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Entwicklung einer Kenngröße der Winterlichkeit zur Bewertung des Tausalzverbrauchs

Definition of a parameter for describing winter rigidity-assessment of de-icing salt consumption

Breitenstein, Jürgen

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Auftaumittel , Benutzung , Bewertung , Korrelation (math, stat) , Prognose , Rechenmodell , Winter , Witterung
Freie Schlagwörter (Englisch): Correlation (math, stat) , Deicing , Evaluation (assessment) , Forecast , Mathematical model , Use , Weather , Winter
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 62 Winterdienst
Institut: Abteilung Straßenverkehrstechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe V: Verkehrstechnik
Bandnummer: 18
ISBN: 3-89429-603-8
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 1995
Publikationsdatum: 03.03.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Der Verbrauch von Tausalz ist stark vom Wetter abhängig. Die unterschiedliche Ausprägung des Winterwetters in den einzelnen Jahren erschwert die vergleichende Bewertung der Aufwendungen für den Winterdienst. In den letzten Jahren sind vielfältige Anstrengungen unternommen worden, den Tausalzverbrauch zu reduzieren. Die Frage nach dem Greifen solcher Maßnahmen kann ebenso wie die am Ende einer Winterdienstperiode aus dem politischen Raum gestellte Frage, ob mit dem Tausalz auch sparsam, das heißt umweltschonend umgegangen wurde, nur dann zufriedenstellend beantwortet werden, wenn es gelingt, den tatsächlichen Tausalzverbrauch durch Gegenüberstellung mit einem der Charakteristik des einzelnen Winters entsprechenden hypothetischen Tausalzbedarf vergleich- und damit beurteilbar zu machen. Im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr werden Modelle entwickelt, mit denen ausschließlich mit Hilfe einfach verfügbarer meteorologischer Parameter, die vom Deutschen Wetterdienst regelmäßig veröffentlicht werden, eine Schätzung des Tausalzbedarfs in Abhängigkeit von der Winterstrenge vorgenommen werden kann. Das Verfahren basiert auf der Hypothese, dass für einen zurückliegenden Zeitraum eine Beziehung zwischen Winterwetter und Tausalzverbrauch gefunden wird und dann zur Beurteilung der Bemühungen um einen sparsamen Tausalzverbrauch herangezogen werden kann. Für die Fläche der Bundesrepublik (alte Bundesländer) werden die Daten von 10 repräsentativen Klimastationen zur Ermittlung des witterungsabhängigen Tausalzbedarfs verwendet: die mittlere Lufttemperatur in Grad Celsius, die Niederschlagshöhe in mm, die Zahl der Frost- und Eistage sowie die Zahl der Schneefall- und Schneedeckentage. Diese Daten werden für die Monate des Winterhalbjahres (Oktober-März) für jede Station zunächst zu einem Stations-Mittelwert zusammengefasst beziehungsweise summiert und anschließend daraus ein Gesamtmittelwert aus den Einzelwerten der 10 Stationen gebildet. Für diese Größen wird in einfachen beziehungsweise multivariaten Ansätzen ihr Einfluss auf den Tausalzverbrauch bestimmt. Für den Zeitraum Winter 1968/69 bis Winter 1980/81, in dem sich der Winterdienst ausschließlich an den Witterungsbedingungen orientierte, ergeben sich sehr gute Korrelationen zwischen dem Tausalzverbrauch und den Wetterdaten. Den engsten Zusammenhang zeigen Ansätze, in denen die Zahl der Schneefall- und Schneedeckentage als unabhängige Variable vorkommen. Für die letzten Jahre (Zeitraum ab Winter 1981/82) lässt sich aus der Gegenüberstellung von witterungsbedingt hypothetischem und tatsächlichem Tausalzverbrauch eine mittlere Einsparung von etwa 25-30 Prozent angeben.
Kurzfassung auf Englisch: The consumption of de-icing salt is determined by the weather. As the winter weather varies from one year to another, it is difficult to compare the quantities of de-icing salt used. In recent years, great efforts have been made to reduce the saltconsumption. In order to assess the efficiency of these measures and to answer the question frequently asked by politicians at the end of a winter service period whether the salt usage had been economical and thus environmentally friendly, it is necessary to draw a comparison between the actual saltconsumption and the hypothetical demand for salt, estimated on the basis of the characteristics of each individual winter. On request of the Federal Ministry of Transport, hypothesis models have been developed in order to estimate the demand for de-icing salt as a function of the winter rigidity, using only easily available parameters regularly published by the Deutscher Wetterdienst (German Meteorological Institute). The method starts from the hypothesis that the relationship between winter weather and saltconsumption established for past years can be used as a basis for assessing the efforts aiming at an economical saltconsumption. Ten weather stations representing the area of the Federal Republic of Germany, were selected to verify the modelling of the weather-dependent demand for de-icing salt. The data they supply are: the air temperature in °C, the precipitation rate in mm, the number of days with frost conditions and of those with icy conditions, the number of days with snowfall and of those with snow cover. For the basic winter period (October to March), these data are summed up to an average value for each weather station. These ten values are then added up to one global average value representing the conditions of the FRG. The influence of these values on the saltconsumption is determined using bivariate and multivariate regression analysis. For the time period between winter 1968/69 and winter 1980/81, where the winter service was exclusively relying on the weather conditions, the correlations between saltconsumption and weather data were found to be very good. The closest correlations are revealed by the models defining days with snowfall and snow cover as independent variables. For recent years (since winter 1981/82), the comparison between the weather-dependent hypothetical demand for satt and the actual saltconsumption has shown reductions of about 25-30 %.