Ausbreitungsrechnungen mit KALAS

Der beschriebene Iterationsablauf von KALAS liefert neben dem zeitlichen Verlauf der Temperaturverteilung auch für jeden Zeitschritt ein resultierendes Windfeld, das die Kaltluftausbreitung und den externen Wind beinhaltet.

Da der Zeitschritt für die Kaltluftmodellierung in der Größenordnung von einer Minute liegt, können die vorliegenden Windfelder aus der Modellierung nicht ohne weiteres bei einer Ausbreitungsrechnung gemäß Anhang 3 der TA Luft verwendet werden. Da dort aber für meteorologische Jahreszeitreihen die Verwendung von Stundenmittelwerten für die meteorologischen Eingangsdaten (unter Anwendung bestimmter Vorgaben) vorgeschrieben wird, lassen sich aus den vorliegenden Windfeldern die benötigten Stundenmittel erzeugen. Diese können dann sofort für eine Schadstoffausbreitung verwendet werden.

Wichtig ist dabei jedoch, daß nicht wie im Standardfall eine Windfeldbibliothek mit Basisfeldern verwendet werden kann. Vielmehr entsteht aus der oben beschriebenen Vorgehensweise eine Zeitreihe von 8760 Windfeldern. Eine Ausbreitungsrechnung mit LASAT kann diese Daten verwenden, AUSTAL 2000 jedoch nicht.

Prinzipiell kann man zur Verwendung von KALAS im Rahmen von Ausbreitungsrechnungen folgende Arbeitsschritte ansetzen:

• Auffindern der Nächte, in denen Kaltluftabflüsse eine Rolle spielen
• Modellierung der Kaltuft für diese Nächte
• Aufrasterung der Landnutzung zum ortsaufgelösten Ansatz der Kaltluftproduktionsrate
• Je nach Gegebenheiten Einbeziehung von geschachtelten Netzen und Aufprägung der Gebäudeumströmung in das Windfeld im feinsten Netz

Diese Arbeitsgänge lassen sich weitestgehend automatisieren. Damit besteht bei einer Ausbreitungsrechnung mit Kaltluftmodellierung kein wesentlicher Mehraufwand, der aus Dateneingabe oder Bedienung resultieren würde.

Die Rechenzeiten für typische Szenarien von Ausbreitungsrechnungen im Rahmen der TA Luft (Rechengebiet etwa 3 km x 3 km, Auflösung im gröbsten Gitter 64 m) liegen bei etwa 100 Stunden auf einem handelsüblichen PC (z. B. DELL Poweredge 900, 4 Prozessoren, 3 GHz). Da für die Windfelder keine Bibliotheken sondern Jahreszeitreihen verwendet werden, muß eine entsprechende Reserve an Speicherplatz eingeplant werden (bei mehrfach geschachtelten Gittern bis zu 100 GB oder noch mehr).