A2KArea: Auswertung von Geruchsausbreitungsrechnungen

Ing.-Büro Janicke, Überlingen, 2021

Das JAVA-Programm A2KArea dient dazu, die Ergebnisse von Rechnungen mit dem Ausbreitungsmodell AUSTAL2000 oder AUSTAL zur Geruchsausbreitung auszuwerten. Das Programm unterliegt der GNU Public Licence (GPL), es wird keiner Haftung oder Gewähr für einen bestimmten Zweck übernommen.

Während das Programm AUSTAL2000 das Rechennetz (oder die Rechennetze) so wählt, daß die Immissionskennwerte lokal ausreichend genau ermittelt werden können, schreibt die für die Geruchsbewertung maßgebliche Geruchs-Immissions-Richtlinie (GIRL) in der Regel vor, daß die Auswertung auf bestimmten Beurteilungsflächen zu erfolgen hat. Die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung, die selbst Mittelwerte über - in der Regel kleinere - Flächen darstellen, müssen also noch einmal auf die Flächen der GIRL umgerechnet werden.

Hierzu stellt das Programm fest, wie weit die Flächen von AUSTAL2000 die Beurteilungsflächen überlappen, und es wird das gewichtete Mittel der Geruchsstundenhäufigkeit gebildet. Durch entsprechende Mittelung der Varianzen wird auch die statistische Unsicherheit geschätzt. Wurden in der AUSTAL2000-Rechnung geschachtelte Netze verwendet, dann wird bei der Mittelung immer auf die Werte des feinst möglichen Netzes zurückgegriffen.

Voraussetzung ist, daß die Beurteilungsflächen ein regelmäßiges Raster mit quadratischen Flächen bilden, deren Kanten parallel zu den Gitterlinien des Netzes von AUSTAL2000 verlaufen (reguläres Gitter). Die Maschenweite des Auswerterasters, seine Lage und seine Ausdehnung können vom Benutzer vorgegeben werden. Das Auswerteraster darf allerdings nicht über das Rechengebiet der AUSTAL2000-Rechnung hinausragen.

Um mit A2KArea rechnen zu können, muß das Java Runtime Environment (JRE) installiert sein. Das Programm A2KArea wird dann folgendermaßen gestartet:

java -jar A2KArea.jar Pfad Optionen

Hierbei gibt Pfad das Arbeitsverzeichnis an, in dem die Ergebnisse der AUSTAL2000-Rechnung stehen. Mit den folgenden Optionen wird das Auswerteraster festgelegt:

1. Für ein quadratisches Auswerteraster:

-dD Maschenweite des neuen Netzes (m)
-rR Ausdehnung des neuen Netzes (m)
-xX x-Koordinate des Netz-Mittelpunktes (relativ, m)
-yY y-Koordinate des Netz-Mittelpunktes (relativ, m)

D wird so über das Gebiet der AUSTAL2000-Rechnung gelegt, daß sein Mittelpunkt bei (X,Y) liegt und es einen Kreis mit Radius R um diesen Punkt überdeckt. Je nach Wahl von R und D fällt der Punkt (X,Y) entweder mit einem Gitterpunkt des Auswerterasters zusammen (gerade Anzahl von Rasterflächen in einer Koordinatenrichtung) oder mit dem Mittelpunkt einer Rasterfläche (ungerade Anzahl).

2. Für ein rechteckiges Auswerteraster:

-dD Maschenweite des neuen Netzes (m)
-nNx,Ny Anzahl der Intervalle in x- und y-Richtung
-xX x-Koordinate des linken Netz-Randes (relativ, m)
-yY y-Koordinate des unteren Netz-Randes (relativ, m)

Das Gebiet der AUSTAL2000-Rechnung darf nicht überschritten werden. Die berechneten Werte werden als DMNA-Datei im Arbeitsverzeichnis Pfad abgespeichert. Der Dateiname ist odor-dDrRxXyY-z.dmna für die Geruchsstundenhäufigkeit und ...-s.dmna für die (absolute) statistische Unsicherheit. Dabei sind D, R, X und Y durch die entsprechenden (ganzzahligen) Werte ersetzt.

Zusätzliche Optionen:

-e Die beiden äußersten Maschen werden in der Auswertung nicht berücksichtigt.
-NName Explizite Vorgabe des Substanznamens (z.B. für andere als Geruchsstoffe).
-tArt Geruchsart (z.B. -tmod).

Gebäude:

Gebäudezellen werden berücksichtigt, wenn die Datei(en) voloutnn.dmna im Arbeitsverzeichnis gefunden werden. Dabei muss die Netzkennung nn der AUSTAL-Konvention entsprechen (00 ohne Netzschachtelung, 01 und 02 bei zwei geschachtelten Netzen mit dem feinsten Netz 01, usw.). Die Zellen mit Gebäuden, in denen die Geruchsstundenhäufigkeit definitionsgemäß 0 ist, werden in diesem Fall von der Mittelwertbildung ausgenommen.

Beispiel:

Im AUSTAL2000-Paket gibt es eine Beispielrechnung im Verzeichnis test/odor/h50a95. Soll die Geruchsauswertung auf einem Raster mit 250 m Maschenweite bis in eine Quellentfernung von 1000 m erfolgen, dann ist folgender Aufruf notwendig (falls die Datei A2KArea.jar im Hauptverzeichnis von AUSTAL2000 steht und dies auch das aktuelle Verzeichnis ist):

java -jar A2KArea.jar test/odor/h50a95 -d250 -r1000 -x0 -y0

In das Verzeichnis test/odor/h50a95 werden die Dateien odor-d250r1000x0y0-z.dmna und odor-d250r1000x0y0-s.dmna geschrieben. Die erste enthält die Geruchsstundenhäufigkeit (in Prozent der Gesamtstunden), die zweite die statistische Unsicherheit der Werte (ebenfalls in Prozent der Gesamtstunden).