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Das
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Pflichtenheft einer realistischen
Immissionsprognose für die geplante Verbrennungs-Anlage
LISA 21 auf der Shredder-Anlage
der Firma Johannes Völker GmbH (MRV) in Lahntal-Goßfelden
(Landkreis Marburg-Biedenkopf,
Hessen, BRD)
Auftraggeber:
Bürgerinitiative
WINDROSE e.V.
Vorsitzende Frau Marlies
Engelhard
Beisitzer Helmut Rakow
Rosenstraße
1
35094 Lahntal
Auftragnehmer:
INGENIEURBÜRO
für Meteorologie und
technische Ökologie
Tulpenhofstraße
45
D - 63067 Offenbach
am Main
Projektbearbeiter:
Dipl. Phys. Helmut
Kumm
(Anerkannter beratender
Meteorologe (DMG)
zugelassener Gutachter
im Großherzogtum Luxembourg)
31.12.2000
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Problemstellung und Vorgehensweise
3 Anlagen- und Standortbeschreibung
4 Atmosphärische Ausbreitung
von Schadstoffen
4.1 Idealisierter Ausbreitungsvorgang
4.2 Meteorologische Besonderheiten
der Standortumgebung
4.2.1 Lokale Windsysteme
4.2.2 Anströmen und
Überströmen von Hügeln und Kuppen
4.2.3 Inversions-Wetterlagen
und Nebel
5 Betroffenheit der Siedlungsflächen
und Orte durch die meteoro
logischen Besonderheiten
der Standortumgebung
6 Möglichkeiten zur
Erfassung der meteorologischen Besonderheiten
der Standortumgebung
6.1 Lokale Windsysteme
6.2 Anströmen und Überströmen
von Hügeln und Kuppen
6.3 Inversions-Wetterlagen
6.4 Nebel
7 Pflichtenheft
7.1 Leistungsverzeichnis
für die Ermittlung einer meteoro
logischen Datenbasis
7.2 Leistungsverzeichnis
für die Erstellung einer realistischen
Immissionsprognose
8 Abgrenzung des Pflichtenheftes
gegenüber dem Untersuchungsrahmen
des Regierungspräsidiums
Gießen
8.1 Grenzen der Ausbreitungsrechnung
nach TA-Luft
8.1.1 Grenzen der meteorologischen
Datenbasis von Anhang C der TA-Luft
8.1.2 Grenzen des Ausbreitungsmodells
von Anhang C der TA-Luft
8.2 Sonderfallprüfung nach TA-Luft
9 Zusammenfassung
Literaturzitate
ANHANG
1 Einleitung
Die Firma Johannes Völker
GmbH (MRV) betreibt in Lahntal Ortsteil Goßfelden eine Schredder-Anlage,
in der Altautos und Metallschrott
verarbeitet werden. Sie hat die Absicht, auf ihrem Betriebsgelände
die Rost-Verbrennungs-Anlage
LISA 21 zu errichten, in der Schredderrückstände verbrannt werden
sollen. (Kuchtagroup, 2000)
Für dieses Vorhaben
ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) durchzuführen,
innerhalb derer die Auswirkung
des Vorhabens auf die Schutzgüter
im Sinne des Bundesimmissionsschutzgesetzes untersucht werden.
Hierzu fand ein Scoping-Termin
statt, und es wurde vom Regierungspräsidium Gießen ein Untersuchungsrahmen
vorgelegt (RP-Gießen,
2000).
Die Bürgerinitiative
WINDROSE e.V. kritisiert den Untersuchungsrahmen für die Schutzgüter
`Mensch und
Atmosphäre´ als
unzureichend. Die Mitglieder der Bürgerinitiative sind schon jetzt
durch die Emissionen der
Schredder-Anlage beeinträchtigt.
Sie kennen die meteorologischen Verhältnisse vor Ort sehr gut, und
sie
befürchten, dass die
meteorologischen Besonderheiten des Lahntals am Standort der Schredder-Anlage
innerhalb des vom Regierungspräsidiums
geplanten Untersuchungsrahmens nicht ausreichend berücksichtigt
werden.
Deshalb hat die Bürgerinitiative
WINDROSE e.V. das Ingenieurbüro KUMM & KREBS beauftragt,
ein Pflichtenheft für
eine realistische Immissionsprognose zu erstellen und die Anforderungen
des Pflichtenheftes gegen
den Untersuchungsrahmen des Regierungspräsidiums abzugrenzen.
2 Problemstellung und
Vorgehensweise
Der Standort der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21 liegt im Lahntal nahe der Mündung der
Wetschaft in die Lahn, kurz
vor dem Durchbruch der Lahn in Richtung Süden nach Marburg. Das Gelände
ist dort stark gegliedert,
und das Lahntal ist ein tiefes, fast abgeschlossenes Becken. Eine solche
Beckenlage
bedingt meteorologische
Besonderheiten, die sich ungünstig auf die atmosphärische Ausbreitung
von emittierten Schadstoffen
auswirken. Das Windfeld ist schwächer und komplexer als bei frei liegenden
oder windexponierten Standorten.
Bei besonderen Inversions-Wetterlagen gibt es keinen Austausch
der im Becken liegenden
Luft mit höheren Luftschichten und mit der weiteren Umgebung, da die
Inversions-Sperrschicht
den vertikalen atmosphärischen Austausch und die Randhöhen des
Beckens
den horizontalen atmosphärischen
Austausch behindern.
Zunächst sind diese
meteorologischen Besonderheiten zu beschreiben und zu untersuchen.
Und es ist zu klären,
ob die Immissionsbelastung, die bei diesen Wetterlagen entsteht, einen
beträchtlichen Anteil
zu der jährlichen Immissionsbelastung liefert, und welche Siedlungsflächen
und Orte betroffen sind.
Danach ist aufzuzeigen,
wie die meteorologischen Besonderheiten durch meteorologische Messungen
oder
durch Simulationsrechnungen
erfaßt werden können.
Und es ist darzulegen, wie
die Immissionszusatzbelastung durch die geplante Verbrennungs-Anlage
in realistischer Weise berechnet
werden kann. Dies ist Gegenstand des Pflichtenheftes. Dessen
Anforderungen werden mit
dem Untersuchungsrahmen, den das Regierungspräsidium Gießen
vorgeschlagen hat, verglichen
und abgegrenzt.
Das Vorgehen der vorliegenden
Arbeit wird folgendermaßen sein:
- Die Topographie und die
Geländegliederung (Orographie) des Standortes der
Firma Johannes Völker
GmbH (MRV) und seiner Umgebung werden beschrieben, soweit es
für die atmosphärische
Ausbreitung von emittierten Schadstoffen relevant ist.
- Die meteorologischen Besonderheiten
und ihre Auswirkung auf die atmosphärische Ausbreitung
werden untersucht. Dabei
wird auf folgende Besonderheiten eingegangen:
- lokale Windsysteme bei
Schwachwind-Wetterlagen
- das Anströmen und
Überströmen von Erhebungen
- Inversions-Wetterlagen
und Nebel
- Für die Siedlungsflächen
und Orte in der Umgebung des Standortes wird untersucht,
in wie weit sie von den
am Standort entstehenden Emissionen betroffen sind.
- Es wird dargelegt, wie
die meteorologischen Besonderheiten der Standortumgebung durch
Messungen und Modellrechnungen
erfaßt werden können.
- In einem Pflichtenheft
für die Erstellung einer meteorologischen Datenbasis wird definiert,
welche Daten als Grundlage
für die Immissionsprognose ermittelt werden sollen.
- In einem Pflichtenheft
für die Erstellung einer realistischen Immissionsprognose wird
festgelegt,
welche Anforderungen an
die Ausbreitungsrechnung und die Ermittlung der Immissionszusatzbelastung
zu stellen sind.
- Es wird ein Vergleich
der Anforderungen des Pflichtenheftes mit dem Untersuchungsrahmen
des Regierungspräsidiums
Gießen vorgenommen.
Das Ergebnis der vorliegenden
Arbeit ist ein Pflichtenheft, auf dessen Grundlage eine
Ausschreibung der geforderten
Leistungen an geeignete Anbieter vorgenommen werden kann.
3 Anlagen- und Standortbeschreibung
Die Standortfläche
der bestehenden Schredder-Anlage der Firma Johannes Völker GmbH (MRV),
auf der die Verbrennungs-Anlage
errichtet werden soll, befindet sich in Lahntal Ortsteil Goßfelden
auf einer Industriefläche
nördlich der Bundesstraße B 62. (Siehe auch die Abbildung 3.1.)
Die nächstliegenden
Orte sind Sarnau im Süden, Sarnau-Bahnhof und Göttingen im Osten,
Unterrosphe im Nord-Osten,
Niederwetter im Norden und die bebaute Ortslage von Goßfelden
im Westen. Die Standortfläche
ist nahezu eben. In etwa 500 m Abstand in Richtung NORD beginnt
der Anstieg zum Hang der
Hardt, in etwa 700 m Abstand in Richtung SÜD und in etwa 1 200 m
Abstand in Richtung OST
liegen die teilweise steilen Hänge der Randhöhen des Lahntals.
Die Standortfläche
liegt im Flußtal der Lahn, etwa 1 600 m nordwestlich der Stelle,
an der die
Wetschaft in die Lahn mündet.
Dort treffen sich das Lahntal, dessen Talachse etwa von WEST nach OST
verläuft, und das Tal
der Wetschaft, die aus der Richtung NORD-NORD-WEST kommt, und
bilden ein geographisches
Becken. Die tiefste Stelle des Beckens liegt auf dem Höhenniveau von
195 m [über Normalniveau].
Die begrenzenden Randhöhen haben ein Höhenniveau von mehr als
300 m [ü. NN], einzelne
Kuppen reichen bis über 400 m [ü. NN]. Das Becken hat nur eine
500 m breite
Öffnung nach Süden,
zu dem engen Durchbruch der Lahn in Richtung Marburg.
Das Lahntal-Becken, in dem
die Standortfläche der geplanten Verbrennungs-Anlage LISA 21 liegt,
ist Teil des stark gegliederten
Raumes um Marburg-Biedenkopf, der im Westen, Norden und Osten
von den höheren Mittelgebirgen,
dem Westerwald, dem Rothaargebirge, dem Kellerwald, dem Knüll
und dem Vogelsberg umstanden
ist.
Abbildung 3.1
Topographie im Umkreis
der Standortfläche der bestehenden Schredder-Anlage
der Firma Johannes
Völker GmbH (MRV) in Goßfelden-Sarnau
auf der die geplante
Verbrennungs-Anlage LISA 21 errichtet werden soll
x Standortfläche
Maßstab
1 : 50 000 (2 cm auf dem Plan entsprechen 1 km in der Wirklichkeit)
Quelle : (HLVA, 1997)
4 Atmosphärische
Ausbreitung von Schadstoffen
4.1 Idealisierter Ausbreitungsvorgang
Für die Ausbreitung
von emittierten Schadstoffen ist die Luftschicht der unteren Atmosphäre
bis etwa 500 Meter Höhe
über Grund das Medium, in dem die emittierten Schadstoffe
(Gase und Staubpartikel
mit Anlagerungen von toxischen Substanzen) verdünnt und
verfrachtet werden. Das
Windfeld bestimmt, in welche Richtung und wie rasch die Emissionswolke
wegtransportiert wird. Die
atmosphärische Turbulenz ist ausschlaggebend dafür, wie schnell
die
Emissionswolke mit der Umgebungsluft
vermischt und dadurch verdünnt wird.
Den idealisierten Ausbreitungsvorgang
kann man wie folgt beschreiben:
Die aus dem Schornstein
emittierte Abgasfahne, die Staub und Schadstoffe in hoher Konzentration
enthält, wird als Emissionswolke
mit der vorherrschenden Windrichtung weggeweht. Sie wird mit derselben
Geschwindigkeit weggeweht
wie die Geschwindigkeit des Windfeldes in Höhe der Schornsteinmündung.
Dabei wird sie mit dem Abstand
vom Schornstein infolge der turbulenten Vermischung mit der Umgebungsluft
in ihrer Ausdehnung größer,
und öffnet sich wie ein Kegel (Siehe dazu die Abbildung 4.1.). Die
Konzentration der
Schadstoffe nimmt mit dem
Abstand vom Schornstein ab, weil die emittierten Schadstoffe über
ein immer größer
werdendes Luftvolumen vermischt
und verteilt werden.
In einem Abstand, der von
der Windgeschwindigkeit und der Größe der atmosphärischen
Turbulenz abhängt,
wird der Kegel so groß,
dass er den Boden berührt und die Schadstoffe die bodennahe Luft
erreichen.
Dieser Ort des Auftreffens
ist der Aufpunkt der maximalen Immissionsbelastung. Das Verhältnis
aus der dort
auftretenden Konzentration
zu der Konzentration der Abgase an der Schornsteinmündung wird als
Verdünnungsfaktor bezeichnet.
Einfache Simulationsmodelle,
wie zum Beispiel das Berechnungsverfahren von Anhang C
der TA-Luft (TA-Luft, 1986),
basieren auf der Vorstellung dieses idealisierten Vorgangs der
atmosphärischen Ausbreitung
und setzen sie in einfache mathematische Berechnungsalgorithmen
um (zum Beispiel das sogenannte
Gauß-Modell der TA-Luft). Die idealisierte atmosphärische
Ausbreitung setzt dabei
die folgenden, ebenfalls idealisierten geographischen und meteorologischen
Bedingungen voraus:
- ein weiträumig ebenes
Gelände ohne Hindernisse und Höhenunterschiede,
- ein mäßig bis
starkes, homogenes (gleichmäßiges) Windfeld, das im ganzen Untersuchungsraum
und in allen Höhen (vom Boden bis in einige hundert Meter Höhe)
dieselbe Richtung und dieselbe Geschwindigkeit hat,
- und eine homogene (gleichmäßige)
atmosphärische Turbulenz, die zuläßt, dass die
Emissionswolke, ungehindert
von Inversions-Sperrschichten, in große Höhen aufsteigen kann.
Abbildung 4.1
Idealisierter Vorgang
der atmosphärischen Ausbreitung von emittierten
Schadstoffen über
weiträumig freiem Gelände
Diese idealisierten geographischen
und meteorologischen Bedingungen sind am Standort der geplanten Verbrennungs-Anlage
LISA 21 nicht erfüllt,
- weil das Gelände
um die Standortfläche nicht weiträumig eben ist, sondern ein
stark gegliedertes Geländerelief mit kleineren und größeren
Erhebungen aufweist,
- weil das Windfeld aufgrund
des Geländereliefs nie homogen ist und nur in etwa einem Drittel der
Jahresstunden, wenn mäßig starker bis starker Wind herrscht,
als näherungsweise homogen angesehen werden kann,
- weil die atmosphärische
Turbulenz während eines Großteils der Jahresstunden nicht homogen
ist, sondern Inversions-Sperrschichten aufweist, die die Ausbreitung der
Emissionswolke in der Vertikalen behindern oder sogar begrenzen.
Aus diesen Gründen werden einfache Simulationsmodelle, die auf der Vorstellung des idealisierten atmosphärischen Ausbreitungsvorgangs basieren, den meteorologischen Besonderheiten der Standortumgebung nicht gerecht. Sie würden zu unrealistischen Ergebnissen führen.
4.2 Meteorologische Besonderheiten
der Standortumgebung
Der Standort der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21 weist aufgrund seiner Beckenlage meteorologische
Besonderheiten auf. Sie resultieren daraus, dass die Randerhebungen des
Beckens und die weiter entfernten Mittelgebirge eine Abschirmung darstellen,
die bei Wetterlagen mit schwachem oder nur mäßig starkem Wind
das Lahntal – Becken von dem großräumigen Wettergeschehen abkoppeln.
Bei Hochdruckwetterlagen
mit Schwachwind bildet sich dort ein eigenes, sehr komplexes System von
lokalen Luftzirkulationen. Außerdem entstehen bei Hochdruckwetterlagen
in der Nacht Kaltluftflüsse. Diese Luftzirkulationen sind mit geringen
bis sehr geringen Windgeschwindigkeiten verbunden, was nachteilig für
den Abtransport von emittierten Schadstoffen ist.
Aus der Beckenlage und ihrer
abschirmenden Wirkung auf das großräumige Windfeld resultieren
auch die häufigen und teilweise lang anhaltenden Inversions-Wetterlagen.
Bei solchen Wetterlagen ist im Lahntal-Becken der Abtransport von Emissionswolken
in zweifacher Hinsicht behindert, einmal durch die Randerhebungen und
zum anderen durch die Inversions-Sperrschichten in der Höhe. Bei länger
anhaltendem Inversions-Wetter kommt es zu einer Akkumulation der Schadstoffe
in der Luftschicht, die im Lahntal-Becken liegt. Im folgenden werden die
einzelnen Faktoren der meteorologischen Besonderheiten näher erläutert.
4.2.1 Lokale Windsysteme
Talwinde
Die Randerhebungen des Lahntal-Beckens
und die umliegenden Erhebungen der Mittelgebirge sind ein geographischer
Bereich, in dem ein sehr starker Energieeintrag aus dem Geländerelief
in die Atmosphäre vor sich geht. Dadurch bilden sich dynamische Ausgleichsströmungen
zwischen höher und tiefer gelegenen Flächen.
So entsteht in der Standortumgebung
ein komplexes System von Luftströmungen, die um so stärker ausgeprägt
sind, je schwächer das von der Großwetterlage bestimmte Höhenwindfeld
ist. Bei Hochdruckwetterlagen, vor allem bei wenig bewölktem oder
wolkenlosem Himmel, sind diese Luftströmungen dominant. Bei Tiefdruckwetterlagen
werden sie von den großräumigen, meist starken Winden verdrängt.
Diese Luftströmungen verlaufen entlang der Richtungsachsen der Täler.
Sie werden als Talwinde oder als Lokalwinde bezeichnet. Während der
Nacht strömen sie talabwärts, während des Tages kehrt sich
das Windsystem um. Dann wehen die Talwinde in der Gegenrichtung talaufwärts.
((Blüthgen, 1980) oder (Häckel, 1983))
Es ist davon auszugehen,
dass jedes der Täler, die in das Lahntal-Becken einmünden (Siehe
die topographische Karte in der Abbildung 3.1.) einen Talwind entwickelt.
In der Abbildung 4.2.1 sind die Strömungsbahnen dieser Talwinde eingezeichnet.
Zu klären ist allerdings noch, wie stark ausgeprägt und wie häufig
diese Talwinde auftreten.
Die Emissionen der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21 würden in die Strömungsbahn des Talwindes
des Lahntals emittiert werden und möglicherweise auch den Talwind
des Wetschafttals tangieren. Dies hat äußerst ungünstige
atmosphärische Ausbreitungsbedingungen zur Folge:
- Ein Talwind verläuft
immer entlang derselben Strecke. Dadurch entsteht entlang dieser Strömungsbahn
eine sehr oft wiederkehrende und deshalb im Jahresmittel hohe lokale Immissionsbelastung.
- Hinzu kommt, dass in der
Nacht die Turbulenz der Luftströmung eines Talwindes sehr gering ist.
Dadurch bleibt die Emissionswolke vergleichsweise konzentriert und führt
entlang der Strömungsbahn des Windes zu besonders hohen Immissionskonzentrationen
Die Existenz von Talwinden
im Lahntal-Becken ist unstrittig. Allerdings ist ohne standortbezogene
Windmessungen oder Simulationsrechnung nicht zu klären, inwieweit
die einzelnen Siedlungsgebiete und Orte betroffen sind und wohin die Strömungsbahn
eines Talwindes die emittierten Schadstoffe verfrachtet. Dies muß
durch ein Windmeßprogramm oder eine Simulationsrechnung untersucht
werden.
Hangwinde
Hangwinde sind lokale Luftzirkulationen,
die tagsüber hangaufwärts und nachts hangabwärts strömen.
Der Motor dieser Zirkulation ist die Energie der Sonneneinstrahlung bei
Tage bzw. die Wärmeabstrahlung in der Nacht. Dadurch entstehen Ausgleichsströmungen,
in denen die wärmeren Luftmassen aufsteigen und die kälteren
den Hang herunterfließen. Hangwinde treten immer dann auf, wenn das
großräumige Wettergeschehen durch eine Hochdruckwetterlage
geprägt ist und geringe Wolkenbedeckung und geringe großräumige
Windgeschwindigkeit herrschen. Dann setzt im Laufe des Vormittags oder
am frühen Nachmittag der Hangaufwind ein. Gegen Abend, mit dem Sonnenuntergang,
entwickelt sich eine entgegengesetzte Luftströmung, der nächtliche
Hangabwind. Besonders stark ausgeprägt ist der Hangwind, wie auch
der Talwind, bei sommerlichen Hochdruckwetterlagen mit klarem Himmel ((Blüthgen,
1980) oder (Häckel, 1983)).
Abbildung 4.2.1
nächtliche Talwinde
im Lahntal-Becken
eingetragen in die
topographische Karte
(Maßstab 1 : 50 000
, 1 cm auf der Karte entsprechen 500 m in der Wirklichkeit)
Anmerkung: In der Nacht wehen
die Talwinde flußabwärts. Am Tage, während der Einstrahlung
der Sonne, kehrt sich das Windsystem um. Dann wehen die Talwinde flußaufwärts.
Charakteristisch für
die atmosphärische Ausbreitung von Schadstoffen innerhalb des nächtlichen
Hangabwindes ist, dass die Luftmassen, die mit ihm abfließen, eine
sehr geringe bis extrem geringe atmosphärische Turbulenz aufweisen.
Dies ist eine nachteilige
Bedingung für die atmosphärische Ausbreitung von Schadstoffen,
die möglicherweise mit dem Hangwind transportiert werden. Werden die
Emissionen der geplanten Verbrennungs-Anlage LISA 21 von dieser Luftzirkulation
erfaßt, so ist dies eine sehr ungünstige Immissionssituation.
Denn infolge der geringen atmosphärischen Turbulenz innerhalb des
nächtlichen Hangabwindes sind die turbulente Durchmischung und die
Verdünnung der Emissionswolke gering. Deshalb bleibt die Emissionswolke
konzentriert zusammen und führt dort, wo sie entlangströmt, zu
besonders hohen Immissionskonzentrationen. Hiervon sind insbesondere Göttingen
und Teile von Sarnau betroffen.
Kaltluftseen und Kaltluftflüsse
Bei negativer Strahlungsbilanz,
d.h. wenn die Wärmeabstrahlung des vegetationsbestandenen Bodens
(im Infrarotbereich des Spektrums) größer ist als die Sonneneinstrahlung
(im sichtbaren Bereich des Spektrums), kühlen die Vegetations- und
Bodenoberflächen aus. Damit verbunden ist eine Abkühlung der
bodennahen Luftschicht. Durch diesen Prozeß, der in der Zeit ab Sonnenuntergang
und während der Nacht vor sich geht, wird Kaltluft produziert. Am
stärksten ist er während wolkenloser, windschwacher Sommernächte.
Entsteht die Kaltluft auf
einem geneigten Gelände und hat sie eine Schichtdicke von einigen
Metern erreicht, so fließt sie, weil kühlere Luft schwerer als
wärmere ist, mit der Hangneigung ab. Entsteht die Kaltluft in einer
Mulde, so bildet sich dort ein Kaltluftsee, dessen Schichtdicke nach und
nach zunimmt. In vielen Fällen fließen Kaltluftflüsse in
Mulden, in denen sich Kaltluftseen gebildet haben und tragen dazu bei,
dass dieser See an Ausdehnung und vertikaler Mächtigkeit zunimmt.
Wenn die Emissionen der
geplanten Verbrennungs-Anlage, insbesondere die diffusen Emissionen aus
der Halde der Schredder-Leichtfraktion und (bei Störfällen) aus
dem Schredder-Abluftkamin, in die Strömungsbahn eines Kaltluftflusses
oder in einen Kaltluftsee hinein emittiert werden, so hat dies äußerst
ungünstige atmosphärische Ausbreitungsbedingungen zur Folge:
- Die atmosphärische
Turbulenz in einer Kaltluftmasse ist extrem gering. Dadurch bleiben die
emittierten Schad- oder Geruchsstoffe konzentriert und führen entlang
der Flußbahn der Kaltluft bzw. im Kaltluftsee zu besonders hohen
Immissionskonzentrationen.
4.2.2 Anströmen und
Überströmen von Hügeln und Kuppen
Eine Ausbreitungssituation,
die von dem idealisierten Ausbreitungsvorgang von Abbildung 4.1 erheblich
abweicht, entsteht dann, wenn im Lee des Schornsteins eine Erhebung, wie
z.B. der Reddehäuser Berg im Osten des Standortes der geplanten Verbrennungs-Anlage
LISA 21, den freien Abzug der Emissionswolke behindert. Bei mäßig
starkem bis starkem Wind wird das Windfeld das Hindernis überströmen.
Bei niedrigen Windgeschwindigkeiten und insbesondere dann, wenn die Emissionswolke
in Hochnebel oder tiefliegende Wolken hinein emittiert wird, kommt es zu
einer Beaufschlagung des Hanges der Erhebung. Dadurch werden lokal begrenzte,
sehr hohe Immissionsbelastungen erreicht.
Wind
Ausbreitungsvorgang bei
der Beaufschlagung einer Erhebung
Wind
----->
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - -
-
Ausbreitungsvorgang bei
dem Überströmen einer Erhebung
Abbildung 4.2.2 Ausbreitungsvorgang
bei der Beaufschlagung bzw.
bei dem Überströmen
einer Erhebung
4.2.3 Inversions-Wetterlagen
und Nebel
Inversions-Wetterlagen sind
dadurch gekennzeichnet, dass in einer Höhe zwischen
50 Meter bis einigen hundert
Meter über Grund eine Luftmassengrenze besteht, an der die Lufttemperatur
zunimmt, die Luftfeuchte abnimmt und oft der Wind seine Richtung und Geschwindigkeit
ändert. Diese Luftmassengrenze verhindert den Austausch zwischen den
darüber und darunter gelegenen Luftschichten. Sie wirkt wie eine Sperre
in der Atmosphäre. Deshalb wird sie auch als Inversions-Sperrschicht
bezeichnet. Der Ausbreitungsvorgang bei einer Inversions-Wetterlage weicht
erheblich von der idealisierten Ausbreitung von Abbildung 4.1 ab. Man kann
sich die Ausbreitung der Emissionswolke (leicht vereinfacht) so vorstellen,
wie sie in der folgenden Abbildung 4.2.3 dargestellt ist. (Siehe auch die
Fußnote.)
Oft sind Inversions-Wetterlagen
mit Nebel oder Hochnebel verbunden. Die Inversions-Sperrschicht ist dann
zugleich die Nebelobergrenze und als solche erkennbar. Die Entstehung von
Nebel ist vielfältig und in großem Maße durch lokale Faktoren
bestimmt. (Siehe zur weiteren Erklärung (Blüthgen, 1980) oder
(Häckel, 1983).) Die feuchten Wiesen in den Niederungen der Wetschaft
und der Lahn und anderer, auch kleinerer Gewässer verstärken
die Nebelbildung. Als weiterer Verstärkungsfaktor kommt hinzu, dass
sich an den etwas entfernten mittel- und nordhessischen Mittelgebirgen
eine Staubewölkung bildet, die oft tagelang anhaltenden Hochnebel
verursacht.
Charakteristisch für
die atmosphärische Ausbreitung von Schadstoffen bei Inversions-Wetterlagen
ist,
1) dass eine - oft mit Nebel
verbundene - Inversions-Sperrschicht besteht,
2) dass innerhalb der Luftschicht,
die vom Boden bis zur Inversions-Sperrschicht
reicht, tagsüber
eine mäßig gute bis gute turbulente Durchmischung herrscht,
3) und dass die Windgeschwindigkeit
innerhalb dieser Luftschicht gering ist.
Dies sind nachteilige Bedingungen
für die atmosphärische Ausbreitung von Schadstoffen, die in die
Luftschicht unterhalb der Inversions-Sperrschicht hinein emittiert werden:
- Die Inversions-Sperrschicht
verhindert, dass die emittierten Schadstoffe in die darüberliegenden,
höheren Luftschichten verfrachtet werden. Sie erzwingen dadurch in
der vertikalen Richtung eine Volumenbegrenzung des Raumes, in den hinein
sich die Emissionswolke ausbreiten und verdünnen kann.
Fußnote:
In der Meteorologie werden Inversions-Wetterlagen noch unterschieden in
'Bodeninversionen' und 'abgehobene Inversionen', je nachdem wie groß
die atmosphärische Turbulenz unterhalb der Inversions-Sperrschicht
ist. Der für die Immissionssituation ungünstigste Fall, der zu
den höchsten Immissionsbelastungen führt, ist die 'abgehobene
Inversion'.
Inversions-Sperrschicht
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
zu Beginn einer Inversions-Wetterlage
Inversions-Sperrschicht
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nach einigen Stunden Dauer
der Inversions-Wetterlage
Akkumulation der emittierten
Schadstoffe unterhalb der Inversions-Sperrschicht
Abbildung 4.2.3
Idealisierter Vorgang
der atmosphärischen Ausbreitung von emittierten
Schadstoffen bei einer
Inversions-Wetterlage (dem sogenannten `Fumigationtyp´)
- Die emittierten Schadstoffe
werden infolge der mäßig guten bis guten Turbulenz rasch in
den ganzen Luftraum unterhalb der Inversions-Sperrschicht vermischt, erreichen
so auch rasch die bodennahe Luftschicht und bewirken dort hohe Immissionsbelastungen.
- Und zugleich geht der
horizontale Abtransport der Schadstoff-Emissionswolke infolge der niedrigen
Windgeschwindigkeit langsam von statten.
- Da die Randerhebungen
des Lahntal-Beckens den Abzug der Emissionswolke in der horizontalen Richtung
behindern, bildet sich bei einer tief liegenden Inversions-Sperrschicht
eine stagnierende Luftmasse, in der sich die emittierten Schadstoffe ansammeln,
solange diese Inversions-Wetterlage anhält.
Aufgrund dieser Einflußfaktoren
entstehen hohe Immissionsbelastungen in der bodennahen Luftschicht.
Besonders ungünstig
ist es, wenn die Inversions-Wetterlage mit Nebel verbunden ist. Werden
Schadstoffe aus einem Schornstein in die Nebelschicht hinein emittiert,
so lagern sie sich an den Nebeltröpfchen an. In den Tröpfchen
verlaufen chemische Umwandlungen, die die Gesundheitsschädlichkeit
verstärken. Zum Beispiel reagieren Schwefeldioxid bzw. Stickstoffoxide
mit den Wassertröpfchen zu schwefeliger Säure bzw. Salpetersäure.
Außerdem erhöht die Verbindung von Schadstoffen mit Wassertröpfchen
im Nebel die Lungengängigkeit und damit ihre toxische Wirkung.
5 Betroffenheit der Siedlungsflächen
und Orte
durch die meteorologischen
Besonderheiten der Standortumgebung
In der Tabelle 5.1 ist zusammengestellt,
welche Siedlungsflächen und Orte im Umkreis der geplanten Verbrennungs-Anlage
LISA 21 von den im Kapitel 4 diskutierten meteorologischen Besonderheiten
betroffen sind. Der Begriff Betroffenheit ist hier so zu verstehen, dass
bei gewissen Wettersituationen hohe bis sehr hohe Immissionskonzentrationen
der emittierten Schadstoffe zu erwarten sind.
Tabelle 5.1 Betroffenheit
der Siedlungsflächen und Orte
im Umkreis der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21
der Firma Johannes Völker
GmbH (MRV)
Siedlungsflächen
lokale Wind- An- bzw. Über- Inversions-Wetter-
bzw. Ort systeme strömen
von Hängen lagen oder Nebel
Anmerkungen:
1) x = betroffen
- = nicht betroffen
2) Die Orte sind der Himmelsrichtung
folgend aufgelistet, beginnend in Richtung OST,
dann über NORD
und WEST nach SÜD.
Am Ortsteil Sarnau-Bahnhof spielen mehrere meteorologische Besonderheiten eine Rolle:
Er liegt im Lee des nächtlichen
Talwindes des Lahntals. Bei Hochdruckwetterlagen, vor allem bei Wetter
mit geringer Bewölkung, weht nachts der Talwind
aus WEST-SÜD-WEST aus
dem Lahntal. Er verfrachtet die Emissionen aus dem Schornstein der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21 in die Richtung OST-NORD-OST direkt auf die
Siedlungsflächen von Sarnau-Bahnhof zu. Dies geschieht mit einer vergleichsweise
hohen Häufigkeit, da Hochdruckwetter eine Auftretenshäufigkeit
von etwa 30-40 Prozent (der Jahresstunden) hat
(Hess, 1977).
Der Ortsteil liegt nahe
der Talsohle, umgeben von feuchten Wiesen der Lahn-
und der Wetschaft-Auen.
Hier bilden sich Kaltluftseen, und von den umliegenden Hängen fließen
Kaltluftströme herab.
Bei Inversions-Wetterlagen
ist der ganze Beckenraum gegen den horizontalen und vertikalen Luftaustausch
abgeschlossen. In der stagnierenden Luftschicht, die im Lahntal-Becken
liegt, akkumulieren die emittierten Schadstoffe. Über die Dauer der
Inversions-Wetterlage verteilen sich die Schadstoffe im ganzen Becken-raum.
In der Nähe der Emissionsquelle
aber sind sie besonders konzentriert.
Auch bei Wettersituationen,
bei denen die diskutierten drei meteorologischen Besonderheiten keine Rolle
spielen, liegt Sarnau-Bahnhof aus der Sicht des Immissionsschutzes un-günstig.
Denn er liegt im Lee des Hauptwindrichtungssektors, der die Windrichtungen
um SÜD-WEST beinhaltet. Das bedeutet, dass die Emissionswolke aus
dem Schornstein der geplanten Verbrennungs-Anlage LISA 21 mit hoher Häufigkeit
in die Richtung des Ortsteils Sarnau-Bahnhof geweht wird und dort erhebliche
Immissionskonzentrationen zu erwarten sind.
Die Ortschaft Göttingen
ist in nahezu derselben Weise betroffen durch den Talwind aus dem Lahntal
wie Sarnau-Bahnhof. Die Kaltluftflüsse spielen eine geringere Rolle.
Hinzu kommt aber noch die Betroffenheit infolge der Hangbeaufschlagung:
Wie auch Sarnau-Bahnhof
liegt Göttingen im Lee des Hauptwindrichtungssektors. Deshalb kommt
es mit vergleichsweise hoher Häufigkeit vor, dass die Emissionswolke
in Richtung Göttingen geweht wird und dort den Hang beaufschlagt oder
zumindest zu hohen Immissionskonzentrationen führt.
Die Ortschaft Reddehausen
liegt nicht im Lahntal-Becken. Deshalb ist sie nicht von dem Talwind, den
Kaltluftflüssen und auch nicht von den Inversions-Wetterlagen betroffen.
Aber sie liegt, wie Sarnau-Bahnhof und Göttingen, im Lee des Hauptwindrichtungssektors.
Infolge ihrer Lage direkt hinter der Kuppe der beckenbegrenzenden Randhöhen
spielt die Hangüberströmung eine Rolle:
Bei mäßig starkem
und starkem Wind aus dem Richtungssektor SÜD-WEST wird die Emissionswolke
in Richtung Göttingen und Reddehausen getrieben. Sie überströmt
den Hang und bildet im Lee der Kuppe eine abwärtsgerichtete Strömung,
die hohe Schadstoffkonzentrationen in den Raum von Reddehausen bringt.
Unterrosphe und Niederwetter
befinden sich etwas weiter entfernt von dem Standort der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21 und auch nicht im Lee des Hauptwindrichtungssektors.
Deshalb sind sie weniger betroffen als Sarnau-Bahnhof und Göttingen.
Aber auch diese beiden Orte werden von lokalen Windsystemen erreicht, die
die Emissionen der geplanten Verbrennungs-Anlage LISA 21 in ihre Richtung
verfrachten, nämlich die Talwinde des Rosphetals bzw. des Flußtals
der Wetschaft, die bei windschwachem Hochdruckwetter und insbesondere bei
Inversions-Wetterlagen die Schadstoffe, die sich im unteren Beckenraum
bei Sarnau-Bahnhof und Göttingen ansammeln, auch in Richtung NORD
bzw. NORD-NORD-OST transportieren.
Sterzhausen, das
im Westen des Standortes liegt, hat eine besondere Betroffenheit, wenn
die Windströmung aus der Richtung OST kommt. Diese Windrichtung hat
eine vergleichsweise große Häufigkeit, denn bei Hochdruckwetter
entwickelt sich der Talwind des Lahntals und weht tagsüber von OST
nach WEST. Außerdem liegt Sterzhausen tief im Lahntal-Becken und
ist immer dann betroffen, wenn sich eine Inversions-Sperrschicht über
dem Becken gebildet hat.
Die Siedlungsflächen
von Goßfelden und Sarnau liegen im Richtungssektor SÜD
bis WEST des Standortes. Auch sie werden vom Talwind des Lahntals überströmt
und sind bei Inversions-Wetterlagen betroffen. Hinzu kommt noch, dass die
Ortsrandbebauung am Ufer der Lahn von Kaltluftflüssen aus dem Raum
um die Standortfläche erreicht werden. Seit Betrieb der Schredder-Anlage
der Firma Johannes Völker GmbH (MRV) kann man die Ausgasungen der
Schredderhalden und die Schredderabgase dort als belästigenden Geruch
wahrnehmen.
Die Orte Cölbe,
Oberrosphe und Wetter liegen weiter entfernt als die bisher diskutierten
Ortschaften und sind dementsprechend weniger stark betroffen. Aber aufgrund
ihrer Lage im Lahntal-Becken werden sie von der verschmutzten Luftschicht
erreicht, die sich bei Hochdruckwetter unterhalb der Inversions-Sperrschicht
im Lahntal-Becken bildet, wenn dort die horizontale und die vertikale Belüftung
aufgrund der Randhöhen bzw. durch die Inversions-Sperrschicht behindert
oder ganz unterbunden ist und die emittierten Schadstoffe sich in der im
Becken liegenden Luftmasse ansammeln.
Schönstadt liegt
außerhalb des Lahntal-Beckens. Es ist in ähnlicher Weise, aber
weniger stark betroffen wie Reddehausen. Bei mäßig starkem und
starkem Wind aus dem Richtungssektor SÜD-WEST wird die Emissionswolke
über die Kuppe des Reddehäuser Bergs getrieben und bildet im
Lee der Kuppe eine abwärtsgerichtete Strömung, die hohe Schadstoffkonzentrationen
in den Raum von Reddehausen und auch Schönstadt bringt.
6 Möglichkeiten zur
Erfassung der meteorologischen Besonderheiten der Standortumgebung
6.1 Lokale Windsysteme
Informationen über
die Talwinde und die Hangwinde können durch synthetische Berechnungsverfahren
gewonnen werden, unter anderem durch:
- Das mesoskalige Windfeldmodell
FITNAH ((Groß, 1991) und (HLfU, 1994)). Es ist in der Lage, den
Einfluß des Geländereliefs, der Sonneneinstrahlung und insbesondere
von Inversions-Sperrschichten auf das Windfeld zu berücksichtigen.
- Das mesoskalige Windfeldmodell
MISKAM ((Eichhorn,1989)und (Eichhorn,1995)). Es ist ein ähnlich
fortgeschrittenes Modell wie FITNAH mit der Ausnahme, dass der Energieumsatz
der Sonneneinstrahlung und die Wärmeabstrahlung vom Boden nicht erfaßt
werden.
- Das massenkonsistente
Windfeldmodell DIWIMO (Schädler, 1996). Es ist ein Berechnungsmodell,
das die physikalischen Prozesse der Windströmungen soweit erfassen
kann, dass das Geländerelief und die Bodenrauhigkeit berücksichtigt
werden. Es beschreibt die strömende Luft im Windfeld der unteren atmosphärischen
Schichtung wie eine fließende Flüssigkeit. Damit werden die
thermodynamischen Eigenschaften der Atmosphäre, insbesondere die thermischen
Eigenschaften, nicht vollständig modelliert, aber es gelingt, reale
Effekte, wie die Kanalisierung von Windströmungen, An- und Überström-Effekte
sowie die Leit- und Düsenwirkung von Geländeerhebungen, zu berücksichtigen.
(Es gibt weitere massenkonsistente Windfeldmodelle (z.B. (Moussiopoulos,
1989)).
Diese drei Simulationsmodelle
zur Berechnung der Windfelder über gegliedertem Gelände unterscheiden
sich durch den Aufwand, mit dem sie die physikalischen Vorgänge in
der Atmosphäre simulieren, und durch die Kosten ihrer Anwendung. Eine
FITNAH-Berechnung als Grundlage für eine Immissionsprognose kostet
etwa 20 000 bis 30 000 DM, eine MISKAM-Berechnung etwa 5 000 bis 10 000
DM und eine DIWIMO-Berechnung etwa 3 000 bis 5 000 DM.
Kaltluftseen und Kaltluftflüsse
können mit sogenannten Kaltluftabflußmodellen simuliert
werden. Geeignete Modelle sind unter anderem (Gerth, 1986) und (KLAM, 1996).
Sie können aber auch
durch Feldexperimente untersucht werden. Feldexperimente sind leicht durchzuführen,
sie sind nicht teurer als Modellrechnungen und liefern verläßlichere
Ergebnisse.
Bei einem Feldexperiment
zur Bestimmung von Kaltluftproduktion und Kaltluftflüssen, werden
bei einer geeigneten Wetterlage (einer sternenklaren Sommernacht während
einer stabilen Hochdruckwetterlage) im Untersuchungsgebiet Rauchpatronen
innerhalb der Kaltluftmasse abgebrannt. Die entstehenden Rauchfahnen können
mittels Videokamera verfolgt werden. Die Rauchfahnen zeigen die Strömungsbahnen
der Kaltluftflüsse. Aus den aufgenommenen Videofilmen oder direkt
beim Feldexperiment können die Strömungsgeschwindigkeiten bestimmt
werden. Solche Rauchpatronenexperimente müssen mehrmals in der Nacht
durchgeführt werden. Danach kann man die Entstehungsgebiete, die Strömungsbahnen
und die Kaltluftseen kartieren.
Kaltluftseen und Kaltluftflüsse
spielen für die Ausbreitung der Abgasfahne aus dem Schornstein der
geplanten Verbrennungs-Anlage LISA 21 eine untergeordnete Rolle, da sie
oberhalb der Kaltluftmassen emittiert wird. Die diffusen Emissionen aufgrund
der Ausgasungen aus den Schredderhalden und die Schredderabgase, die schon
jetzt bestehen, werden seit Betrieb der Schredder-Anlage als Gerüche
in Sarnau und Sarnau-Bahnhof wahrgenommen.
6.2 Anströmen
und Überströmen von Hügeln und Kuppen
Jedes der drei oben genannten
Simulationsmodelle ist in der Lage, das Anströmen und Überströmen
von Hügeln und Kuppen realistisch zu simulieren. (Es sei darauf hingewiesen,
dass das Ausbreitungsmodell von Anhang C der TA-Luft kein gegliedertes
Gelände berücksichtigen kann, also auch nicht das An- oder Überströmen
von Hügeln und Kuppen. Darauf wird in Kapitel 8.1 detailliert eingegangen.)
6.3 Inversions-Wetterlagen
Die Häufigkeit und
die Andauer von Inversions-Sperrschichten können aus einer Inversionsstatistik,
wie sie der Deutsche Wetterdienst aufgrund der Daten seines Radiosonden-Meßnetzes
und aufgrund seiner Analysedaten erstellt, abgeleitet werden. Dabei kann
nach Art der Inversionen (Bodeninversion oder abgehobene Inversion), nach
ihrer Stärke und nach ihrer Mächtigkeit differenziert werden.
Eine solche Inversionsstatistik wurde im Rahmen der Standortuntersuchung
von vier potentiellen Standorten für eine Müllverbrennungsanlage
im Landkreis Marburg-Biedenkopf veröffentlicht (DWD, 1995). Sie kann
ohne weiteres auf den Standort der geplanten Verbrennungs-Anlage in Sarnau-Bahnhof
übertragen werden.
Diese Statistik ist allerdings
noch keine ausreichende Datenbasis für die Immissionsberechnung. Zwar
beinhaltet sie die Häufigkeit von Inversions-Sperrschichten, nicht
aber die Verknüpfung ihres Auftretens mit den anderen, für die
atmosphärische Ausbreitung bestimmende meteorologische Größen.
Um eine Ausbreitungssituation rechnerisch simulieren zu können, müssen
die folgenden meteorologischen Größen festgelegt sein:
- die Windrichtung,
- die Windgeschwindigkeit,
- ein Turbulenzparameter
(z.B. die Ausbreitungsklasse),
- die Höhe der
Inversions-Sperrschicht (bzw. die sogenannte Mischungs-
schichthöhe,
falls keine Inversions-Sperrschicht auftritt).
Dabei bestimmen diese vier
meteorologischen Größen folgende Eigenschaften der Emissionswolke:
- Die Windrichtung bzw.
die Windgeschwindigkeit geben die Richtung bzw. die Geschwindigkeit des
Windfeldes an der Schornsteinmündung vor.
- Der Turbulenzparameter
bestimmt, wie schnell sich die Abgasfahne mit der Umgebungsluft vermischt
und wie schnell sich die Emissionswolke ausdehnt.
- Die Höhe der Inversions-Sperrschicht
(bzw. die sogenannte Mischungsschichthöhe, falls keine Inversions-Sperrschicht
auftritt) legt die Höhe der Luftschicht fest, bis zu der die Emissionswolke
aufsteigen kann. (Siehe auch die Fußnote.)
Dementsprechend ist als
meteorologische Datenbasis für eine realistische Immissionsberechnung
eine sogenannte Zeitreihe dieser vier meteorologischen Größen
erforderlich. Sie enthält für jede der 8760 Stunden des Jahres:
den Stundenmittelwert der
Windrichtung,
den Stundenmittelwert der
Windgeschwindigkeit,
den für die jeweilige
Stunde geltenden Turbulenzparameter,
die Höhe der Mischungsschicht
bzw. der Inversions-Sperrschicht während der jeweiligen Stunde.
Die Verwendung einer Zeitreihe
als meteorologische Datenbasis erlaubt es, die Ansammlung der emittierten
Schadstoffe in der Luftschicht des Untersuchungsgebietes zu simulieren.
Denn die Emissionswolke wird in der Simulationsrechnung solange rechnerisch
verfolgt, bis sie den Untersuchungsraum verläßt.
6.4 Nebel
Die Häufigkeit und
die Andauer von Nebel erhält man aus einer Nebel-Häufigkeitsstatistik,
die der Deutsche Wetterdienst aufgrund der Daten seines Klimabeobachtungs-Meßnetzes
erstellt. Wie auch die Inversionsstatistik kann sie aus dem Klimagutachten
für den Raum des Amöneburger Beckens (DWD, 1995) entnommen werden.
Die Berücksichtigung
von Nebel ist bei keinem der heute verfügbaren Simulationsmodelle
möglich.
Fußnote: Die Mischungsschichthöhe
ist definiert als die maximale Höhe der Luftschicht (gemessen über
Grund), in der tagsüber eine turbulente Durchmischung der Luftmassen
aller Höhenniveaus unterhalb der Mischungsschicht möglich ist.
Die Luftschicht darüber steht aus thermodynamischen Gründen nicht
in Wechselwirkung mit der Luftschicht unter diesem Höhenniveau. Falls
eine ausreichend starke Inversions-Sperrschicht besteht, dann ist die
Höhe dieser Inversions-Sperrschicht gleich der Mischungsschichthöhe.
Aber auch wenn keine Inversions-Sperrschicht besteht, kann die Abgasfahne
eines Schornsteins nicht beliebig hoch aufsteigen, sondern nur bis zur
Mischungsschichthöhe.
7 Pflichtenheft
7.1 Leistungsverzeichnis
für die Ermittlung einer meteorologischen Datenbasis
Ziel des Vorhabens ist die
Ermittlung einer zeitlich und räumlich repräsentativen meteorologischen
Datenbasis für den Standort der geplanten Verbrennungs-Anlage LISA
21. Sie soll die Anforderungen des Anhangs C der TA-Luft erfüllen
und darüber hinaus Informationen über die lokalen meteorologischen
Besonderheiten des Standortes liefern.
Die geforderten Leistungen
sind:
Erstellung einer synthetischen
Zeitreihe der vier meteorologischen Größen für den Zeitraum
eines Jahres (8760 Stunden):
den Stundenmittelwert der
Windrichtung (in Höhe der Schornsteinmündung),
den Stundenmittelwert der
Windgeschwindigkeit (in Höhe der Schornsteinmündung),
den für die jeweilige
Jahresstunde geltenden Turbulenzparameter,
die Höhe der Mischungsschicht
bzw. der Inversions-Sperrschicht (über dem Lahntal-Becken).
7.2 Leistungsverzeichnis
für die Erstellung einer realistischen Immissionsprognose
Ziel ist die Bestimmung
der räumlichen Immissionsverteilungen von Gasen und Schwebstaub in
der bodennahen Luftschicht (pro Kubikmeter), sowie der Immissionsverteilungen
der trockenen und nassen Deposition von staubgetragenen Schadstoffen (pro
Quadratmeter und Tag) für die Umgebung der geplanten Verbrennungs-Anlage
LISA 21.
Als Emissions-Datenbasis
werden die TA-Luftüblichen Daten zur Verfügung gestellt: Schornsteinhöhe,
Abgasvolumenströme, Abgastemperatur.
Als meteorologische Datenbasis
ist die oben definierte Zeitreihe zu verwenden.
Die geforderten Leistungen
sind:
1) Berechnung der
flächenmäßigen Verteilungen der Immissionskonzentration
folgender Immissionskenngrößen:
Jahresmittelwert von Schwebstaub
und von einem gasförmigen Schadstoff,
98-Prozent-Perzentil-Wert
von Schwebstaub und von einem gasförmigen Schadstoff,
Jahresmittelwert des Staubniederschlages
auf den Boden.
2) Berechnung der
flächenmäßigen Verteilungen der Immissionskonzentration
derselben Immissionskenngrößen nach dem Berechnungsverfahren
von Anhang C der TA-Luft und ein Vergleich der beiden Ergebnisse.
8 Abgrenzung des Pflichtenheftes
gegenüber dem Untersuchungsrahmen des RP Gießen
Das Regierungspräsidium
Gießen hat einen Untersuchungsrahmen nach § 2a der
9. BImSchV für die
geplante Verbrennungs-Anlage LISA 21 vorgeschlagen (RP-Gießen, 2000).
Dort ist unter Punkt 3.3.1 `Schutzgüter Klima und Luft´ die
Erstellung einer Immissionsprognose mit folgenden Anforderungen vorgesehen:
- Als meteorologische Datenbasis
ist „eine für den Standort repräsentative Windstatistik (Prüfung
durch den Deutschen Wetterdienst, Ergebnisse anfügen) zugrunde zu
legen“.
- Als Simulationsmodell
ist das Ausbreitungsmodell von Anhang C der TA-Luft anzuwenden, um „eine
Ausbreitungsrechnung nach TA-Luft gemäß Nr. 2.6.1.1 für
die in der 17. BImSchV genannten Stoffe zu erstellen“.
- Zusätzlich zu der
üblichen Berechnung der Immissionszusatzbelastung in 1.5 Meter über
Grund ist gefordert, die Immissionszusatzbelastung in Höhe der Abgasfahne
zu ermitteln und „die Rasterweite des Aufpunktgitters so zu wählen,
dass die Immissionsbelastung in den Hangbereichen aufgelöst werden
können“. (Der kursiv gedruckte Text wurde nach (RP-Gießen,
2000) zitiert.)
Dieser Untersuchungsrahmen
bleibt weit hinter den Anforderungen des Pflichtenheftes zurück. In
der hier vorgenommenen Abgrenzung des Pflichtenheftes gegenüber diesem
Untersuchungsrahmen soll geklärt werden, inwieweit das Berechnungsverfahren
von Anhang C der TA-Luft in der Lage ist, die meteorologischen Besonderheiten
des Standortes zu erfassen und realistische Ergebnisse für die prognostizierte
Immissionszusatzbelastung zu liefern.
Das Berechnungsverfahren
von Anhang C der TA-Luft, seine meteorologische Datenbasis und sein Simulationsmodell,
entsprechen dem wissenschaftlichen Stand der späten sechziger Jahre.
Es weist Mängel auf, die seine Anwendbarkeit begrenzen.
Die TA-Luft selbst schränkt
die Anwendbarkeit dieses Berechnungsverfahrens im Punkt 2.6.4.1 ein. Dort
heißt es:
"Die Kenngrößen
für die Zusatzbelastung I1Z und I2Z für gasförmige Luftverunreinigungen,
Schwebstaub und Staubniederschlag sind nach dem Berechnungsverfahren in
Anhang C zu ermitteln. Dabei ist zu beachten, daß
a) im Beurteilungsgebiet
Einflüsse des Geländereliefs zu berücksichtigen sind; ...
b) im Beurteilungsgebiet
Einflüsse von Gebäuden zu berücksichtigen sind; ...
c) sehr häufige Schwachwindlagen
besonders zu berücksichtigen sind; ...
d) das Berechnungsverfahren
keine chemische bzw. physikalische Umwandlung der Emissionen innerhalb
des Beurteilungsgebietes berücksichtigt;
e) das Berechnungsverfahren
während jeder Ausbreitungssituation konstante Ausbreitungsbedingungen
voraussetzt." (zitiert in Auszügen nach (TA-Luft, 1986))
Diese Einschränkungen
der Anwendbarkeit ist die juristische Grundlage dafür, sogenannte
Sonderfallprüfungen durchzuführen, wenn die meteorologischen
Besonderheiten eines Standortes dies erfordern. Insbesondere muß
dann in einer Sonderfallprüfung statt des Ausbreitungsmodells von
Anhang C ein anderes, adäquates Simulationsmodell zur Berechnung der
atmosphärischen Ausbreitung verwendet werden.
8.1 Grenzen der Ausbreitungsrechnung
nach TA-Luft
Auf die Mängel des
Berechnungsverfahrens nach Anhang C der TA-Luft ist schon in einer großen
Anzahl von Veröffentlichungen hingewiesen worden. (Siehe hierzu (Groß,
1987), (HLfU, 1994), (Kumm, 1994) und (Kumm, 1996).)
Im folgenden werden die
wichtigsten Kritikpunkte am Berechnungsverfahren der TA-Luft, soweit sie
für den hier untersuchten Standort von Wichtigkeit sind, ausführlich
beschrieben. Und es wird geschätzt, welcher Anteil der Wetterlagen
aus dem Kollektiv der Wetterlagen eines Jahres mit diesem Berechnungsverfahren,
im folgenden kurz TA-Luft-Modell genannt, nicht modellierbar ist.
8.1.1 Grenzen der meteorologischen
Datenbasis von Anhang C der TA-Luft
Die meteorologische Datenbasis
des Berechnungsverfahrens von Anhang C der TA-Luft ist eine sogenannte
Ausbreitungsklassenstatistik nach Klug/Manier (TA-Luft, 1986). Sie ist
eine dreidimensionale Häufigkeitsstatistik der meteorologischen Größen:
Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Ausbreitungsklasse. Die Ausbreitungsklasse
wird nach einer Vorschrift im Anhang C der TA-Luft anhand der Windgeschwindigkeit
und des Bedeckungsgrades des Himmels bestimmt.
Das Untersuchungsprogramm
des RP-Gießen fordert zwar eine repräsentative Windstatistik,
schränkt die Anforderung aber dadurch ein, dass es sich um eine standortfremde
Windstatistik handeln kann, deren Repräsentativität durch den
Deutschen Wetterdienst in einer sogenannten `qualifizierten Prüfung´
geprüft wurde.
Das Konzept der `qualifizierten
Prüfung´ stammt, wie auch die TA-Luft, aus den sechziger Jahren,
als es noch nicht möglich war, Windstatistiken rechnerisch auf andere
Standorte zu übertragen. Eine solche Windstatistik wird den meteorologischen
Besonderheiten des Standortes der geplanten Verbrennungs-Anlage nicht gerecht.
Seit den Jahren um 1980
ist es Stand von Wissenschaft und Technik, Windstatistiken, die an einer
Meßstelle des Deutschen Wetterdienstes gemessen wurden, mittels eines
Windfeldmodells auf benachbarte Standorte zu übertragen und dabei
den am Standort gegebenen meteorologischen Besonderheiten gerecht zu werden.
Der Deutsche Wetterdienst bietet das Verfahren nach (Moussiopoulos, 1989)
an, andere Verfahren, zum Beispiel nach (Schädler, 1996) sind moderner
und auch kostengünstiger.
Eine standortfremde Windstatistik
und deren Übertragung durch eine `qualifizierte Prüfung´
des Deutschen Wetterdienstes kostet etwa 1 600 bis 2 000 DM, eine standortbezogene
synthetisch übertragene meteorologische Datenbasis, wie sie im Pflichtenheft
vorgesehen ist, kostet etwa 4 000 bis 5 000 DM. Die meteorologische Datenbasis
des Pflichtenheftes enthält überdies noch weitere meteorologische
Informationen als eine Ausbreitungsklassenstatistik nach TA-Luft. Sie enthält
einen zusätzlichen Turbulenzparameter und die Höhe der Mischungsschicht
bzw. der Inversions-Sperrschicht. Dies rechtfertigt die Mehrkosten gegenüber
einer einfachen, standortfremden Ausbreitungsklassenstatistik nach TA-Luft.
8.1.2 Grenzen des Ausbreitungsmodells
von Anhang C der TA-Luft
Einflüsse der Beckenlage,
des Geländereliefs und von Inversions-Sperrschichten
Das TA-Luft-Modell berücksichtigt
nicht die orographischen Hindernisse des Geländereliefs (weder die
Randhöhen noch die Erhebungen im Lahntal-Becken selbst). Es berücksichtigt
auch nicht die Beeinträchtigung der vertikalen Ausbreitung durch Inversions-Sperrschichten
in der Atmosphäre.
Die orographischen Hindernisse
des Geländereliefs behindern die atmosphärische Ausbreitung
von Schadstoffen in der horizontalen Richtung. Inversions-Sperrschichten
unterbinden vollständig oder teilweise die vertikale Ausbreitung in
der Atmosphäre.
Ungestörte Ausbreitungsbedingungen,
ohne horizontale und vertikale Begrenzungen, wie im idealisierten Ausbreitungsvorgang
von Abbildung 4.1, existieren nur in weiträumig freiem Gelände,
bei Wetterlagen mit ausreichend großer Windgeschwindigkeit und ohne
Inversions-Sperrschicht.
Stattdessen ist bei jeder
Wetterlage mit einer mehr oder weniger starken Behinderung der sich ausbreitenden
Emissionswolke durch die Randhöhen zu rechnen, die das Windfeld verändern
und den Abzug der emittierten Schadstoffe in der Emissionswolke behindern.
Inversions-Sperrschichten
in der Atmosphäre begrenzen die Höhe, in die sich die Emissionswolke
ausbreiten kann und erzwingen dadurch eine Volumenbegrenzung des Raumes,
in den die emittierten Schadstoffe verfrachtet werden und in dem sie verdünnt
werden.
Durch das TA-Luft-Modell
werden diese Begrenzungen nicht berücksichtigt, es simuliert stattdessen
einen freien Abzug der Emissionswolke über weiträumig freiem
Gelände bzw. ein Aufsteigen der Emissionswolke in nahezu unbegrenzte
Höhe. Es unterschätzt dadurch die Schadstoffkonzentrationen in
der Emissionswolke und damit die Immissionskonzentrationen in der bodennahen
Luftschicht im Gebiet um die Emissionsquellen.
An dem Standort der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21 spielen die horizontalen Begrenzungen durch
orographische Hindernisse des Geländereliefs und die vertikalen Begrenzungen
durch Inversions-Sperrschichten immer dann eine Rolle, wenn Hochdruckwetter
mit niedrigen Windgeschwindigkeiten herrscht. Die Häufigkeit von Hochdruckwetterlagen
beträgt im Lahntal-Becken etwa 40 Prozent (Die Häufigkeit von
Inversions-Sperrschichten mehr als 50 Prozent). Bei diesem großen
Anteil des Wettergeschehens werden die emittierten Schadstoffe in der
Realität in ganz anderer Weise verfrachtet, als es durch die vereinfachenden
Annahmen des TA-Luft-Modells dargestellt wird.
Räumliche Veränderungen des Windfeldes
Der Anwendung des TA-Luft-Modells
liegt die Modellannahme zugrunde, das Windfeld sei eine gleichförmige,
zeitlich konstante Luftbewegung vom Boden bis in große Höhen.
Das Berechnungsmodell modelliert den Wind so, als ob die Luft in der Atmosphäre
über die Zeitdauer einer Stunde unverändert mit der Geschwindigkeit
und Richtung dahinströmt, wie sie für den Windvektor an der Schornsteinmündung
berechnet wird.
Tatsächlich aber ist
die Windgeschwindigkeit in der bodennahen Luftschicht fast in jedem Fall
niedriger als in größeren Höhen. Die Annahme einer konstanten
Windgeschwindigkeit ist also realitätsfremd.
Bei dem Überströmen
der Erhebungen und der einmündenden Täler des Lahntal-Beckens
entsteht bei einem Großteil der Wetterlagen das Phänomen der
Windscherung. Das sind abrupte Änderungen der Windgeschwindigkeit
und der Windrichtung mit der Höhe über Grund. In diesen Fällen
ist also auch die Annahme einer konstanten Windrichtung realitätsfremd.
Die Konsequenz der Modellannahme,
der Wind sei räumlich und zeitlich konstant, ist, dass das TA-Luft-Modell
in allen Fällen den geradlinigen Abtransport der Emissionsfahne weg
vom Schornstein simuliert. Das führt zu Unterschätzungen der
Immissionen bei all den Wettersituationen, bei denen Windscherungen ein
längeres Verweilen der Emissionswolke innerhalb des Gebietes um den
Standort bewirken und der Abtransport der emittierten Schadstoffe nicht
so geradlinig und schnell vor sich geht, wie es durch das TA-Luft-Modell
dargestellt wird.
Nach einer Untersuchung
an einem Meßturm in Karlsruhe (Dilger, 1977) treten während
10 - 20 Prozent der Jahresstunden Windscherungen auf. Ohne auf standortbezogene
Windmessungen zurückgreifen zu können, muß man von dieser
Häufigkeit auch für den Standort der geplanten Verbrennungs-Anlage
LISA 21 ausgehen. Die mit dem TA-Luft-Modell (unter der Annahme eines gleichförmigen
Windfeldes) berechneten Immissionsbelastungen sind dann nicht realistisch.
Niedrige Windgeschwindigkeiten
Der mathematische Modellalgorithmus
des TA-Luft-Modells versagt bei niedrigen Windgeschwindigkeiten. Deshalb
wurde im Berechnungsverfahren in willkürlicher Weise festgelegt, dass
die Windgeschwindigkeiten des Datenkollektivs, die kleiner als 2 Knoten
(etwa 1 Meter pro Sekunde) sind, auf den Mindestwert von 2 Knoten heraufgesetzt
werden.
Die willkürliche Erhöhung
der Windgeschwindigkeiten von weniger als 2 Knoten auf den Mindestwert
von 2 Knoten, die im TA-Luft-Modell vorgenommen wird, bewirkt eine ungerechtfertigte
Erhöhung der Geschwindigkeit des Abtransportes der emittierten Schadstoffe
mit der Emissionswolke und somit eine Unterschätzung der Immissionen
im Nahbereich.
Die Häufigkeit von Windgeschwindigkeiten
unter 2 Knoten an dem Standort der geplanten Verbrennungs-Anlage LISA
21 läßt sich ohne standortbezogene Windmessungen nur grob auf
eine Häufigkeit von etwa 20 Prozent für Windgeschwindigkeiten
unter 2 Knoten schätzen.
Ausbreitungssituationen mit Akkumulation von Schadstoffen
Im TA-Luft-Modell wird das
Wettergeschehen statisch und geschichtslos modelliert.
Für jeweils eine Stunde
der 8760 Stunden des Jahres wird die Ausbreitungsbedingung durch Festlegen
der Ausbreitungsklasse, der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit definiert.
Der Ausbreitungsvorgang wird dann so modelliert, als ob die emittierten
Schadstoffe mit der Emissionswolke in einer völlig unvorbelasteten
Atmosphäre wegströmen würden. Die Vorbelastung der Atmosphäre
in den vorangegangenen Stunden wird nicht berücksichtigt.
Dies ist unrealistisch.
Tatsächlich ist die Atmosphäre schon durch Emissionen aus dem
Zeitraum vor diesem einstündigen Ausbreitungsvorgang mit Schadstoffen
angereichert, und diese erreichen infolge der turbulenten Durchmischung
die bodennahe Luftschicht.
Der wichtigste Wetterlagentyp
dieser Art ist der sogenannte Fumigationtyp. Mit Fumigationtyp bezeichnet
man die Ausbreitungssituation während einer Inversions-Wetterlage,
die entsteht, wenn die atmosphärische Luftschichtung von der Ausbreitungsklasse
I oder II (geringe atmosphärische Turbulenz) zu höheren
Ausbreitungsklassen (mittlere bis hohe Turbulenz) wechselt. Dann gelangen
die Schadstoffe, die sich während der Zeitdauer der gering turbulenten
atmosphärischen Schichtung unterhalb der Inversions-Sperrschicht
angesammelt haben, infolge der höheren atmosphärischen Turbulenz
sehr rasch in die bodennahe Luftschicht und bewirken dort hohe Immissionen.
(Siehe auch die Abbildung 4.2.3.)
Die Eigenschaft des TA-Luft-Modells,
einstündige Ausbreitungsepisoden ohne Berücksichtigung der Vorgeschichte
zu modellieren, führt dazu, dass die Akkumulation von Schadstoffen
während Wetterlagen mit sehr ungünstigen Immissionsbedingungen
nicht berücksichtigt werden und die Immissionsbelastung unterschätzt
wird.
Der Wechsel von einer mehrstündigen
Phase mit wenig atmosphärischer Turbulenz zu höherer Turbulenz
tritt immer dann auf, wenn bei Hochdruckwetter nach einer windschwachen
Nacht die Sonneneinstrahlung die bodennahe Luftschicht erwärmt und
damit Turbulenz erzeugt. Die Häufigkeit von Hochdruckwetter beträgt
etwa 30 - 40 Prozent. Es ist davon auszugehen, dass der Fumigationtyp mehr
oder weniger stark ausgeprägt an 30 - 40 Prozent der Tage im Jahr
auftritt (Hess, 1977).
Aufgrund dieser Kritik
folgt, dass das Ausbreitungsmodell von Anhang C der TA-Luft keine realistischen
Ergebnisse bei dem Anteil der Wettersituationen liefern kann, bei denen
folgende Einflußfaktoren eine relevante Rolle spielen:
- Einflüsse der Beckenlage,
des Geländereliefs und von Inversions-Sperrschichten,
- räumliche Veränderungen
des Windfeldes,
- niedrige Windgeschwindigkeiten,
- die Akkumulation von Schadstoffen,
insbesondere während der Ausbreitungssituation des Fumigationtyps,
- oder diffuse bodennahe
Emissionen von Schad- und Geruchsstoffen
8.2 Sonderfallprüfung
nach TA-Luft
Die TA-Luft läßt
durch die Einschränkungen der Anwendbarkeit ihres Berechnungsverfahrens
die Möglichkeit zu, die atmosphärische Ausbreitung von Schadstoffen
bei diesen Wettersituationen durch Sonderfallprüfungen nach Punkt
2.6.4.1 a) bis e) zu berücksichtigen. Dabei beziehen sich
- der Absatz a) auf die
Berücksichtigung des Geländereliefs und der räumlichen Veränderlichkeit
des Windfeldes, die eine Folge des Reliefeinflusses auf das Windfeld ist,
- der Absatz c) auf die
Wettersituationen mit Windstille oder geringer Windgeschwindigkeit,
- und der Absatz e) auf
die zeitlich veränderliche Ausbreitungssituation des "Fumigationtyps".
Eine der Anforderungen des
Untersuchungsrahmens des RP-Gießen geht über die sonst übliche
Berechnung der Immissionszusatzbelastung in 1.5 Meter über Grund hinaus
und verlangt, die Immissionszusatzbelastung in Höhe der Abgasfahne
zu ermitteln sowie „die Rasterweite des Aufpunktgitters so zu wählen,
dass die Immissionsbelastung in den Hangbereichen aufgelöst werden
können“. (Der kursiv gedruckte Text wurde nach (RP-Gießen, 2000)
zitiert.) Diese Anforderung stellt eine Sonderfallprüfung dar. Sie
ist aber nicht geeignet, die vielen Mängel des TA-Luft-Modells, die
hier diskutiert wurden, auszugleichen.
Die meteorologischen Besonderheiten
des Standortes können nur dann berücksichtigt werden, wenn eine
standortspezifische meteorologische Datenbasis zugrunde gelegt wird und
ein modernes Windfeldmodell mit nachgeschaltetem Lagrange-Partikel-Modell
verwendet wird, wie es im Pflichtenheft gefordert wird. Dann kann die
Immisionszusatzbelastung mit großer Realitätsnähe ermittelt
werden.
- Nur durch die im Pflichtenheft
definierte Zeitreihe der vier meteorologischen Größen können
die standortspezifischen Wind- und Turbulenzdaten ermittelt werden und
die Inversions-Sperrschichten erfaßt werden. Und nur mit einer Zeitreihe
als meteorologische Datenbasis ist es möglich, in der Immisionsberechnung
die Akkumulation (Anreicherung) von Schadstoffen in der Luftschicht des
Lahntal-Beckens zu berücksichtigen.
- Ein modernes Windfeldmodell
ist in der Lage, das Windfeld auch bei den atmosphärischen Ausbreitungsbedingungen,
in denen das Gauß-Modell der TA-Luft versagt, zu modellieren. Insbesondere
kann der Einfluß des Geländereliefs und von Inversions-Sperrschichten
auf das Windfeld berücksichtigt werden.
- Die nachgeschalteten Lagrange-Partikel-Modelle
können jedes beliebige Windfeld verarbeiten, insbesondere niedrige
Windgeschwindigkeiten, Windstillen und Windscherungen. Und der zeitlichen
Veränderlichkeit des Windfeldes sind durch das Lagrange-Partikel-Modell
keine Grenzen gesetzt, so dass tatsächliche Wetterepisoden simuliert
werden können, wie sie durch die Wetterdaten beschrieben werden.
Außerdem erlaubt der Modellalgorithmus eine physikalische Beschreibung
der trockenen und nassen Deposition von Schadstoffen.
Der Anwendung solcher Modelle
waren bis vor kurzem noch Grenzen dadurch gesetzt, dass sie rechenzeit-
und daher kostenintensiv war. Inzwischen ist ihre Anwendung mit Kosten
von 5 000 bis 10 000 DM genau so teuer wie vor 10 Jahren eine TA-Luftrechnung.
9 Zusammenfassung
Der Standort der geplanten
Verbrennungs-Anlage LISA 21 liegt im Lahntal-Becken, einem fast vollständig
abgeschlossenen geographischen Becken. Eine solche Beckenlage bedingt meteorologische
Besonderheiten, die sich ungünstig auf die atmosphärische Ausbreitung
von emittierten Schadstoffen auswirken.
Diese meteorologischen Besonderheiten
wurden beschrieben, und es wurde untersucht, wie sie sich auf die Immissionsbelastung
im Lahntal-Becken auswirken und welche Siedlungsflächen und Orte betroffen
sind.
Dabei wurde auf folgende
Besonderheiten eingegangen:
- lokale Windsysteme bei
Schwachwind-Wetterlagen
- das Anströmen und
Überströmen von Erhebungen
- Inversions-Wetterlagen
und Nebel
In einem Pflichtenheft für die Erstellung einer meteorologischen Datenbasis wurde definiert, welche Daten als Grundlage für die Immissionsprognose zu ermitteln sind.
In einem Pflichtenheft für die Erstellung einer realistischen Immissionsprognose wurde festgelegt, welche Anforderungen an die Ausbreitungsrechnung und die Ermittlung der Immissionszusatzbelastung zu stellen sind.
Die Anforderungen des Pflichtenheftes
wurden mit dem Untersuchungsrahmen des Regierungspräsidiums Gießen
verglichen und dagegen abgegrenzt. Dabei wurde gezeigt, daß der Untersuchungsrahmen
nicht ausreicht, die standortspezifischen meteorologischen Besonderheiten
zu erfassen und bei der Berechnung der Immissionszusatzbelastung zu berücksichtigen.
Das Ergebnis der vorliegenden
Arbeit ist ein Pflichtenheft, auf dessen Grundlage eine Ausschreibung der
geforderten Leistungen an geeignete Anbieter vorgenommen werden kann.
Literaturzitate
(Blüthgen, 1980) Blüthgen,
Joachim
Allgemeine Klimageographie
Berlin, 1980
(Dilger, 1977) Dilger, H.
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Amtliches Gutachten zu einer
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im Landkreis Marburg-Biedenkopf aus klimatologischer Sicht
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eines dreidimensionalen mikroskaligen Stadtklima-Modells
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Channelling und Countercurrent
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(Groß, 1991) Groß,
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Das dreidimensionale, nichthydrostatische
Mesoscale-Modell FITNAH
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Hans
Meteorologie
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(Hess, 1977) Hess, P.
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Katalog der Großwetterlagen
Europas 1881 - 1976
Bericht des Deutschen Wetterdienstes
Offenbach, 1977
(HLfU, 1994) Hessische Landesanstalt
für Umwelt
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und Umweltschutz Heft 173
Vergleich von Ausbreitungsrechnungen
mit der Modellkombination FITNAH/Lagrangesches Partikeldispersionsmodell
und dem Verfahren nach TA-Luft
Wiesbaden, 1994
(HLVA, 1997) Hessisches
Landesvermessungsamt
Topographische Karte L 5118
"Marburg"
Maßstab 1 :
50 000
Wiesbaden, 1997
(KLAM, 1996) Lohmeyer, A.
und Schädler, G.
Das Kaltluftabflußmodell
KLAM
Karlsruhe, 1996
(Kuchtagroup, 2000) Kuchtagroup
Umwelt & Management GmbH
LISA 21 Lahntaler Industrielle
Stoffstrommanagement-Anlage
Darmstadt, 2000
(Kumm, 1994) Kumm, H. und
Angelow, G.
Ingenieurbüro für
Meteorologie, Immissionsberechnungen und technische Ökologie
Berechnung der Immissionszusatzbelastung
durch Emissionen der HIM - Sondermüllverbrennungsanlage in Biebesheim
Offenbach, 1994
(Kumm, 1996) Kumm, H.
Ingenieurbüro für
Meteorologie, Immissionsberechnungen und technische Ökologie
Pflichtenheft für ein
Klima-Gutachten im Rahmen der Standortbewertung für eine Müllverbrennungsanlage
im Landkreis Marburg-Biedenkopf
Offenbach, 1996
(Moussiopoulos, 1989) Moussiopoulos
Methoden massenkonsistenter
Modellierung der atmosphärischen Ausbreitung
Fortschrittsbericht, VDI
Nr. 64
Düsseldorf, 1989
(RP-Gießen, 2000)
Regierungspräsidium Geißen
Untersuchungsrahmen nach
§ 2a der 9. BImSchV für die geplante Anlage zur Verbrennung von
Schredderrückständen „Lahntaler Industrielle Stoffmanagement-Anlage
LISA 21“ der Firma Marburger Rohstoffverwertung – Johannes Völker
GmbH (MRV) in Lahntal-Sarnau
Marburg, 11.09.2000
(Schädler, 1996) Schädler,
G., Bächlin, W., Lohmeyer, A.
Kaltluft- und Windfeldberechnungen
für den Raum Stuttgart im Zusammenhang mit der Planung für das
Projekt "Stuttgart 21"
in: Stuttgart 21, Hrsg.:
Landeshauptstadt Stuttgart, Heft 1 - Untersuchungen zur Umwelt
Stuttgart, 1996
(TA-Luft, 1986) Technische
Anleitung zur Reinhaltung der Luft
Erste allgemeine Verwaltungsvorschrift
zum Bundes-Immissionsschutzgesetz; vom 27. Februar 1986, (BGBl. I
S.95)
Bonn, 1986
ANHANG
Panorama-Foto, aufgenommen
von der Hardt
in den Richtungssektor
von SÜD-OST bis SÜD-WEST
Die Aufnahme zeigt, wie Emissionen
und Nebel sich unterhalb einer niedrig
liegenden Inversions-Sperrschicht
im Lahntal-Becken ansammeln
(aufgenommen am 06.12.2000
um 11 Uhr)
Fotoaufnahme der
atmosphärischen Ausbreitung
bei der Inversions-Wetterlage
des `Fumigationtyps´
im Lahntal-Becken
(Die Emissionen werden in
der Luftschicht zwischen dem Boden und der Inversions-Sperrschicht bei
mäßig starker atmosphärischer Turbulenz vermischt und führen
zu hohen Immissionskonzentrationen in der bodennahen Luft.)
