P&K 3783 (VDI 3783 Blatt 1+2)

Ausbreitungsgebiete I-XXV

Inhaltsverzeichnis

Ausbreitungsgebiete I bis V
Lagepläne der Gebiete I bis V

Ausbreitungsgebiete VI bis IX
Lagepläne der Gebiete VI bis IX

Ausbreitungsgebiete X bis XVIII

Ausbreitungsgebiete X bis XII
Lagepläne der Gebiete X bis XII

Ausbreitungsgebiete XIII bis XV
Lagepläne der Gebiete XIII bis XV

Ausbreitungsgebiete XVI bis XVIII
Lagepläne der Gebiete XVI bis XVIII

Ausbreitungsgebiete XIX bis XXI
Lagepläne der Gebiete XIX bis XXII

Lagepläne der Gebiete XXIII bis XXV

Tabelle der Eingangsdaten bei spontaner Freisetzung
Tabelle der Eingangsdaten bei kontinuierlicher Freisetzung

Ausbreitungsgebiete I bis V

Ausbreitungsgebiet I

Dieses Ausbreitungsgebiet ist anwendbar für Störfälle in ebenem Gelände ohne Hindernisse. Darüber hinaus kann es auch ersatzweise für alle Ausbreitungsgebiete mit Hindernissen, die zu einer Konzentrationsverminderung führen, verwendet werden, wenn dafür keine speziellen Diagramme vorliegen.

Ausbreitungsgebiet II

Dieses Ausbreitungsgebiet ist anwendbar für Störfälle, bei denen die Ausbreitung durch ein Hindernis auf einen Halbraum begrenzt ist. Dabei kann es sich um eine quellnahe Häusermauer, einen Damm, eine Kaianlage oder ähnliches handeln. Ersatzweise kann dieses Ausbreitungsgebiet auch für kürzere Hindernisse anderer Höhen in größeren Entfernungen verwendet werden., wenn dafür keine speziellen Diagramme vorliegen. Beträgt der Abstand der Wand mehr als 5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 30 L_ee (kontinuierliche Freisetzung), so kann die Wirkung der Wand auf die Schwergasausbreitung vernachlässigt werden.

Ausbreitungsgebiet III

Dieses Ausbreitungsgebiet ist anwendbar für Störfälle, bei denen die Ausbreitung durch eine unterbrochene, windparallele Schlucht aus senkrechten Wänden begrenzt ist. Ersatzweise kann dieses Ausbreitungsgebiet auch für Schluchten anderer Geometrien verwendet werden., wenn dafür keine speziellen Diagramme vorliegen. Höhere Schluchten liefern vergleichbare Konzentrationen. Für niedrigere, breitere oder unterbrochene Schluchten ergeben sich konservative Abschätzungen. Bei stark aufgelockerter, seitlicher Bebauung werden die *UZD bei Anwendung der zum Ausbreitungsgebiet III gehörenden Diagramme erheblich überschätzt.

Ausbreitungsgebiet IV

Bei diesem Ausbreitungsgebiet befindet sich ein halbkreisförmiger, undurchlässiger Schutzzaun in einem solchen Abstand in Lee der Quelle, dass eine deutliche Schutzwirkung für Orte jenseits des Zauns erzielt wird. Mit Hilfe der Ergebnisse lässt sich abschätzen, welche Schutzwirkung durch eine derartige Maßnahme erzielt werden kann.

Ausbreitungsgebiet V

Hier wurde der Schutzzaun von Ausbreitungsgebiet IV quellnäher platziert, die Schutzwirkung sinkt ab.

Lagepläne der Ausbreitungsgebiete I bis V

Lageplan Ausbreitungsgebiet I

Ebenes Gelände ohne Hindernisse.

Lageplan Ausbreitungsgebiet II

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung wird durch eine quellnahe, windparallele Wand auf einen Halbraum begrenzt. Die Wand befindet sich im Abstand von 1 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 5,6 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) zur Gasquelle. Sie ist unendlich lang und für die Dauer der Schwergas-Ausbreitungsphase als unendlich hoch (1L_ei bzw. 5,6 L_ee) anzusehen.

Lageplan Ausbreitungsgebiet III

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer senkrechten Schlucht statt. Diese Schlucht ist 1 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 7 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 2 L_ei bzw. 28 L_ee breit.

Lageplan Ausbreitungsgebiet IV

Ebenes Gelände. Halbkreisförmige, massive Wand in Lee der Quelle. Die Höhe der Wand ist 0,4 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 2,24 L_ee (kontinuierliche Freisetzung). Die Entfernung zwischen Quelle und Hindernis beträgt 4 L_ei bzw. 22,4 L_ee.

Lageplan Ausbreitungsgebiet V

Ausbreitungsgebiete VI bis IX

Ausbreitungsgebiet VI

Bei diesem Ausbreitungsgebiet wurde der schon im Ausbreitungsgebiet V benutzte Zaun in Luv der Quelle platziert. Im Gegensatz zum leeseitigen Zaun im Ausbreitungsgebiet V ist hier keine deutliche Schutzwirkung zu erkennen. Die Konzentrationen liegen jedoch unterhalb den im hindernisfreien Gebiet gemessenen Konzentrationen. Als Ursache hierfür ist die Abschattung des quellnahen Gebietes zu nennen, die eine stärkere laterale Ausbreitung der Gaswolke bewirkt.

Ausbreitungsgebiet VII

Der in diesem Ausbreitungsgebiet benutzte Zaun entspricht dem schon im Ausbreitungsgebiet IV verwendeten Hindernis. Ebenso wie im Ausbreitungsgebiet VI wurde der Zaun hier jedoch in Luv der Quelle platziert. Obwohl die Konzentrationen auch hier geringer als im hindernisfreien Ausbreitungsgebiet sind, wird durch dieses Hindernis keine große Schutzwirkung erzielt.

Ausbreitungsgebiet VIII

Das Hindernis in diesem Ausbreitungsgebiet ist im Prinzip eine Kombination aus den Hindernissen der Ausbreitungsgebiete V und VI. Der hier verwendete, kreisförmige, undurchlässige Schutzzaun mit der Quelle im Mittelpunkt zeigt deutlich eine große Schutzwirkung für alle Orte stromabwärts der Quelle in Lee des Zauns. Die Position des Zauns ist deutlich am starken Konzentrationsgradienten zu erkennen. Da sich aufgrund der Abschattung innerhalb des Zauns das Gas stärker lateral ausbreiten kann als im Ausbreitungsgebiet V, ist die Konzentration im Ausbreitungsgebiet VII generell niedriger als im Ausbreitungsgebiet V.

Ausbreitungsgebiet IX

Der kreisförmige, undurchlässige Zaun in diesem Ausbreitungsgebiet entspricht einer Kombination der Hindernisse der Ausbreitungsgebiete IV und VII. Wie im Ausbreitungsgebiet VIII ist auch hier deutlich die große Schutzwirkung für Orte stromabwärts von der Quelle in Lee des Zauns zu sehen.

Lagepläne der Ausbreitungsgebiete VI bis IX

Lageplan Ausbreitungsgebiet VI

Ebenes Gelände. Halbkreisförmige, massive Wand in Luv der Quelle. Die Höhe der Wand ist 0,4 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 2,24 L_ee (kontinuierliche Freisetzung). Die Entfernung zwischen Hindernis und Quelle beträgt 2,5 L_ei bzw. 14 Lcc.

Lageplan Ausbreitungsgebiet VII

Lageplan Ausbreitungsgebiet VIII

Ebenes Gelände. Kreisförmige, massive Wand um die Quelle. Die Höhe der Wand ist 0,4 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 2,24 L_ee (kontinuierliche Freisetzung). Die Entfernung zwischen Quelle und Hindernis (Radius des Hindernisses) beträgt 2,5 L_ei bzw. 14 Lcc.

Lageplan Ausbreitungsgebiet IX

Ausbreitungsgebiete X bis XVIII

Die Ausbreitungsgebiete X bis XVIII sind anwendbar für Störfälle, bei denen die Ausbreitung durch eine unterbrochene, windparallele Schlucht aus senkrechten Wänden begrenzt wird.

Ausbreitungsgebiete X bis XII

Im Fall einer spontanen Freisetzung sind die in diesen Ausbreitungsgebieten gemessenen mittleren UZD generell niedriger als die in der ununterbrochenen Schlucht (Ausbreitungsgebiet III) gemessenen Werte. Bei kontinuierlicher Freisetzung ergeben sich im Ausbreitungsgebiet X nach etwa 50 L_ee Quellentfernung geringere UZD als im Ausbreitungsgebiet III, während in den Gebieten XI und XII die UZD generell unterhalb den im Ausbreitungsgebiet III gemessenen Werten liegt.
Die stärkere Verdünnung der Schwergaswolke ist auf die stärkere Durchmischung mit Umgebungsluft, hervorgerufen durch die seitlichen Bebauungslücken, zurückzuführen.

Wie aus den Konzentrationsverläufen zu ersehen ist, führt eine Verbreiterung der Schlucht und der Bebauungslücken zur Verminderung der UZD.

Lagepläne der Ausbreitungsgebiete X bis XII

Lageplan Ausbreitungsgebiet X

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 2 L_ei bzw. 14 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 2 L_ei bzw. 14 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind. Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht in der Mitte einer Bebauungslücke.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XI

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 3 L_ei bzw. 21 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 3 L_ei bzw. 21 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht in der Mitte einer Bebauungslücke.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XII

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 4 L_ei bzw. 28 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 4 L_ei bzw. 28 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht in der Mitte einer Bebauungslücke.

Ausbreitungsgebiete XIII bis XV

Bei diesen Ausbreitungsgebieten handelt es sich im Prinzip um die gleichen Schluchten wie bei den Ausbreitungsgebieten X, XI und XII, allerdings mit einem anderen Quellort. Ebenso wie bei den Gebieten X bis XII führt eine Verbreiterung der Schlucht und der Bebauungslücken zur Verminderung der UZD.

Im Fall einer spontanen Freisetzung liegen bei den Gebieten XIII bis XV die mittleren UZD generell unter den im Ausbreitungsgebiet III gemessenen Werten. In den Ausbreitungsgebieten XIII, XIV und XV sind bei spontaner Freisetzung die mittleren Konzentrationswerte nach einer Quellentfernung von maximal 15 bis 20 L_ei schon geringer als im hindernisfreien Gebiet.

Im Fall einer kontinuierlichen Freisetzung sinken die in den Gebieten XIII bis XV gemessenen mittleren UZD im Bereich von 50 bis 200 L_ee unter die im Ausbreitungsgebiet III gemessenen Werte. Sie sind jedoch während der gesamten Schwergasausbreitungsphase höher als die im hindernisfreien Gebiet gemessenen Werte.

Lagepläne der Ausbreitungsgebiete XIII bis XV

Lageplan Ausbreitungsgebiet XIII

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 2 L_ei bzw. 14 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 2 L_ei bzw. 14 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht auf halber Distanz zwischen zwei Bebauungslücken.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XIV

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 3 L_ei bzw. 21 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 3 L_ei bzw. 21 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht auf halber Distanz zwischen zwei Bebauungslücken.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XV

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 4 L_ei bzw. 28 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 4 L_ei bzw. 28 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht auf halber Distanz zwischen zwei Bebauungslücken.

Ausbreitungsgebiete XVI bis XVIII

Bei diesen Ausbreitungsgebieten handelt es sich im Prinzip um die gleichen Schluchten wie bei den Gebieten X, XI und XII, jedoch ist der Quellort stromaufwärts an den Anfang der Bebauungslücke verschoben. Auch hier führt eine Verbreiterung der Schlucht und der Lücken zu einer Verminderung der UZD.

Sowohl bei spontanen als auch bei kontinuierlichen Freisetzungen sind die in diesen Gebieten gemessenen mittleren UZD generell kleiner als die im Ausbreitungsgebiet III gemessenen Werte. Während sich bei spontaner Freisetzung in den Ausbreitungsgebieten XVI und XIII generell niedrigere Werte für die mittlere UZD als im hindernisfreien Fall ergeben, gilt das im Fall einer kontinuierlichen Freisetzung nur für das Ausbreitungsgebiet XIII.
Im Ausbreitungsgebiet XI liegen die mittleren UZD generell höher als im hindernisfreien Ausbreitungsgebiet. Im Ausbreitungsgebiet XVII sind die mittleren UZD zunächst geringer als im hindernisfreien Fall. Durch die verminderte laterale Ausbreitung der Wolke geht die Verdünnung jedoch langsamer vor sich als im hindernisfreien Fall, so dass die mittleren UZD im Ausbreitungsgebiet XVII ab etwa 150 L_ee Quellentfernung wieder größer als die in Gebiet I gemessenen Werte sind.

Lagepläne der Ausbreitungsgebiete XVI bis XVIII

Lageplan Ausbreitungsgebiet XVI

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 2 L_ei bzw. 14 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 2 L_ei bzw. 14 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht am Beginn einer Bebauungslücke.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XVII

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 3 L_ei bzw. 21 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 3 L_ei bzw. 21 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht am Beginn einer Bebauungslücke.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XVIII

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb einer durch seitliche Lücken unterbrochenen, senkrechten Schlucht statt. Sie ist 1,5 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung) hoch und 4 L_ei bzw. 21 L_ee breit.
Die Seitenwände der Schlucht bestehen aus 15 L_ei bzw. 105 L_ee langen Teilstücken, die durch 4 L_ei bzw. 28 L_ee breite Lücken voneinander getrennt sind.
Die Quelle befindet sich in der Mitte der Schlucht am Beginn einer Bebauungslücke.

Ausbreitungsgebiete XIX bis XXI

Die Ausbreitungsgebiete XIX bis XXI sind anwendbar für Störfälle, bei denen die Ausbreitung innerhalb eines Gebietes mit aufgelockerter, gleichmäßiger Bebauung stattfindet.

Sowohl bei spontaner als auch bei kontinuierlicher Freisetzung liegen die in diesen Ausbreitungsgebieten gemessenen mittleren unteren Zünddistanzen (UZD) unterhalb der im hindernisfreien Ausbreitungsgebiet (Gebiet I) gemessenen Werte. Die stärkere Verdünnung ist auf die stärkere Durchmischung mit Umgebungsluft, hervorgerufen durch die Bebauung, zurückzuführen.
Wie aus den Konzentrationsverläufen zu ersehen ist, führt eine weitere Auflockerung der Bebauung zu steigenden UZD, bis schließlich die UZD im hindernisfreien Fall erreicht ist.

Lagepläne der Ausbreitungsgebiete XIX bis XXII

Lageplan Ausbreitungsgebiet XIX

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb eines Gebietes mit gleichförmiger Bebauung statt. Die Höhe der Bebauung ist 1 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 11 L_ee (kontinuierliche Freisetzung). Die seitlichen Abmessungen der Bebauungselemente betragen 1 L_ei bzw. 11 L_ee, ihr Abstand voneinander ist 2 L_ei bzw. 21 L_ee.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XX

Lageplan Ausbreitungsgebiet XXI und XXII

XXI

XXII

Lagepläne der Ausbreitungsgebiete XXIII bis XV

Lageplan Ausbreitungsgebiet XXIII

Lageplan Ausbreitungsgebiet XXIV

Ebenes Gelände. Die Ausbreitung findet innerhalb eines Gebietes mit gleichförmiger Bebauung statt. Die Höhe der Bebauung ist 2 L_ei (spontane Freisetzung) bzw. 21 L_ee (kontinuierliche Freisetzung). Die seitlichen Abmessungen der Bebauungselemente betragen 1 L_ei bzw. 11 L_ee, ihr Abstand voneinander ist 3 L_ei bzw. 32 L_ee.

Lageplan Ausbreitungsgebiet XXV

Definition von Eingangsdaten bei spontaner Freisetzung für das numerische Modell nach der Richtlinie VDI 3783 Blatt 1

Ausbreitungsgebiet	Delta X_mittel [m]	Delta X_ung [m]	Delta t_mittel [s]	Delta t_ung [s]
I	36 L_ei	55 L_ei	65 T_ei	90 T_ei
II	50 L_ei	60 L_ei	95 T_ei	105 T_ei
III	65 L_ei	75 L_ei	160 T_ei	175 T_ei
IV	14 L_ei	19 L_ei	53 T_ei	59 T_ei
V	15 L_ei	20 L_ei	50 T_ei	55 T_ei
VI	28 L_ei	40 L_ei	60 T_ei	100 T_ei
VII	30 L_ei	48 L_ei	75 T_ei	120 T_ei
VIII	13 L_ei	16 L_ei	40 T_ei	44 T_ei
IX	15 L_ei	20 L_ei	33 T_ei	40 T_ei
X	30 L_ei	37 L_ei	80 T_ei	100 T_ei
XI	28 L_ei	35 L_ei	70 T_ei	90 T_ei
XII	27 L_ei	37 L_ei	50 T_ei	70 T_ei
XIII	31 L_ei	37 L_ei	85 T_ei	100 T_ei
XIV	30 L_ei	36 L_ei	80 T_ei	95 T_ei
XV	27 L_ei	33 L_ei	75 T_ei	90 T_ei
XVI	23 L_ei	30 L_ei	60 T_ei	80 T_ei
XVII	23 L_ei	31 L_ei	70 T_ei	95 T_ei
XVIII	25 L_ei	31 L_ei	65 T_ei	80 T_ei
XIX	19 L_ei	24 L_ei	40 T_ei	50 T_ei
XX	20 L_ei	24 L_ei	40 T_ei	50 T_ei
XXI	22 L_ei	28 L_ei	40 T_ei	50 T_ei
XXII	12 L_ei	18 L_ei	25 T_ei	35 T_ei
XIII	23 L_ei	29 L_ei	40 T_ei	50 T_ei
XIV	19 L_ei	26 L_ei	40 T_ei	45 T_ei
XV	20 L_ei	29 L_ei	45 T_ei	50 T_ei

Definition von Eingangsdaten bei kontinuierlicher Freisetzung für das numerische Modell nach der Richtlinie VDI 3783 Blatt 1

Ausbreitungsgebiet	Delta X_mittel [m]	Delta X_ung [m]
I	240 L_ee	296 L_ee
II	280 L_ee	400 L_ee
III	650 L_ee	700 L_ee
IV	90 L_ee	122 L_ee
V	112 L_ee	130 L_ee
XI	149 L_ee	182 L_ee
XII	134 L_ee	174 L_ee
XIII	102 L_ee	126 L_ee
IX	80 L_ee	108 L_ee
X	320 L_ee	435 L_ee
XI	265 L_ee	300 L_ee
XII	245 L_ee	325 L_ee
XIII	365 L_ee	490 L_ee
XIV	340 L_ee	390 L_ee
XV	270 L_ee	370 L_ee
XVI	275 L_ee	320 L_ee
XVII	245 L_ee	300 L_ee
XVIII	215 L_ee	250 L_ee
XIX	75 L_ee	118 L_ee
XX	105 L_ee	180 L_ee
XXI	128 L_ee	185 L_ee
XXII	57 L_ee	75 L_ee
XXIII	95 L_ee	150 L_ee
XIV	90 L_ee	130 L_ee
XV	128 L_ee	160 L_ee

*UZD = untere Zünddistanz