VDI VDI 4251 BLATT 3 PDF

Die Richtlinie dient der Immissionsberechnung von Bioaerosolen in der Außenluft, die von einer oder mehreren vorgegebenen Emissionsquellen einer Anlage freigesetzt werden. Die Bestimmung erfolgt mithilfe einer numerischen Ausbreitungsrechnung mit einem lagrangeschen Partikelmodell nach Richtlinie VDI 3945 Blatt 3. Gasförmige Geruchsstoffe, die von Bakterien oder Schimmelpilzen gebildet werden, wie MVOC, sind nicht Gegenstand dieser Richtlinie.

Die Richtlinie ist ein standardisiertes, praxisorientiertes Werkzeug zur Ermittlung der Immission von Bioaerosolen (Konzentration und Deposition) für anschließende Bewertungen und Wirkungsanalysen. Die Richtlinie kann im Rahmen von Genehmigungsverfahren, Messplanungen und für andere fachliche Fragestellungen zur Ausbreitung von Bioaerosolen eingesetzt werden.

Bewertungen und Wirkungsanalysen selbst sind nicht Gegenstand der Richtlinie. In Bezug auf die Art der hierfür heranzuziehenden Immissionsgrößen liegen zum Zeitpunkt der Erstellung der Richtlinie keine Regelungen vor (insbesondere hinsichtlich Mittelungszeit und Betrachtungszeitraum). Deshalb wird in allgemeinerer Form angegeben, welche Immissionskenngrößen mit dem beschriebenen Verfahren bestimmt werden können.

In einer Ausbreitungsrechnung zu Bioaerosolen können mehr Details berücksichtigt werden als üblicherweise im Rahmen der Eingangsdaten zur Verfügung stehen. Das gilt insbesondere für die Korngrößenverteilung der Emission und biologische Umsetzungsraten in der Außenluft. Um eine Ausbreitungsrechnung durchführen zu können, müssen daher Näherungen und Konventionen vorgenommen werden. Die in der Richtlinie verwendeten Ansätze hierzu wurden so gewählt, dass sie eher zu einer bewussten Überschätzung als zu einer ungewollten Unterschätzung der Konzentration führen (konservative Abschätzung der Konzentration). Mit zunehmendem Kenntnisstand in den kommenden Jahren wird es möglich sein, die Näherungen und Konventionen weiter zu verfeinern.

Die Richtlinie stützt sich in wesentlichen Teilen auf Vorgaben von Anhang 3 der TA Luft (Ausbreitungsrechnungen für den anlagenbezogenen Immissionsschutz) und auf die Empfehlungen zur Durchführung und Qualitätssicherung von Ausbreitungsrechnungen in Richtlinie VDI 3783 Blatt 13. Als Referenzmodell dient das Referenzmodell der TA Luft [6]. Bei besonderen Ausbreitungssituationen (z. B. Kaltluftabflüsse) können Einzelfallbetrachtungen erforderlich sein, die über den Rahmen der TA Luft und der Richtlinie hinausgehen.

Die Emissionsquellen können als Punkt-, Linien-, Flächen- oder Volumenquellen mit zeitlich konstanten oder zeitlich variablen Emissionsraten und Ablufteigenschaften (Emissionsparameter) vorgegeben werden. Eine Abgasfahnenüberhöhung kann nach Richtlinie VDI 3782 Blatt 3 (Kamine) oder VDI 3784 Blatt 2 (Kühltürme) oder durch explizite Vorgabe einer Überhöhung berücksichtigt werden. Die Grenzschichtmodellierung erfolgt nach Richtlinie VDI 3783 Blatt 8, die Festlegung der Depositionsparameter auf Grundlage der Richtlinie VDI 3782 Blatt 5. Die Bodenbeschaffenheit wird über eine mittlere Rauigkeitslänge charakterisiert. Der Einfluss von Geländeprofil und Gebäuden kann durch vereinfachende Annahmen oder explizit mithilfe eines vorgeschalteten Windfeldmodells berücksichtigt werden (VDI 3783 Blatt 13).

Prozesse der Deposition und der Sedimentation werden modelliert. Hierzu werden die freigesetzten Bioaerosole, deren atmosphärischer Transport dem von Staub entspricht, durch ihren aerodynamischen Durchmesser charakterisiert, typischerweise über die Zuweisung einer Korngrößenklasse.

Während des Transports können sich die physikalischen Eigenschaften der Bioaerosole ändern (z. B. durch Agglomeration), ebenso ihre biologischen Eigenschaften (z. B. die Vermehrungsfähigkeit). Auch können bereits am Boden abgelagerte Bioaerosole wieder aufgewirbelt und weitertransportiert werden (Resuspension). Diese Prozesse sind entweder zu komplex oder bislang zu wenig quantifizierbar, um sie in das standardisierte Verfahren explizit aufzunehmen. Wo möglich, wird ihnen durch konservative Annahmen Rechnung getragen.

Das Rechengebiet, für das die Immission bestimmt wird, erstreckt sich typischerweise bis in eine Entfernung von einigen 100 Metern bis einigen zehn Kilometern von der Emissionsquelle bei einer räumlichen Auflösung zwischen einigen zehn Metern und einigen 100 Metern.

Die meteorologischen Parameter werden vorzugsweise als Zeitreihe vorgegeben. In bestimmten Anwendungsfällen kann die Ausbreitungsrechnung auch auf Basis einer mehrjährigen Ausbreitungsklassenstatistik durchgeführt warden.