Korrektur bei bekannter Windrichtungsverteilung

Windstatistik

Liegt eine Verteilung der Windrichtungshäufigkeiten vor, so können auch diese Daten zur Berechnung der meteorologischen Korrektur in CadnaA verwendet werden.

Öffnen Sie den Dialog Konfiguration|Industrie und wählen Sie unter „Meteorologie“ den Eintrag „Cmet, C0 aus Windstatistik“ und klicken Sie die Schaltfläche „Windstatistik“.
Der Dialog Windstatistik gestattet die Eingabe der Windhäufigkeit im Beurteilungszeitraum in 30°-Sektoren. Geben Sie den Wert 50 in die beiden neben der Nordrichtung gelegenen Sektoren ein.

Windrichtungsverteilung für Nordwind (= Wind aus Norden)

Hinweis

Die Summe der eingegebenen Windhäufigkeiten muss nicht 100 betragen, da CadnaA die Werte automatisch auf die Summe der Windhäufigkeiten umnormiert.

Methode LfU Bayern

Zur Berechnung der Größe C₀ stehen in CadnaA die Methode des Bayerischen Landesamtes für Umweltschutz (LfU-Bayern) und des Landesumweltamtes Nordrhein-Westfalen (LUA NRW) zur Verfügung. In diesem Beispiel wird der Ansatz des LfU-Bayern verwendet, der lautet:

\(C_0=-10\lg(\frac{T_m}{100}10^{-\frac{K_m}{10}}+\frac{T_q}{100}10^{-\frac{K_q}{10}}+\frac{T_g}{100}10^{-\frac{K_g}{10}})\)

mit

T_m: Anteil der Mitwindwetterlagen und Windstille (Inversionen) im Jahresmittel in %
K_m: Pegelabweichung zur Mitwindwetterlage in dB
T_q: Anteil der Querwindwetterlagen im Jahresmittel in %
K_q: Pegelabweichung der Querwindwetterlagen zur Mitwindwetterlage in dB
T_g: Anteil der Gegenwindwetterlagen im Jahresmittel in %
K_g: Pegelabweichung der Gegenwindwetterlagen zur Mitwindwetterlage in dB

Die Anteile T für Mitwind, Querwind und Gegenwind ergeben sich aus den Windrichtungshäufigkeiten in folgenden Sektoren:

für Mitwind: +-45° in Ausbreitungsrichtung (=90° Sektor) und Windstille,

für Querwind: 45° bis 135° und 225° bis 315° zur Ausbreitungsrichtung,

für Gegenwind: +-45° gegen Ausbreitungsrichtung (=90° Sektor).

Kreisdiagramm

Die im Kreisdiagramm eingezeichnete rote Linie stellt den richtungsabhängigen Wert von C₀ in dB dar. Der äußere Kreis entspricht dem Wert C₀ = 5 dB. Der je Kreissektor dargestellte Wert ergibt sich aus der gesamten Verteilung, wenn der Schallstrahl vom Rand dieses Sektors zum Mittelpunkt gerichtet ist. Bei der Berechnung wird für jeden Schallstrahl ein richtungsabhängiges C₀ ermittelt und zur Berechnung von C_met verwendet.

Beispiel

Geben Sie eine Punktquelle mit einem A-Schallleistungspegel von L_wA=100 dB(A) bei (x,y)=(500,500) und vier Immissionspunkte mit den nachfolgenden Koordinaten ein:IP nördlich: (x1,y1)=(500,600)IP südlich: (x2,y2)=(500,400)IP westlich: (x3,y3)=(400,500)IP östlich: (x4,y4)=(600,500)
Bezeichnen Sie die Immissionspunkte in der Tabelle Immissionspunkte (Menü Tabellen) entsprechend ihrer Richtungslage mit den Buchstaben N, S, W, O.
Ziehen Sie ein rechteckiges Rechengebiet auf, das alle vier IPs einschließt.
Wählen Sie im Menü Berechnung den Befehl Protokoll und aktivieren Sie dort die Option „Schreibe Protokoll“.
Starten Sie die Berechnung durch Klick auf das Taschenrechner-Symbol in der Symbolleiste.
Stellen Sie eine Rasterweite von 1x1 m und das Linienraster ein (Menü Raster, Rasterspezifikation bzw. Darstellung) und aktivieren Sie die Option „Darstellungsbereich“.
Berechnen Sie das Raster (Menü Raster|Raster berechnen).

Raster mit Wind aus Norden und 4 IPs

Öffnen Sie das Protokoll (Menü Berechnung|Protokoll, Schaltflächen „Drucken“ und „Vorschau“).
Wählen Sie nacheinander das Protokoll für IP1 bis IP4 aus.

Die auf der jeweiligen Protokollseite angezeigten C_met-Werte betragen:

IP nördlich: C_met = 2 dB

IP südlich: C_met = 0 dB

IP westlich: C_met = 0.3 dB

IP östlich: C_met = 0.3 dB

Für den nördlich gelegenen Immissionspunkt vermindert sich der Mittelungspegel aufgrund des vorherrschenden Nordwindes (=Gegenwind) um 2 dB, für die östlich und westlich gelegenen um 0.3 dB. Der Pegel am in Mitwindrichtung gelegenen südlichen Immissionspunkt bleibt unverändert. Diese Werte ergeben sich aus der Windstatistik wie nachfolgend aufgezeigt wird.

IP nördlich

Für den nördlich gelegenen Immissionspunkt (=Gegenwind aus Richtung Norden):

\(C_0 = -10\lg(\frac{0}{100}+\frac{0}{100}10^{-\frac{1.5}{10}}+\frac{100}{100}10^{-\frac{10}{10}})=-10\lg0.1=10dB\)

und

\(C_{met}=10[1-\frac{10(4+4)}{100}]=10*0.2=2dB\)

IP südlich

Für den südlich gelegenen Immissionspunkt (=Mitwind aus Richtung Norden):

\(C_0 = -10\lg(\frac{100}{100}+\frac{0}{100}10^{-\frac{1.5}{10}}+\frac{0}{100}10^{-\frac{10}{10}})=-10\lg1=0dB\)

somit:

\(C_{met} = 0dB\)

IPs west- und östlich

Für die westlich und östlich gelegenen Immissionspunkte (=Querwind aus Richtung Norden):

\(C_0 = -10\lg(\frac{0}{100}+\frac{100}{100}10^{-\frac{1.5}{10}}+\frac{0}{100}10^{-\frac{10}{10}})=-10\lg0.71=1.5dB\)

und

\(C_{met}=1.5[1-\frac{10(4+4)}{100}]=1.5*0.2=0.3dB\)

Hinweis

Windstatistiken können vom Deutschen Wetterdienst (www.dwd.de) als ASCII-Datei bezogen und über die Schaltfläche „Import“ eingelesen werden.

Abweichende Nordrichtung

Stimmt die Nordrichtung in der CadnaA-Datei nicht mit der standardmäßig angenommenen Nordrichtung überein (N=oben), so kann mit Hilfe des Objekts „Symbol“ ein Nordpfeil mit der korrekten Nordrichtung eingegeben werden. CadnaA dreht dann bei der Berechnung die Nordrichtung der Windstatistik in diese neue Nordrichtung.

Wählen Sie das Objekt „Symbol“ aus (Symbol: ).
Ziehen Sie mit der Maus eine kleine Fläche im CadnaA-Hauptfenster auf und öffnen Sie den Objektdialog des Symbols (mit der rechten Maustaste im Eingabemodus oder mit linker Maustaste im Editiermodus).
Wählen Sie aus dem Listenfeld im Dialog „Symbol“ den Eintrag „Nordpfeil 1“ aus und geben Sie im Feld „Winkel“ eine Wert von 45° ein.

Symbol „Nordpfeil 1“ im Winkel von 45°

Schließen Sie den Dialog mit OK und starten Sie eine neue Rasterberechnung (Menü Raster|Raster berechnen).

Das Ergebnis zeigt den Isolinienverlauf auf Basis der um 45° gedrehten Nordrichtung der Windstatistik. Folglich weichen die C_met-Werte in diesem Fall auch von denjenigen im vorigen Beispiel ab (siehe Protokoll).

Raster bei um 45° gedrehter Nordrichtung

Hinweis

Beachten Sie, dass die Zuweisung des Symbols „Nordpfeil“ auf Basis der sprachabhängigen Symbolbezeichnung erfolgt. Daher ist bei Änderung der Spracheinstellung eine getroffene Symbolauswahl nicht mehr vorhanden. Wählen Sie in diesem Fall das Symbol neu aus (siehe Symbol im CadnaA-Referenzhandbuch).