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Vorwort
Inhalt
1.Das Klima als öffentlicher Belang in der Bau­­leit­­planung
2.Charakteristik und Erscheinungsformen des Stadtklimas
3.Energiebewusste Bauleitplanung
4.Methoden der Informations­­­gewinnung für die Planung (Messungen, Windkanal, Numerische Modellierung)
4.1Messungen
4.1.1Stationäre Messungen
4.1.2Messungen mit mobilen Messeinrichtungen
4.1.3Tracerexperimente
4.1.4Vertikalsondierungen
4.2Windkanal
4.2.1Allgemeines
4.2.2Funktionsweise und Unter­suchungs­methoden
4.2.2.1Sichtbarmachung von Strömungen oder Schadstoffausbreitung
durch Rauch
4.2.2.2Wind­geschwindig­keits­­messungen
4.2.2.3Messung der Konzentrationsverteilung bei Ausbreitungs­ver­suchen
4.2.3Standorte von Windkanälen
4.3Numerische Modellierung von Strömungs- und Transportvorgängen
4.3.1Das Windfeldmodell DIWIMO
4.3.2Die Kaltluft­abfluss­modelle KALM und KLAM 21
4.3.3Das Modell STREET zur Abschätzung verkehrsbedingter
Schadstoffbelastung
4.3.4Das Modell MLuS-02 bzw. neu RLuS 2012 zur Berechnung
der Schadstoffausbreitung an Straßen ohne oder mit lockerer Randbe­bauung
4.3.5Das Modell PROKAS zur Berechnung der Schadstoffbelastung an Straßen
4.3.6Das mikroskalige Modell MISKAM
4.3.7Mesoskalige geländeklimatische Modelle
4.3.8Die Stadtklimamodelle RayMan, ENVI-met und MUKLIMO_3
5.Klima- und Lufthygienekarten als Hilfsmittel in der Bauleitplanung
(Beispiel: Klimaatlas Verband Region Stuttgart)
6.Empfehlungen für die Planung
7.Literaturverzeichnis
8.Thematische Websites
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METHODEN DER INFORMATIONS­­­GEWINNUNG FüR DIE PLANUNG (MESSUNGEN, WINDKANAL, NUMERISCHE MODELLIERUNG)
   
 4.1.3 Tracerexperimente

Um Strömungs- und Transportvorgänge zu erfassen, wird ein Tracer (engl. Trace: Spur) ausgebracht, der dann verfolgt bzw. gemessen werden kann. Im einfachsten Fall besteht der Tracer aus Rauch. Dieser meist farbige Rauch vermischt sich mit der strömenden Luft, wird mit dieser transportiert und kann so z.B. fotografisch dokumentiert und ausgewertet werden. Üblicherweise werden Rauchpatronen zur Markierung von Kaltluftströmungen benutzt, da diese relativ langsam fließen und die vertikale Durchmischung gering ist. Die Abbildungen 4/5 und 4/5a zeigen den Einsatz einer Rauchpatrone zur Sichtbarmachung eines Kaltluftflusses.

Aufwendiger ist der Einsatz von Tracergasen wie z.B. Schwefelhexafluorid (SF6). Hier wird der Tracer an einer ausgesuchten Stelle freigesetzt und entlang der vermuteten Strömung an vielen Stellen dessen Konzentration bestimmt (Abb. 4/6) indem in regelmäßigen Zeitabschnitten Luftproben gesammelt werden. Die Auswertung (Konzentrationsbestimmung) erfolgt dann im Labor. Als Tracer eignen sich Gase, die rein anthropogen, chemisch stabil (inert), ungiftig und mit Standardmethoden bestimmbar sind.

 
 
 
Abb. 4/5: Kaltluftabfluss, markiert durch Rauchnebel; Quelle: KUTTLER u. DÜTEMEYER, 2003
 
Abb. 4/5a: Kaltluftabfluss, markiert durch Rauchnebel
 
Abb. 4/6: Konzentrationsverteilung des Tracergases SF6 in der Nacht über die gesamte Messdauer in ppb, rote Linie: mittels KALM berechnete Kaltlufttrajektorie (s.a. Kap. 4.3.2; Baumbach, 1999)