Dokumentation und Handbuch zu LIMA/STAUB - die wettiner

Ingenieurbüro für Umweltschutz und Strömungstechnik 

Prof. Dr. -Ing. habil. R. Schenk 

GLIEDERUNG 

I. Vorbemerkungen 

HANDB_LIMASTAUB_VA_A05_WA_weba 

HANDBUCH 

LIMA/STAUB 

Version A 

II. Installation von IBS_STATISTIK mittels IBS_INSTALL 

III. Simulation der Staubausbreitung und Emissionstermbstimmung mittels 

IBS_STATISTIK 

III.1 Beschreibung der Eröffnungsmaske 

III.2 Funktionsbeschreibung 

III.3 Beschreibung der erforderlichen Eingabedaten 

III.3.1 Orographie, Linien- und Punkt- und Flächenquellen als GRD-Dateien 

III.3.1.1 Orographie 

III.3.1.2 Linienquellen 

III.3.1.2 Punktquellen 

III.3.1.3 Flächenquellen 

III.3.2 Meteorologische Eingabeparameter 

III.3.3 Niederschlagsmeßwerte und Eingabedatei 

III.4 START von IBS_STATISTIK 

IV.0 Ergebnisdarstellungen 

IV.1 Gesamtstaub 

IV.2 Feinstaub Pm 10 

IV.3 Staubniederschlag 

IV.4 Berechnung der Staubemissionen 

V.0 Modellgleichungen 

VI.0 Literatur 

VII.0 Fehlermeldungen 

I. Vorbemerkungen

Die Software LIMA/STAUB dient der Berechnung der Ausbreitung von Stäuben aus 

Tagebauen/Steinbrüchen sowie zur Ermittlung von Emissionstermen. Die 

Bestimmung der Emissionsterme erfolgt gemäß der VDI Richtlinie 3790 nach der 

dort empfohlenen Indirekten Methode, welche sich in Verbindung mit 

Messwertvergleichen auf die Anwendung von Ausbreitungsrechnungen gründet.. 

Neben den Emissionstermen stehen für Gesamtstaub, Feinstaub PM 10 und für den 

Staubniederschlag flächendeckende Immissionsverteilungen zur Verfügung. 

LIMA/STAUB, bestehend aus den beiden Modulen IBS_INSTALL und 

IBS_STATISTK, ist ein prognostisches Strömungs- und Ausbreitungsmodell, welches 

die numerische Lösung der dreidimensionalen NAVIER-STOKES’schen Gleichungen 

für schwach kompressible Fluide sowie die Lösung der KONVEKTIONS- 

DIFFUSIONS Gleichung beinhaltet. Mittels den NAVIER-STOKES’schen 

Gleichungen erfolgt die Berechnung des Strömungsfeldes, und mit der 

KONVEKTIONS-DIFFUSIONS Gleichung werden die dreidimensionale 

Konzentrationsverteilungen ermittelt. Die somit formulierte Anfangs- 

Randwertaufgabe wird durch die NEUMANN’sche Funktion als Randbedingung 

vervollständigt. Mit ihr können beliebige Stoffablagerungsprozesse, wie z.B. der 

Staubniederschlag, berechnet werden. Der Lösungsalgorithmus dieses 

Differentialgleichungssystemes einschließlich eines Verfahrens zur 

Fehlerabschätzung ist in SCHENK [1] beschrieben. Das dort entwickelte numerische 

Verfahren berücksichtigt ein stark gegliedertes Gelände, wie es für Tagebaue und 

Steinbrüche typisch ist. Die meteorologischen Eingabeparameter werden einer 

AKTERM, einer AKS oder individuellen meteorologischen Messreihen entnommen. 

Die meteorologischen Daten werden statistisch in den Klassen 36, 18, 09, 06, 04, 03 

und 02 ausgewertet und stehen als Dateien zur Verfügung. Im Bedarfsfall kann mit 

36 Klassen gearbeitet werden. Es zeigte sich aber, dass mit einer 18 klassigen 

Ausbreitungsstatistik eine ausreichenden Genauigkeit erzielt werden kann. Klasse 18 

bedeutet beispielsweise, dass alle in einer Messreihe auftretenden Windrichtungen in 

18 Windrichtungssektoren zusammengefasst sind. Jedem Windrichtungssektor ist 

somit auch eine Häufigkeit zugeordnet, so dass neben der Windrichtungsverteilung 

gleichfalls eine Häufigkeitsverteilung angegeben werden kann. Die Simulationen 

werden für jeden Windrichtungssektor durchgeführt und statistisch 

zusammengefasst. Als Bezugszeiträume können das gesamte Jahr oder einzelne 

Monate ausgewählt werden. Sie sind der üblichen und vorliegenden 

Messwertauswertung für Staubniederschlag und Feinstaub PM 10 angepaßt. Im 

Sonderfall können auch von den Voreinstellungen abweichend beliebige 

Bezugszeiträume ausgewählt werden. 

Die Strömungsberechnung erfolgt so, dass an der oberen Begrenzung das 

ungestörte Strömungsprofil unter Beachtung der Reibungswirkungen und 

vorhandener Hindernisse in tiefer liegende Schichten des Ausbreitungsraumes 

heruntergerechnet werden. Zunächst wird das Windfeld und im Anschluss daran die 

Konzentrationsverteilung berechnet wird. Das einmal berechnete Windfeld kann 

archiviert und für weitere Konzentrationsfeldberechnungen mit unterschiedlichen 

Konfigurationen der Emissionsquellen wiederholt genutzt werden. Windfeld- und 

Konzentrationsfeldberechnung müssen den gleichen Projektnamen besitzen. Da es 

HANDB_LIMASTAUB_VA_A05_WA_weba 2

sich bei großen Untersuchungsgebieten um Langzeitrechnungen handelt, kann im 

Falle einer individuellen Unterbrechung oder anderweitigen Störungen die Rechnung 

beliebig unterbrochen und danach wieder fortgesetzt werden. 

Die vorhandenen Emissionsquellen sind in Flächen-, Linien- oder Punktquellen 

gegliedert. Flächenquellen werden durch verschiedene Bodenklassen beschrieben. 

Im vorliegenden Falle kommen die Bodenklassen LÖSSLEHM (Kennung 01), 

REUVER SAND (Kennung 02), ROTTON SANDE (Kennung 03), KIES (Kennung 

04), INDEN SANDE (Kennung 05), KOHLE FLÖZ (Kennung 06) und SANDE 

(Kennung 07) in Betracht. Für diese Bodenklassen wurden im Windkanal 

Abtrageversuche durchgeführt. Die im Tagebau oder Steinbruch vorzugsweise 

befindlichen Transportbänder werden durch Linienquellen dargestellt. Ihre Lage im 

Raum kann gegliedert in Bandabschnitten beliebig sein. Die Bänder werden benutzt, 

um Abraum oder Kohle zu fördern. Dementsprechend werden Bänder mit Kohle 

(Kennung 01) oder mit Abraum (Kennung 02) unterschieden. Die Emissionen, 

welche durch Bagger, Absetzer, Bandübergabestellen oder Bandschleifenwagen 

verursacht werden, werden durch Punktquellen beschrieben. Sie können im 

Untersuchungsgebiet gleichfalls beliebig liegen. Beim Start der Rechnung werden 

den Emissionsquellen die im Windkanal ermittelten Emissionswerte standardmäßig 

zugewiesen. Mit Erfahrungswerten begründet, wird die Summe aller durch die 

Quellen verursachten Emissionen EGES in den Verhältnissen 

EFLÄ 

EBÄN 

Flächenanteil AF = = 0, 

717 , Bandanteil AB = = 0, 

208, 

und Punktanteil 

EGES 

EGES 

EPUN 

AP = = 0, 

075 mit , EGES = EFLÄ + EÄND + EPUN aufgeteilt und voreingestellt. 

EGES 

Die Geometrie des Untersuchungsgebietes, die Lage der Emissionsflächen, der 

Verlauf der Transportbänder und der Standort der Bagger, Absetzer, 

Bandübergabestellen und Bandschleifenwagen werden georeferenziert durch sog. 

GRD-Dateien beschrieben. Die Lage der Messstellen ist georeferenziert in einer 

TXT-Datei zu erfassen. In diese Datei sind die jahresweise und monatsweise 

erfaßten Meßwerte eingetragen. 

Die Messwertdatei und meteorologische Messreihe ist vom Anwender im TXT- 

Format bereitzustellen.. 

Während der Simulation wird zwischen Messwert- und Simulationswert ein ständiger 

Vergleich vorgenommen und die augenblickliche Abweichung angezeigt. 

Vor dem eigentlichen Beginn der Ausbreitungsrechnung ist das 

Installationsprogramm IBS_INSTALL auszuführen. Während der Installation werden 

mittels LIMA_gis oder vergleichbarer Software die erforderlichen georeferenzierten 

Rasterdaten zur Beschreibung der Tagebaugeometrie (toro.grd), zum Verlauf der 

Transportbänder (tbem.grd) sowie zur Lage der Punkt (tpem.grd)- und 

Flächenquellen (tvem.grd) erzeugt. Zugleich werden die erforderlichen Eingabedaten 

zum Start von IBS_STATISTK bereitgestellt. Alternativ können die GRD-Dateien 

auch extern erzeugt werden. Die Ergebnisausgabe erfolgt standardmäßig im TXT- 

Format, Im Bedarfsfall Kann auch ein DAT-Format gewählt werden. 


II. Installation von IBS_STATISTIK mittels IBS_INSTALL 

Zur Installation und Durchführung der 

Ausbreitungsrechnung ist vom Nutzanwender z.B. das 

Projektverzeichnis RWE POWER 2007 neu anzulegen. 

Der Inhalt der beiliegenden CD ist nach Bild II.1 in das 

neu angelegte Verzeichnis zu kopieren. Den Inhalt der 

Verzeichnisse RECHENKERN und PROGRAMME 

zeigen die Bilder II.2 und II.3. In dem Verzeichnis Programme befinden sich die 

ausführbaren Programme IBS_INSTALL*** zur Installation und IBS_STATISTIK*** 

zur Durchführung der Ausbreitungsrechnung. Im 

Bedarfsfall kann das Programm BNA_TO_GRD*** 

aufgerufen werden, um auf 

diesem Wege die 

Bild II.2 

erforderlichen Wandlung von 

BNA- zu GRD-Dateien 

vorzunehmen*). Im Regelfall 

befinden sich diese 

Dateien bereits im 

Verzeichnis 

Rechenkern und 

wurden extern durch 

LIMA_gis erzeugt. Aus 

dem Verzeichnis 

PROGRAMME 

heraus ist 

IBS_INSTALL*** zu 

Bild II.1 

starten. Nach dem 

sind die Button 

Bild II.3 

Start 

GRD_E (extern) oder GRD_L (LIMA_gis) aktiv. Falls die Bild II.5 

GRD-Daten sich bereits in dem Verzeichnis 

RECHENKERN befinden, sind diese Button voreingestellt grundsätzlich inaktiv. 

IBS_INSTALL*** wird mit dem Button MODELL RASTERDATEN gestartet. Mit 

diesem Start 

sind in der 

Reihenfolge 

die GRD- 

Dateien 

toro.grd, 

tpvem.grd, 

tvem.grd und 

tbvem.grd aus 

dem 

Verzeichnis 

Rechenkern 

zu laden. 

Nach 

Bild II.4 

Abschluß sind 

die Button 

CHECK und START aktiv. Im Falle einer erstmaligen Installation soll der CHECK- 


Button aktiviert werden. Danach ist der Button START zu aktivieren, und die 

Installation beginnt. Der Button CHECK bewirkt eine Überprüfung der GRD Dateien 

auf Einhaltung vorgeschriebener Konventionen. Sind die GRD-Dateien nicht korrekt 

erzeugt, so wird dies durch Fehlermeldungen bekannt gegeben. Zugleich werden die 

fehlerhaften Rasterdaten in eine Datei geschrieben, auf die nachfolgend noch Bezug 

genommen wird. Die Installation ist abgeschlossen, wenn der Button ENDE aktiv ist. 

Mit dem Abschluß der Installation werden in dem Verzeichnis Rechenkern die im Bild 

II.5 dargestellten Unterverzeichnisse erzeugt. Bei einer erstmaligen Installation ist vor 

Beendigung des Installationsprogrammes der Button IBS_B (Bild) zu betätigen. Mit 

dem damit geöffneten Graphikprogramm ist das Bild tgb_oro_hau.bmp zu erzeugen 

und in dem Verzeichnis BILDER abzulegen. Dies geschieht durch Laden der Datei 

toro.dat, welche sich im Verzeichnis TEIN befindet. Die Graphik wird erzeugt durch 

betätigen des Menüpunktes DATEI\SPEICHERN ALS BILD. Werden während der 

Installation Fehlerausschriften angezeigt, so befinden sich in den 

Unterverzeichnissen von TSTAUS die erzeugten TXT-Daten mit den zugehörigen 

Fehlerinformationen. Leere TXT-Dateien bedeuten ordnungsgemäße Rasterdaten. 

Die Bedeutung der im Bild II.5 dargestellten Verzeichnisse wird durch die 

nachfolgende Tabelle beschrieben: 

VERZEICHNISSE RECHENKERN 

BILD in diesem Verzeichnis TEIN_ASCII in diesem Verzeichnis 

befindet sich die Projektgraphik befinden sich die während der 

tgb_oro_hau.bmp Installation erzeugten Eingabe- 

dateien 

DEMO_AVI beinhaltet Demobeispiele, die TIMPRES Ergebnisdateien im TXT- 

während der Simulation betrachtet Format 

werden können 

EINGABEDATEIEN beinhaltet die Verzeichnisse: TSTAUS Kontrolldaten, intern 

Flächenquellen, Linienquellen 

Meteorologie, Punktquellen 

Staubmeßwerte 

T_TXT_GRD Ergebnisdatei als Rasterdaten 

im GRD-Format, Visulation 

durch GIS oder LIMA_gis 

TANIMATION im Bedarfsfall kann eine TSTERGEBN Kontrolldaten, intern 

Computeranimatin erzeugt 

werden, die dazu erforderlichen 

Daten befinden sich in diesem 

Verzeichnis 

TEIN in diesem Verzeichnis 

Tabelle II.1 

befinden sich die während der 

Installation erzeugten Eingabe- 

dateien 


Befindet sich in dem Verzeichnis RECHENKERN keine GRD-Dateien, so sind diese 

vor dem Laden mittels GRD_E oder GRD_L zu erzeugen. Standartmäßig werden 

diese durch GRD_L oder extern erzeugt. 

Zur Installation sind folgende Arbeitsschritte 

auszuführen: 

- Projektverzeichnis anlegen und Kopieren 

der beiliegenden CD 

- Start von IBS_INSTALL aus dem Verzeichnis 

PROGRAMME heraus 

- Alternativ GRD-Dateien laden oder mittels 

GRD_E oder GRD_L erzeugen 

- GRD-Dateien laden 

- CHECK Button aktivieren und danach START 

- Mittels IBS_B Projektbild erzeugen und als 

tgb_oro_hau.bmp im Verzeichnis BILDER ablegen 

- Im Bedarfsfall Fehlerbehandlung und ENDE 

Bild II.6 

Bild II.7 

Bei aktiviertem CHECK-Button verlängert sich die Installationszeit. 

III. Simulation der Staubausbreitung und Emissionstermbestimmung 

mittels IBS_STATISTIK 

Mit dem Start von IBS_STATISTIK aus dem Verzeichnis PROGRAMME heraus wird 

die Eröffnungsmaske angezeigt. Der Benutzer wird zugleich aufgefordert aus dem 

Verzeichnis RECHENKERN die Datei RECHENKERN\PFADN.TXT zu laden. 

Danach ist die Maske vollständig zu erkennen. 


III.1 Beschreibung der Eröffnungsmaske 

Das Bild III.1 zeigt die erhaltene Eröffnungsmaske. Sie gliedert sich in verschiedene 

Editier- und Bedienfelder, die nachfolgend beschrieben werden. 

Bild III.1 

Projektparameter Status 

PROJEKTPARAMETER STATUS 

Projektname: Individuelle Projektbezeichnung, Sektor Anfang: voreingestell1 1, Beginn der 

voreingestellt ist TGB, Einstellung z.B. Combobox Rechnung mit Windrichtungssektor 1 

TGB_VAR01, TGB ist nicht editierbar 

Sektor Ende: voreingestellt 36, Ende der 

Combobox Rechnung mit Sektor 36 

Bei der Auswahl des Projektnamens ist darauf zu achten, dass der Präfix TGB 

beibehalten werden muss, er steht für Tagebau. Der Sufix steht als variable 

Zeichenkette zur Verfügung. 


Wichtungsfaktoren Emissionen 

WICHTUNGSFAKTOREN EMISSIONEN 

Wichtungsfaktoren Anhebung aller Emissionen Linienquelle voreingestellt 0,208 

gesamt Gesamt, voreingestellt 1 individuelle Einstellung 

möglich 

Flächenquelle voreingestellt 0,716 Punktquelle berechnet 0,076 

individuelle Einstellung individuelle Einstellung 

möglich nicht möglich, wird berechnet 

Der Wichtungsfaktor für die gesamten Emissionen ist mit 1 voreingestellt. Mit ihm 

werden im Bedarfsfall alle Emissionen direkt proportional angehoben oder 

abgesenkt. Mit dieser Möglichkeiten können besondere Ausbreitungsbedingungen 

zum Angleich von Mess- und Simulationsergebnissen berücksichtigt werden. Die 

Wichtungsfaktoren für Flächen- Linien- und Punktquellen müssen in Summe EINS 

ergeben. Nach dieser Vorgabe wird der Wichtungsfaktor für die Punktquellen 

berechnet und ist nicht editierbar. 

Laufzeitparameter 

LAUFZEITPARAMETER 

ITER numerische Fortschrittsanzeige VMAX maximale Gesschwindigkeit v 

in y-Richtung [m/s] des UG 

CMAX maximale Konzentration UMAX maximale Gesschwindigkeit u 

in x-Richtung [m/s] des UG 

UEPS Fehlerabweichung CEPS Fehlerabweichung 

Geschwindigkeit u Konzentration 

VARIA Dimensionsanzeige WR Anzeige der aktuell berechneten 

GRD Windrichtungsanzeige 

Konzentration Windrichtungsklasse 

Die Laufzeitparameter dienen der visuellen Kontrolle des Rechenablaufes. 

Bedeutsam ist, dass die Werte für UEPS und CEPS kontinuierlich abzunehmen 

haben. Sie werden aus einer mitlaufenden Fehlerrechnung heraus angezeigt. 


Steuerparameter 

STEUERPARAMETER 

ITERATIONEN Einstellung, maximale Anzahl KLASSEN 

Einstellung der ausgewählten 

Ausbreitungs- 

Combobox der Rechenschritte, idividuell, Combobox klasse, 02, 03, 04, 06, 09, 12, 18, 36, 

Voreinstellung 1000 Voreinstellung 18 

KONZ alleinige Konzentrationsfeldbe- KONZ_WIND Wind- und Konzentrationsfeldberechnung, 

rechnung, Windfeldberechnung Beginn mit Windfeld und nachfolgender 

muß bereits abgeschlossen sein, Berechnung der Konzentrationen, 

Projektname muß überein- Einstellung JA/NEIN 

stimmen, Einstellung JA/NEIN 

FORTSETZUNG Entscheidung über Neubeginn MESS WERTE Während des Rechenlaufes 

oder Fortsetzung der Rechnung, Anzeige der Meßwerte an den 

Entscheidung JA/NEIN Meßstationen möglich 

NEIN: Neubeginn, Kaltstart 

JA: Fortsetzung, Warmstart 

ERGEBNISSE Während des Rechenlaufes STOPP individuelle Unterbrechung des 

Anzeige der Gesamtstaub- und PM 10 Rechenlaufes, Ergebnisse 

Imissionen sowie Niederschlag an den werden nicht gespeichert, 

Meßstationen möglich Fortsetzung möglich 

ABBRUCH individuelle Unterbrechung des VORBEL Einstellung der Vorbelastung für 

Rechenlaufes, Ergebnisse Gesamtstaub, Feinstaub PM 10 

werden gespeichert und Staubniederschlag, Fenster 

Fortsetzung möglich öffnet sich 

EINGABE Ansicht und Editieren aller Meßwerte, GRAPHIK Während des Rechenlaufes 

Flächenquellen, Linienquellen und Punkt- graphische Visualisierung möglich 

Quellen, Auswertung der meteorologischen, 

Messreihe und Be- 

echnung der ausgewählten 

Ausbreitungsklasse, Auswahl jahresweise 

oder monatsweise Berechnung, 

Fenster öffnet sich, 

STAUB_***.TXT laden 

LIMA_D Während des Rechenlaufes graphische START Start der Simulation 

Visualisierung möglich 

Mit den Steuerparametern können individuelle Rechendurchläufe zusammengestellt 

werden. 

Die Anzahl der ITERATIONEN ist zwar in einer Combobox mit 1000 voreingestellt, 

sie kann aber individuell variiert werden. So ist es z.B. sinnvoll, im Falle von 

Testrechnungen zunächst mit einer kleineren Anzahl Iterationen zu rechnen. Bei 

nachfolgenden Rechendurchläufen sollten die Voreinstellungen übernommen 

werden. 

Unterhalb von Iterationen befindet sich die Combobox KLASSEN. Vor dem Beginn 

der eigentlichen Ausbreitungsrechnung wird die gemessene meteorologische 


Messreihe klassifiziert. In diesem Zusammenhang werden die Verteilung der 

Windrichtungsgeschwindigkeiten und die Häufigkeiten in den Klassen 02, 03, 04, 06, 

09, 12, 18 und 36 ermittelt, und sie können mit dieser Combobox ausgewählt 

werden. Voreingestellt sind 18 Klassen. Es hat sich gezeigt, dass mit dieser 

Voreinstellung ausreichend gute Ergebnisse erzielt werden. Abweichend von dieser 

Voreinstellung können andere Klassen ausgewählt werden. 

Es wurde bereits erläutert, dass jeder Ausbreitungsrechnung eine 

Windfeldberechnung vorangestellt werden muß. Liegt einmal eine 

Windfeldberechnung vor, so kann diese für unterschiedliche Charakteristiken der 

Staubemissionen wieder verwendet werden. Ein solcher Fall würde dann vorliegen, 

wenn man z.B. die Lage der Transportbänder variieren und ihren unterschiedlichen 

Einfluß auf die Staubimmissionen untersuchen möchte. Im Falle eines 

Erstdurchlaufes ist die Windfeldberechnung grundsätzlich mit einer 

Staubausbreitungsrechnung gekoppelt. Diese unterschiedlichen Möglichkeiten kann 

man mit den Feldern KONZ bzw. KONZ_WIND einstellen. Die einmal berechneten 

Windfelder sollten archiviert werden, damit sie für spätere Anwendungen wieder zur 

Verfügung stehen, 

Demnach hat man die Rechnung so zu beginnen, dass unterhalb des Feldes 

KONZ_WIND die Einstellung JA zu erkennen ist. Gleichzeitig wird damit unterhalb 

KONZ NEIN angezeigt. Die Einstellung erfolgt mit den dort befindlichen Radiobutton. 

Steht unterhalb von KONZ ein JA, so wird ein bereits vorliegendes Windfeld wieder 

verwendet. In diesem Fall ist dann schlußfolgernd unterhalb KONZ_WIND ein NEIN 

zu erkennen. Auch hier erfolgt die Einstellung mit dem dafür zuständigen 

Radiobutton. 

Aus verschiedenen Gründen kann es vorkommen, dass die Rechnung planmäßig 

oder unplanmäßig unterbrochen worden ist. Da es sich in der Regel um 

Langzeitrechnungen handelt, sollte eine Möglichkeit vorhanden sein, die Rechnung 

an der unterbrochenen Stelle wieder fortsetzen zu können. Die unplanmäßige 

Unterbrechnung kann eigenständig im Falle einer fehlerhaften Dateneingabe mittels 

des Button STOPP herbeigeführt werden. Eine unplanmäßige Unterbrechnung liegt 

aber auch bei einem Stromausfall oder einer sonstigen Computerstörung vor. Eine 

planmäßige Unterbrechnung ergibt sich, wenn der Button ABBRUCH betätigt oder 

eine gewünschte Abbruchzeit im Bedienfeld LAUFZEIT UND DATENAUSGABE 

eingestellt wird. Im Falle einer Fortsetzung beginnt die Rechnung wieder in dem 

Sektor, in welchem die Unterbrechung erfolgte. 

Handelt es sich um einen Neubeginn der Rechnung, so ist im Feld FORTSETZUNG 

durch Betätigung des betreffenden Radiobutton ein NEIN einzutragen. Wurde die 

Rechnung allerdings abgebrochen, und sie soll nun fortgesetzt gesetzt werden, dann 

geschieht dies mit JA. 

Während der Rechnung hat man die Möglichkeit, die laufenden 

Simulationsergebnisse zur Kontrolle anzusehen. Dazu gehört auch die Betrachtung 

der Niederschlagsmesswerte an den Messstellen. Dazu ist der Button MESSWERTE 

zu betätigen. 


Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die gerade erzielten numerischen 

Simulationsergebnisse während der Rechnung betrachtet werden können. Diese 

Möglichkeit bietet der Button ERGEBNISSE. Bei Betätigung öffnet sich das Fenster 

ERGEBNISSE AN REFERENZPUNKTEN. Dort hat man die Möglichkeit die 

Simulationsergebnisse an den Messpunkten für die IMMISSIONEN 

Staubniederschlag, Gesamtstaub und Feinstaub PM 10 zu betrachten. Zusätzlich 

können die bei dem gerade erreichten Berechnungsstand ermittelten 

Staubemissionen angesehen werden. 

Mit dem Button EMISSIONEN können die zu Beginn der Rechnung eingestellten 

Flächen- , Linien- und Punktemissionen nochmals betrachtet werden. Dies erweist 

sich im Zusammenhang mit einer Bewertung und Prüfung der Ergebnisse als 

zweckmäßig 

Mit dem Button STOPP kann die Rechnung unplanmäßig unterbrochen werden. Die 

Ergebnisse werden nicht zwischengespeichert. 

Der Button ABBRUCH ermöglicht einen planmäßigen Abbruch der Simulation. Die 

Rechnung gilt als abgeschlossen. Falls allerdings noch nicht alle 

Windrichtungssektoren berechnet wurden, kann die Rechnung wiederum fortgesetzt 

werden. 

Die Vorbelastung für Staubniederschlag, Gesamtstaub und Feinstaub PM 10 kann 

mit dem Button VORBEL eingestellt werden. Es öffnet sich das Fenster RWE 

POWER VORBELASTUNG. 

Vor Beginn der Berechnung muss die Meteorologische Messreihe für die bereits 

eingestellte Ausbreitungsklassenstatistik ausgewertet sowie der beabsichtigte 

Bezugszeitraum ausgewählt werden. Außerdem muss die Möglichkeit bestehen, die 

Emissionsdaten editieren zu können. Dies geschieht mit der Betätigung des Buttons 

EINGABE. Die Berechnung der ausgewählten Ausbreitungsklasse erfolgt in dem 

Fenster Meteorologie, und der Bezugszeitraum wird mit dem Einladen der 

Staubmessdatei aus dem Verzeichnis EINGABEDATEIEN\STAUBMESSWERTE 

ausgewählt. Damit liegen die Ausbreitungsklasse und der Bezugszeitraum fest. Ist 

diese Auswahl abgeschlossen, so wird beides unmittelbar danach in dem Bedienfeld 

DATEIEN GELADEN angezeigt und kann dort überprüft werden. Danach öffnet sich 

das Fenster MESSWERTE EDITIEREN. Es ist ein Vorzug von IBS_STATISTIK, dass 

während der Rechnung ein ständiger Vergleich der Simulationsergebnisse mit den 

Messwerten vorgenommen werden kann. Es ist anzustreben, dass eine optimale 

Übereinstimmung erzielt wird. Während die Messwerte naturgemäß neben den 

Tagebaueinfluss auch zusätzlich noch weitere Fremdeinflüsse erfassen, wird durch 

die Simulation nur der alleinige Tagebaueinfluss berücksichtigt. Es zeigt sich, dass 

an einzelnen Messstellen unter Umständen die Fremdeinflüsse allerdings 

überwiegen und nur einen geringen Tagebauanteil ausweisen. Durch 

Plausibilitätsbetrachtungen können diese Messstellen erkannt und von einem 

Messwertvergleich ausgeschlossen werden, da sie das Vergleichsergebnis 

unbegründet verschlechtern würden. Aus diesem Grunde können in dem geöffneten 

Fenster in der Spalte AKT diese Stationen mit dem Eintrag 1 gekennzeichnet 

werden. Im anderen Falle steht dort als Voreinstellung 0. Unmittelbar danach öffnet 

sich das Fenster EINGABE EMISSIONEN. Hier hat man die Möglichkeit die 

Flächenemissionen (LOAD_FLÄCHE), die Linienemissionen (LOAD_LINIE) und die 


Punktemissionen (LOAD_PUNKT) in der jeweiligen Spalte EMISSIONSTERM 

NORMIERT zu editieren. Außerdem kann die geographische Lage im Bedarfsfall 

aktualisiert werden. In einer späteren Fortentwicklung von IBS_STATISTIK wird auch 

die Befeuchtung zu editieren sein. Die Emissionen und die geographische Lage 

können in Abhängigkeit der in den zutreffenden BNA-Dateien festgelegten 

Kennungen für Flächen-, Linien- und Punktquellen variiert werden. Die 

Flächenkennung unterscheidet die laufende Anzahl der vorhandenen Flächen sowie 

die Zuordnung zu den einzelnen Bodenklassen. Es werden die Bodenklassen 

LÖSSLEHM (*.01), REUVER_SAND (*.02), ROTTON_SANDE (*.03), KOHLE_FLÖZ 

(*.06), INDEN_SAND (*.04), SAND (*.07) und KIES (*.04) unterschieden. Im Falle 

Bänder werden die Klassen KOHLE (*.01) und Abraum (*.02) unterschieden. Die 

Punktquellen sind lediglich fortlaufend numeriert. 

Mit dem Button GRAPHIK wird das IBS_gis PROJEKTIMPRES gestartet. Im Falle, 

dass die Datenausgabe im DAT-Format erfolgt, können während der laufenden 

Rechnung die Simulationsergebnisse visualisiert werden. Die Ergebnisse dazu 

stehen in dem Verzeichnis TIMPRES\STAUB\STATISTIK und 

TIMPRES\PM10\STATISTIK. Die windrichtungsabhängigen Ergebnisse z.B. für die 

Windrichtung 0° stehen in den Verzeichnissen TIMPRES\STAUB\WR_0° bzw. 

TIMPRES\PM10\WR_0°. 

Werden die Ergebnisse im TXT-Format ausgegeben, so ist der Button LIMA_D oder 

LIMA_S zu betätigen. Die Ergebnisse dazu stehen in den Verzeichnissen 

T_TXT_GRD\STAUB\STATISTIK, T_TXT_GRD \PM10\STATISTIK, T_TXT_GRD 

\STAUB\WR_0° und T_TXT_GRD \PM10\WR_0°. Im Falle das LIMA_D gestartet 

werden soll, so muss LIMA in dem Verzeichnis RECHENKERN installiert sein. Steht 

LIMA in einem beliebigen Verzeichnis, so muss LIMA_S betätigt werden. 

Alternativ kann auf die in LIMA/STAUB dazu angebotene Möglichkeit verzichtet und 

die TXT-Dateien extern ausgewertet werden. 

Mit dem Button START kann die Berechnung mit den getroffenen Einstellungen 

begonnen werden. 

Dateien geladen 

DATEIEN GELADEN 

Ausgewählte und geladene Dateien werden zur Kontrolle angezeigt, z.B. JAH_18.TXT und STAUB_JAH.TXT, 

bedeutet Jahresstatistik, 18 Ausbreitungsklassen, Messwerte Staub Jahresdurchschnittswerte 

Die zur Durchführung der Ausbreitungsrechnung ausgewählten meteorologische 

Daten und Messwerte werden hier angezeigt. Aus der Bezeichnung der Dateien sind 

die zutreffende Ausbreitungsklasse und der zugehörige Bezugszeitraum zu 

erkennen. Im vorliegenden Fall handelt es sich um 18 Klassen, und als 

Bezugszeitraum ist JAH (Jahr) ausgewählt. 

DEMO TURB 

DEMO TURB 

Auswahl von Demobeispielen, z. B. bewegte Punktquellen im Tagebau, Rechenzeitbeschleunigung 


Mit Betätigung des Button TURBO kann die Rechengeschwindigkeit um ca. 30% 

erhöht werden. Im Normalfall kann dieser Vorteil bedenkenlos genutzt werden. Sollte 

jedoch beobachtet werden, dass die Zahlenwerte für UEPS und CEPS im Bedienfeld 

LAUFZEITPARAMETER nicht kontinuierlich fallen, so ist die Rechnung abzubrechen 

und ohne aktivierten Button TURBO fortzusetzen. Dieser Fall ist jedoch bisher noch 

nicht beobachtet worden. 

Mittlerer Fehler Niederschlag 

MITTLERER FEHLER NIEDERSCHLAG 

Anzeige der mittleren Abweichung des Simulationswertes von den Meßwerten für Staubniederschlag in [%] 

Hier wird die gerade vom jeweiligen Berechnungsstand abhängige mittlere 

Fehlerabweichung für Staubniederschlag zwischen Simulations- und Messwert 

angezeigt. 

Laufzeit- und Datenausgabe 

LAUFZEIT UND DATENAUSGABE 

Individuelle Eingabe eines gewünschten Abbruchzeitpunktes, Daten werden ordnungsgemäß gespeichert, Fortsetzung möglich 

Anzeige der Systemzeit 

Graphische Fortschrittsanzeige 

Computeranimation Erstellung einer Computeranimation Datenausgabe Datenausgabe im TXT-, 

möglich oder DAT_ Format 

Entscheidung: JA/NEIN Entscheidung: JA/NEIN 

In diesem Feld kann die Datenausgabe gesteuert werden. Man kann zwischen einer 

Datenausgabe im TXT- oder DAT-Format wählen. In beiden Fällen kann zusätzlich 

eine Computeranimation erzeugt werden. Die Daten im DAT-Format werden in das 

Verzeichnis TIMPRES, die Daten im TXT-Format in das Verzeichnis T_TXT_GRD 

und die Computeranimation in das Verzeichnis TANIMATION geschrieben. 

III.2 Funktionsbeschreibung 

Mit IBS_STATISTIK können verschiedene Funktionen ausgeführt werden. 

III.2.1 Windfeld- und Konzentrationsfeldberechnung neu für die Windrichtungssektoren 0° - 360 ° optional 

in den Klassen 02, 03, 04, 06, 09, 12, 18, 36 und optional für die Bezugszeiträume JAH, JAN, FEB, MAE, 

APR,MAI,JUN, JUL,AUG, SEP, OKT, NOV, DEZ, unterbrochene Rechnung kann fortgesetzt werden 

Die erste Funktion, welche mit IBS_STATISTIK ausgeführt werden kann, ist die 

kombinierte Wind- und Konzentrationsfeldberechnung. Hierzu ist es erforderlich, 

dass die gewünschte Ausbreitungsklasse und der zugehörige Bezugszeitraum 

ausgewählt werden. Das auf diese Weise berechnete Windfeld kann für die gleiche 

Orographie bzw. für das gleiche Tagebaumodell wieder verwendet werden. Dieses 

Windfeld ist naturgemäß nur von der Tagebaugeometrie abhängig, die Beeinflussung 

durch die Lage beispielsweise der Transportbänder und Standorte der Bagger, 

Absetzer und Bandschleifenwagen wird vernachlässigt. Die Tagebauorographie, die 

Lage der Emissionsflächen sowie die Zuordnung zu den einzelnen Bodenklassen 

werden in LIMA durch sog. BNA-Dateien beschrieben. Das gleiche trifft für die Lage 

der Linien- und Punktquellen zu. Aus den BNA-Dateien werden mit der Wandlung zu 


sog. GRD-Dateien Rasterdaten erzeugt, welche zur Durchführung der Windfeld- und 

Ausbreitungbesrechnungen in EULER’schen Koordinaten zwingend erforderlich sind. 

Jedes Projekt kann mit einem eigenen Namen versehen werden, wobei der Präfix mit 

TGB für Tagebau festgelegt ist. Der nachfolgende Sufix kann variabel sein. Wird das 

einmal berechnete Windfeld ein weiteres mal verwendet, so handelt es sich auch bei 

veränderten Emissionen um das gleiche Projekt, da das Windfeld bei einer 

wiederholten Rechnung nur unter den gleichen bereits vergebenen Projektnamen 

wieder erkannt werden kann. Eine Unterscheidung erfolgt dann dadurch, indem die 

zutreffenden Simulationsergebnisse in individuell angelegte Verzeichnisse kopiert 

werden. 

Eine planmäßig oder unplanmäßig abgebrochenen Rechnung kann wieder 

fortgesetzt werden. Alle Einstellungen erfolgen in der bereits unter III.1 schon 

beschriebenen Eingabemaske. 

III.2.2 Bereits vorhandenes Windfeld laden und Konzentrationsfeldberechnung neu für die Windrichtungssektoren 

0° - 360 ° optional in den Klassen 02, 03, 04, 06, 09, 12, 18, 36 und optional für die 

Bezugszeiträume JAH, JAN, FEB; MAE, APR, MAI,JUN, JUL,AUG, SEP, OKT, NOV, DEZ, 

unterbrochene Rechnung fortgesetzt werden 

Unter III.2.1 wurde die Windfeldberechnung beschrieben. Es wurde auch erläutert, 

dass mit dem gleichen Windfeld und mit veränderten Emissionsquellen weitere 

Rechnungen durchgeführt werden können. Dabei ist zu beachten, dass der 

Projektname identisch sein muss, da das einmal berechnete Windfeld unter einem 

einzigen Projektnamen nur abgelegt werden kann. Die mit unterschiedlichen 

Emissionen durchgeführten Rechnungen sind in individuell angelegte Verzeichnisse 

zu kopieren. Weiterhin ist zu beachten, dass die Ausbreitungsklasse und der 

Bezugszeitraum übereinstimmen und eingestellt werden müssen. Es können aus 

physikalischen Gründen nur solche Fälle neu gerechnet werden, für welche das 

einmal berechnete Windfeld in gleichem Maße zutreffend ist. Dies bezieht sich 

zwingend auf die Ausreitungsklasse und auf den Bezugszeitraum. 




III.2.3 Windfeld- und Konzentrationsfeldberechnung neu für ausgewählte Windrichtungssektoren in der 

Klasse 36 und optional für die Bezugszeiträume JAH, JAN, FEB, MAE, APR, MAI,JUN, JUL,AUG, 

SEP, OKT, NOV, DEZ unterbrochene Rechnung kann fortgesetzt werden 

Unter III.2.1 und III.2.2 sind Rechnugsdurchläufe beschrieben, welche geschlossen für 

die Windrichtungen zwischen 0° und 360° durchgeführt werden können. Damit sind 

vollständige Statistiken berechenbar. In vielen Fällen ist es aber gewünscht, lediglich 

Einzelszenarien berechnen zu können. Die Szenarien, welche hier berechnet 

werden können, beziehen sich auf die Auswahl einzelner Windrichtungen im Intervall 

von 10° innerhalb der Windrichtungen zwischen 0° und 360°. Somit können einzelne 

Windrichtungen ausgewählt, aber auch mehreren Windrichtungen zu einem 

Rechendurchlauf zusammengefasst werden. Die Auswahl erfolgt in dem Bedienfeld 

PROJEKTPARAMETER STATUS. Zuvor muss die Ausbreitungsklasse 36 

ausgewählt worden sein. Erst danach sind die Editierfelder SEKTOR ANFANG und 


SEKTOR ENDE aktiv. Wird nur eine einzelne Windrichtung berechnet, so ist das 

jeweilige Simulationsergebnis für die ausgewählte Windrichtung zugleich auch das 

Endergebnis. Der statistische Mittelwert ist mit dem Einzelergebnis identisch. Ist ein 

Sektor über mehrere Windrichtungen ausgewählt, so wird auch über diese der 

statistische Mittelwert berechnet und jeweils in die Verzeichnisse 

TIMPRES\STAUB\STATISTIK und TIMPRES\PM10\STATISTIK bzw 

T_TXT_GRD\STAUB\STATISTIK und T_TXT_GRD\PM10\STATISTIK geschrieben. 

Zusätzlich können die Ergebnisse für die einzelnen Windrichtungen abgerufen 

werden. Auch hier ist ein Projektname nach bereits schon beschriebener Konvention 

festzulegen, unter denen das berechnete Windfeld wieder verwendungsfähig 

abgelegt wird. 




III.2.4 Bereits vorhandenes Windfeld laden und Konzentrationsfeldberechnung neu für ausgewählte 

Windrichtungssektoren in der Klasse 36 und optional für die Bezugszeiträume JAH, JAN, FEB, MAE, 

APR,MAI, JUN, JUL, AUG, SEP, OKT, NOV, DEZ, unterbrochene Rechnung kann fortgesetzt werden 

In gleicher Weise wie unter III.2.1 und III.2.2 beschrieben, kann ein einmal berechnetes 

Windfeld mit veränderten Emissionen wieder verwendet werden. Hierzu müssen die 

Windrichtungssektoren und die Ausbreitungsklasse sowie der Bezugsraum und 

Projektname gleichlautend wie nach III.2.3 eingestellt werden. Ebenfalls 

gleichlautend können die Simulationsergebnisse abgerufen werden. 




III.3 Beschreibung der erforderlichen Eingabedaten 

III.3.1 Orographie, Linien- und Punkt- und Flächenquellen als GRD-Dateien 

III.3.1.1 Orographie, Tagebaumodell 

Die Datenstruktur für die zutreffende GRD-Dateien zeigt die Tabelle III.1. Dort sind 

die Hoch- und Rechtswerte sowie der zugehörige Skalarwert zu erkennen. Das hier 

verwendete Rastermaß beträgt hier 50 m. Diese Datenstruktur ist unter LIMA-gis 

direkt visualisierbar. Wandelt man diese Daten in einem DAT-Format um, so kann 

man diese Daten ebenfalls graphisch darstellen. Das Ergebnis zeigt das Bild III.1. 

"HWRT", "RWRT", "SKW" "HWRT", "RWRT", "SKW" 

5700750 3457800 2.984E+0001 5700750 3457850 2.262E+0001 

5700750 3457900 1.031E+0001 5700750 3457950 4.170E+0000 

5700750 3458000 2.218E+0001 5700750 3458050 3.959E+0001 

5700750 3458100 4.831E+0001 5700750 3458150 5.563E+0001 

5700750 3458200 6.008E+0001 5700750 3458250 6.284E+0001 

Tabelle III.1 TORO.GRD 


Bild III.1 TORO.GRD 

Das gewählte Beispiel zeigt das Modellgebiet eines Tagebaues mit eingeblendetem 

Messnetz. 

III.3.1.2 Linienquellen, Transportbänder und Fahrzeugbewegungen 

"HWRT", "RWRT", "SKW", "KENNUNG", "NF_EMISSION","BEFEUCHTUNG" 

5701200 3458450 3.138890E+00 1.102000E+01 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701250 3458450 3.138890E+00 1.102000E+01 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701250 3458500 3.138890E+00 1.102000E+01 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701250 3458550 3.138890E+00 1.102000E+01 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701300 3458550 3.138890E+00 1.102000E+01 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701300 3458600 1.821430E+00 6.010000E+00 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701300 3458650 1.821430E+00 6.010000E+00 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701350 3458550 3.138890E+00 1.102000E+01 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701350 3458650 1.821430E+00 6.010000E+00 1.000000E+00 1.000000E+00 

5701350 3458700 1.821430E+00 6.010000E+00 1.000000E+00 1.000000E+00 

TBEM.GRD 


Bild III.2 TBEM.GRD 

III.3.1.2 Punktquellen, Absetzer, Bagger, Bandschleifenwagen, Entstaubungsanlagen 


5.7014E+0006 3.4592E+0006 6.000E+0000 8.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

5.7013E+0006 3.4593E+0006 6.200E+0000 7.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

5.7014E+0006 3.4594E+0006 6.200E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

5.7016E+0006 3.4596E+0006 6.200E+0000 5.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

5.7018E+0006 3.4598E+0006 6.200E+0000 3.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

5.7019E+0006 3.4590E+0006 6.200E+0000 2.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

5.7019E+0006 3.4592E+0006 6.200E+0000 6.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

5.7013E+0006 3.4594E+0006 6.200E+0000 4.000E+0000 1.000E+0000 1.000E+0000 

TPEM.GRD 


Bild III.3 TPEM.GRD 

III.3.1.3 Flächenquellen, unterschiedliche Bodenklassen, 

LÖSSLEHM, REUVER_SAND, ROTTON_SANDE, 

KOHLE_FLÖZ, INDEN_SAND, SAND, KIES 


5701150 3458400 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701150 3458450 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701200 3458400 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701200 3458450 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701200 3458500 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701200 3458550 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701250 3458450 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701250 3458500 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701250 3458550 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

5701300 3458500 5.0000E-01 3.0100E+00 1.0000E+00 1.0000E+00 

TVEM.GRD 


Bild III.4 TVEM.GRD 




III.3.2 Meteorologische Eingabeparameter, TGB_MET.TXT 

NS Tem LF WG WR LD Datum Zeit 

0.0 12.8 76.6 12.4 200.8 989.5 01.01.2007 01:00 

0.4 12.7 75.0 10.5 203.0 988.4 01.01.2007 02:00 

2.1 12.2 85.0 9.3 207.7 988.2 01.01.2007 03:00 

9.1 11.8 85.4 7.3 233.3 988.7 01.01.2007 04:00 

0.0 10.9 67.8 8.1 227.3 989.0 01.01.2007 05:00 

0.0 10.3 65.8 9.5 218.0 989.2 01.01.2007 06:00 

4.0 9.7 74.3 7.7 228.4 989.2 01.01.2007 07:00 

1.5 7.8 83.4 7.9 227.5 989.3 01.01.2007 08:00 

0.0 8.2 69.3 8.9 219.2 989.6 01.01.2007 09:00 

0.0 8.6 67.7 8.5 217.6 989.6 01.01.2007 10:00 

0.0 8.6 64.5 9.1 216.5 989.6 01.01.2007 11:00 

0.3 8.2 69.6 9.7 218.4 989.6 01.01.2007 12:00 

6.5 7.8 79.3 5.9 226.3 989.6 01.01.2007 13:00 

1.7 6.2 98.7 4.8 241.0 989.7 01.01.2007 14:00 

0.0 7.0 91.7 5.6 238.6 990.9 01.01.2007 15:00 

0.8 7.2 85.2 5.1 248.5 992.2 01.01.2007 16:00 

0.0 7.3 69.4 7.0 228.9 993.3 01.01.2007 17:00 

0.0 6.9 70.0 6.8 219.9 993.8 01.01.2007 18:00 

0.0 6.4 71.0 5.8 210.9 993.8 01.01.2007 19:00 

0.0 5.9 74.1 4.7 203.6 993.8 01.01.2007 20:00 

0.0 5.6 77.1 5.0 203.8 993.8 01.01.2007 21:00 

0.0 4.7 83.8 3.9 183.8 993.8 01.01.2007 22:00 

0.0 4.4 89.2 3.8 172.2 993.3 01.01.2007 23:00 

0.0 3.4 94.2 3.3 156.3 992.3 01.01.2007 24:00 

0.0 3.0 98.4 3.0 165.5 991.6 02.01.2007 01:00 

0.0 3.6 94.7 3.4 172.2 990.9 02.01.2007 02:00 

0.0 4.1 94.9 3.2 181.2 990.8 02.01.2007 03:00 

2.3 5.3 94.0 6.1 216.1 990.8 02.01.2007 04:00 

1.4 4.5 99.9 4.0 244.7 991.1 02.01.2007 05:00 

0.5 4.2 99.9 2.4 305.9 991.9 02.01.2007 06:00 

HANDB_LIMASTAUB_VA_A05_WA_weba

III.3.3 Niederschlagsmeßwerte und Eingabedatei, MESSWERTE.TXT 

LAGE DER MESSTATIONEN RWE POWER 2007 

IN DER UMGEBUNG DES 

TAGEBAUES HAMBACH 2007 [g/m²/d] 

EINGABEDATEN\STAUBMESSWERTE\MESSW_HAM_07.TXT 

HWR RWR JAN FEB MAE APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEZ JAH AKT STA 

5701963 3459200 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 4.1E-02 0.1002 0 K01 





















5701125 3455625 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9E+02 9.9999 0 WAR 

5702206 3460054 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 7.6E-03 0.0165 0 R01 









III.4 START von IBS_STATISTIK 

III.4.1 Windfeld- und Konzentrationsfeldberechnung neu für die Windrichtungssektoren 0° - 360 °,Klasse 18 

und für den Bezugszeitraum JAH (JAHR), unterbrochene Rechnung kann fortgesetzt werden 

Nach dem Start von IBS_STATISTIK***.EXE wird man aufgefordert die Datei 

RECHENKERN\PFADN.TXT einzulesen. Diese befindet sich in dem Verzeichnis 

RECHENKERN. Unmittelbar darauf erscheint die Eröffnungsmaske nach Bild III.1. 

Die erforderlichen Parametereinstellungen erfolgen in den nachfolgenden Editierund 

Bedienfeldern. 

(1 III.4.1) Projektparameter Status 

In diesem Biedienfeld ist der Projektname einzutragen, wobei die Voreinstellung TGB 

für Tagebau beizubehalten ist. Die nachfolgenden Zeichen sind frei verfügbar. Z.B. 

kann hier TGB_H eingetragen werden. Die übrigen Felder sind nicht aktiv. SEKTOR 

ANFANG zeigt auf NULL und SEKTOR ENDE auf 36. Dies bedeutet, daß fortlaufend 

alle Windrichtungen fortlaufend von 0° bis 360° in dem noch nachfolgenden 

einzustellenden Intervall von 20° (18 Klassen) berechnet werden. 

Mit dem Start der Eingabemaske erfolgt die Initialisierung des Tagebaumodelles. Aus 

diesem Grunde kann je nach Größe des Modelles eine gewisse Zeit vergehen, bis 

das zutreffende Eingabefenster aktiv wird. 

(2 III.4.1) Steuerparameter 

Nachdem der Projektname eingetragen wurde, werden im 

Editier- und Bedienfeld STEUERPARAMETER die Felder KONZ 

und KONZ_WIND aktiv. Da die Rechnung neu begonnen wird, 

ist der vorhandene Radiobutton so zu aktivieren, daß nach Bild 

III.5 unter KONZ_WIND ein JA herausgeschrieben wird. Damit 

wird bewirkt, daß zunächst das Windfeld Bild III.5 

und unmittelbar danach das Konzentrationsfeld berechnet 

wird. Mit dieser Auswahl werden die Felder ITERATION und 

KLASSEN aktiv. Hier kann die Voreinstellung übernommen 

Bild III.6 

oder individuell eingestellt werden. In dem vorliegenden 

Beispiel werden die voreingestellten Parameter übernommen. 

(3 III.4.1) Wichtungsparameter Ursachenanalyse 

In diesem Bedien- und Editierfeld sind die Felder WICHTUNGFAKTOR 

EMISSIONEN GESAMT, LINIENQUELLE, FLÄCHENQUELLE UND PUNKTQUELLE 

aktiv. In dem vorliegenden Beispiel werden die voreingestellten Parameter 

übernommen. Die Gesamtemissionen können hier individuell eingestellt und die 

prozentualen Anteile von LINIEN-, FLÄCHEN- und PUNKTQUELLEN variiert 

werden. Die jeweiligen prozentualen Anteile müssen 100% betragen. Alle 

voreingestellten Werte werden übernommen. Die Voreinstellungen berücksichtigen 

Erfahrungen der Tagebaubetreiber. 

HANDB_LIMASTAUB_VA_A05_WA_weba

WICHTUNGFAKTOR EMISSIONEN GESAMT bedeutet, daß die berechneten 

Gesamtemissionen um diesen Faktor angehoben oder gemindert werden. Im 

vorliegen Fall werden die Gesamtemissionen zu 100% übernommen. 

LINIENQUELLE bedeutet, daß der Anteil der durch Linienquellen verursachten 

Emissionen im vorliegenden Beispiel mit 20,8 % angenommen wird. 

FLÄCHENQUELLE bedeutet, daß der Anteil der durch Flächenquellen verursachten 

Emissionen im vorliegenden Beispiel mit 71,6 % angenommen wird. 

PUNKTQUELLE wird zu 100% ergänzt. 


Nachfolgend ist in diesem Bedien- und Editierfeld zu 

unterscheiden, ob es sich bei diesem Rechendurchlauf um eine 

Fortsetzungsaufgabe oder um einen Neustart handelt. Im 

vorliegenden Fall handelt es sich um einen Neustart und um keine 

Fortsetzungsaufgabe. Damit ist im Bedienfeld FORTSETZUNG 

NEIN einzustellen. 

Bild III.8 

Bild III.7 

Mit dieser Einstellung wird der BUTTON VORBEL 

aktiv. Mit ihm hat man die Möglichkeit, die 

zutreffende Vorbelastung auszuwählen. Auch in 

diesem Fall, werden die Voreinstellungen 85,8 

µg/m³ für Gesamtstaub, 24,4 µg/m³ für PM 10 und 

0,07 g/(m²*d) für Staubniederschlag 

übernommen. Dieser BUTTON bleibt während der 

Rechnung aktiv, jedoch können die eingestellten 

Werte nicht mehr verändert werden. 

Mit dem BUTTON EINGABE werden die meteorologischen Eingabeparameter, die 

Niederschlagsmeßwerte zum Vergleich mit Simulationswerten und die Emissionen 

bereitgestellt. Außerdem hat man die Möglichkeit, einzelne Meßwerte bzw. Container 

von einem Meßwertvergleich auszuschließen. Dies ist dann sinnvoll wenn die 

Meßwerte keine tagebauspezifischen Immissionen widerspiegeln und durch 

Fremdeinflüsse verfälscht sind. 

Bevor die Windfeldberechnung stattfinden kann, sind die meteorologischen Daten 

und die Niederschlagsmessreihen auszuwerten. Anschließend können im Bedarfsfall 

die Emissionen für die Flächen-, Linien- und Punktquellen editiert werden. Die dazu 

erforderlichen Eingabefenster öffnen sich automatisch. Zunächst öffnet sich das 

Fenster METEOROLOGIE nach Bild III.9. Mit START wird die meteorologische 

Messreihe ausgewertet. Nach Abschluss stehen alle Ausbreitungsklassen und 

Bezugsräume zur Verfügung. 


Bild III.9 

Mit OK öffnet sich unmittelbar das Fenster zur 

Eingabe der zutreffenden Messwertdatei nach Bild. 

III.10. Es ist die Messwertdatei 

EINGABEDATEIEN\STAUBMESSWERTE\STAUB_ 

***.TXT zu laden. Die Platzhalter stehen für den 

Bezugsräume, wie zu erkennen ist. Mit dem an 

dieser Stelle ausgewählten Bezugsraum und der 

bereits festgelegten Ausbreitungsklassenstatistik 

Bild III.10 

kann auch die zutreffende Windrichtungs- und 

Häufigkeitsverteilung automatisch ausgewählt und 

eingeladen werden. Die Richtigkeit kann im Bedienfeld DATEIEN GELADEN nach 

Abschluß der EINGABE erkannt und überprüft werden. 

Nachfolgend öffnet sich das Fenster EDITIEREN MESSWERTE nach Bild. III.11. Es 

zeigt numerisch die Lage der Messstationen für die Niederschlagsmessungen mit 

den zugehörigen Messwerten an. An dieser Stelle kann ausgewählt werden, welche 

Messstationen in die Auswertung mit einbezogen werden sollen, und welche zu 

ignorieren sind. Es kann im Einzelfall nachgewiesen werden, dass einzelne 

Messstationen vorzugsweise nur Fremdeinflüsse ausweisen, welche mit 

Tagebauemissionen nur unzureichend in Verbindung gebracht werden können. Im 

Vergleich mit den Simulationsergebnissen würden diese Messwerte das 

Gesamtergebnis erheblich verfälschen und zu unrichtigen Staubemissionen führen. 

Aus diesem Grunde besteht hier die Möglichkeit, diese Stationen von den 

Messwertvergleichen auszuschließen. Dies erfolgt in der Spalte AKT, wo für die 

betreffende Station 1 oder 0 einzutragen ist. Im Falle, dass die Station mit zu 

berücksichtigen ist, ist dort 0 einzutragen. Im vorliegenden Fall ist die Station K03 

von einem Messwertvergleich ausgeschlossen. Bei der Datenausgabe sind diese 

Stationen mit einem * gekennzeichnet. Mit Laden, Edititieren, Speichern und OK 

kann das Fenster verlassen werden. 


Bild III.11 

Bild III.11 

Nach Beendigung aller Eintragungen im Fenster nach Bild III.11 öffnet sich das 

Fenster EINGABE EMISSIONEN, wie im Bild III.13 zu erkennen ist. Hier können die 

Flächenquellen, LOAD_FLÄCHE, Linienquellen, LOAD_LINIE und die Punktquellen, 

LOAD_PUNKT, übernommen und im Bedarfsfall editiert werden. Die Daten welche 

hier voreingestellt sind, stammen aus den GRD-Dateien, welche unter LIMA_gis 

erzeugt wurden. Die Daten können hier nochmals angesehen und auf Richtigkeit 

überprüft werden. Wenn alle Eintragungen als richtig befunden wurden, können 

diese Dateien abgespeichert werden. Um diese Eintragungen ändern zu wollen, 

bestehen zwei Möglichkeiten. Entweder man geht zurück zu LIMA_gis und ändert 

dort alle Eintragungen und beginnt die gesamte Rechnung mit einer Neuinstallation, 

oder man nutzt die hier gebotene Möglichkeit, die betreffenden Daten direkt zu 

korrigieren. In dem hier gezeigten Beispiel ist in den Spalten von links nach rechts 

die Kennung der Bodenklasse, der normierte Emissionsterm, die Befeuchtung und 

die Höhenkoordinate in [m] über den Tagebauboden eingetragen. Im Falle der ersten 

Zeile handelt es sich um die fortlaufende Fläche 1 mit der Kennung 1.01, welche als 

LÖSSLEHM beschrieben ist. Die zugehörige Bodenklasse wird in diesem Fenster 

ebenfalls mit angezeigt. Dieser Fläche wird beispielsweise die normierte Emission 1 

und die Höhenkoordinate 0.0 m zugewiesen. Der normierte Emissionsterm 1 

bedeutet, dass der im Windkanalversuch [2] ermittelte bodenwindabhängige 

Emissionsterm in der Ausbreitungsrechnung berücksichtigt wird. Will man diesen 

Wert beispielsweise um 10% erhöhen oder absenken, so ist in der zutreffenden 

Spalte 1,1 oder 0,9 einzutragen. Die gleichen Überlegungen sind für die Linien- und 

Punktquellen zutreffend. In der meteorologischen 

Meßreihe sind die Zeiträume des feuchten 

Niederschlages mit ausgewiesen, allerdings wurden 

diese Meßwerte bisher statistisch nicht ausgewertet. 

Nachdem alle Flächen-, Linien- und Punktquellen 

editiert worden sind, kann dieses Fenster mit OK 

verlassen werden. Im EDITIER- und BEDIENFELD 

Bild III.12 

DATEIEN GELADEN werden die geladene Ausbreitungsklassenstatistik und der 

ausgewählte Bezugszeitraum gemäß Bild III.12 angezeigt. 


Bild III.13 

(5 III.4.1) Laufzeit- und Datenausgabe 

In diesem Feld kann die Datenausgabe gesteuert werden. Man kann zwischen einer 

Datenausgabe im TXT- oder DAT-Format wählen. In beiden Fällen kann zusätzlich 

eine Computeranimation erzeugt werden. Die Daten im TXT-Format werden in das 

Verzeichnis TIMPRES, die Daten im TXT-Format in das Verzeichnis T_TXT_GRD 

und die Computeranimation in das Verzeichnis TANIMATION geschrieben. Die 

dazugehörigen Einstellungen können dem Bild III.14 (A-C) entnommen werden 

Datenausgabe TXT-Format, ohne 

Cumputeranimation A 

Bild III-14 

Datenausgabe DAT-Format, ohne 

Computeranimation B 

Im vorliegend Fall ist die Einstellung nach Bild III.14 A zu wählen. 


Datenausgabe TXT-Format, mit 

Computeranimation C 

Nachdem alle Einstellungen vorgenommen worden sind, kann die Rechnung mit 

START beginnen. 

KURZBESCHREIBUNG ZUSAMMENFASSUNG 

- Starten von STATISTIK***.EXE und laden der Datei RECHENKERN\PFADN.TXT 

- Feld PROJEKTNAME wird nach einer kurzen Installationszeit aktiv, Eintragen des 

Projektnamen z.B. TGB_VAR01, Radiobutton KONZ und KONZ_WIND werden 

aktiv 


- Bedienen des Radiobutton KONZ_WIND, Bedien- und Editierfelder 

WICHTUNGSFAKTOREN URSACHENANALYSE, sowie Comboboxen 

ITERATION, KLASSEN und die Radiobutton FORTSETZUNG werden aktiv 

- Voreinstellungen Wichtungsfaktoren übernehmen 

- Bedienen des Radiobutton FORTSETZUNG\NEIN, Button VORBEL wird aktiv 

- Button VORBEL aktivieren und die Voreinstellungen übernehmen, Button 

EINGABE wird aktiv 

- Button EINGABE aktivieren, Fenster METEOROLOGIE wird geöffnet und nach 

START mit OK wieder geschlossen, Eingabemaske ÖFFNEN wird aktiviert 

- Laden der Datei EINGABEDATEIEN\STAUBMESSWERTE\STAUB_JAH.TXT 

- Fenster EDITIEREN MESSWERTE wird geöffnet, mit LADEN, SPEICHER und 

OK das Fenster wieder verlassen, voreingestellte Daten werden übernommen 

- Fenster EINGABE EMISSIONEN öffnet sich, mit LADEN_FL, SPEICHERN_FL, 

LADEN_LI, SPEICHERN_LI, LADEN_PU, SPEICHERN_PU und OK wieder 

verlassen, voreingestellte Daten werden übernommen, Button START wird aktiv 

- Button START aktivieren 



0° - 360° Klasse 18 und für den Bezugszeitraume JAH (JAHR), mit variierten Emissionen 

unterbrochene Rechnung kann fortgesetzt werden 

Die einzelnen Arbeitsschritte können bis auf (2 III.4.2) von III.4.1 unverändert 

übernommen werden. 



Nachdem der Projektname eingetragen wurde, werden im Editierund 

Bedienfeld STEUERPARAMETER die Felder KONZ und 

KONZ_WIND aktiv. Da in diesem Fall das Windfeld bereits 

berechnet wurde, ist nur das Konzentrationsfeld zu ermitteln 

Danach ist KONZ und KONZ_WIND so zu aktivieren, daß nach 

Bild III.3 

Bild III.5 unter KONZ_WIND ein NEIN 

herausgeschrieben wird. Mit dieser Auswahl werden die Felder 

ITERATION und KLASSEN aktiv. Hier kann die Voreinstellung 

übernommen oder individuell eingestellt werden. In dem 

Bild III.6 

vorliegenden Beispiel werden die voreingestellten Parameter 

übernommen. 






III.4.3 Windfeld- und Konzentrationsfeldberechnung neu für die Windrichtungssektoren 5 bis 12 in der Klasse 36 

und für den Bezugszeitraum JAH (JAHR), unterbrochene Rechnung kann fortgestzt werden 



Bild III.5 

Bild III.6 



Bild III.8 

Bild III.9 

Bild III.7 

Bild III.12 


Bild III.10 

Bild III.11 

Bild III.13 

Bild III.11 



Datenausgabe TXT-Format, ohne 

Cumputeranimation A 

Bild III-14 


Datenausgabe DAT-Format, ohne 

Computeranimation B 

Datenausgabe TXT-Format, mit 

Computeranimation C 


5 bis 12 in der Klasse 36 und für den Bezugszeitraume JAH (JAHR), mit variierten Emissionen 

unterbrochene Rechnung kann fortgesetzt werden 

Die einzelnen Arbeitsschritte können bis auf (2 III.4.2) von III.4.1 unverändert 

übernommen werden. 



Nachdem der Projektname eingetragen wurde, werden im Editierund 

Bedienfeld STEUERPARAMETER die Felder KONZ und 

KONZ_WIND aktiv. Da in diesem Fall das Windfeld bereits 

berechnet wurde, ist nur das Konzentrationsfeld zu ermitteln 

Danach ist KONZ und KONZ_WIND so zu aktivieren, daß nach 

Bild III.3 

Bild III.5 unter KONZ_WIND ein NEIN 

herausgeschrieben wird. Mit dieser Auswahl werden die Felder 

ITERATION und KLASSEN aktiv. Hier kann die Voreinstellung 

übernommen oder individuell eingestellt werden. In dem 

Bild III.6 

vorliegenden Beispiel werden die voreingestellten Parameter 

übernommen. 






IV.0 Ergebnisdarstellung 

Die nachfolgenden Graphiken zeigen die flächenverteilte Konzentrationsverteilung. In 

den zugehörigen Tabellen sind die an den Meßpunkten numerisch ermittelten 

Konzentrationen ausgewiesen. Im Abschnitt VI.0 sind alle Ergebnisse tabellarisch 

zusammengefaßt dargestellt. 

IV.1 Jahresdurchschnittswerte 

IV.1.1 Staubniederschlag und Fehlerbetrachtung 

Bild IV.1.1 Konzentrationsverteilung Staubniederschlag, Statistik, max. Konz 0,78 g/(m²*d) 

SIMULATIONSERGEBNISSE AN DEN MESSPUNKTEN ABLAGERUNG [g/m²*d)] - 

staub\statistik\HAM_01czb_st_statistik.txt 

HWRT RWRT ABLAG MESSW STAT ABWEI [%] HWRT RWRT ABLAG MESSW STAT ABWEI [%] 

47950 32850 0.0728 0.13 H14 4.400E+0001* - 47340 35240 0.0779 0.14 H21 4.439E+0001* - 

46670 35650 0.0798 0.20 H22 6.012E+0001* - 46570 32980 0.0804 0.09 H11 1.061E+0001 - 

45660 37130 0.0845 0.07 H31 2.070E+0001 + 45750 38800 0.0894 0.08 H34 1.179E+0001 + 

45100 38380 0.0942 0.11 H16 1.432E+0001 - 44750 38770 0.1031 0.09 H23 1.452E+0001 + 

45540 39930 0.0995 0.14 H35 2.895E+0001 - 43510 40270 0.1891 0.16 H24 1.819E+0001 + 

44040 40870 0.1352 0.15 H25 9.861E+0000 - 44900 42150 0.0941 0.14 H28 3.279E+0001 - 

43210 41830 0.1387 0.14 H27 9.030E-0001 - 42690 41360 0,1682 0,16 H26 5,143E+0000 + 

42310 43920 0.0929 0.08 H33 1.610E+0001 + 39060 41550 0.0944 0.10 H32 5.566E+0000 - 

37370 38010 0.1628 0.12 H17 3.563E+0001* + 36840 38620 0,1264 0,13 H18 2,788E+0000 - 

36060 35330 0.1491 0.15 H00 6.209E-0001 - 36100 34110 0.1178 0.09 H01 3.094E+0001* + 

36970 32870 0.1032 0.12 H03 1.399E+0001 - 36970 33950 0.1385 0.12 H04 1.543E+0001 + 

38980 32290 0.1140 0.14 H05 1.854E+0001 - 39190 33250 0.1462 0.13 H06 1.246E+0001* + 

41980 45180 0.0769 0.09 H36 1.454E+0001 - 40900 31180 0.0971 0.12 H07 1.911E+0001 - 

38590 42640 0.0737 0.11 H37 3.304E+0001 - 36330 40580 0.0840 0.07 H38 2.006E+0001 + 

35560 41230 0.0762 0.17 H39 5.521E+0001* - 43500 41050 0.1519 8.88 KIN 8.880E+0000* - 

39799 33072 0.14 8.88 NIE 8.880E+0000* - 

MITTLERE FEHLERABWEEICHUNG 1.489E+0001 

*) MESSERGEBNISSE DURCH FREMDEINFLÜSSE VERFÄLSCHT 

Tabelle IV.1 Simulations- und Meßergebnisse Staubniederschlag, Fehlerbetrachtung 


Bild IV.1.2 Konzentrationsverteilung Staubniederschlag, Statistik, max. Konz 0,78 g/(m²*d) 


IV.1.2 Feinstaub PM 10 

Bild IV.2 Konzentrationsverteilung Feinstaub PM 10, Statistik, max. Konz 0,161 mg/m³ 

SIMULATIONSERGEBNISSE AN DEN MESSPUNKTEN - IMMISSION - 

\timpres\pm10\statistik\HAM_01cz__pm_statistik.txt 

HWRT RWRT KO[mg/cbm] STAT HWRT RWRT KO[mg/cbm] STAT 

47950 32850 0.0185 H14 47340 35240 0.0191 H21 

46670 35650 0.0194 H22 46570 32980 0.0195 H11 

45660 37130 0.0200 H31 45750 38800 0.0205 H34 

45100 38380 0.0213 H16 44750 38770 0.0226 H23 

45540 39930 0.0220 H35 43510 40270 0.0372 H24 

44040 40870 0.0278 H25 44900 42150 0.0212 H28 

43210 41830 0.0288 H27 42690 41360 0.0341 H26 

42310 43920 0.0211 H33 39060 41550 0.0215 H32 

37370 38010 0.0328 H17 36840 38620 0.0267 H18 

36060 35330 0.0309 H00 36100 34110 0.0250 H01 

36970 32870 0.0228 H03 36970 33950 0.0282 H04 

38980 32290 0.0250 H05 39190 33250 0.0305 H06 

41980 45180 0.0188 H36 40900 31180 0.0220 H07 

38590 42640 0.0186 H37 36330 40580 0.0200 H38 

35560 41230 0.0189 H39 43500 41050 0.0308 KIN 

39799 33072 0.0290 NIE 

Tabelle IV.2 Simulationsergebnisse Feinstaub PM 10 


IV.1.3 Gesamtstaub 

Bild IV.3 Konzentrationsverteilung Gesamtstaub, Statistik, max. Konz 0,49 mg/m³ 


staub\statistik\HAM_01cz__st_statistik.txt 

HWRT RWRT KONZ[mg/cbm] STA HWRT RWRT KONZ[mg/cbm] STA 

47950 32850 0.0866 H14 47340 35240 0.0895 H21 

46670 35650 0.0906 H22 46570 32980 0.0910 H11 

45660 37130 0.0934 H31 45750 38800 0.0962 H34 

45100 38380 0.0990 H16 44750 38770 0.1041 H23 

45540 39930 0.1021 H35 43510 40270 0.1539 H24 

44040 40870 0.1227 H25 44900 42150 0.0989 H28 

43210 41830 0.1248 H27 42690 41360 0.1418 H26 

42310 43920 0.0982 H33 39060 41550 0.0991 H32 

37370 38010 0.1387 H17 36840 38620 0.1176 H18 

36060 35330 0.1308 H00 36100 34110 0.1127 H01 

36970 32870 0.1042 H03 36970 33950 0.1247 H04 

38980 32290 0.1105 H05 39190 33250 0.1291 H06 

41980 45180 0.0890 H36 40900 31180 0.1007 H07 

38590 42640 0.0871 H37 36330 40580 0.0931 H38 

35560 41230 0.0886 H39 43500 41050 0.1324 KIN 

39799 33072 0.1256 NIE 

Tabelle IV.3 Simulationsergebnisse Gesamtstaub 


IV.2 Berechnung von Gesamtemissionen 

TAGEBAUEMISSIONEN_TOTAL [kg/s] [t/JAH] 

C:\prj\re\ham\V_10\RECHENKERN\timpres\HAM_01_statistik_e_t.txt 

GESAMTSTAUB 

FLÄCHENQUELLEN NMO(0) 3.710782E-0002 1,170241E+0003 

FLÄCHENQUELLEN _MO(1) 9.276954E-0003 2,925631E+0002 

LINIENQUELLEN 2.551162E-0002 8,045160E+0002 

PUNKTQUELLEN 2.087315E-0002 6,582520E+0002 

GESAMT 9.276954E-0002 2.925589E+0003 

FEINSTAUBANTEL PM 10 

FLÄCHENQUELLEN NMO(0) 1.167139E-0002 3,680851E+0002 

FLÄCHENQUELLEN _MO(0) 2.917848E-0003 9,202069E+0001 

LINIENQUELLEN 8.308798E-0003 2,620305E+0002 

PUNKTQUELLEN 6.862411E-0003 2,164133E+0002 

GESAMT 2.976045E-0002 9.385300E+0002 

Tabelle IV.4 Gesamtemissionen 

FLAECHENEMISSIONEN_TOTAL 

C:\prj\re\ham\V_10\RECHENKERN\timpres\HAM_01_statis_fl_e_t.txt 

MITTELWERTE ÜBER ALLE WINDRICHTUNGEN 

GESAMTSTAUB 

[kg/s] [t/JAH] FLÄCHE 

8.281E-0003 2,611E+0002 1 

2.343E-0004 7,388E+0000 2 

5.987E-0004 1,888E+0001 3 

5.466E-0003 1,724E+0002 4 

1.642E-0004 5,179E+0000 5 

1.047E-0004 3,305E+0000 6 

1.224E-0003 3,861E+0001 7 

1.971E-0002 6,216E+0002 8 

1.324E-0003 4,176E+0001 9 

9.277E-0003 2,926E+0002 10 

4.638E-0002 1.463E+0003 GESAMT 

FEINSTAUB 

[kg/s] [t/JAH] FLÄCHE 

2.604E-0003 8,213E+0001 1 

7.369E-0005 2,323E+0000 2 

1.883E-0004 5,939E+0000 3 

1.721E-0003 5,427E+0001 4 

5.165E-0005 1,628E+0000 5 

3.296E-0005 1,039E+0000 6 

3.850E-0004 1,214E+0001 7 

6.199E-0003 1,955E+0002 8 

4.163E-0004 1,312E+0001 9 

2.918E-0003 9,202E+0001 10 

1.458E-0002 4.601E+0002 GESAMT 

Tabelle IV.5 Flächenbezogene Emissionen 


IV.3 Simulationsergebnisse für maximale Häufigkeit 

IV.3.1 Staubniederschlag 

Bild IV.4.1 Konzentrationsverteilung Staubniederschlag, WR 240°, max. Konz 0,927 g/(m²*d), H 11 % 

SIMULATIONSERGEBNISSE AN DEN MESSPUNKTEN - ABLAGERUNG - 

staub\wr_240°\_240HAM_01_czb.txt 

HWRT RWRT KONZ[g/(m²*d) STA HWRT RWRT KONZ[g/(m²*d) STA 

47950 32850 0.0700 H14 47340 35240 0.0701 H21 

46670 35650 0.0711 H22 46570 32980 0.0700 H11 

45660 37130 0.0785 H31 45750 38800 0.0851 H34 

45100 38380 0.1008 H16 44750 38770 0.1092 H23 

45540 39930 0.0969 H35 43510 40270 0.3451 H24 

44040 40870 0.2539 H25 44900 42150 0.1673 H28 

43210 41830 0.4031 H27 42690 41360 0.4684 H26 

42310 43920 0.1007 H33 39060 41550 0.0716 H32 

37370 38010 0.0757 H17 36840 38620 0.0701 H18 

36060 35330 0.0700 H00 36100 34110 0.0700 H01 

36970 32870 0.0700 H03 36970 33950 0.0700 H04 

38980 32290 0.0700 H05 39190 33250 0.0700 H06 

41980 45180 0.0733 H36 40900 31180 0.0700 H07 

38590 42640 0.0701 H37 36330 40580 0.0700 H38 

35560 41230 0.0700 H39 43500 41050 0.4194 KIN 

39799 33072 0.0700 NIE 

Tabelle IV.6 Simulationsergebnisse Staubniederschlag, WR 240°, Häufigkeit 11 % 


Bild IV.4.2 Konzentrationsverteilung Staubniederschlag, WR 240°, max. Konz 0,93 g/(m²*d), H 11 % 


IV.3.2 Feinstaub PM 10 

Bild IV.5 Konzentrationsverteilung Feinstaub PM 10, WR 240°, max. Konz 0,21 mg/m³, H 11 % 


\timpres\pm10\wr_240°\_240HAM_01_czpm.txt 


47950 32850 0.0181 H14 47340 35240 0.0182 H21 

46670 35650 0.0183 H22 46570 32980 0.0181 H11 

45660 37130 0.0192 H31 45750 38800 0.0200 H34 

45100 38380 0.0221 H16 44750 38770 0.0233 H23 

45540 39930 0.0215 H35 43510 40270 0.0614 H24 

44040 40870 0.0450 H25 44900 42150 0.0314 H28 

43210 41830 0.0726 H27 42690 41360 0.0862 H26 

42310 43920 0.0220 H33 39060 41550 0.0183 H32 

37370 38010 0.0189 H17 36840 38620 0.0182 H18 

36060 35330 0.0182 H00 36100 34110 0.0182 H01 

36970 32870 0.0181 H03 36970 33950 0.0182 H04 

38980 32290 0.0181 H05 39190 33250 0.0182 H06 

41980 45180 0.0184 H36 40900 31180 0.0181 H07 

38590 42640 0.0182 H37 36330 40580 0.0181 H38 

35560 41230 0.0181 H39 43500 41050 0.0759 KIN 

39799 33072 0.0182 NIE 

Tabelle IV.7 Simulationsergebnisse Feinstaub PM 10, WR 200°, Häufigkeit 10 % 


IV.3.3 Gesamtstaub 

Bild IV.6 Konzentrationsverteilung Gesamtstaub, WR 240°, max. Konz 0,58 mg/m³, H 11 % 


staub\wr_240°\_240HAM_01__cz.txt 


47950 32850 0.0850 H14 47340 35240 0.0851 H21 

46670 35650 0.0856 H22 46570 32980 0.0850 H11 

45660 37130 0.0899 H31 45750 38800 0.0937 H34 

45100 38380 0.1028 H16 44750 38770 0.1077 H23 

45540 39930 0.1006 H35 43510 40270 0.2442 H24 

44040 40870 0.1914 H25 44900 42150 0.1413 H28 

43210 41830 0.2778 H27 42690 41360 0.3155 H26 

42310 43920 0.1028 H33 39060 41550 0.0859 H32 

37370 38010 0.0883 H17 36840 38620 0.0851 H18 

36060 35330 0.0850 H00 36100 34110 0.0850 H01 

36970 32870 0.0850 H03 36970 33950 0.0850 H04 

38980 32290 0.0850 H05 39190 33250 0.0850 H06 

41980 45180 0.0869 H36 40900 31180 0.0850 H07 

38590 42640 0.0851 H37 36330 40580 0.0850 H38 

35560 41230 0.0850 H39 43500 41050 0.2872 KIN 

39799 33072 0.0850 NIE 

Tabelle IV.8 Simulationsergebnisse Gesamtstaub, WR 140°, Häufigkeit 18,9 % 


HANDB_LIMASTAUB_VA_A05_WA_weba 41 

V.0 Modellgleichungen 

Die physikalischen Grundlagen werden durch die folgenden Differentialgleichungen 

beschrieben: 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

+ 

+ 

− 

= 

+ 

+ 

+ 

z 

v 

z 

y 

v 

y 

x 

v 

x 

fv 

g 

x 

p 

z 

v 

v 

y 

v 

v 

x 

v 

v 

t 

v x 

f 

z 

x 

x 

y 

x 

x 

x 

y 

x 

x 

z 

x 

y 

x 

x 

x 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 1 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

− 

+ 

− 

= 

+ 

+ 

+ 

z 

v 

z 

y 

v 

y 

x 

v 

x 

fv 

g 

y 

p 

z 

v 

v 

y 

v 

v 

x 

v 

v 

t 

v y 

y 

z 

y 

y 

y 

y 

x 

x 

x 

y 

y 

z 

y 

y 

y 

x 

y 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 1 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

+ 

− 

= 

+ 

+ 

+ 

z 

v 

z 

y 

v 

y 

x 

v 

x 

g 

z 

p 

z 

v 

v 

y 

v 

v 

x 

v 

v 

t 

v z 

z 

z 

z 

z 

y 

z 

z 

x 

z 

z 

z 

z 

y 

z 

x 

z 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ν 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 1 

(2.1) 

Bewegungsgleichungen 

0 

= 

+ 

+ 

+ 

+ 

+ 

+ 

z 

v 

y 

v 

x 

v 

z 

v 

y 

v 

x 

v 

t 

z 

y 

x 

z 

y 

x 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

∂ 

ρ 

∂ 

(2.2) 

Kontinuitätsgleichung 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

= 

+ 

+ 

+ 

z 

T 

a 

z 

y 

T 

a 

y 

x 

T 

a 

x 

z 

T 

v 

y 

T 

v 

x 

T 

v 

t 

T z 

y 

x 

z 

y 

x 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

(2.3) 

Wärmetransportgleichung 

E 

c 

k 

c 

k 

z 

c 

D 

z 

y 

c 

D 

y 

x 

c 

D 

x 

z 

c 

v 

y 

c 

v 

x 

c 

v 

t 

c z 

y 

x 

z 

y 

x 

+ 

⋅ 

+ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

+ 

⎟ 

⎟ 

⎠ 

⎞ 

⎜ 

⎜ 

⎝ 

⎛ 

= 

+ 

+ 

+ 

2 

2 

1 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

∂ 

(2.4) 

Stofftransportgleichung 

T 

R 

p ⋅ 

⋅ 

=ρ 

(2.5) 

Gaszustandsgleichung

VI.0 Literatur 

[1] SCHENK, Strömungs- und Ausbreitungsmodell, IBS Wettin 

[2] SCHENK, Feinstaubausbreitung für die Tagebaue Hambach 2007, 

Garzweiler 2008 und Inden 2008, RWE POWER, IBS Wettin 

[3] EICHHORN, Strömungs- und Ausbreitungsmodell MISKAM, Dissertation 

[4] RÖCKLE, Strömungs- und Ausbreitungsmodell DASIM, Dissertation 

[5] SCHENK, Numerische Behandlung instationärer Transportvorgänge, 

Habilitation 

VII. Fehlermeldungen 

FEHLERCODES LIMA/STAUB 

ERROR BESCHREIBUNG 

Nr. 

X 1 ZEICHENKETTENFEHLER METEOROLOGIE FEHLERHAFT 

X 2 WICHTUNGSFAKTOR FEHLER ALLE EMISIONEN SIND NULL 

X 3 WICHTUNGSFAKTORFEHLER 

X 4 KLASSEN FEHLER, BEI SEK_A1, SIND 36 KLASSEN ERFORDERLICH 

X 5 KLASSEN FEHLER, BEI SEK_E36, SIND 36 KLASSEN ERFORDERLICH 

X 6 FEHLERHAFTE DIMENSIONSANGABE 

X 7 NETZFEHLER NZ

X 31 KLASSENFEHLER NUR ZULÄSSIG: 02, 03 ,04, 06, 09, 12, 18 UND 36 

X 32 NETZFEHLER 

X 33 AUSBREITUNGSRAUM UNZULÄSSIG VARIIERT 

X 34 KONTROLLFEHLER FEINSTAUBEMISSION 

X 35 KONTROLLFEHLER FEINSTAUBEMISSION 

X 36 MESSWERTE.TXT NICHT VORHANDEN 

X 37 METEOROLOGIE.TXT NICHT VORHANDEN 

X 38 METEOROLOGIE.TXT NICHT VORHANDEN 

X 39 HÄUFIGKEITSFEHLER 

X 40 HÄUFIGKEITSFEHLER 

X 41 KENNZEICHNUNG DER FLÄCHEN NICHT FORTLAUFEND 

X 42 FLÄCHENEMISSIONEN FEHLERHAFT 

X 43 EMISSIONSFAKTOREN STEHEN FÜR FLÄCHENANZAHL GRÖSSER 7 NICHT 

X ZUR VERFÜGUNG 

X 44 KENNZEICHNUNG DER BÄNDER NICHT FORTLAUFEND' 







X 49 DONGLE FEHLER 

X 50 RASTERPUNKTE MIT FEHLERHAFTEN EMISSIONEN 

X 51 RASTERPUNKTE MIT FEHLERHAFTER KENNUNG 

X 52 RASTERPUNKTE MIT FEHLERHAFTER BEFEUCHTUNG 

X 53 RASTERPUNKTE MIT FEHLERHAFTEN EMISSIONEN BÄNDER 

X 54 RASTERPUNKTE MIT FEHLERHAFTER KENNUNG BÄNDER 

RASTERPUNKTE MIT FEHLERHAFTER BEFEUCHTUNG 

X 55 BÄNDER 

X 56 CHECK MITTELS IBS_INSTALL STARTEN 

X 57 ZITFAKFEHLER EMISSIONEN STIMMEN NICHT 

X 58 ZITFAKFEHLER EMISSIONEN STIMMEN NICHT 

X 59 KENNZEICHNUNG DER FLÄCHEN NICHT FORTLAUFEND 



X 61 KENNZEICHNUNG DER BÄNDER NICHT FORTLAUFEND 

X 62 EMISSIONSFAKTOREN STEHEN FÜR BÄNDER GRÖSSER 2 NICHT 


X 63 KEINE FORTLAUFENDE NUMMERIERUNG FLÄCHEN 

X 64 KEINE FORTLAUFENDE NUMMERIERUNG BÄNDER 

X 65 KEINE FORTLAUFENDE NUMMERIERUNG PUNKTE 

X 66 ANZAHL DER ITERATIONEN ERHÖHEN 

X 67 TSTAUS\URSACHENEINST.TXT LÖSCHEN 

X 68 URSACHENANALYSE FÜR SEKTOREN NICHT MÖGLICH 

X 69 FORTSETZUNG BEI URS NICHT MÖGLICH 

X 70 VOR ANALYSE AUSBREITUNGSRECHNUNG STARTEN 

X 71 URSACHENANALYSE FORTSETZUNG NICHT MÖGLICH

Dokumentation und Handbuch zu LIMA/STAUB - die wettiner

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