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Modell-Evaluierung an Tunnelportalen

Zusammenfassung

Die Projektierungsrichtlinie „Lüftungsanlagen – Immissionsbelastung an Portalen (RVS 9.263)“ ist bei Emissionsfreisetzungen von Luftschadstoffen bei Straßentunnel bzw. emissionstechnisch ähnlichen Konstruktionen mit horizontaler Ausblasrichtung anzuwenden.  In der Richtlinie werden zwei Datensätze (Ehrentalerbergtunnel und Kaisermühlentunnel) zur Modellevaluierung empfohlen und Qualitätskriterien vorgegeben, welche Ausbreitungsmodelle erfüllen müssen, um für die Modellierung von Emissionen aus Tunnelportalen angewandt werden zu dürfen. Diese Qualitätskriterien werden, wie die folgenden Evaluierungsergebnisse zeigen, von dem Ausbreitungsmodell LASAT erfüllt.

Projektziele

Es wurde gezeigt, dass das Ausbreitungsmodell LASAT bei der Schadstoffmodellierung an Tunnelportalen die vorgegebenen Qualitätsstandards erfüllt.

Ergebnisse

Beim Ostportal des Ehrentalerbergtunnels in der Nähe von Klagenfurt (A2 Südautobahn) wurden an zwei verschiedenen Tagen insgesamt 7 Tracergasversuche durchgeführt. Dabei wurde an ca. 25 Messstellen die mittlere Konzentration des freigesetzten Tracergases (SF6) über einen Zeitraum von einer halben Stunde gemessen. Die relativ hohe Anzahl von Messpunkten erlaubt es, die Ausbreitungsbedingungen bei unterschiedlichen meteorologischen Situationen zu untersuchen.

Zusammenhänge zwischen spezifischen Tunneleigenschaften (Austrittsgeschwindigkeit und Temperaturunterschied der Tunnelabluft zur Umgebungsluft) mit den entsprechenden Modellparameter (Ts und Sv) gefunden.

Die Ergebnisse der Evaluierung des Modells LASAT mit dem Datensatz Ehrentalerbergtunnel haben gezeigt, dass das Modell in der Lage ist die verschiedenen Ausbreitungsbedingungen zu simulieren. Vor allem die Maximalkonzentrationen konnten räumlich gut erfasst werden.

NMSE und FB für verschiedene LASAT Läufe
NMSE und FB für verschiedene LASAT Läufe © ZAMG

Im Gegensatz zum Ehrentalerbergtunnel wurden beim Kaisermühlentunnel Langzeitmessungen von NOx auf Basis von Halbstundenwerten von Jänner bis Oktober 2001 durchgeführt. Diese Zusammenhänge wurden auch für den Datensatz Kaisermühlentunnel verwendet.

Konzentrationen Kaisermühlentunnel
Konzentrationen Kaisermühlentunnel © ZAMG

Die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnungen mit LASAT für den Kaisermühlentunnel zeigen, dass die Abweichungen von den Messungen an allen Aufpunkten unter 30% liegen:

Ergebnisse Kaisermühlentunnel
Ergebnisse Kaisermühlentunnel © ZAMG

Projektbeginn 01.2010
Projektteam
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