Sustainicum Collection

Consus Qëllimi i projektit është të krijojë një rrjet rajonal shkencor-shoqëror për risitë e qëndrueshmërisë në Shqipëri e Kosovë me qëllim forcimin e lidhjes dhe bashkëpunimit të institucioneve në fushën e arsimit të lartë, kërkimit dhe praktikës.
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Resource facts

  • unter 5 Studierenden
    5 bis 10 Studierende
  • 4 - 7 Vorlesungseinheiten
  • Internet Verbindung erforderlich
  • English, German

Beschreibung
(als PDF)

Implementierung

Zusätzliche Anhänge

Energiebilanz und Energieflüsse in der Umwelt – Einfluß von Beschattungsverhältnissen auf die Bodenoberflächentemperatur(Resource ID: 200)

Dieser Baustein beinhaltet eine Anleitung bzw. eine Beschreibung der Randbedingungen, die einzuhalten sind, zur Durchführung des unten aufgelisteten Experiments, anhand dessen der Einfluss der Beschattungsverhältnisse auf die Energiebilanz und in weiterer Folge auf die Bodenoberflächentemperatur demonstriert wird.

Autoren: Prof. Dr. Philipp Weihs, Prof. Dr.  Josef Eitzinger, Ing. Wolfgang Laube

Grundidee des Bausteins

Durch das folgende Experiment, welches über unterschiedlichen, homogenen versiegelten Oberflächen durchgeführt werden kann, soll der Einfluss der Beschattung auf die Bodenoberflächentemperatur im Freien demonstriert werden. Die StudentInnen sollen die Unterschiede der Strahlungsbilanz an beschatteten und sonnenbeschienenen Flächen verstehen und anhand von Messungen quantifizieren können.

Beschreibung des Bausteins

Dieser Baustein demonstriert anhand eines klar beschriebenen Experiments den Einfluss des Strahlungsgenusses und der Beschattungsverhältnisse auf die Energiebilanz und in weiterer Folge auf die Bodenoberflächentemperatur.

Die Messungen berücksichtigen die räumliche und die zeitliche Dynamik der Energieflüsse in unserer Umwelt und können für einen Zeitraum von 1 Tag (sonnige, wolkenlose Verhältnisse notwendig!) durchgeführt werden.

Die zeitliche Variabilität der Energiebilanzkomponenten bzw. der Strahlungsbilanz wird mit Hilfe von Messungen mit einem Zwei-Komponenten-Strahlungsbilanzmesser, der die kurzwellige (Albedo) und langwellige Strahlungsbilanz getrennt misst (Messung jeweils nach oben und nach unten), untersucht. Der Zwei-Komponenten-Strahlungsbilanzmesser wird auf einem mobilen Dreibein montiert.

Mit dieser Messvorrichtung werden Messungen der Strahlungsbilanz im Schatten (eines Körpers oder Gebäudes) und in der direkten Sonne durchgeführt. Die Messvorrichtung wird alle 10 Minuten vom einen Standort zum anderen Standort transferiert und vice versa.

Um den Übergang in den Daten klar erkennen zu können, werden die Geräte eine Minute vor jedem Standortwechsel mit einem lichtundurchlässigen Tuch bedeckt.

Die zeitliche Variabilität der Strahlungsbilanzkomponenten wird mit Hilfe der Strahlungsbilanzmessungen und zusätzlicher Fischaugenaufnahmen (Horizonteinschränkung, Beschattungsverhältnisse) analysiert. Die Horizonteinschränkung und die Beschattungsverhältnisse an den jeweiligen Standorten werden anhand der Fischaugenfotografien und mit Hilfe des Softwareprogrammes Hemiview bestimmt und nachmodelliert. Die Datenaufnahme erfolgt mit einem Campbell-Datalogger. Die Online-Visualisierung der Daten erfolgt mit einem Laptop und der Messsoftware von Campbell.

Die unterschiedlichen Strahlungsflüsse im Schatten und in der Sonne werden quantifiziert. Als Versuchsflächen eignen sich Flächen um das Exner- und Gregor Mendel Haus, sowie Flächen an der Versuchswirtschaft der BOKU in Groß-Enzersdorf.

Der Baustein teilt sich in vier Schritte ein:

Schritt 1: Anleitung zur Durchführung des Experiments

Schritt 2: Messaufbau

Schritt 3: Messdurchführung

Schritt 4: Auswertung und Interpretation der Daten

Das Lehrveranstaltungsmaterial beinhaltet:

  • Eine Kurzanleitung zum Baustein
  • Empfehlungen für den Einbau des Bausteins in der Lehre
  • Literaturverzeichnis und weiterführende Links
Kontaktdaten für die Ausleihung von Geräten
Institut für Meteorologie, Universität für Bodenkultur, Wilhelm Exner Haus, 1. Stock; Peter Jordan Straße 82, A-1190 Wien
Lernziele
Dieser Lehrveranstaltungsbaustein eignet sich für alle Studienangebote mit Übungscharakter, die sich mit dem Thema Energiebilanz, Strahlungsbilanz und lokale Wärmebildung beschäftigen.
Die StudentInnen sollen die Unterschiede der Strahlungsbilanz an beschatteten und sonnenbeschienen Flächen verstehen und anhand von Messungen quantifizieren können.
Bezug zur Nachhaltigkeit
Veränderung der Strahlungs- und Energiebilanz durch vernünftige Gestaltung der Umgebung und durch Nutzung des Abkühlungseffektes von Beschattung
Vorausgesetztes Wissen
    Vorbereitungsaufwand
    Mittel
    Zugang
    Free
    Quellen und Verweise

    Lehrbuch

    1) Hans Häckel, 1993: Meteorologie, 402 S., Verlag Eugen Ulme, Stuttgart

    Diplomarbeit

    2) Faltis, Cecylia, 2008 Einfluss von schwarzen Hagelnetzen auf das Mikroklima in einer Südtiroler Apfelanlage, Diplomarbeit, Fakultät für Lebenswissenschaften, Universität Wien 

    Konferenzbeiträge

    3) G. Holzapfel, P. Weihs, L. Stockreiter, and E. Hoffmann (2012): Determination of the Annual Shading Potential of Salix Purpurea Coppice using Hemispherical Photographs. [Poster] [EGU General Assembly 2012, Vienna, 22.-27. April 2012] , Geophysical Research Abstracts, 14, 7879-7879

    4) Gerda Holzapfel, Philipp Weihs, Hans Peter Rauch, Florin Florineth (2012): The shading potential of salix purpurea TO Quantify specific ecologic engineering effects. Soil Bio- and Eco-Engineering The Use of Vegetation to Improve Slope Stability, Jul 23-27, 2012, Vancouver, Kanada

    5) Holzapfel, G; Weihs, P; Florineth, F (2012): Influences of Riparian Vegetation on the Ecology of River Systems - Shading Effects of Riparian Vegetation. [9th international Symposium on Ecohydraulics 2012, Vienna, Austria, Sept 17-21, 2012] In: Institute of Water Management, Hydrology and Hydraulic Engineering - University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna, ISE 2012 Proceedings

    6) Trimmel, H; Weihs, P; Formayer, H; Holzapfel, G; Rauch, HP; Dossi, F; Graf, W; Leitner, P; Melcher, A; (2013): Methods of modeling the energy fluxes of low land rivers including the shading effect of river geometry and riparian vegetation. [Poster]
    [14.Österreichischer Klimatag, Vienna, Austria, APR 4-5, 2013] In: Climate Change Center Austria CCCA, Klima- und Energiefond gemeinsam mit Universität für Bodenkultur Wien, 14.Klimatag, http://bioclic.boku.ac.at/index.php, http://ccca.boku.ac.at/veranstaltungen/klimatag2013

    Populärwissenschaftliche Literatur

    7) Regina Matzi, 1994: Auswirkungen von Straßenbauten in schutzwürdigen Gebieten Kärntens:der Klimafaktor Naturwissenschaftlicher Verein für Kärnten, Austria, download unter www.biologiezentrum.at Carinthia II 184./104. Jahrgang S.143-156 Klagenfurt 1994 http://www.landesmuseum.at/pdf_frei_remote/CAR_184_104_0143-0156.pdf

    Internet Links

    Projekt Bio_clic: Das Potential der Ufervegetation zur Minderung von Effekten des Klimawandels auf biologische Lebensgemeinschaften kleiner bis mittelgroßer Fließgewässer http://bioclic.boku.ac.at/index.php

    https://forschung.boku.ac.at/fis/suchen.projekt_uebersicht?sprache_in=de&menue_id_in=300&id_in=9048

    Gefördert von
    Gefördert vom österreichischen Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung im Rahmen der Ausschreibung "Projekt MINT-Massenfächer" (2011/12)

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    Autor

    Philipp Weihs

    Kontakt

    Philipp Weihs
    weihs(at)mail.boku.ac.at
    This teaching resource is allocated to following University:
    BOKU - University of Natural Resources and Life Sciences Vienna
    Institution:
    Institute of Meteorology (BOKU Vienna)
    Datum:

    Lizenz

    Creative Commons
    BY-NC-ND

    Werkzeuge und Methoden

    • formteaching_experiment