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Umweltmodul für Umweltsensitives VerkehrsmanagementEchtzeit-Monitoring-System zur flächendeckenden Bilanzierung und Überwachung der Luftschadstoffemissionen und -immissionen |
Für ein Umweltsensitives Verkehrsmanagement (UVM) ist ein System erforderlich, das es erlaubt, die aktuelle und/oder zu erwartende Luftschadstoffbelastung zu bestimmen sowie die notwendigen Informationen für die Umsetzung von Steuerungsmaßnahmen bereitzustellen. Um dies zu realisieren, wird i. Allg. an die Verkehrsteuerung ein sog. Umweltmodul (Online-Prognosemodell) gekoppelt. Auch werden solche Prognosemodelle zur aktuellen Information der Öffentlichkeit verwendet.
Folgende Abbildung stellt dies schematisch dar:
PROKASOnline ist ein Echtzeit-Monitoring-System zur flächendeckenden Bilanzierung und Überwachung der Luftschadstoffbelastung und eignet sich deshalb auch als Umweltmodul für Umweltsensitives Verkehrsmanagement. Auf Basis von aktuellen Aktivitätsdaten (z.B. Verkehrsmengen), Schadstoffmesswerten und Wetterdaten berechnet PROKASOnlin in stündlicher Auflösung die Luftschadstoffemissionen und -immissionen für die Schadstoffe NOx, NO2, Partikel (PM10, PM2.5) sowie optional für weitere Schadstoffe, wie z.B. Treibhausgase (THG). Dabei können nicht nur Straßenräume in Städten und Ballungsgebieten, sondern auch andere verkehrsrelevante Infrastrukturen wie See- und Binnenhäfen bzw. Flughäfen (für bodengebundenen Verkehr) berücksichtigt werden.
In PROKASOnline sind angepasste Versionen der Modelle PROKAS_V und PROKAS_B integriert. Eine Kopplung weiterer Strömungs- und Ausbreitungsmodelle, wie MISKAM, AUSTAL oder LASAT, ist bei Bedarf möglich. Dies bedeutet, dass sowohl die Einflüsse der umgebenden Verkehrswege, einschließlich Straßen, Hafenareale und Vorfeldverkehr von Flughäfen, als auch die Einflüsse der Bebauung berücksichtigt werden. Der Einfluss von topografisch gegliedertem Gelände auf die Strömungssituation wird mit dem diagnostischen Windfeldmodell DIWIMO2 erfasst. Falls im Anwendungsbereich Kaltluftabflüsse relevant sind, wird optional in PROKASOnline die Auswirkung hiervon auf die Schadstoffausbreitung berücksichtigt. Hierfür werden mit dem Modell KALM vorberechnete Kaltluftfelder eingesetzt.
PROKASOnline ist in der Lage, Datenmengen für einzelne Verkehrsknotenpunkte bis hin zu umfangreichen Netzwerken in Großstädten, Ballungsräumen und multimodalen Verkehrslogistikzentren zu verarbeiten. Die ermittelten Luftschadstoffwerte können insbesondere für Gebiete mit hohem Verkehrsaufkommen, wie innerstädtische Straßennetze, Hafengebiete mit intensiver Schiffs- und Lkw-Nutzung oder Flughäfen mit hoher Bodenverkehrsaktivität, auch zur Ursachenanalyse und zur Minderung von Umwelteinflüssen herangezogen werden.
Eine Übersicht über Funktionsweise, Einsatzmöglichkeiten, Prognosegüte sowie systematisierte Erfahrungen aus dem Betrieb von PROKASOnline stellt der auf der Fachtagung HEUREKA in Stuttgart (2014) gehaltene Vortrag zusammen. Die Langfassung dieses Vortrages finden Sie hier. Die Folien des Vortrages finden Sie hier.
Die in PROKASOnline grafisch dargestellte aktuelle stadtweite Luftschadstoffbelastung kann an relevante Seiten im Internet (z.B. http://www.stadtklima-stuttgart.de) weitergeleitet werden und somit der Bürgerinformation dienen.
In Verbindung mit Verkehrsmanagementsystemen kann PROKASOnline eingesetzt werden, um die aktuelle Luftschadstoffbelastung als zusätzliche Regelgröße in die Verkehrslenkung einzubringen. Dies ermöglicht eine gezielte Steuerung verkehrsbedingter Emissionen sowohl in innerstädtischen Bereichen als auch in logistisch stark genutzten Zonen wie Hafenanlagen und Flughafenarealen. So können verkehrssteuernde Maßnahmen unter dem Aspekt sowohl der lokalen als auch der integralen Minimierung der Umweltbelastung ergriffen werden. Hierdurch lässt sich ein umfassendes Umweltsensitives Verkehrsmanagementsystem (UVM) realisieren.
Basierend auf den in einer Datenbank abgelegten berechneten Stundenwerten der Luftschadstoffbelastung hat der Anwender die Möglichkeit, hieraus statistische Kenngrößen (z. B. Mittelwerte für einen vorgegebenen Zeitraum, Schwellwertüberschreitungen oder Emissionsbilanzen zu ermitteln, sowie umgesetzte verkehrsbeeinflussende Maßnahmen auf deren Wirksamkeit zu überprüfen.
Vorzugsweise werden die berechneten Stundenwerte der Luftschadstoffbelastung über definierbare Schnittstellen an eine Verkehrsmanagementplattform übergeben bzw. dargestellt. Abb. 1 zeigt Stundenmittelwerte der NO2-Luftschadstoffbelastung als farbliche Kategorisierung der einzelnen Straßenabschnitte auf der pwpTMPlatform (pwp-systems). Ebenso besteht die Möglichkeit, das Rechenergebnis in Google Earth darzustellen bzw. die hierfür relevante KMZ-Datei per E-Mail an eine Empfängerliste manuell oder automatisiert zu versenden.
Abb. 1: Mit PROKASOnline berechnete und auf der pwpTMPlatform (pwp-systems) dargestellte Stundenmittelwerte der NO2-Luftschadstoffbelastung.
Für weitere Informationen zu PROKASOnline steht Ihnen unser Herr Tilo Hoffmann (tilo.hoffmann@lohmeyer.de) gerne zur Verfügung.