VDI 3783 Blatt 13-2010 Environmental meteorology - Quality control concerning air quality forecast - Plant-related pollution control - Dispersion calculation according to TA Luft.pdf

1、ICS 07.060, 13.040.01 VDI-RICHTLINIEN Januar 2010January 2010VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Umweltmeteorologie Qualittssicherung in der Immissionsprognose Anlagenbezogener Immissionsschutz Ausbreitungsrechnung gem TA Luft Environmental meteorology Quality control concerning air quality forecast Plant-r

2、elated pollution control Dispersion calculation according to TA Luft VDI 3783 Blatt 13 / Part 13 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie

3、ist verbindlich. The draft of this guideline has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this guideline shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltun

4、g der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltqualitt VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1b: Umweltmeteorologie Vervielfltigung auch fr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedFrhere Ausgabe: 12.07Entwurf, deutsch Former

5、edition: 12/07 Draft, inGerman only Zu beziehen durch / Available atBeuthVerlagGmbH, 10772 BerlinAlleRechtevorbehalten/ All rights reserved VereinDeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf 2010 Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung. 2 1 Anwendungsbereich 3 2 Begriffe 3 3 Formelzeichen und A

6、bkrzungen . 3 4 Anforderungen an eine Immissions-prognose. 8 4.1 Aufgabenstellung. 8 4.2 rtliche Verhltnisse . 9 4.3 Anlagenbeschreibung. 10 4.4 Schornsteinhhenbestimmung . 10 4.5 Quellen und Emissionen 13 4.6 Deposition 17 4.7 Meteorologische Daten 20 4.8 Rechengebiet 22 4.9 Komplexes Gelnde. 24 4.

7、10 Statistische Sicherheit 31 4.11 Darstellung der Ergebnisse 33 Anhang A Weiterfhrende Erluterungen 34 Anhang B Liste zur berprfung der Vollstndigkeit, Nachvollziehbarkeit und Plausibilitt einer Immissionsprognose . 42 Schrifttum 50 Preliminary note .2 Introduction 2 1 Scope.3 2 Terms and definitio

8、ns.3 3 Symbols and abbreviations .3 4 Requirements for an air quality forecast .8 4.1 Task8 4.2 Local conditions.9 4.3 Description of the plant10 4.4 Determination of the stack height 10 4.5 Sources and emissions13 4.6 Deposition 17 4.7 Meteorological data20 4.8 Computational domain .22 4.9 Complex

9、terrain24 4.10 Statistical certainty.31 4.11 Representation of the results 33 Annex A Further explanations 34 Annex B List for checking the integrity, traceability and plausibility of an air quality forecast.42 Bibliography.50 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 2 VD

10、I 3783 Blatt 13 / Part 13 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektroni

11、schen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung derLizenzbedingungen (www.vdi-richtlinien.de), diein den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtl

12、ich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieserRichtlinienreihe ist im Internet abrufbar unterwww.vdi.de/3783. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and r

13、ec-ommendations of the guideline VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this guideline without infringement of copyright is p

14、ermitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. A catalogue of all available parts of this guideline can be accessed on the internet at www.vdi.de/3794. Einleitung Fr

15、 eine Prognose der Immissionen von Schadstof-fen oder Geruchsstoffen mssen in der Regel Aus-breitungsrechnungen durchgefhrt werden. ImBereich des anlagenbezogenen Immissionsschutzesmacht die Technische Anleitung zur Reinhaltungder Luft (TA Luft) hierzu Vorgaben und Vorschrif-ten, insbesondere in ihr

16、em Anhang 3. Fr die Er-mittlung von Geruchsimmissionen ist die Geruchs-immissions-Richtlinie (GIRL) heranzuziehen. In dieser Richtlinie werden Qualittskriterien undHinweise fr die Durchfhrung und Darstellungvon Ausbreitungsrechnungen nach TA Luft gege-ben. Zustzlich wird auf einzelne Aspekte derGIRL

17、 eingegangen. Je nach Komplexitt des Anwendungsfalls und denrumlichen oder zeitlichen Bedingungen, die dieBeurteilungsgren oder Immissionswerte stellen,ergeben sich unterschiedlich detaillierte Anforde-rungen an die Vorgehensweise zur Erstellung einerImmissionsprognose. Ein besonderes Augenmerkwird

18、auf die Vollstndigkeit, Nachvollziehbarkeitund Plausibilitt der Dokumentation, z. B. im Rahmen eines Gutachtens, gelegt. Die Richtlinieist somit ein Hilfsmittel sowohl fr die Erstellungeiner Immissionsprognose als auch fr die Prfungeiner Immissionsprognose durch Dritte. Im Hauptteil der Richtlinie w

19、erden Anforderungenzur Beschreibung der Immissionssituation, zurFestlegung von Modellparametern fr die Ausbrei-tungsrechnung und zur Darstellung der Ergebnisseaufgefhrt und erlutert. Im Gegensatz zu bestehenden, landesspezifischenLeitfden 1 bis 3 stellt die Richtlinie durch ihreEntstehung im Rahmen

20、eines bundesweiten Ein-Introduction In order to predict the concentration of pollutants and odorous substances in ambient air, dispersion calculations generally have to be made. In terms of plant-related pollution control, the Technical In-structions on Air Quality Control (TA Luft) pro-vide appropr

21、iate specifications and instructions, especially in Annex 3. For the determination of odour concentrations in ambient air, the Guideline on Odour in Ambient Air (GIRL) shall be used. The present guideline contains quality criteria and instructions on how to perform and represent dis-persion calculat

22、ions according to TA Luft. In addi-tion, individual aspects of GIRL are discussed. Depending on the complexity of the application and the spatial or temporal conditions imposed by the air quality characteristics or ambient air quality values, differently detailed requirements on how to make an air q

23、uality forecast arise. Special attention is paid to the integrity, traceability and plausibility of the documentation, e. g. within the context of an expert report. Thus, the guideline is an aid both for the creation of an air quality forecast and for the check of the air quality forecast by a third

24、 party. The main part of the guideline gives and explains requirements for the description of the ambient air quality situation, the specification of model pa-rameters for the dispersion calculation, and the representation of the results. In contrast to existing guides by the German Lnder 1 to 3, th

25、e guideline represents a cross-national consensus by its creation during a nation-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 VDI 3783 Blatt 13 / Part 13 3 spruchsverfahrens einen lnderbergreifendenKonsens d

26、ar. Es ist jedoch mglich, dass von den zustndigen Landesbehrden im Einzelfall erwei-terte Anforderungen gestellt werden. In der Praxis wird hufig das AusbreitungsmodellAUSTAL2000 (www.austal2000.de) eingesetzt.Dieses Programm stellt eine beispielhafte Umset-zung der Vorschriften des Anhangs 3 der TA

27、 Luft dar. Anhang A der vorliegenden Richtlinie, dessenAufbau sich am Hauptteil orientiert, enthlt weiter-fhrende Erluterungen und Anmerkungen, insbe-sondere in Bezug auf das Programmsystem AUS-TAL2000. Anhang B enthlt eine Prfliste, in der die Voll-stndigkeit, Nachvollziehbarkeit und Plausibilittde

28、r Anforderungen in Bezug auf eine konkreteImmissionsprognose vermerkt werden kann. Aus der TA Luft zitierte Texte sind in der Richtli-nie kursiv geschrieben und grau hinterlegt. wide scrutiny. However, it is possible that the re-sponsible state authorities extend the requirements in individual cases

29、. In practice, the dispersion model AUSTAL2000 (www.austal2000.de) is often used. This pro-gramme represents an example implementation of the regulations laid down in Annex 3 of TA Luft. Annex A of the present guideline, whose structure follows the main part of this guideline, provides further expla

30、nations and comments, particularly in relation to the programme system AUSTAL2000. Annex B contains a check list in which the integ-rity, traceability and plausibility of the require-ments can be included with respect to a concrete air quality forecast. Texts quoted from TA Luft are written in itali

31、cs and highlighted in grey in the guideline. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinie ist anzuwenden fr die Durchfh-rung und Prfung von Ausbreitungsrechnungen imRahmen einer Immissionsprognose zur Genehmi-gung von Anlagen nach TA Luft und GIRL. Eben-so soll sie im Rahmen von Genehmigungsverfah-ren die Prf

32、ung von Gutachten durch Verwaltun-gen erleichtern. Die Richtlinie dient hierbei nur als untersttzendesHilfsmittel. Es gelten in jedem Fall die Vorgabender TA Luft und der GIRL. Die Anwendung der Richtlinie ist als ein wichtigerTeil der fr die Anlagengenehmigung notwendigenQualitt sichernden Manahmen

33、 zu verstehen; sieersetzt nicht den Sachverstand, der fr die Durch-fhrung oder Prfung einer Immissionsprognoseerforderlich ist. Der einfache Bezug auf dieseRichtlinie in einem Gutachten reicht nicht alsNachweis, dass die im Gutachten getroffenen An-nahmen und Einstellungen zu plausiblen Ergebnis-sen

34、 in der Immissionsprognose fhren. Die TA Luft unterscheidet zwischen der Zusatzbe-lastung durch die jeweilige Anlage und der Ge-samtbelastung, gebildet aus der Summe von Vor-belastung und Zusatzbelastung. In dieser Richtlinie wird die durch eine Ausbreitungsrechnung ermit-telte Zusatzbelastung betra

35、chtet. Sie kann sichsowohl auf bestehende als auch auf geplante Anla-gen beziehen. 1 Scope The guideline shall be used for the performance and check of dispersion calculations within the context of an air quality forecast for approval of plants according to TA Luft und GIRL. Moreover, it serves to f

36、acilitate the check of expert reports by administrations during approval procedures. The guideline only serves here as a supporting tool. In any case, the specifications of TA Luft and GIRL apply. The use of the guideline is to be understood as an important part of the means for quality control whic

37、h are required for the approval of plants; it does not replace the expert knowledge needed for the performance or check of an air quality forecast. Simply referring to this guideline in an expert re-port is insufficient to prove that the assumptions and settings laid down in the expert report produc

38、e plausible results in the air quality forecast. TA Luft distinguishes between the additional pol-lution from the respective plant and the total pollu-tion formed from the sum of the initial pollutionand the additional pollution. In this guideline, the additional pollution obtained from a dispersion

39、 calculation is discussed. The additional pollutioncan refer both to existing and planned plants. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten diefolgenden Begriffe: 2 Terms and defintions For the purposes of this guideline, the following terms and definitions apply: B55EB1B3E14C22109E918E8E

40、A43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 4 VDI 3783 Blatt 13 / Part 13 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 Abgas/Abluft Alle aus einer gefassten Quelle in die Atmosphreemittierten Stoffe/Substanzen. Exhaust gas/exhaust air All substances emitted from a define

41、d source into the atmosphere. Anemometerposition Ort, auf den sich die meteorologischen Gren, diedem Ausbreitungsmodell zur Verfgung gestelltwerden, beziehen. Dies kann der Ort sein, an demdie Gren tatschlich (z. B. mit einem Anemome-ter) gemessen wurden, es kann aber auch ein Er-satzort sein, fr de

42、n die gemessen Gren als re-prsentativ angesehen werden. Anemometer position The location to which the meteorological parame-ters refer that are provided for the dispersion model. This can be the location where the parame-ters were actually measured (e. g. using an ane-mometer), or it can be a substi

43、tute location of which the measured parameters are considered to be representative. Ausbreitungsklassenstatistik (AKS) Hufigkeitsverteilung von stndlichen meteorolo-gischen Ausbreitungssituationen. Dispersion class statistics (DCS) Frequency distribution of hourly meteorological dispersion situation

44、s. Bodenrauigkeit Die Bodenrauigkeit charakterisiert die durch-schnittlichen Unebenheiten der Erdoberflche, diedie Reibung der Luftstrmung am Boden beein-flussen. Die Bodenrauigkeit ist nicht nur vom Re-lief der Erdoberflche, sondern in besonderemMa auch vom Bewuchs und der Bebauung ab-hngig. Ein Ma

45、 fr die Bodenrauigkeit ist dieRauigkeitslnge. Surface roughness The surface roughness characterises the average unevenness of the ground surface, which affects the friction of the air flow on the ground. The sur-face roughness does not only depend on the relief of the ground surface, but notably als

46、o on the vege-tation and the buildings. The roughness length is a measure of the surface roughness. Deposition Ablagerung eines Spurenstoffs an einer Grenz-flche der Atmosphre, z. B. Erdboden oder Ge-budeoberflche. Man unterscheidet zwischentrockener Deposition durch Anhaften, zuflligeBerhrung oder

47、Sedimentation und nasser Deposi-tion infolge von Niederschlag. Deposition Accumulation of a trace substance at an atmos-pheric boundary surface, e. g. ground or building surface. A distinction is made between dry deposi-tion by adhesion, accidental contact or sedimenta-tion, and wet deposition as a

48、result of precipitation.Emission Von einer Quelle freigesetzte Spurenstoffe. Emission Trace substances released from a source. Ersatzquelle Spezielle Darstellung von Emissionsquellen. Ineinzelnen Fllen darf die Geometrie von Emissi-onsquellen fr die Ausbreitungsrechnung abwei-chend von der Realitt a

49、bgebildet werden, um denAufwand der Modellierung zu verringern. Derarti-ge Darstellungen von Emissionsquellen werden in der Richtlinie als Ersatzquellen bezeichnet. Bei-spiele sind die Darstellung von Punktquellen durchvertikal ausgedehnte Ersatzquellen zur konservati-ven Abschtzung von Gebudeeinflssen und dieDarstellung mehrerer gleichartiger Quellen durcheine zusammenfassende Quelle. Substitute source Specific representation of e