VDI 3783 Blatt 14-2013 Environmental meteorology - Quality control concerning air pollution forecast - Vehicle-related air pollutions.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREUmweltmeteorologieQualittssicherung in der ImmissionsberechnungKraftfahrzeugbedingte ImmissionenEnvironmental meteorologyQuality control concerning air pollution forecastVehicle-related air pollutionsVDI 3783Blatt 14 / Part 14Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DI

2、N-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1b: UmweltmeteorologieVDI-RICHTLINIENDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this standard has been subject to pub

3、lic scrutiny afterannouncement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . .

4、 . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 42 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Formelzeichen und Abkrzungen . . . . . . . 54 Grundlagen der BestimmungKfz-bedingter Immissionen . . . . . . . . . . 74.1 Rechtliche Vorgaben . . . . . . . . . . . . 7

5、4.2 Immissionsstrukturen . . . . . . . . . . . . 74.3 Verfahren der Immissionssimulation . . . . 94.4 Mindestanforderungen an Verfahren . . . . 94.5 Simulation in der lokalen Skala. . . . . . . 104.6 Regionalmodell . . . . . . . . . . . . . . . 115 Anforderungen an eine Immissionsprognose 125.1 Allg

6、emeine Angaben zum Vorhaben undzum Ziel der Immissionsprognose . . . . . 125.2 Beschreibung der Quellen und Emissionen . 175.3 Bebauung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225.4 Meteorologische Daten . . . . . . . . . . . 236 Vorgehen bei Immissionsprognosen . . . . . 256.1 Modelle fr die lokale Ska

7、la . . . . . . . . 256.2 Regionalmodell . . . . . . . . . . . . . . . 317 Immissionsvorbelastung . . . . . . . . . . . . 337.1 Bestimmung der Immissionsvorbelastungauf Basis von Immissionsmessdaten . . . . 337.2 Bestimmung der Immissionsvorbelastungauf Basis von Berechnungen . . . . . . . . 347.3 Pr

8、ognose der zuknftigen Entwicklung. . . 35Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 53 Symbols and abbreviations . . .

9、. . . . . . . 54 Fundamental principles for determining vehicle-generated air pollution . . . . . . . . 74.1 Legal provisions . . . . . . . . . . . . . . 74.2 Air pollution structures . . . . . . . . . . . 74.3 Air pollution simulation methods. . . . . . 94.4 Minimum requirements for methods . . . .

10、 94.5 Simulation at a local scale . . . . . . . . . 104.6 Regional model . . . . . . . . . . . . . . . 115 Requirements for an air pollution forecast . . 125.1 General information about the project andthe objective of the air pollution forecast. . 125.2 Description of sources and emissions . . . 175

11、.3 Building density . . . . . . . . . . . . . . 225.4 Meteorological data. . . . . . . . . . . . . 236 Procedure for air pollution forecasts . . . . . 256.1 Models for the local scale . . . . . . . . . 256.2 Regional model . . . . . . . . . . . . . . . 317 Initial ambient air pollution . . . . . . .

12、 . . . 337.1 Determining the initial ambient air pollutionon the basis of measured air pollution data. 337.2 Determining the initial air pollution on thebasis of calculations . . . . . . . . . . . . 347.3 Predicting future developments. . . . . . . 35ICS 13.040.01 August 2013Vervielfltigung auchfr i

13、nnerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedFrhere Ausgabe: 01.12 Entwurf, deutschFormer edition: 01/12Draft, in German onlyZubeziehen durch /AvailableatBeuth Verlag GmbH,10772 Berlin Alle Rechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.

14、V.,Dsseldorf 2013Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLFachbereich UmweltmeteorologieB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 2 VDI 3783 Blatt 14 / Part 14Seite8 Bildung d

15、er Gesamtbelastung. . . . . . . . . 358.1 Berechnung der Kenngren fr NOxund NO2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358.2 Berechnung der Kenngren fr Partikel(Angabe PM10, PM2,5) . . . . . . . . . . . 379 Darstellung der Ergebnisse . . . . . . . . . . 389.1 Bewertung und Diskussion der Ergebnisse. 3

16、99.2 Materialien und Unterlagen. . . . . . . . . 3910 Basisdatensatz . . . . . . . . . . . . . . . . 39Anhang A Prfliste . . . . . . . . . . . . . . . . 41Anhang B Beschreibung des BasisdatensatzesLuft“ . . . . . . . . . . . . . . . . . 46B1 Satzbeschreibung Strae . . . . . . . . . . 46B2 Satzbeschr

17、eibung Gebude . . . . . . . . . 52Anhang C Umrechnungsfaktoren frLkw 2,8 t nach Lkw 3,5 t . . . . . 62Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, in

18、sbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in denVDI-

19、Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieserRichtlinienreihe ist im Internet abrufbar unterwww.vdi.de/3783.EinleitungEine Immissionsprognose stellt ein Berechnungsver-fa

20、hren zur Ermittlung der Luftschadstoff-Konzentra-tion dar. Fr eine Prognose der Immissionen mssenin der Regel Ausbreitungsrechnungen durchgefhrtwerden. Im Bereich des verkehrsbezogenen Immissi-onsschutzes werden fr die zu betrachtenden Schad-Page8 Computing the total pollution. . . . . . . . . 358.1

21、 Calculating parameters for NOxand NO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358.2 Calculation of particle parameters(data for PM10, PM2,5) . . . . . . . . . . . 379 Displaying the results . . . . . . . . . . . . . 389.1 Evaluation and discussion of the results . . 399.2 Materials and documentation .

22、. . . . . . 3910 Base dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Annex A Checklist . . . . . . . . . . . . . . . . 41Annex B Description of the base dataset “Air”. . 46B1 Dataset description: Road . . . . . . . . . 46B2 Dataset description: Building . . . . . . . 52Annex C Conversion factors for HG

23、V 2,8 t to HGV 3,5 t . . . . . . 62Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Preliminary noteThe content of this standard has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting,rep

24、roduction (photocopying, micro copying), storagein data processing systems and translation, either ofthe full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditionsspecified in the VDI Notices (www.vdi.de/richtlinien).We wish

25、to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.A catalogue of all available parts of this series ofstandards can be accessed on the internet atwww.vdi.de/3783.IntroductionAn air pollution forecast is a computational methodfor calculating air pollutant concentrations. Nor-mal

26、ly, it is necessary to perform dispersion calcula-tions in order to forecast air pollution. In the field oftraffic-related ambient air pollution safety, EU Direc-tive 2008/50/EC establishes the relevant limits andB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09All rights reserved

27、 Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3783 Blatt 14 / Part 14 3 stoffe die entsprechenden Grenz- und Zielwerte, dieBedingungen an den Mess- und/oder Rechenort so-wie die zeitliche Reprsentativitt in der EU-Richt-linie 2008/50/EG festgelegt. Die berfhrung indeutsches Recht erfolgte im

28、 BImSchG und in der39. BImSchV.Die EU-Richtlinie 2008/50/EG enthlt Vorgaben zurzulssigen Unsicherheit von Modellergebnissen. Dievorliegende VDI-Richtlinie stellt Kriterien zur Quali-ttssicherung in der Immissionsprognose auf und gibtHinweise fr die Durchfhrung und die Darstellungvon Ausbreitungsrech

29、nungen im Zusammenhang mitder Berechnung verkehrsbezogener Schadstoffim-missionen.Je nach Komplexitt des Anwendungsfalls und denrumlichen oder zeitlichen Bedingungen, die an dieBeurteilungsgren oder Immissionswerte gestelltwerden, ergeben sich unterschiedlich detaillierte An-forderungen an die Vorge

30、hensweise zur Erstellung ei-ner Immissionsprognose. Ein besonderes Augenmerkwird auf die Vollstndigkeit, Nachvollziehbarkeitund Plausibilitt der Dokumentation, z.B. im Rah-men eines Gutachtens, gelegt. Diese Richtlinie ist so-mit ein Hilfsmittel sowohl fr die Erstellung einerImmissionsprognose als a

31、uch fr die Prfung einerImmissionsprognose durch Dritte.Im Hauptteil der Richtlinie werden Anforderungenzur Beschreibung der Immissionssituation, zur Fest-legung von Modellparametern fr die Ausbreitungs-rechnung und zur Darstellung der Ergebnisse aufge-fhrt und erlutert.Anhang A enthlt eine Prfliste,

32、 in der die Vollstn-digkeit, Nachvollziehbarkeit und Plausibilitt dieserAnforderungen in Bezug auf eine konkrete Immissi-onsprognose vermerkt werden kann.In Anhang B wird eine Datenschnittstelle beschrie-ben, die zur Dokumentation der bei der Ausbrei-tungsrechnung verwendeten Eingangsdaten sowieder

33、Zwischen- und Endergebnisse in elektronischerForm dient.Qualittskriterien, die die Modelle selbst unabhn-gig von ihrem fachgerechten Einsatz erfllen ms-sen, werden hier nicht beschrieben. Hierzu sei unteranderem auf die Richtlinien VDI 3783 Blatt 9 undBlatt 10 sowie VDI 3945 Blatt 3 verwiesen. DesWe

34、iteren wird in der Richtlinie VDI 3782 Blatt 7 dieModellierung der Kfz-Emissionen beschrieben. FrModelle, die nicht in den genannten VDI-Richtlinienaufgefhrt sind, werden in dieser Richtlinie Min-destanforderungen aufgefhrt.targets, the conditions governing the measurementand/or computation site and

35、 temporal representative-ness for the pollutants of interest. These were imple-mented in German law in the Federal Immission Con-trol Act (BImSchG) and in the 39th Ordinance onBImSchG implementation (39. BImSchV).EU Directive 2008/50/EC contains standards on thepermissible errors in modelling result

36、s. This VDIstandard draws up criteria for quality assurance in airpollution forecasts and offers advice on performingand displaying dispersion calculations in the contextof computing traffic-related pollutant concentrations.Depending on the complexity of each application andon the spatial or tempora

37、l conditions governing theassessed variables or limit values, different detailedrequirements are created in terms of the procedurefollowed for producing an air pollution forecast. Spe-cial attention is paid to the completeness, comprehen-sibility, and plausibility of the documentation, e.g. inthe co

38、ntext of an expert report. This standard, there-fore, is an aid both for preparing an air pollution fore-cast and for third-party auditing of one.The main part of the standard lists and explains therequirements for describing the air pollution situa-tion, for establishing modelling parameters for di

39、s-persion calculations and for displaying the results.Annex A contains a checklist in which the complete-ness, comprehensibility and plausibility of these re-quirements in respect of a concrete air pollution fore-cast can be noted.Annex B describes a data interface serving to docu-ment in electronic

40、 form the input data used in the dis-persion calculations and the interim and final results.Quality criteria which the models themselves, regard-less of their proper deployment, have to fulfil are notdescribed here. We refer inter alia to standardsVDI 3783 Part 9 and Part 10 and VDI 3945 Part 3. Ina

41、ddition, standard VDI 3782 Part 7 describes themodelling of vehicle emissions. This standard listsminimum requirements for models not covered in theaforementioned VDI Standards.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF87D9NormCD - Stand 2013-09Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V

42、., Dsseldorf 2013 4 VDI 3783 Blatt 14 / Part 141 AnwendungsbereichDie Richtlinie ist fr die Durchfhrung und Prfungvon Ausbreitungsrechnungen im Rahmen einer Im-missionsprognose von Kfz-bedingten Emissionenanzuwenden. Sie soll auch die Prfung von Gutach-ten durch Verwaltungen erleichtern.Der Anwendun

43、gsbereich der Richtlinie reicht, jenach Detaillierungsgrad der Aufgabenstellung, vonder Untersuchung der immissionsrelevanten Auswir-kung einzelner Straenabschnitte bis zur Untersu-chung komplexer Straennetze in Ballungsrumen.Bei der Erstellung und Prfung von Studien und Gut-achten dient die Richtli

44、nie als untersttzendes Hilfs-mittel. Die Anwendung der Richtlinie ist ein wichti-ger Beitrag fr die Einhaltung der in der EU-Richt-linie 2008/50/EG enthaltenen Datenqualittsziele.Sie ersetzt jedoch nicht den Sachverstand, der fr dieDurchfhrung oder Prfung einer Immissionsprog-nose erforderlich ist.

45、Der einfache Bezug in einemGutachten auf die vorliegende Richtlinie reicht nichtals Nachweis, dass die im Gutachten verwendetenVerfahren und getroffenen Annahmen zu plausiblenErgebnissen in der Immissionsprognose fhren.In einer Immissionsprognose wird unterschiedenzwischen der verkehrsbedingten Zusa

46、tzbelastung indem zu untersuchenden Straenabschnitt oder -netzund der Gesamtbelastung, gebildet aus der Summevon Vorbelastung und Zusatzbelastung bei inertenGasen ohne chemische Umwandlung. In dieserRichtlinie wird in erster Linie die durch eine Immis-sionsprognose ermittelte Zusatzbelastung durch d

47、enKfz-Verkehr betrachtet. Es werden jedoch Angabenzur Ermittlung der Gesamtbelastung gemacht.Die Auswahl der geeigneten Modelle entsprechendder Aufgabenstellung ist Bestandteil des hier abge-bildeten Prfverfahrens. Die Verfahrensweise derRLuS 012 1 wird hier nicht direkt angesprochen.Die Prfliste di

48、eser Richtlinie kann jedoch, soweitsinnvoll, fr die Anwendung der RLuS 2012 verwen-det werden.Die Richtlinie beinhaltet nicht das Verfahren zur Er-mittlung der Kfz-Emissionen (siehe RichtlinieVDI 3782 Blatt 7) und ebenso keine Verfahren zurValidierung der verwendeten Modelle (siehe z.B.Richtlinie VD

49、I 3783 Blatt 9 oder Blatt 10).Prinzipiell knnen mit dieser Richtlinie auch Immis-sionsbelastungen durch Offroadfahrzeuge und durchBaumaschinen auf befestigten und unbefestigten We-gen bestimmt werden. Die Emissionsfaktoren fr dieBeschreibung dieser Situationen mssen gegebenen-falls der Richtlinie VDI 3790 Blatt 3 entnommenwerden. Im Fall von Genehmigungsverfahren kanndie Immissionsprognose nach TA Luft entsprechend1 ScopeThis standard should be used for performing a