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Kurzvortrag 11.07.2006Kurzvortrag 11.07.2006
Steffen BöhmSteffen Böhm
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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
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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
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1. Einleitung1. Einleitung
Genehmigungsverfahren KaminanlagenGenehmigungsverfahren Kaminanlagen
– Forderung:Forderung: Rechtssicherheit Rechtssicherheit Gleichbehandlung Gleichbehandlung Handhabbarkeit / AlltagstauglichkeitHandhabbarkeit / Alltagstauglichkeit Realitätsnahe ErgebnisseRealitätsnahe Ergebnisse
– Anwort:Anwort: AUSTAL2000AUSTAL2000
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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
…
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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4. AUSTAL20004. AUSTAL2000
Das Programm:Das Programm:
– austal2000.exeaustal2000.exe HauptprogrammHauptprogramm
– taldia.exetaldia.exe berechnet Windfeldberechnet Windfeld
– vdisp.exevdisp.exe Berechnung AbgasfahnenüberhöhungBerechnung Abgasfahnenüberhöhung
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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
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4. AUSTAL20004. AUSTAL2000
Elemente:Elemente:
– QuellenQuellen Quader, Rechteck, Linie, PunktQuader, Rechteck, Linie, Punkt Quellstärke, StoffQuellstärke, Stoff
– GebäudeGebäude Quader, ZylinderQuader, Zylinder
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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
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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)
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5. Der Auftrag5. Der Auftrag
Eingabe mit WinAUSTAL2000:Eingabe mit WinAUSTAL2000:
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5. Der Auftrag5. Der Auftrag Ergebnis Beispielrechnung: Ergebnis Beispielrechnung:
Zusatzbelastung:Zusatzbelastung:
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5. Der Auftrag5. Der Auftrag Ergebnis Beispielrechnung: statistische Ergebnis Beispielrechnung: statistische
Unsicherheit:Unsicherheit:
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6. Fragen ???6. Fragen ???
Gesprächsrunde…Gesprächsrunde…