Berichte zur Umweltphysik (BZU) ist eine Schriftenreihe, die vom Ingenieurbüro Janicke im Selbstverlag herausgegeben wird. Die Beiträge erscheinen in unregelmäßigen Zeitabständen und werden auf dieser Internet-Seite kostenlos zur Verfügung gestellt. Sie sind ebenso bei der Deutschen Nationalbibliothek online abrufbar. Alle Rechte sind dem Herausgeber vorbehalten.
BZU 11
Effektive Umwandlungsraten zwischen NO und NO2
- Autoren
- Ulf Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 11, Auflage 1, November 2023
- Sprache
- Deutsch
Dieser Bericht beschreibt die Herleitung von effektiven Umwandlungsraten zwischen NO und NO2 auf Grundlage von Reaktionsmechanismen der Richtlinie VDI 3783 Blatt 19 (2017) und ihrer Anwendung im Programmsystem LASREA (Partikelmodell LASAT in Kombination mit Reaktionen höherer Ordnung). Die effektiven Umwandlungsraten bzw. ihre Inversen, die effektiven Umwandlungszeiten, können in herkömmlichen Ausbreitungsmodellen wie LASAT oder AUSTAL eingesetzt werden. Es wurden kategorisierte Umwandlungszeiten abgeleitet, die nur von der Hintergrundbelastung, der Schichtungsstabilität und der Tageszeit abhängen und daher ohne zusätzlich erforderliche Parameter als Zeitreihen vorgegeben werden können, beispielsweise im Rahmen der TA Luft (2021). Es wurden Vergleiche mit den Umwandlungszeiten nach Richtlinie VDI 3782 Blatt 1 (2016) und Validierungen anhand eines komplexen Emissionssystems durchgeführt. Die entwickelten Verfahren und Modelle können darüber hinaus für spezielle Fragestellungen eingesetzt werden. Die Arbeiten wurden durch das Forschungsprojekt FKZ 3719 51 203 0 gefördert.
Zitierhinweis
Ulf Janicke: Effektive Umwandlungsraten zwischen NO und NO2. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 11, Auflage 1, 2023. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-2024010409000934506629.
BZU 10
Vorschrift zur Berechnung der Abgasfahnenüberhöhung von Schornsteinen und Kühltürmen
- Autoren
- Ulf Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 10, Auflage 2, Juni 2019
- Sprache
- Deutsch
Dieser Bericht enthält eine Vorschrift zur Berechnung der Abgasfahnenüberhöhung von Schornsteinen und Kühltürmen. Die Vorschrift beruht auf dem dreidimensionalen, integralen Fahnenmodell für trockene und feuchte Fahnen PLURIS, auf Zusatzuntersuchungen, die im Bericht zur Umweltphysik Nr. 9 erläutert sind, und auf Konventionen. Sie kann zum Beispiel im Rahmen von Ausbreitungsrechnungen mit einem Partikelmodell nach Richtlinie VDI 3945 Blatt 3 (2000) eingesetzt werden.
Zitierhinweis
Ulf Janicke: Vorschrift zur Berechnung der Abgasfahnenüberhöhung von Schornsteinen und Kühltürmen. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 10, Auflage 2, 2019. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-2019062112293651013085.
BZU 9
Weiterentwicklung ausgewählter methodischer Grundlagen der Schornsteinhöhenbestimmung und der Ausbreitungsrechnung nach TA Luft
- Autoren
- Ulf Janicke, Lutz Janicke, Wolfgang Bächlin, Thomas Flassak, Wolfgang Theurer, Alfred Trukenmüller
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 9, Auflage 1, April 2017
- Sprache
- Deutsch
Dieser Bericht führt Untersuchungen auf, die im Forschungsvorhaben
Weiterentwicklung ausgewählter methodischer Grundlagen der Schornsteinhöhenbestimmung und der Ausbreitungsrechnung nach TA Luft (FKZ 3714 43 204 00) von den Ingenieurbüros Janicke, Lohmeyer und Theurer im Auftrag des Umweltbundesamtes in den Jahren 2015 und 2016 durchgeführt wurden. Mit aufgeführt (Abschnitt 3.2.11.2) sind Ergebnisse der ergänzenden Untersuchung
Bestimmung der äquivalenten Quaderhöhe für die numerische mikroskalige Modellierung durch Untersuchungen im Windkanal, die vom Ingenieurbüro Theurer im Auftrag der Länder Baden-Württemberg, Bayern, Berlin, Hessen und Thüringen durchgeführt wurden, und Vergleiche zwischen alter und neuer Schornsteinhöhenbestimmung (Abschnitt 2.5), die von Alfred Trukenmüller (Umweltbundesamt) im Rahmen der Begleitung dieses Forschungsvorhabens vorgenommen wurden.
Ergänzende Berichte
Wolfgang Theurer: Bestimmung der äquivalenten Quaderhöhe für die numerische mikroskalige Modellierung durch Untersuchungen im Windkanal. (Sprache: Deutsch)
Bericht_Ersatzquader_20180524.pdf (1546 KB)
Wolfgang Theurer: Behandlung dachnaher Quellen bei der numerischen Modellierung. (Sprache: Deutsch)
Bericht_Dachnahe_Quellen_20180524.pdf (1617 KB)
Zitierhinweis
Ulf Janicke, Lutz Janicke, Wolfgang Bächlin, Thomas Flassak, Wolfgang Theurer, Alfred Trukenmüller: Weiterentwicklung ausgewählter methodischer Grundlagen der Schornsteinhöhenbestimmung und der Ausbreitungsrechnung nach TA Luft. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 9, Auflage 1, 2017. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201709132627.
BZU 8
Genaue numerische Lösung und analytische Näherung für das Windprofil über ebenem Gelände
- Autoren
- Ulf Janicke, Lutz Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 8, Auflage 2, April 2017
- Sprache
- Englisch
Es wird ein genaues numerisches Lösungsverfahren für die Vertikalprofile von Windgeschwindigkeit und Windrichtung über ebenem Gelände für ein vorgegebenes Profil des Austauschkoeffizienten angegeben sowie eine analytische Näherungslösung. Die Profile können für lokale Wind- und Ausbreitungsuntersuchungen über ebenem Gelände verwendet werden. Im Gegensatz zu einfacheren analytischen Ansätzen erlauben sie eine konsistente Beschreibung von Windgeschwindigkeit und Windrichtung, letztere insbesondere in Bodennähe. Im Gegensatz zu prognostischen Windfeldmodellen benötigen sie wesentlich weniger Rechnerleistung, erlauben aber dennoch einen relativ glatten Übergang zu den Ergebnissen solcher Modelle im Grenzfall ebenen und homogenen Geländes.
Zitierhinweis
Ulf Janicke, Lutz Janicke: Genaue numerische Lösung und analytische Näherung für das Windprofil über ebenem Gelände. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 8, Auflage 2, 2017. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201709132645.
BZU 7
Einige Aspekte zur Festlegung meteorologischer Grenzschichtprofile und Vergleiche mit Messungen
- Autoren
- Ulf Janicke, Lutz Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 7, Auflage 1, Februar 2011
- Sprache
- Deutsch
Meteorologische Grenzsschichtprofile, wie sie zur Zeit als Standardprofile in den Ausbreitungsmodellen LASAT und AUSTAL2000 implementiert sind, werden mit Messungen verglichen und es wird auf verschiedene Aspekte eingegangen, die bei der Festlegung von Standardprofilen, etwa im Rahmen der Richtlinie VDI 3783 Blatt 8, zu beachten sind. Die Messungen wurden von der Universität Hamburg (Arbeitsgruppe Prof. B. Brümmer; Dr. G. Peters, I. Lange) ausgewertet und als Datensätze bereitgestellt. Die Daten (Excel-Dateien und Abschlußbericht) werden auf der Webseite www.janicke.de zur Verfügung gestellt (
Download/Datensätze).
Zitierhinweis
Ulf Janicke, Lutz Janicke: Einige Aspekte zur Festlegung meteorologischer Grenzschichtprofile und Vergleiche mit Messungen. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 7, Auflage 1, 2011. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201607204988.
BZU 6
Auswaschen von SO2, NOX und Staub durch Regen: Modellparameter für Ausbreitungsmodelle nach VDI 3945 Blatt 3
- Autoren
- Ulf Janicke, Lutz Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 6, Auflage 1, April 2008
- Sprache
- Deutsch
In einem Lagrangeschen Ausbreitungsmodell nach Richtlinie VDI 3945 Blatt 3 wird der Bodeneintrag durch trockene und nasse Deposition mit Hilfe der Parameter Depositionsgeschwindigkeit und Auswaschrate beschrieben. In diesem Vorhaben werden Parameterwerte für SO2, NOX und Staub hergeleitet. Die Werte für trockene Deposition basieren auf der Richtlinie VDI 3782 Blatt 5. Zur Beschreibung des Auswaschens durch Regen wird eine Kombination aus Depositionsgeschwindigkeit und Auswaschrate verwendet, mit der die komplexen Effekte aus Absorption, Desorption und chemischer Umsetzung im Regentropfen näherungsweise berücksichtigt werden.
Zitierhinweis
Ulf Janicke, Lutz Janicke: Auswaschen von SO2, NOX und Staub durch Regen: Modellparameter für Ausbreitungsmodelle nach VDI 3945 Blatt 3. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 6, Auflage 1, 2008. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201607204968.
BZU 5
Die Entwicklung des Ausbreitungsmodells AUSTAL2000G
- Autoren
- Lutz Janicke, Ulf Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 5, Auflage 2, März 2007
- Sprache
- Deutsch
Die TA Luft regelt, wie die Ausbreitung von Schadstoffen in der Atmosphäre im Rahmen von Genehmigungsverfahren zu berechnen ist. Die Umsetzung dieser Vorschrift ist beispielhaft im Computerprogramm AUSTAL2000 (Version 1.1) erfolgt. Der Wunsch der Bundesländer, mit einem möglichst ähnlichen Modell auch die Geruchsausbreitung zu berechnen, führte zum Projekt AUSTAL2000G. In einer Reihe von Vorstudien und Teilprojekten wurde die Umsetzung realisiert, die zur Version 2.0 von AUSTAL2000 führte. Sie ist sowohl für TA Luft Anwendungen als auch für Geruchsausbreitungsfragen einsetzbar. Dieser Bericht fasst die im Laufe der Entwicklung erstellten Berichte der Teilvorhaben zusammen.
Zitierhinweis
Lutz Janicke, Ulf Janicke: Die Entwicklung des Ausbreitungsmodells AUSTAL2000G. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 5, Auflage 2, 2007. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201607204988.
BZU 4
Eine Notiz zur Verteilungsfunktion der Dichtefluktuationen im Modell COFIN
- Autoren
- Lutz Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 4, Auflage 2, März 2006
- Sprache
- Englisch
Im Modell COFIN werden die Dichteschwankungen in einer Abgasfahne aus LIDAR-Messungen abgeleitet. Die angegebene Verteilungsfunktion ist jedoch weder normiert noch nicht-negativ. Es wird gezeigt, wie diese Mängel behoben werden können.
Zitierhinweis
Lutz Janicke: Eine Notiz zur Verteilungsfunktion der Dichtefluktuationen im Modell COFIN. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 4, Auflage 2, 2006. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201607204997.
BZU 3
Auswaschen von NH3 durch Regen: Bestimmung einer effektiven Auswaschrate
- Autoren
- Ulf Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 3, Auflage 1, November 2000
- Sprache
- Deutsch
Es wird das Auswaschen von atmosphärischem Ammoniak durch Regen untersucht, wobei die gleichzeitige Aufnahme von CO2 berücksichtigt wird. Es wird eine effektive Auswaschrate für NH3 hergeleitet, wobei davon ausgegangen wird, daß die Ammoniak-Wolke durch eine vertikal homogene Schicht beschrieben wird. Die Ergebnisse werden mit experimentellen Messungen verglichen. Als Anwendung wird der Masseneintrag in den Erdboden aufgrund nasser Deposition für eine konkrete Störfallsituation berechnet.
Zitierhinweis
Ulf Janicke: Auswaschen von NH3 durch Regen: Bestimmung einer effektiven Auswaschrate. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 3, Auflage 1, 2000. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201607205005.
BZU 2
Vorschlag eines meteorologischen Grenzschichtmodells für Lagrangesche Ausbreitungsmodelle
- Autoren
- Lutz Janicke, Ulf Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 2, Auflage 1, Oktober 2000
- Sprache
- Deutsch
Auf der Basis einer ausführlichen Literaturrecherche wird ein meteorologisches Grenzschichtmodell bestimmt, welches im Rahmen von Ausbreitungsrechnungen mit Lagrange-Modellen verwendet werden kann. Das Modell wird anhand von Experimenten validiert.
Zitierhinweis
Lutz Janicke, Ulf Janicke: Vorschlag eines meteorologischen Grenzschichtmodells für Lagrangesche Ausbreitungsmodelle. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 2, Auflage 1, 2000. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-201607205013.
BZU 1
Ein Lagrange-Modell für turbulente Diffusion
- Autoren
- Lutz Janicke
- Reihe
- Berichte zur Umweltphysik, Nummer 1, Auflage 1, August 2000
- Sprache
- Englisch
Es wird ein Algorithmus für ein Random Walk Model vorgestellt, der nicht auf Zeitschritte beschränkt ist, die im Vergleich zur kleinsten Lagrange-Korrelationszeit klein sind. Die korrekte Beziehung für die Driftgeschwindigkeit unter diesen Umständen wird hergeleitet. Der vergrößerte Wert des Zeitschritts ermöglicht es in vielen Fällen, die Ausbreitungsrechnung in kürzerer Zeit oder mit höherer Genauigkeit durchzuführen. Darüber hinaus wird ein empirischer Ausdruck für die Driftgeschwindigkeit angegeben, der auch für einen räumlich variierenden Zeitschritt gilt. Der beschriebene Algorithmus ist im Lagrange-Ausbreitungsmodell LASAT implementiert.
Zitierhinweis
Lutz Janicke: Ein Lagrange-Modell für turbulente Diffusion. Berichte zur Umweltphysik, Nr. 1, Auflage 1, 2000. ISSN 1439-8303. Deutsche Nationalbibliothek urn:nbn:de:101:1-2016070810514.
