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Lernmodule im Rahmen des Förderprogramms self-study online



Ein self-study online Projekt der UniversitÀt Stuttgart.

FĂŒr die Beurteilung von stĂ€dtebaulichen Entwicklungen und Eingriffen ist das Verstehen der komplexen stadtklimatologischen und lufthygienischen ZusammenhĂ€nge eine wichtige Voraussetzung (BaumĂŒller et al. 1998). Zunehmend werden fĂŒr 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, UniversitĂ€t 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 PrĂ€sentations- und Kommunikationstechniken und Geo-Informationssysteme (GIS) zur Aufbereitung und ErgĂ€nzung der Lehre genutzt. Der Rahmen zur Integration, VerknĂŒpfung und PrĂ€sentation 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 KapazitĂ€tsgrĂŒnden nur fĂŒr die Lehre freigeschaltet. Bei besonderem Interesse kann eine befristet Zugangsberechtigung zum Modul “tpm” erteilt werden. Wenden sie sich dazu bitte an das Institut fĂŒr Landschaftsplanung und Ökologie der UniversitĂ€t Stuttgart (mmu@ilpoe.uni-stuttgart.de). Eine Vorschau mit reduzierten FunktionalitĂ€ten 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 fĂŒr Landschaftsplanung und Ökologie, UniversitĂ€t Stuttgart  entwickelt (Dipl.-Geogr Markus MĂŒller) und wird im Rahmen des Projektes sso-tpm ĂŒberarbeitet und ergĂ€nzt.

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 fĂŒr Umweltschutz der Landeshauptstadt Stuttgart mit dem Institut fĂŒr Landschaftsplanung und Ökologie, UniversitĂ€t Stuttgart  und dem IngenieurbĂŒro 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 stĂŒndlich fĂŒr 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 IngenieurbĂŒro 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 aufwĂ€ndigen Berechnung mit dem dreidimensionalen Modell MISKAM wurden fĂŒr 36 Windrichtungen und drei Straßenkategorien Immissionsfelder fĂŒr eine mittlere Emissionssituation fĂŒr NOx und fĂŒr 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 UnterstĂŒtzung der universitĂ€ren Lehre wird das System derzeit in Form eines internetbasierten Lernbausteins umgesetzt. Die Entwicklung des Lernbausteins wird durch das Förderprogramm self-study online (sso) der UniversitĂ€t 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 fĂŒr die Entwicklung des Moduls leicht modifiziert und in eine GIS-OberflĂ€che eingebunden. Neben GrundfunktionalitĂ€ten und der Modellsteuerung stehen im GIS zusĂ€tzliche Funktionen fĂŒr den Vergleich von Berechnungsvarianten zur VerfĂŒgung. 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