Grundsätzliches zu Ausbreitungsrechnung und Immissionsprognose
Immissionsprognosen bzw. Ausbreitungsrechnungen gemäß TA Luft finden vorwiegend Anwendung in Genehmigungsverfahren gemäß BImSchG und nach Baurecht sowie Planungsverfahren (Bebauungsplan, Planfeststellungsverfahren). Es handelt sich um eine Methodik zur Ermittlung der Immissionssituation im Umfeld eines geplanten Vorhabens oder einer bestehenden Anlage.
Die zu bewertende Immissionssituation ist abhängig von der Art der Anlage. Hierbei werden z.B. für Feuerungsanlagen in der Regel die Komponenten Staub, Schwefeldioxid, und Stickstoffdioxid betrachtet. Bei Tierhaltungs- oder Biogasanlagen stehen eher die Komponenten Ammoniak, Gerüche sowie die Stickstoffdeposition im Vordergrund.
Basis einer Immissionsprognose ist die Erstellung eines qualifizierten Emissionsszenarios einer Anlage. Hierzu ist das betriebstypische Emissionsverhalten zu erfassen und für die Ausbreitungsrechnung in Form eines Quellkatasters aufzubereiten. Dabei ist der Grundsatz gemäß TA Luft zu erfüllen, dass der für die Luftreinhaltung ungünstigste Zustand betrachtet wird. Emissionen können als Mittelwerte in die Berechnungen eingebunden werden, sofern diese
im Jahresmittel konstant sind. Im Unterschied zu diesem Emissionsverhalten, dass bei kontinuierlichen Prozessen angesetzt werden kann, sind häufig auch Szenarien zu untersuchen, deren Emissionen zeitabhängig oder abhängig von bestimmten meteorologischen Situationen sind. Für diese Szenarien wird eine explizite Zeitreihe erstellt, die in die Berechnungen eingeht.
In der Landwirtschaft sind vorwiegend Emissionsfaktoren für die Berechnung der Emissionsszenarios maßgebend. Diese sind nur bedingt vereinheitlicht, so dass hier immer die Genehmigungspraxis der einzelnen Bundesländer zu prüfen und beachten ist.
Neben den Emissionen sind für eine Ausbreitungsrechnung meteorologische Daten maßgebend, die entsprechend den Vorgaben der TA Luft räumlich und zeitlich repräsentativ sein müssen. Hier stehen verschiedene Formate und Datenursprünge zur Verfügung.
Folgende Typen meteorologischer Daten kommen in der Ausbreitungsrechnung vorwiegend zu Einsatz:
- Messdaten vom Standort. Diese können bei normgerechter Aufstellung als räumlich repräsentativ betrachtet werden. Allerdings muss aus klimatologischer Sicht die zeitliche Repräsentativität der Messreihe überprüft werden.
- Messdaten einer meteorologischen Station, die auf den Anlagenstandort übertragen werden. Hier muss eine Überprüfung der zeitlichen und räumlichen Repräsentanz erfolgen.
- Synthetische Ausbreitungsklassenstatisitiken. Diese Daten die mittels eines prognostischen Windfeldmodells erstellt werden kommen dann zum Einsatz, wenn nach einer Prüfung keine hinreichend repräsentativen Messdaten verfügbar sind. Hierbei ist allerdings auch zu überprüfen, ob die gewählte Windverteilung für den Standort repräsentativ ist.
Die bei synthetischen Windrosen hinterlegte Geländeauflösung ist bei kommerziellen Produkten in der Regel durch ein 500 m x 500 m Raster gegeben und beschreibt daher eher Verhältnisse, die frei von individuellen lokalen Einflüssen sind. Als belastbares Datenformat sind nur Ausbreitungsklassenstatistiken verfügbar, so dass sich die Darstellung zeitlich variabler Emissionen schwierig gestaltet.
Daher ist die Verwendung meteorologischer Daten jeglicher Herkunft intensiv zu prüfen und immer in Verbindung mit der Quellsituation (z.B. Quellhöhe) zu sehen ist. Einflüsse kleinräumiger Windverhältnisse, wie Kaltluftabflüsse oder Flurwinde müssen im Vorfeld einer Ausbreitungsrechnung untersucht werden. Auch hier können komplexe Modellberechnungen oder individuelle Einzellösungen entwickelt werden.
Ausbreitungsrechnung in gegliedertem Gelände
Eine Ausbreitungsrechnung gemäß dem Anhang 3 der TA Luft ermöglicht es unter Verwendung des Partikelmodells der Richtlinie VDI 3945 Blatt 3 eine Immissionsprognose zu erstellen. Unebenheiten des Geländes sind in der Regel nur zu berücksichtigen, falls innerhalb des Rechengebietes Höhendifferenzen zum Emissionsort von mehr als dem 0,7fachen der
Schornsteinbauhöhe und Steigungen von mehr als 1:20 auftreten. Bei höherem Steigungsmaß kann der Einfluss der Orografie auf die Windverhältnisse am Standort mittels Windfeldmodellen berücksichtigt werden. In Abhängikeit vom Steigungsmaß in relevanten Teilen des Rechengebietes können diagnostische oder prognostische Windfeldmodelle zum Einsatz
