagrangemodell LASAT verwendet werden. Hierzu wird innerhalb der Kaltluftschicht ein vertikales Geschwindigkeitsprofil gemäß Richtlinie VDI 3787 Blatt 5 „Lokale Kaltluft” aufgeprägt, das oberhalb der Kaltluftschicht in ein logarithmisches Windprofil übergeht. Die Kaltluftwindfelder werden in der Ausbreitungsrechnung für diejenigen Zeiten angesetzt, in denen Kaltluftsituationen vorliegen.

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