Eine Ausbreitungsberechnung prognostiziert, wie sich luftgetragene Stoffe (oder Geruch) von einer Quelle in die Umgebung ausbreiten und welche Immissionskonzentration an maßgeblichen Punkten zu erwarten ist. Sie übersetzt die Emission an der Quelle in die Belastung dort, wo Menschen und Umwelt betroffen sind.
Eingangsgrößen
- Quellstärke: Emissionsmassenstrom sowie Freisetzungsbedingungen (Quellhöhe, Abgastemperatur, Austrittsgeschwindigkeit, Quellgeometrie); bei Störfällen zeitlich veränderliche Quellterme.
- Meteorologie: Windrichtungs- und -geschwindigkeitsverteilung sowie die atmosphärische Stabilität.
- Topografie und Bebauung: Geländeform, Rauigkeit und Hindernisse.
Ausbreitungs- bzw. Stabilitätsklassen
Die Turbulenz der Atmosphäre bestimmt, wie stark sich eine Fahne verdünnt. Sie wird über Stabilitäts-/Ausbreitungsklassen beschrieben — international nach Pasquill-Gifford (A–F) von A (sehr labil, starke Durchmischung) bis F (sehr stabil, geringe Durchmischung); in Österreich nach ÖNORM M 9440 (sieben Klassen). Labile Schichtung verdünnt rasch, stabile Schichtung (z. B. nächtliche Inversion) führt zu höheren bodennahen Konzentrationen.
Modelle und Rechenverfahren
- Gauß-Fahnenmodell — glockenförmige Konzentrationsverteilung einer Punktquelle; Grundlage u. a. der ÖNORM M 9440. Robust für viele Standardfälle.
- Lagrange-Partikelmodell — verfolgt viele simulierte Partikel im Windfeld; das in der TA Luft verankerte Programm AUSTAL ist ein verbreitetes Referenzverfahren für komplexe Topografie und Gebäudeeinfluss.
Für einfache Einzelabschätzungen stehen Rechner bereit, etwa Wärmestrahlung und Schallpegel; ein Gauß-Rechner für die Immissionskonzentration ist in Vorbereitung.
Beurteilung: Zusatz-, Vor- und Gesamtbelastung
Das Modell liefert zunächst die Zusatzbelastung der betrachteten Anlage. Mit der Vorbelastung ergibt sich die Gesamtbelastung, die mit den Beurteilungswerten verglichen wird. In Österreich bildet dafür u. a. das Immissionsschutzgesetz-Luft (IG-L) mit seinen Grenz- und Zielwerten den Rahmen; im Betriebsanlagenverfahren kommen die Schutzinteressen der GewO hinzu. Häufig werden Irrelevanzschwellen herangezogen: Liegt die Zusatzbelastung weit unter dem Grenzwert, gilt der Beitrag als vernachlässigbar.
Grenzen
Die Aussagekraft hängt an der Qualität von Quellterm und Meteorologie. In komplexem Gelände oder bei starker Bebauung stoßen einfache Modelle an Grenzen; Ergebnisse sind stets im Kontext der Annahmen zu interpretieren.
Einordnung
Die vollständige Berechnung begleiten wir im Rahmen der Leistung Ausbreitungsberechnung; die Datengrundlage liefert Messtechnik & Analytik. Maßgeblich sind die anzuwendenden Regelwerke.