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Lernmodule im Rahmen des Förderprogramms self-study online



Ein self-study online Projekt der Universität Stuttgart.

Für die Beurteilung von städtebaulichen Entwicklungen und Eingriffen ist das Verstehen der komplexen stadtklimatologischen und lufthygienischen Zusammenhänge eine wichtige Voraussetzung (Baumüller et al. 1998). Zunehmend werden für die effektive Vermittlung solch komplexer Sachverhalte multimediale Systeme eingesetzt. Die hier vorgestellten Lernbausteine befassen sich mit der Modellierung verkehrsbedingter Schadstoffkonzentrationen.

Die Entwicklung der Lernmodule wird durch das Förderprogramm self-study online, Universität Stuttgart  (sso) gefördert. Inhaltlich und technisch ist das Modul in die Struktur der im Rahmen des BMBF-Projekt gimolus ( ) aufgebauten gimolus Lernplattform ( ) eingebunden. Ziel des Projektes gimolus ist die Entwicklung fachbezogener naturwissenschaftlicher Lerneinheiten und Lernmodule. Auf der Basis des Internets werden multimediale Präsentations- und Kommunikationstechniken und Geo-Informationssysteme (GIS) zur Aufbereitung und Ergänzung der Lehre genutzt. Der Rahmen zur Integration, Verknüpfung und Präsentation der Lernmodule wird in Form einer internetbasierten virtuellen Landschaft geschaffen.

Die Lernbausteine sind innerhalb der hierarchisch aufgebauten Themenstruktur von gimolus der Lerneinheit „Stadtklima und Luftreinhaltung“ zugeordnet.

Der Zugang zu den Modulen ist aus Kapazitätsgründen nur für die Lehre freigeschaltet. Bei besonderem Interesse kann eine befristet Zugangsberechtigung zum Modul “tpm” erteilt werden. Wenden sie sich dazu bitte an das Institut für Landschaftsplanung und Ökologie der Universität Stuttgart (mmu@ilpoe.uni-stuttgart.de). Eine Vorschau mit reduzierten Funktionalitäten auf die erstellten Seiten ist möglich. Verwenden Sie dazu die "Preview"-Links beim jeweiligen Lernbaustein.
Urban climate modeling: Ein Screeningmodell zur Modellierung verkehrlicher Immissionsbelastungen


Der Verkehr ist einer der Hauptverursacher von Luftschadstoffbelastungen. Zur Erfassung, Analyse und Überwachung der Schadstoffbelastungen werden Modelle und Meßverfahren eingesetzt. Als Einstieg in die Thematik der Luftreinhaltung und der Ausbreitungsmodellierung wird ein Screeningmodells zur Immissionsmodellierung vorgestellt.

Der Lernbaustein wurde 2003 am Institut für Landschaftsplanung und Ökologie, Universität Stuttgart  entwickelt (Dipl.-Geogr Markus Müller) und wird im Rahmen des Projektes sso-tpm überarbeitet und ergänzt.

Preview
Traffic pollution modeling: Modellierung verkehrlicher Immissionsbelastungen im mikroskaligen Bereich


Der Lernbaustein "traffic pollution modeling" (tpm) baut auf dem bereits bestehenden self-study online Modul „urban climate modeling“ (sso-ucm) auf und bietet eine weitere Vertiefung zur Modellierung verkehrsbezogener Luftschadstoffbelastungen im mikroskaligen Bereich.

Der Lernbaustein wird in Zusammenarbeit der Abteilung Stadtklimatologie des Amtes für Umweltschutz der Landeshauptstadt Stuttgart mit dem Institut für Landschaftsplanung und Ökologie, Universität Stuttgart  und dem Ingenieurbüro Lohmeyer  erstellt.

Der Lernbaustein "traffic pollution modeling" (sso-tpm) basiert auf dem Online-Informationssystem On-ISY-S (Online-InformationsSYstem-Stuttgart, www.stadtklima-stuttgart.de). Mit dem Programm On-ISY-S werden stündlich für ein 800 m x 1250 m großes Gebiet der Stuttgarter Innenstadt (siehe Abbildung) Stundenmittelwerte der bodennahen Stickstoffdioxid-Konzentrationen (NO2) berechnet und die Ergebnisse im Internet grafisch dargestellt.



Das Modell On-ISY-S wurde von der Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG (www.lohmeyer.de) entwickelt und basiert auf Berechnungen mit dem Modell MISKAM (MIkroSkaliges Klima- und AusbreitungsModell) (Eichhorn 1989) und Online-Messwerten von





Aufgrund der aufwändigen Berechnung mit dem dreidimensionalen Modell MISKAM wurden für 36 Windrichtungen und drei Straßenkategorien Immissionsfelder für eine mittlere Emissionssituation für NOx und für eine Windgeschwindigkeit vorausberechnet. Die aktuelle Immissionsverteilung ergibt sich dann aus diesen mittleren Immissionsfeldern durch Entnormierung und additive Überlagerung. Hierbei geht die aktuelle Windgeschwindigkeit und -richtung, die parametrisierte Emission sowie die NO-NO2-Konversion ein.



Zur Unterstützung der universitären Lehre wird das System derzeit in Form eines internetbasierten Lernbausteins umgesetzt. Die Entwicklung des Lernbausteins wird durch das Förderprogramm self-study online (sso) der Universität Stuttgart gefördert.

Inhaltlich und technisch ist das Modul in die Struktur der im Rahmen des BMBF-Projekt gimolus aufgebauten Lernplattform eingebunden (www.gimolus.de). Die Plattform basiert auf einer Kombination von GIS, Daten-banken sowie client- und serverseitig interpretierten Skripten.

Der On-ISY-S Rechenkern wurde für die Entwicklung des Moduls leicht modifiziert und in eine GIS-Oberfläche eingebunden. Neben Grundfunktionalitäten und der Modellsteuerung stehen im GIS zusätzliche Funktionen für den Vergleich von Berechnungsvarianten zur Verfügung. Die Entwicklung der Inhaltsseiten erfolgt auf der Basis von XML. Die in XML entwickelten Inhalte werden dann zu html-Dateien umgewandelt. Mit der Umsetzung in html werden zugleich Glossarbegriffe, Literaturzitate und weitere Quellen in einer zentralen Datenbank abgelegt.



 
 

© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie