Für die Ausbreitungsrechnungen sind drei Typen von Eingangsdaten wichtig, Verkehrsdaten bzw. die daraus gewonnenen Emissionen, meteorologische Daten und Informationen über die Dinge, welche die Ausbreitung im betrachteten Gebiet beeinflussen. Diese Stadtdaten beinhalten z.B. Gebäude, Bäume oder die Topographie.
Bei den benötigten Verkehrsdaten handelt es sich vor allem um die Verkehrsstärke, den Fahrmodus und die Verteilung des Verkehrs auf die verschiedenen Kraftfahrzeugarten, also den "modal split". Aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und weiteren Daten (z.B. Strassensteigung, Beschaffenheit der Strassenoberfläche) kann man anhand von entsprechenden Vorschriften (MLuS, RLS, UBA-Handbuch) spezifische Emissionsfaktoren gewinnen. Bei den Emissionsfaktoren der Luftschadstoffe versucht man, technologische Weiterentwicklungen zu berücksichtigen, was in der Wahlmöglichkeit zwischen verschiedenen Bezugsjahren für die Emissionsfaktoren Ausdruck findet.
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Im einfachsten Fall wählt man den Fahrmodus nach Gefühl aus. Eine Hilfe bei dieser Auswahl stellt ein uns vom ISV (Inst. f. Straßen- und Verkehrswesen) zur Verfügung gestelltes Modul dar, welches je nach Verkehrsstärke und einem Straßenspezifischen Widerstandswert (capacity restraint) den Fahrmodus oder die Emissionen direkt angibt. |
Bei den Raster-basierten Ausbreitungsprogrammen für Luftschadstoffe muß diese streckenbezogene Emission noch auf die einzelnen Rasterzellen verteilt werden. DASIM erledigt diese Aufgabe für äquidistante Raster selbst.
Die wichtigsten meteorologischen Daten bei den Immissionsberechnungen sind die Windrichtung, die Windgeschwindigkeit und die Ausbreitungsklasse. Diese müssen entweder für Einzelfälle, als Zeitreihe oder über mehrere Jahre gemittelt als Statistik vorliegen.
Bei der Lärmausbreitung werden aufgrund des lokalen Maßstabes der Untersuchungsgebiete Wettereinflüsse vernachlässigt.
Problematisch ist die Aufbereitung von Stadtdaten für Ausbreitungsrechnungen und Visualisierung. Unter Stadtdaten verstehen wir Daten, welche die Ausbreitung von Schall und Schadstoffen beeinflußen. Dies sind z.B. Gebäude, Bäume, die Topografie oder Lärmschutzwälle.
Da auf der lokalen Ebene die dritte Dimension eine wichtige Rolle spielt, reicht es nicht, einfach Karten einzuscannen und zu digitalisieren.
Informationen über die Geländeform besitzen wir aus mehrerlei Quellen. Zum einen liegt für das gesamte Untersuchungsgebiet das digitale Höhenmodell DHM im 50m-Raster vor. Zum snderen beinhaltet das Gebäudeinformationssystem des Stadtmessungsamtes Angaben über die Erdgeschoßflächenhöhe EFH vor. Schließlich liegen noch die Kanaldeckelhöhen für das Untersuchungsgebiet Hauptstätter Str. vor. Generiert man ein Geländemodell aus all diesen Daten, ergibt sich leider kein konsistentes Bild des Gebietes. Zwischen den drei Systemen liegen Unterschiede bis zu 10 Metern für dicht nebeneinanderliegende Punkte vor.
Die Grundrisse der Gebäude als 2D-Polygone erhält man entweder aus analogen Karten per Digitalisierbrett oder, falls vorhanden, direkt aus der digitalen Stadtkarte DSK. Informationen über die Gebäudehöhe liegen uns für das Gebiet Hauptstätter Str. mit dem Gebäudeinformationssystem des Stadtmessungsamtes vor. Leider sind dort nicht alle Gebäude erfaßt, sodaß man die fehlenden Höhen durch Begehung gewinnen muß.
Will man weitergehende Gebäudedetails wie die Lage von Balkonen oder Fenstern abbilden, ist man ebenfalls auf eine Begehung angewiesen. Auch wenn die Ausbreitungsmodelle diese Strukturen nicht berücksichtigen, sind sie doch wichtig. Denn gerade derartige visuelle Informationen machen die Größenverhältnisse für den Betrachter erst erfahrbar:
Die Gebäudeinformationen umfassen auch die Dachformen in den Klassen Sattel-, Flach-, Pult-, Mansard-, Tonnen- und Walmdach. Diese können von den Ausbreitungsprogrammen ebenfalls nicht berücksichtigt werden, wären zum Gewinnen des optischen Eindruckes aber hilfreich.
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Leider lassen sich die Dachinformationen ohne Begehung nur für Gebäude mit viereckigem Grundriß auswerten. Wie sieht beispielsweise ein Satteldach für ein Gebäude mit dem nebenstehenden Grundriß aus? |
Die DSK beinhaltet auch noch die Standorte von Bäumen.
Ein Problem bei der Datenaufbereitung ist die Rasterung des Untersuchungsgebietes. Beispielsweise wird jedem Rasterpunkt zugeordnet, ob er bebaut ist oder nicht. Bei einer Rasterauflösung von 5x5 Metern kann es passieren, daß ein Durchgang zwischen Häusern bei der Rasterung verschwindet und statt einen offenen eine geschlossene Babauung erzeugt wird. Deswegen werden alle Ausbreitungsrechnungen auf der lokalen Ebene mit einem Rasterabstand von maximal 3x3 Metern durchgeführt.