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2019 | Book

Veranlassung und Zielsetzung Read chapter Read first chapter

Modellierung der Verdunstung urbaner Vegetation

Weiterentwicklung des LID-Bausteins im US EPA Storm Water Management Model

Author: Birgitta Hörnschemeyer

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : Forschungsreihe der FH Münster

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

Birgitta Hörnschemeyer entwickelt in Anbindung an das stadthydrologische Modell SWMM (US EPA) ein Simulationsmodell, das die standortgerechte Simulation der Verdunstung von Vegetation im urbanen Raum erlaubt. Für urbane Freiflächen erfolgt die Prozessmodellierung des Energie- und Wasserhaushalts für das gesamte System Boden–Pflanze–Atmosphäre. Das Prozessmodell ermöglicht mithilfe meteorologischer und vegetationskundlicher Kenndaten eine raum-zeitlich differenzierte Berechnung, die auch die jährliche Vegetationsdynamik darstellt. Dabei wird die Modellierung blau-grüner Infrastruktur zur Regenwasserbewirtschaftung explizit berücksichtigt. Aufgrund der Skalierbarkeit für mikro- und mesoskalige Untersuchungen bietet das Modell darüber hinaus die Möglichkeit, verschiedene Effekte in der urbanen Wasser- und Energiebilanz zu analysieren.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Veranlassung und Zielsetzung
Zusammenfassung
Städte als bevorzugte Lebensräume stehen in Zeiten des Klimawandels, der Urbanisierung sowie des demographischen Wandels zunehmend vor der Herausforderung neuer Systembelastungen. Der Wasser- sowie Energiehaushalt ist durch die zunehmende Versiegelung von starken Veränderungen betroffen. In Siedlungsgebieten ist von einer Verringerung der Grundwasserneubildung und Verdunstung auszugehen, während Abflussvolumen und Abflussspitzen zunehmen und der Niederschlagsabfluss stark beschleunigt auftritt. Nachhaltige Anpassungsstrategien sollen diesen negativen Effekten entgegenwirken.
Birgitta Hörnschemeyer
Kapitel 2. Stand der Wissenschaft und Technik
Zusammenfassung
Unter „Verdunstung“ versteht man den physikalischen Vorgang, bei dem Wasser bei Temperaturen unterhalb des Siedepunktes vom flüssigen (oder festen) in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht. Der Prozess kann sowohl an vegetationsfreien Oberflächen oder Flüssigkeiten, als auch an pflanzenbewachsenen Arealen erfolgen und ist ein energieverbrauchender Vorgang. Diese Energie wird der Umgebung entzogen. Die Folge ist eine Abkühlung der Oberfläche, was auch als „Verdunstungskälte“ bezeichnet wird. Diese ist darauf zurückzuführen, dass stets das energiestärkste Molekül die Flüssigkeit verlässt (Baumgartner und Liebscher 1996).
Birgitta Hörnschemeyer
Kapitel 3. Material und Methoden
Zusammenfassung
Ziel ist es eine möglichst belastbare Weiterentwicklung des LID-Bausteins aufzustellen, die einerseits eine realitätsnahe Modellierung ermöglicht, aber andererseits keine übermäßigen Unsicherheiten aufgrund zahlreicher zusätzlicher Eingabeparameter aufweist. Aus diesem Grund ist die in Abbildung 3.1 dargestellte Vorgehensweise so konzeptioniert, dass auf Grundlage einer weitgreifenden Literaturstudie verschiedenste Modellierungsansätze in Betracht gezogen werden und gleichzeitig stets Aspekte der Modellparametrisierung beachtet werden.
Birgitta Hörnschemeyer
Kapitel 4. Weiterentwicklung des SWMM-LID-Bausteins
Zusammenfassung
Angesichts zahlreicher Ansätze und Möglichkeiten bleibt die Berechnung und Messung der tatsächlichen Evapotranspiration ein bisher mit noch sehr vielen Unsicherheiten verbundenes Problemfeld. Denn trotz eines hohen technischen und personellen Aufwands können bei den Messungen doch stets nur räumlich und zeitlich punktuelle Zustände erfasst werden.
Birgitta Hörnschemeyer
Kapitel 5. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Mit dem Ziel der genaueren Abbildung der zentralen Wasserhaushaltsgröße Verdunstung, wurde in der vorliegenden Arbeit ein umfangreiches Konzept zur Weiterentwicklung der Verdunstungsmodellierung des LID-Baustein in SWMM aufgestellt.
Birgitta Hörnschemeyer
Backmatter
Metadata
Title
Modellierung der Verdunstung urbaner Vegetation
Author
Birgitta Hörnschemeyer
Copyright Year
2019
Electronic ISBN
978-3-658-26284-6
Print ISBN
978-3-658-26283-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-26284-6