Helbig / Baumüller / Kerschgens Stadtklima und Luftreinhaltung

2. Auflage 1999
ISBN: 978-3-642-58545-6
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 467 Seiten, eBook

Reihe: VDI-Buch

Zielgruppe

Research

Autoren/Hrsg.

Helbig, Alfred

Baumüller, J.

Kerschgens, M.J.

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung.- 1.1 Zielstellung des Handbuchs.- 1.2 Stadtklima — Beispiel eines anthropogenen Einflusses auf das Klimasystem.- 1.3 Stand und Ziele der Stadtklimaforschung.- 2 Wirkungsfaktoren im mikro-und mesosklimatischen Scale.- 2.1 Mikro-und Mesoscale.- 2.2 Definitionen von Wetter, Witterung, Klima und Stadtklima.- 2.3 Interne und externe Wechselwirkungen im urbanen Klimasystem.- 2.3.1 Interne Wechselwirkungen.- 2.3.2 Externe Wechselwirkungen.- 3 Grundzüge und Ursachen des Stadtklimas.- 3.1 Anthropogene Modifikation der atmosphärischen Grenzschicht.- 3.1.1 Energie- und Stoffbilanz.- 3.1.2 Bereiche der anthropogenen Eingriffe.- 3.2 Energie- und Strahlungsflüsse in der Stadtgrenzschicht.- 3.2.1 Kurzwellige Strahlungsflüsse.- 3.2.2 Langwellige Strahlungsflüsse.- 3.2.3 Strahlungsbilanz.- 3.2.4 Fühlbarer und latenter Wärmestrom.- 3.2.5 Wärmeleitungsstrom und Speicherung.- 3.3 Lufttemperaturen in der Stadtgrenzschicht.- 3.3.1 Horizontales Temperaturfeld, Wärmeinsel.- 3.3.2 Vertikales Temperaturfeld.- 3.4 Feuchtefeld in der Stadtgrenzschicht.- 3.5 Windfeld.- 3.5.1 Grundlagen.- 3.5.2 Stadtspezifische Veränderungen der Windgeschwindigkeit in Bodennähe.- 3.5.3 Das Windfeld der städtischen Grenzschicht.- 3.5.4 Luftaustausch und Turbulenz in Stadtgebieten.- 3.5.5 Aspekte für die Planung.- 4 Stadtklimatische Phänomene.- 4.1 Anthropogene Energieerzeugung und -freisetzung.- 4.1.1 Definition des Begriffs „Abwärme“.- 4.1.2 Abwärmequellengruppen.- 4.1.3 Zeitverhalten der Abwärmequellen.- 4.1.4 Formen der Abwärmequellen.- 4.1.5 Abwärmekomponenten.- 4.1.6 Abwärmekataster.- 4.1.7 Planungsvorgaben und Ziele.- 4.2 Aerosole.- 4.2.1 Definitionen und physikalische Eigenschaften.- 4.2.2 Quellen und Senken.- 4.2.3 Chemische Eigenschaften.- 4.2.4 Lufttrübung und Sichtweite.- 4.3 Regionale und lokale Windsysteme.- 4.3.1 Entstehung.- 4.3.2 Auswirkungen/Frischluftzufuhr.- 4.3.3 Aspekte für die Planung.- 4.4 Wolken und Niederschlag.- 4.4.1 Wolken-und Niederschlagsbildung.- 4.4.2 Niederschlagsverhältnisse in Städten, gezeigt am Beispiel Berlin und Hamburg.- 4.4.3 Aspekte für die Planung.- 5 Das Bioklima des Menschen in der Stadt.- 5.1 Gesundheitliche Bedeutung des Stadtklimas.- 5.2 Biometeorologische Wirkungskomplexe.- 5.2.1 Der thermische Wirkungskomplex.- 5.2.2 Der lufthygienische Wirkungskomplex.- 5.2.3 Der aktinische Wirkungskomplex.- 5.3 Umsetzung in der Planung.- 5.3.1 Wie ist Bioklima durch Stadtplanung beeinflußbar?.- 5.3.2 UBIKLIM.- 5.3.3 Anwendungsbeispiele.- 6 Wechselwirkung zwischen Gebäude und Atmosphäre.- 6.1 Mesoklima und Mikroklima am Gebäude.- 6.2 Energiehaushalt und Wärmeschutz.- 6.2.1 Energiehaushalt eines Gebäudes.- 6.2.2 Wärmeschutz und Solarenergie.- 6.3 Dachbegrünung und Fassadenbegrünung.- 6.3.1 Dachbegrünung.- 6.3.2 Fassadenbegrünung.- 7 Emission, Umwandlung, Immission.- 7.1 Luftzusammensetzung.- 7.2 Emission von Luftschadstoffen.- 7.2.1 Emissionen in der Bundesrepublik Deutschland.- 7.2.2 Ausblick.- 7.3 Chemische Umwandlungen von Spurenstoffen in Stadtluft.- 7.3.1 Allgemeine Betrachtungen.- 7.3.2 Berechnung von Reaktionsraten.- 7.3.3 Oxidation von SO2.- 7.3.4 Reaktion von Stickoxiden.- 7.3.5 Ozon in der Umgebungsluft.- 7.3.6 Kohlenstoffverbindungen.- 7.4 Immissionen.- 7.4.1 Langzeitentwicklung der Schadstoffbelastung.- 7.4.2 Jahresgang.- 7.4.3 Wochengang.- 7.4.4 Tagesgang.- 7.4.5 Inversionen und Luftbelastung.- 7.4.6 Schadstoffwindrosen.- 7.4.7 Luftaustauschgrößen.- 7.5 Trockene und nasse Deposition.- 7.5.1 Trockene Deposition.- 7.5.2 Nasse Deposition.- 7.6 Administrative Gesichtspunkte für die Belange Luft und Klima.- 7.6.1 Bundes-Immissionsschutzgesetz.- 7.6.2 Baugesetzbuch und Baunutzungsverordnung.- 8 Überblick über die Wirkungen von Luftverunreinigungen auf Mensch, Tier, Pflanze, Boden und Materialien.- 8.1 Vorbemerkung.- 8.2 Wirkungen auf den Menschen.- 8.2.1 Allgemeines.- 8.2.2 Wirkungscharakter einzelner Luftverunreinigungskomponenten.- 8.3 Wirkungen auf Tiere.- 8.4 Wirkungen auf Pflanzen.- 8.4.1 Allgemeines.- 8.4.2 Wirkungscharakter einzelner Luftverunreinigungskomponenten.- 8.5 Wirkungen auf den Boden.- 8.6 Wirkungen auf Materialien.- 8.7 Gerüche.- 8.7.1 Beurteilungsgrundlagen.- 8.7.2 Aspekte für die Planung.- 9 Meßnetze, Meßverfahren.- 9.1 Meteorologische Messungen in Stadtgebieten.- 9.1.1 Stationäre meteorologische Meßnetze.- 9.1.2 Temporäre Meßnetze in Städten.- 9.1.3 Feldexperimente.- 9.1.4 Ergänzende Verfahren.- 9.1.5 Aspekte für die Planung.- 9.2 Luftmeßnetze.- 9.3 Wirkungsbezogene Meßverfahren.- 9.3.1 Allgemeines.- 9.3.2 Begriffsbestimmungen.- 9.3.3 Wirkungserhebungen an Menschen.- 9.3.4 Wirkungserhebungen an Pflanzen.- 9.3.5 Wirkungserhebungen an Tieren.- 9.3.6 Wirkungserhebungen an Materialien.- 9.3.7 Hinweise für die Anwendung der Verfahren in Planungsfällen.- 10 Die Anwendung Geographischer Informationssysteme und geostatistischer Methoden in der Stadt-und Regionalplanung.- 10.1 Grundlegende Hinweise zur Anwendung von Geographischen Informationssystemen (GIS) und räumlichen Interpolations-verfahren.- 10.1.1 Definitorischer Überblick.- 10.1.2 Die Maßstabsfrage: Vektor- oder Rasterdaten?.- 10.1.3 Die geographische Datenbank — Besonderheiten der raumbezogenen Datenhaltung.- 10.1.4 Von der Punkt-zur Flächeninformation — Interpolationsalgorithmen.- 10.1.5 Multimedia, INTERNET, World Wide Web (WWW) — Perspektiven und jüngere Trends auf dem GIS-Sektor.- 10.1.6 GIS-Funktionalitäten und rechentechnische Voraussetzungen..- 10.2 Anwendung von GIS im Planungsbereich, speziell in der Stadt-planung, hinsichtlich der Bereiche Klima/Lufthygiene.- 10.2.1 Klima und Planung.- 10.2.2 Informationsbedarf der Regionalplanung/Stadtplanung zum Funktionsbereich Klima/Luft.- 10.2.3 Die Datenlage und -reduktion im Funktionsbereich Klima/Luft.- 10.3 GIS und Modelle in der Stadtklimatologie.- 11 Modellierungen.- 11.1 Grundlagen der Modellierung des Stadtklimas und der Schadstoffausbreitung.- 11.1.1 Einleitung.- 11.1.2 Prinzipielle Gleichungen.- 11.1.3 Klassifizierung stadtmeteorologischer Modelle.- 11.1.4 Modelle ohne explizite Auflösung städtischer Strukturen.- 11.1.5 Modellierung innerhalb städtischer Strukturen.- 11.1.6 Vergleich mit Messungen.- 11.2 Modelle zur Simulation der Ausbreitung von Luftbeimengungen.- 11.2.1 Diffusionskategorien und Präprozessoren.- 11.2.2 Modelltypen.- 11.2.3 Spezielle Modelle für Kfz-bedingte Ausbreitung in Straßenschluchten.- 11.2.4 Modellierung der Schadstoffablagerung durch Prozesse der trockenen Deposition.- 11.2.5 Überhöhungsformeln.- 11.2.6 Schwergasausbreitung.- 11.3 Windkanal.- 11.3.1 Allgemeines.- 11.3.2 Der Windkanal als Untersuchungsmethode.- 11.3.3 Windkomfort.- 11.3.4 Standorte von Windkanälen.- 12 Stadtklima und Luftreinhaltung in Österreich anhand von Beispielen.- 12.1 Einleitung und Problemstellung.- 12.2 Stadtklimaanalysen.- 12.2.1 Stadtklimauntersuchungen Salzburg.- 12.2.2 Untersuchungen zum Stadtklima in Klagenfurt.- 12.2.3 Untersuchungen zum Stadt- und Geländeklima in Dornbirn (Vorarlberg).- 12.2.4 Untersuchungen zum Stadtklima von Wien.- 12.2.5 Stadtklimatische Untersuchungen in Linz.- 12.2.6 Untersuchungen zum Stadtklima von Graz.- 12.3 Untersuchungen zur Schadstoffausbreitung in Österreich.- 12.4 Zusammenfassung.- 13 Stadtklimaforschung in der Schweiz.- 13.1 Einleitung.- 13.2 Schadstoffimmission, Transportvorgänge und Emission.- 13.3 Meteorologie der städtischen Grenzschicht.- 13.4 Stadtklima und Planung.- 14 Beschreibung der CD-ROM zum Buch.