Neues Messsystem zum Nachweis von lokalen Kaltluftabflüssen

Geowissenschaftler der Universität Trier entwickelten neues Messsystem zum Nachweis von lokalen Kaltluftabflüssen

Die Arbeitsgruppe Klima Luft Lärm der Universität Trier im Fachbereich VI, Physische Geographie unter Leitung von Prof. Dr. Joachim Alexander hat im Rahmen eines Forschungsprojektes der Stiftung Rheinland-Pfalz für Innovation ein innovatives Verfahren zur Messung von Kaltluftabflüssen durch Tracergasexperimente entwickelt. Lokale Kaltluftabflüsse können entscheidend zur Verbesserung der bioklimatischen und lufthygienischen Situation der Innenstädte beitragen und müssen in der kommunalen Planung berücksichtigt werden. Besonders Kinder, ältere und kranke Menschen empfinden Hitze, Schwüle und Luftverunreinigungen als Belastung, die bis hin zu Schlafstörungen und Kreislaufproblemen führen können.

Bei sommerlichen Hochdruckwetterlagen tritt der Effekt der städtischen Wärmeinsel besonders stark hervor, weil sie mit geringen Windgeschwindigkeiten verbunden sind. An solchen Tagen tragen lediglich lokale Kaltluftabflüsse zu einer Abkühlung der Innenstädte bei und mindern die Belastung. Aus diesem Grunde muss in der Planung berücksichtigt werden, dass geeignete Luftleitbahnen vom Umland in die Innenstädte führen und diese von Bebauung und Schadstoffquellen frei gehalten werden.

Das Forschungsprojekt der Universität Trier hatte das Ziel, die bisherigen messtechnischen Möglichkeiten zum Nachweis solcher planungsrelevanter Kaltluftabflüsse für Städte in Rheinland-Pfalz zu verbessern. Dieses Ziel wurde durch die Anwendung eines völlig ungefährlichen und sich chemisch nicht verändernden (inerten) Gases, einem sogenannten “Tracer”, erreicht, der zur Messung in die Luftströmung eingebracht wird. Neu ist, dass die Ausbreitung der Kaltluft mit einem Probennahmesystem an einem Fesselballon, mit einem fahrbaren Gaschromatographen in einem Messwagen und mit Sammelkoffern für Luftproben an mehreren Messstandorten in einer zeitlichen und räumlichen – quasidreidimensionalen – Auflösung erfolgt. Somit lassen sich Informationen über das Strömungs- und Ausbreitungsverhalten von lokalen Windsystemen in einer bisher nicht erreichten Auflösung gewinnen. Konventionelle Methoden waren bisher nur bedingt in der Lage, den Abflusscharakter einer schwachen Luftströmung zu erfassen oder zu modellieren. Mit Hilfe dieser neuen Methode ist es möglich, auch solche Kaltluftabflüsse zu bewerten, die in differenziertem Gelände auftreten und aufgrund der komplexen Gebäudestrukturen in Städten ein räumlich unterschiedliches Verhalten im Hinblick auf die Minderung der Temperaturen und die Verbesserung der Luftqualität aufweisen. Am Beispiel unterschiedlicher Untersuchungsräume in Trier und Ludwigshafen und anhand konkreter Fragestellungen wurde das System erfolgreich erprobt und zu einer Messmethodik vervollständigt.

Die Entwicklungen, die Ergebnisse der über zweijährigen Geländearbeiten und deren Interpretation wurden kürzlich veröffentlicht in: Dr. Axel Eggert Dreidimensionale SF6-Tracergasmessung als Methodik zum Nachweis von lokalen Luftströmungen für die planungsorientierte Stadtklimatologie – Systementwicklung und Anwendungsbeispiele aus Trier und Ludwigshafen. Dissertation FB VI, Geographie/Geowissenschaften
Nähere Informationen dazu erhalten Sie unter AG_KLL@uni-trier.de.

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