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MediationsverfahreMediationsverfahrenn Flughafen WienFlughafen Wien
Arbeitskreis ÖkologieArbeitskreis ÖkologieFachbereich MeteorologieFachbereich Meteorologie
Dipl.-Ing. Andreas HotesDipl.-Ing. Andreas Hotes
Dr. Josef JungDr. Josef Jung
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Schadstoffausbreitungsrechnungen zur SzenarienbewertungSchadstoffausbreitungsrechnungen zur Szenarienbewertung
Vorgehensprinzip
StandortdatenMeteorologieEmissions-Emissions-verteilungverteilung
Verteilung auf SID und STAR
Flug-bewegungen
Emissions-faktoren proTriebwerk
AIRPOL ®
Immissions-Immissions-verteilungverteilung
LEMI ®
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Schadstoffausbreitungsrechnungen zur SzenarienbewertungSchadstoffausbreitungsrechnungen zur Szenarienbewertung
Ausbreitungsmodell
Lagrange’sches Partikelmodell
Windfeldberechnung mit/ohne Gebäudeeinfluss
Konzentrationsverteilung als HMW, MW1, MW3, MW8, TMW und JMW
(Gesamtbelastung = Hintergrundbelastung + Zusatzbelastung)
Imputdaten für Modellrechnungen
Standortdaten
Meteorologie
Emissionen
Validierung des Ausbreitungsmodells anhand von Konzentrationsmessungen des Ist-Zustands
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Schadstoffausbreitungsrechnungen zur SzenarienbewertungSchadstoffausbreitungsrechnungen zur Szenarienbewertung
Modellrechnungen
Berechnung des Tagesganges von CO, NO2, Kohlenwasserstoffen, Benzol,
Ruß und SO2 für 4 verschiedene Tage (06.02.2000, 11.02.2000,
01.04.2000, 28.06.2000) als HMW mit Berücksichtigung von Gebäuden
Berechnung von JMW für ein Gebiet von 6x6 km2 mit dem Flughafen als
Mittelpunkt
Vergleich von Messung und Simulation
Gemessene HMW von NO2 für verschiedene Messstationen
Gegenüberstellung von Jahresmittelwerten für einzelne Gase
Validierung des Ausbreitungsmodells anhand von Konzentrationsmessungen des Ist-Zustands
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Eingangsgrößen (1):Eingangsgrößen (1):
Standortdaten
Gebäudekoordinaten und –höhen,
Lage der Punkt-, Linien- und Flächenquellen
Meteorologische Daten
Windprofiler-Daten (200 - 3000 m Höhe), (Windrichtung, -stärke),
METAR-Daten (Wind, Temperatur, Bewölkung)
Wetterdaten aus Lfz-Aufzeichnungen (Position, Wind, Temperatur)
Medas-Daten (4 Windmessungen in 10 m Höhe, Temperatur, Bedeckungsgrad, Wolkenhöhe)
Ausbreitungsklassen
Inputdaten für ModellrechnungenInputdaten für Modellrechnungen
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Beispiel: Standortdaten
Gebäudeverteilung mit Lage der Quellen und MessorteGebäudeverteilung mit Lage der Quellen und Messorte
VIE3
VIE2
VIE6VIE1
Inputdaten für ModellrechnungenInputdaten für Modellrechnungen
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Beispiel: Meteorologie
WindgeschwindigkeitWindgeschwindigkeit
11.02.2000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Zeit (h)
Win
dg
esch
win
dig
keit
(m
/s)
Fischamend
Himberg
Schwechat
Mannswörth
Stixneusiedel
Flughafen
Inputdaten für ModellrechnungenInputdaten für Modellrechnungen
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Beispiel: Meteorologie
WindrichtungWindrichtung
0
60
120
180
240
300
360
Zeit (h)
Win
dri
ch
tun
g (
Gra
d)
Fischamend
Himberg
Schwechat
Mannswörth
Stixneusiedel
Flughafen
Inputdaten für ModellrechnungenInputdaten für Modellrechnungen
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Eingangsgrößen (2):Eingangsgrößen (2):
Emissionsverteilung
Kfz - Landseitiger Verkehr / Luftseite
Lfz - LTO-Zyklus und APU
Stationäre Quellen
Dateneigenschaften
Zeitliche Auflösung: 1/2 h bis 1h
Punkt-, Linien- und Flächenquellen mit geographischen Koordinaten
Lfz-Tw-Kombination; Verteilung der Lfz auf Start- und Landebahnen
Inputdaten für ModellrechnungenInputdaten für Modellrechnungen
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Inputdaten für ModellrechnungenInputdaten für Modellrechnungen
Ermittlung des Tagesgangs
der Lfz- und APU Emissionen
innerhalb des LTO-Zyklusses
Emissionsverteilung für ca.
500 Quellen (Linien- und
Flächenquellen)
Emissionsberechnung
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
1. Berechnung der Gesamtemissionen der Validierungstage
2. Berechnung der Tagesgänge
NOx [kg]
HC [kg]
CO [kg]
CO2
[t]SO2
[kg]PM [kg]
06.02.00 444 1.896 170 1.502 520 165 611.02.00 479 1.912 158 1.446 510 162 601.04.00 402 1.872 153 1.384 477 151 628.06.00 548 1.939 169 1.514 540 172 6
Validie-rungstag
Flugbewe-gungen
Emissionen pro Tag
Inputdaten für ModellrechnungenInputdaten für Modellrechnungen
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Vergleich von Messung und Simulation (11.02.2000)Vergleich von Messung und Simulation (11.02.2000)
Zeit (h)
Konze
ntratio
n(µ
g/m
3)
0 5 10 15 200
10
20
30
40
50
60VIE 2S-VIE 2
Zeit (h)
Konze
ntratio
n(µ
g/m
3)
0 5 10 15 200
20
40
60
80
100 VIE 1S-VIE 1
11.02.2000 NO2
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
Zeit (h)
Konze
ntratio
n(µg/m
3)
0 5 10 15 200
10
20
30
40
50
60
70 VIE 5S-VIE 5
Zeit (h)
Konze
ntratio
n(µg/m
3)
0 5 10 15 200
10
20
30
40
50
60
70VIE 3S-VIE 3
11.02.2000 NO2
Vergleich von Messung und Simulation (11.02.2000)Vergleich von Messung und Simulation (11.02.2000)
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
ErgebnisseErgebnisse
Schadstoffkonzentration - Max. HMW (Jahr)
Mediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis ÖkologieMediationsverfahren Flughafen Wien – Arbeitskreis Ökologie
ErgebnisseErgebnisse
Tagesgänge Berechnung der 4 Tagesgänge als Halbstundenmittelwerte und Vergleich
mit Messungen von NO2 für verschiedene Messstationen Plausible Wiedergabe der Ist-Verhältnisse durch das Modell
Jahresgang NO2
Messstation JMW (g/m3)* JMW (g/m3)(gemessen) (berechnet)
VIE1 30 25VIE2 20 19VIE3 16 20VIE4-7 22 20
* Puxbaum und Ellinger (2001): Immisions-Istzustand Luft
Gute Wiedergabe der gemessenen Werte Einhaltung der Grenzwerte Ausbreitungsmodell ist ein geeignetes Werkzeug für die
Szenarienanalyse