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s/particle emissions/particle emission/gi

Umweltzonen in Niedersachsen

Die Umweltzonen Hannover und Osnabrück wurden in ihrer Lage und Ausdehnung von den Städten in einem Luftreinhalteplan festgelegt. In eine Umweltzone dürfen je nach Stufe nur Fahrzeuge bestimmter Schadstoffgruppen einfahren. Die Schadstoffgruppen unterscheiden sich in der Höhe des Partikelausstoßes und werden mit verschiedenfarbigen Plaketten kenntlich gemacht. Rot für die Schadstoffgruppe 2, gelb für die Schadstoffgruppe 3 und grün für die Schadstoffgruppe 4. Die Umweltzone in Hannover ist seit dem 22.02.2024 aufgehoben. Dieser Datensatz beschreibt die Umweltzonen in Hannover und Osnabrück in ihrer räumlichen Lage und Ausdehnung, die jeweiligen Einschränkungen für den Kfz-Verkehr sind unterschiedlich terminiert.

Langjährige Entwicklung der Luftqualität

2022 (aktuell) Wie sauber ist die Berliner Luft? Und wie sauber war sie vor 45 Jahren? Antworten finden Sie hier. Seit dem Jahr 1976 wird die Luftqualität durch das Berliner Luftgüte-Messnetz (BLUME) und ergänzende Messungen dokumentiert und kontinuierlich ausgewertet. Das automatische BLUME-Messnetz besteht aus ortsfesten Stationen, die in den drei verschiedenen Belastungsregimes (Stadtrand, innerstädtischer Hintergrund, Verkehr) an repräsentativen Orten betrieben werden. Bis Ende 2020 wurde außerdem an wechselnden Standorten ein Messbus eingesetzt. Die einzelnen Stationen übertragen alle fünf Minuten Schadstoffwerte an die Messzentrale in der Brückenstraße (Mitte). Sie bilden die Grundlage für weitere Berechnungen und Auswertungen. Seit Mitte der 1990er Jahre wird das automatische Messnetz durch kleine, an Straßenlaternen befestigte “Ruß- und Benzol-Immissionssammler” (RUBIS) und Passivsammler ergänzt. Die Bilanz ist erfreulich: Seit 1989 konnte Berlin die Emissionen stark reduzieren. Stickstoffoxide sind beispielsweise um 73 Prozent zurückgegangen, Schwefeldioxid sogar um 96 Prozent. Grund dafür ist unter anderem die vom Land Berlin seit 1990 geförderte energetische Sanierung der Altbaubestände. Auch die Belastung mit Partikeln (sogenannter Feinstaub) ist geringer geworden: Die Emissionen aus dem Auspuff der Fahrzeuge verringerten sich zwischen 1989 und 2015 um mehr als 90 Prozent. Zur Reduktion der Partikelbelastung trugen aber auch die Minderung des Eintrages durch Ferntransport und die Einführung der Umweltzone wesentlich bei. Seit 2020 konnten alle zum Schutz der menschlichen Gesundheit erlassenen Luftschadstoffgrenzwerte eingehalten werden, die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vorgeschlagenen Zielwerte werden jedoch weiterhin zum Teil stark überschritten. Auch bestimmte EU-weit festgelegte Ozon-Kennwerte, die lokal kaum beeinflusst werden können, werden nicht eingehalten. Das Land Berlin hat sich verpflichtet, mit einer neuen Luftreinhaltestrategie 2030 ambitioniertere Ziele analog zu den WHO-Empfehlungen zu erreichen, sodass eine genaue Überwachung weiterhin besonders wichtig ist. Hier finden Sie einen Überblick über die Entwicklung der Berliner Luftqualität der vergangenen 45 Jahre – anschaulich dargestellt mittels Karten und Tabellen. Emissionskataster Informationen zur Luftqualität Berliner Luftgütemessnetz Kfz-Verkehr: Verkehrsmengen Emissionskataster Hausbrand: Versorgungsbereiche Gebäudewärme / Überwiegende Heizungsarten Stadtstruktur / Stadtstruktur – Flächentypen differenziert Einwohnerdichte Emissionskataster Gesamtemissionen + Industrie: Genehmigungsbedürftige Anlagen und Nebenanlagen nach §4 BImSchG Brennstoffeinsatz und CO 2 -Emissionen ausgewählter Anlagen Stadtstruktur / Stadtstruktur – Flächentypen differenziert Industrie- und Gewerbeanlagen Emissionskataster

Kombinierte Untersuchung von Feinstaub und Mobilität, Teilvorhaben: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr

Kfz-Verkehr

Für die Berechnung der Emissionen des Kfz-Verkehrs sind Daten zur Verkehrsmenge und Fahrleistung, Flottenzusammensetzung (Fahrzeugart und Emissionsstandard), Verkehrssituation (Geschwindigkeit, Stauanteil) und zum Betriebszustand des Motors (Kaltstartanteile) notwendig. Die Berechnungen wurden unter Verwendung des Rechenmodells IMMIS em durchgeführt. Das Emissionskataster Kfz-Verkehr wurde im Jahr 2017 aktualisiert, da für das Bezugsjahr 2015 die Ergebnisse der aktuellen amtlichen Verkehrszählung für das Hauptverkehrsstraßennetz der Verkehrsverwaltung vorlagen. Außerdem wurden die Zähldaten der automatischen Zähleinrichtungen von etwa 300 Straßenabschnitten ausgewertet, die kontinuierlich für jede Stunde des Jahres die Verkehrsmenge und Fahrzeuggeschwindigkeit unterschieden nach Pkw und Lkw erfassen. Im Nebenstraßennetz werden die Emissionen nicht für einzelne konkrete Straßenabschnitte berechnet, sondern für Rasterflächen von jeweils einem Quadratkilometer. Die Verkehrsbelastung der Nebenstraßen wurde mit Hilfe des Verkehrsumlegungsprogramms VISUM aus den zugrunde gelegten Quell-Ziel-Relationen berechnet. Die daraus ermittelten Gesamtfahrleistungen und Anteile an schweren Nutzfahrzeugen wurden den Verkehrszellen in der Stadt zugeordnet. Für die Bestimmung der Flottenzusammensetzung nach Abgasstandard wurden die Ergebnisse einer Kennzeichenerhebung vom September 2014 verwendet. Die Berechnung der Emissionen erfolgte mit dem in IMMIS luft enthaltenen Emissionsmodul IMMIS em unter Verwendung der Version des Handbuchs für Emissionsfaktoren HBEFA 3.3, die im April 2017 veröffentlicht wurde. Neben den Motoremissionen berücksichtigt das Modell die Partikelemissionen durch Abrieb und Aufwirbelung. Für die Berechnung der Emissionen werden die mittleren täglichen Verkehrsmengen im Hauptverkehrsstraßennetz verwendet. Wie zu erwarten, treten die größten Verkehrsmengen mit bis zu 90.000 Fahrzeugen pro Tag auf der Stadtautobahn A100 auf. Karte der Verkehrsmengen im Geoportal Berlin ansehen Der Anteil schwerer Lkw über 3,5 Tonnen, die hohe Emissionen aufweisen, liegt auf den Hauptverkehrsstraßen im Mittel bei 3,0 % mit typischen Werten zwischen 1 und ca. 5,4 %. Auf den Autobahnen werden im Durchschnitt Lkw-Anteile von etwa 10 % erreicht. Der Spitzenwert außerhalb von Industriegebieten von über 25 % wurde auf dem nördlichen Berliner Ring der A10 beobachtet. Um den Einfluss des Verkehrsflusses berücksichtigen zu können, unterscheidet das HBEFA 3.3 die vier Verkehrszustände (Level of Service – LOS) flüssig/frei (LOS1), dicht (LOS2), gesättigt (LOS3) und Stop&Go/Stau (LOS4). Ein freier Verkehrsfluss tritt nur bei relativ niedrigen Verkehrsmengen auf, d.h. überwiegend nachts. Die Emissionsfaktoren liegen hierfür ca. 10 bis 20 % unter denen der Verkehrszustände dicht und gesättigt. Die beiden mittleren Verkehrszustände unterscheiden sich in den meisten Fällen nur wenig in der Höhe der Emissionen. Dagegen weisen Stausituationen bis zu zweifach höhere Emissionen gegenüber gesättigtem Verkehr auf. Die Bestimmung des Verkehrszustandes eines Straßenabschnitts erfolgt auf der Basis von Kapazitätsüberlegungen. Dies bedeutet, dass temporäre Störungen, z.B. durch Baustellen, in der Regel nicht berücksichtigt werden können. Die folgende Tabelle stellt die im Stadtgebiet von Berlin auf Hauptverkehrsstraßen vom Kraftfahrzeugverkehr erbrachten Fahrleistungen (Mio. Fahrzeug-km/Jahr), den Kraftstoffverbrauch (t/Jahr) und die Auspuff- und Abriebemissionen des Kraftfahrzeugverkehrs (t/Jahr) nach Fahrzeugarten für das Bezugsjahr 2015 dar. Über 82 % der Fahrleistungen und der Emissionen sind dem Hauptverkehrsstraßennetz zuzuordnen. Die räumliche Verteilung der Stickoxid- und PM 10 -Emissionen aus dem gesamten Straßenverkehr, d. h. als Summe aus Haupt- und Nebenstraßen, ist in den folgenden Abbildungen im 1×1 km-Raster dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die Stadtautobahnen als Emissionsschwerpunkte. Es ist aber auch zu sehen, dass der gesamte Innenstadtbereich hohe Emissionen aufweist. Stickoxidemissionen des gesamten Straßenverkehrs in Berlin 2015 Feinstaub (PM 10 )-Emissionen des gesamten Straßenverkehrs in Berlin 2015

Erforschung des atmosphärischen Ursprungs von Aminen innerhalb der marinen Grenzschicht: Ein kombinierter Feld-Modellierungsansatz (ORIGAMY)

Amine sind wichtige, aber wenig untersuchte organische Bestandteile in der marinen Atmosphäre. Es gibt deutliche Hinweise, dass innerhalb der marinen Grenzschicht die Bildung neuer Aerosolpartikel und die Zunahme der Partikelmasse durch Amine beeinflusst wird. Allerdings existieren noch sehr hohe Unsicherheiten in Bezug auf die Quellen, die weiteren chemischen Reaktionen innerhalb des chemischen Mehrphasensystems der marinen Atmosphäre und der Beitrag zur marinen Aerosolmasse. Ein tieferes Verständnis der durch die Amine initialisierten Bildung des organischen Stickstoffes in marinen Aerosolpartikeln, sowie der potentiell oxidationsgesteuerten Emission von Aminen aus den Ozeanen in die Atmosphäre, erfordert grundlegende mechanistische Modellierungsstudien der Mehrphasenoxidation von Aminen in Kombination mit speziellen Feldmessungen. Solche Ansätze sind derzeit nicht vorhanden, da noch keine detaillierten Mechanismen- oder Modellierungsstudien zur Mehrphasenoxidation der Amine durchgeführt wurden.Das Ziel von ORIGAMY ist es, die Faktoren zu ermitteln, die die Emission von Aminen aus dem Ozean in die Atmosphäre beeinflussen und deren Auswirkungen auf die organische Aerosolmasse, den Aerosolsäuregehalt und die Bildung neuer Aerosolpartikel. Wir wollen die großen Wissenslücken bezüglich Quellen, Phasenverteilung und Oxidationsprozessen von Aminen in der marinen Grenzschicht schließen, indem wir spezielle neue Feldmessungen in Kombination mit neuartigen Modellierungsansätzen der Mehrphasenchemie anwenden. Die Kombination aus Feldmessungen, Emissionsmodellierung und Modellierung der chemischen Alterung der Amine zum Verständnis der Feldergebnisse ist dabei eine neue große innovative Leistung, die aus dieser Studie resultieren wird.Die Ergebnisse von ORIGAMY werden eine wichtige Grundlage schaffen, um die Bedeutung der Amine und deren weiteren chemischen Reaktionen in der marinen Grenzschicht zu erfassen. Weiterhin tragen diese Ergebnisse dazu bei, relevante atmosphärischen Prozesse der Amine zu identifizieren, die in höher-skalige Modellen implementiert werden müssen.

Entwicklung von neuartigen schadstoffminimierten kleinen industriellen Holz- und Holzabfallfeuerungsanlagen

In der holzverarbeitenden Industrie und in der Forstwirtschaft fallen grosse Mengen an Holzabfaellen an, deren Verbrennung oftmals sehr hohe Emissionen an Rauch, bestehend aus unverbrannten Stoffen, Partikeln und Stickstoffoxiden, verursacht. In diesem Projekt sollen erstmals bei Holz- und Holzabfall-Feuerungen mit Hilfe der numerischen Verbrennungssimulation die guenstigste Feuerraumgestaltung hinsichtlich optimaler Verbrennung und minimaler Schadstoffemission gefunden werden. Fuer die verbleibenden Partikelrestemissionen soll die Abscheidetechnologie an Holzfeuerungsabgase angepasst und optimiert werden. Dadurch kann die in Baden-Wuerttemberg ansaessige holzverarbeitende Industrie die anfallenden Holzreste umweltfreundlich und energiegewinnend verwerten und zukuenftige Entsorgungskosten (TA Siedlungsabfall) einsparen.

Teilchenbasierte Simulation der Staubemission

Ziel dieses Projektes ist es, ein teilchenbasiertes numerisches Modell für die Simulation der Staubemission im Rahmen des äolischen Sandtransports zu entwickeln. Die Quantifizierung dieser Emission ist für die zuverlässige Repräsentation des Staubzykluses in Klimamodellen wesentlich, da die Aufnahme von Staubpartikeln in die Atmosphäre hauptsächlich durch den Beschuss des Sedimentbettes mit Sandpartikeln verursacht wird. Um den vertikalen Fluss emittierter Staubteilchen als Funktion der Boden- und Windbedingungen vorherzusagen, wurden verschiedene empirische Staubparametrisierungsschemata erarbeitet. Die Physik interpartikulärer Wechselwirkungen ist jedoch durch weitgehend unverstandene stochastische Kräfte gekennzeichnet, was die Entwicklung eines zuverlässigen theoretischen Staubemissionsmodells erschwert. Deshalb soll im vorliegenden Projekt ein numerisches Simulationswerkzeug, welches numerische Strömungsmechanik mit einem auf der Diskrete-Elemente-Methode basierenden Modell für granulare Dynamik koppelt, entwickelt werden, um die Trajektorien äolischer Sand- sowie emittierter Staubpartikel zu berechnen. Dabei werden die Trajektorien aller Teilchen in Luft und im Sedimentbett aus der Wirkung der Schwerkraft sowie interpartikulärer bzw. Teilchen-Wind-Wechselwirkungen berechnet, sodass auf die Annahme einer Splash-Funktion verzichtet wird. Zunächst soll ein physikalisches Modell für die interpartikulären Wechselwirkungen --- welche sowohl Kontakt- als auch van-der-Waals-Kräfte einbeziehen --- unter Berücksichtigung deren stochastischer Natur entwickelt werden. Um die Parameter dieses Modells zu bestimmen, werden Windkanalmessungen von Staubemissionsraten aus einem Sedimentbett unter gegebenen Partikelgrößenverteilungen und Windgeschwindigkeiten mit Vorhersagen der Simulationen verglichen. Daraufhin soll die Staubemission unter verschiedenen Verfügbarkeitsbedingungen mobilisierbarer Sedimente untersucht werden. Dies ist wichtig, um ein Parametrisierungsschema für die Staubemission aus schwer erodierbaren Böden (z.B. Böden mit biogener Kruste) aufstellen zu können.

Untersuchung des Einflusses konstruktiver Parameter auf den Oelverbrauch und die Partikelemissionen bei Wirbelkammer-Dieselmotoren

Erforschung des Potentials der Carbene, den Zuendverzug von Dieselkraftstoff positiv zu beeinflussen. Darstellung erforderlicher Mengen verschieden geeigneter Diazo-Verbindungen. Untersuchung deren Effekts in Stichprobenversuchen an verschiedenen Motoren.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Chemische Zusammensetzung, Umwandlung und Wolkenaktivierungseigenschaften von Submikrometer-Aerosolpartikeln in Abluftfahnen großer Ballungszentren

Bevölkerungsreiche Ballungszentren stellen konzentrierte Quellen für anthropogene Emissionen dar. Das Ziel der HALO-Mission EMeRGe ist die Untersuchung der Transportwege und der Umwandlungsprozesse der gas- und partikelförmigen Emissionen in den Abluftfahnen solcher Ballungszentren in der freien und oberen Troposphäre. Dieses Teilprojekt legt den Schwerpunkt auf die chemische Charakterisierung der Partikelphase mittels Aerosolmassenspektrometrie sowie auf die Untersuchung der Wolkenaktivierungseigenschaften der Partikel. Mit einem Compact Time-of-Flight Aerosol Mass Spectrometer (C-ToF-AMS) und einem Single Particle Soot Photometer (SP2) kann die chemische Zusammensetzung und die photochemische Prozessierung der Aerosolpartikel nahezu vollständig erfasst werden. Mikrophysikalische Partikeleigenschaften wie Größenverteilung und Anzahlkonzentrationen in verschiedenen Größenbereichen tragen zur Charakterisierung der Partikel bei. Die größenselektierten Messungen der Wolkenaktivierungseigenschaften der Partikel werden im Zusammenhang mit der beobachteten Änderung der chemischen Zusammensetzung (Oxidation) betrachtet, so dass der Einfluss der Emissionen auf die Wolkenbildung untersucht werden kann. Weiterhin wird untersucht, ob die Emissionen bis in die obere Troposphäre oder sogar in die Tropische Übergangschicht (Tropical Transition Layer, TTL) gelangen können, wodurch sie für den weiteren Transport in die untere Stratosphäre zur Verfügung stünden.

Mikroskalische Simulation der Partikelemissionen im realem Verkehr

Zur Simulation von PKW-Emissionen im realen Verkehr wurde am Institut das Modell PHEM entwickelt. Dabei werden aus den dynamischen Messungen am Rollenprüfstand die sekündlichen Messwerte der gasförmigen Emissionen in Emissionskennfelder gerastert. Aus diesen Kennfeldern können die Emissionen in beliebigen anderen Fahrsituationen dann interpoliert werden. Diese Methode versagt bei den Partikelmasseemissionen grundsätzlich, da man je dynamischen Test nur einen Partikelmassewert aus der gravimetris u.s.w.

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