Immissionsmessungen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern in Zusammenhang mit der Kandertalbahn bis

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1 Immissionsmessungen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern in Zusammenhang mit der Kandertalbahn bis Ergebnisbericht

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3 Inhaltsverzeichnis 1 AUFGABENSTELLUNG 4 2 MESSSTELLEN UND UNTERSUCHTE SCHADSTOFFE 5 3 MESSVERFAHREN UND MESSUMFANG 8 4 BEWERTUNGSMAßSTÄBE 8 5 MESSERGEBNISSE Kontinuierliche Messung von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 - Tagesmittelwerte Kontinuierliche Messung von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 - Minutenwerte Maximalkonzentrationen Anteile der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2, Repräsentativität des Messzeitraumes Windrichtung 35 6 ZUSAMMENFASSUNG 36 7 LITERATUR 38 Anhang 1 Messstellenbeschreibungen 39 Anhang 2 Messverfahren 41 Messung von Feinstaub PM 10 und Feinstaub PM 2,5 kontinuierliches Messverfahren 41 Anhang 3 Windverteilung 42 Anhang 4 Fotodokumentation 43 Anhang 5 Glossar 44 Seite 3 von /2018

4 1 Aufgabenstellung Die Bürgerinitiative Zukunftsfähige Kandertalbahn e. V. ist im Zusammenhang mit dem Betrieb der historischen Kandertalbahn und dem regelmäßigen Einsatz von Dampfzügen mit der Frage an die LUBW herangetreten, wie sich der Bahnbetrieb auf die Luftqualität in Kandern auswirkt. Hintergrund sind Anwohnerbeschwerden über die Belastung mit Rauch sowie Grob- und Feinstaub in der Nähe des Kandertaler Bahnhofes, des Lokomotivschuppens, des Anheiz-Platzes und der Fahrstrecke vom Bahnhof in Richtung Ortsausgang Kandern. Diese Emissionen wurden während des Anheizens der eingesetzten Dampflokomotiven sowie im Zusammenhang mit dem Fahrbetrieb, der sowohl Ein- und Ausfahrten als auch das Rangieren umfasst, beobachtet. Die Beschwerdeführer berichten von starken Rauchschwaden, die bereits am frühen Morgen während des Anheizens der Dampflokomotiven auftraten und ein Öffnen der Fenster oder eine Nutzung von Garten und Terrasse zeitweise unmöglich machen würden. Die Fahrsaison der Kandertalbahn dauerte 2017 vom 07. Mai bis zum 22. Oktober, wobei fahrplanmäßig sonntags drei Abfahrten und drei Einfahrten stattfanden. Zusätzlich fanden verschiedene Sonderfahrten statt. Die LUBW verfügte in diesem Zusammenhang über keine eigenen Untersuchungen. Auch deutschlandweit sind zu diesem Thema nur sehr wenige Daten vorhanden. Aus diesem Grund hat die LUBW vom bis an zwei Messstellen in Kandern Immissionsmessungen von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 durchgeführt, um der Frage fundiert und auf wissenschaftlicher Basis nachzugehen. Am 20. September 2017 fand ein Ortstermin in Kandern statt, an dem Vertreter der Bürgerinitiative und der LUBW beteiligt waren. Nach einer Begehung der Örtlichkeit und der in Frage kommenden Messstellen wurde eine Messplanung festgelegt, die Messungen von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 mit einem kontinuierlichen, eignungsgeprüften und amtlich zugelassenen Staubmonitor an zwei Messstellen in Kandern an den Wohnorten der betroffenen Bürger vorsah. Es sollte geklärt werden, wie sich der Betrieb der Kandertalbahn auf die Luftschadstoffbelastung an diesen Stellen auswirkt. Zusätzlich sollte der Frage nachgegangen werden, wie hoch die Anteile von Grob- und Feinstaub an den Emissionen der Kandertalbahn sind und ob sich ein charakteristisches Verteilungsmuster feststellen lässt. Als Messzeitraum wurde die verbleibende Fahrsaison bis Ende Oktober 2017 gewählt Die Untersuchungen haben orientierenden Charakter. Aufgrund der Fragestellung, des kurzen Untersuchungszeitraumes und der Situation vor Ort können diese orientierenden Messungen nicht allen Kriterien der relevanten Neununddreißigsten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen [39. BImSchV] genügen. Seite 4 von /2018

5 2 Messstellen und untersuchte Schadstoffe Die Messstellen wurden auf privaten Grundstücken, die von der Bürgerinitiative Zukunftsfähige Kandertalbahn e. V. vermittelt wurden, auf der Grundlage eines Ortstermins am 20. September 2017 festgelegt. Zu Klärung der Fragestellung wurden im Hinblick auf die in diesem Zusammenhang relevante Neununddreißigsten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen [39. BImSchV] die hier relevanten Schadstoffe Feinstaub PM 10 und PM 2,5 für die Messungen ausgewählt. Bei Feinstaub handelt es sich um Schwebstaub in der Luft, der sich nach Größe in verschiedene Fraktionen einteilen lässt. Eine relevante Fraktion des Gesamtstaubes stellen die Partikel dar, deren aerodynamischer Durchmesser weniger als 10 µm bzw. 2,5 µm beträgt (Feinstaub PM 10 bzw. PM 2,5, siehe Glossar im Anhang 5). Zusätzlich wurde der Gesamtstaub PM tot bestimmt. Bei der Auswahl der Standorte wurden folgende Kriterien berücksichtigt: Lage des Bahnhofes und Verlauf der Bahnlinie durch Kandern, Lage des Anheiz-Platzes und des Lokomotivschuppens, Topographie und umliegende Bebauung, Beobachtungen von Rußablagerungen an Fenstern, in Gärten und Terrassen, Beobachtungen, wo die Emissionen der Dampflokomotiven auf die Wohnbebauung treffen, Tallage und vorherrschende Windrichtungen. Unter Berücksichtigung der o.a. Faktoren wurden zwei Messstandorte festgelegt (siehe Abbildung 2-1, 2-2 und 2-3 bzw. Tabelle 2-1). Die vollständige Messstellendokumentation befindet sich im Anhang 1. Beide Messstellen sind ca. 108 m Luftlinie voneinander entfernt. Tabelle 2-1: Übersicht über die Lage der Messstellen Messstelle Lage Rechtswert Hochwert MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Im Böscherzenweg 11/1 auf der Terrasse, die sich im 1. Obergeschoss eines Reihenhauses befindet und in Richtung Kandertalbahn liegt (westlich der Kander) MP2-Kandern An der Kander 6/1 An der Kander 6/1 auf der Terrasse, die sich im 4. Obergeschoss eines Mehrfamilienhauses befindet und in Richtung Kandertalbahn liegt (östlich der Kander) Seite 5 von /2018

6 Bahnhof Kandern Bahnstrecke über Hammerstein, Wollbach, Wittlingen, Rümmingen, Binzen. Bahnhof Haltingen Abbildung 2-1: Übersicht über die Strecke der Kandertalbahn von Kandern nach Haltingen (Kartengrundlage: OpenStreetMap) Messstelle 1 Böscherzenweg 11/1 Messstelle 2 An der Kander 6/1 Abbildung 2-2: Übersicht über die Lage der Messstellen in Kandern Böscherzenweg und An der Kander (Kartengrundlage: OpenStreetMap) Seite 6 von /2018

7 Bahnhof Kandertalbahn Lokomotivschuppen und Anheiz-Platz Messstelle 1 Böscherzenweg 11/1 Messstelle 2 An der Kander 6/1 Bahnlinie Abbildung 2-3: Übersicht über die Lage der Messstellen in Kandern Böscherzenweg und An der Kander sowie Lage des Bahnhofes und des Lokomotivschuppens (Kartengrundlage: OpenStreetMap) An beiden Messstellen MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 wurden die Luftschadstoffe Feinstaub PM 10 und PM 2,5 mit einem kontinuierlichen Staubmonitor, die eignungsgeprüft und amtlich zugelassen ist, gemessen. Ziel war die die Erfassung der Konzentrationen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern in der Wohnbebauung direkt im Einflussbereich von Bahnhof und Lokomotivschuppen der Kandertalbahn. Es sollte geklärt werden, wie sich der Betrieb von Dampflokomotiven auf die Luftschadstoffbelastung auswirkt. Zusätzlich sollte der Frage nachgegangen werden, wie hoch die Anteile von Grob- und Feinstaub an den Emissionen der Dampflokomotiven sind. Mit dieser Messanordnung konnten folgende Fragestellungen beantwortet werden: Ermittlung der aktuellen Konzentrationen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern im nahen Umfeld der Kandertalbahn, Vergleich der gemessenen Konzentrationen mit Daten des gleichen Zeitraumes von verschiedenen umliegenden Messstationen aus dem Luftmessnetz Baden-Württemberg, Orientierende Bewertung der aktuellen Konzentrationen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Bezug auf die Immissionsgrenzwerte der 39. BImSchV vom 40 µg/m 3 bzw. 25 µg/m 3, Darstellung des Anteils an Fein- und Grobstaub, der durch die Dampflokomotiven emittiert wird. In Tabelle 2-2 sind die Messstellen und die gemessenen Kenngrößen zusammengefasst. Tabelle 2-2: Übersicht über die untersuchten Schadstoffe Messstelle Schadstoffe MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Feinstaub PM 10, PM 2,5, PM tot MP2-Kandern An der Kander 6/1 Feinstaub PM 10, PM 2,5, PM tot Seite 7 von /2018

8 3 Messverfahren und Messumfang Für die Erfassung des Feinstaubes PM 10 und PM 2,5 wurden automatische Staubmonitore vom Typ FIDAS 200 S nach DIN EN an den Messstellen MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 aufgestellt. Die Staubmonitore ermöglichten die zeitlich hochaufgelöste kontinuierliche Messung der Feinstaubfraktionen PM 10, PM 2,5 und PM tot von 0:00 Uhr bis 24:00 Uhr (Minuten-Mittelwerte). 4 Bewertungsmaßstäbe Die Bewertung der gemessenen Konzentrationen für die Schadstoffe Feinstaub PM 10 und PM 2,5 erfolgt anhand der Immissionsgrenzwerte der 39. BImSchV. Feinstaub PM 10 : Zum Schutz der menschlichen Gesundheit beträgt der über den Tag gemittelte Immissionsgrenzwert für Partikel PM Mikrogramm pro Kubikmeter bei 35 zugelassenen Überschreitungen im Kalenderjahr. Zum Schutz der menschlichen Gesundheit beträgt der über ein Kalenderjahr gemittelte Immissionsgrenzwert für Partikel PM Mikrogramm pro Kubikmeter. Feinstaub PM 2,5 : Zum Schutz der menschlichen Gesundheit beträgt der ab 1. Januar 2015 einzuhaltende über ein Kalenderjahr gemittelte Immissionsgrenzwert für PM 2,5 25 Mikrogramm pro Kubikmeter. Seite 8 von /2018

9 5 Messergebnisse 5.1 KONTINUIERLICHE MESSUNG VON FEINSTAUB PM 10 UND PM 2,5 - TAGESMITTELWERTE Im Untersuchungszeitraum vom bis zum wurde am die Uhrzeit von Sommerzeit (MESZ) auf Winterzeit (MEZ) umgestellt. Alle Messergebnisse in diesem Bericht sind auf die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) bezogen. Die Vor-Ort-Beobachtungen wurden ebenfalls auf die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) umgerechnet, damit der Zeitbezug zwischen Ereignissen und Messwerten vergleichbar ist. Die Konzentrationen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 wurden an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 kontinuierlich in Form von Minutenwerten gemessen. Aus diesen Einzelwerten wurden Tagesmittelwerte berechnet. Der Verlauf der Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 im Messzeitraum ist in Abb. 5-1 dargestellt (siehe Abb. 5-1 bis 5-4). Zur Einordnung der gemessenen Konzentrationen in Kandern wurden die Tagesmittelwerte verschiedener Luft- und Spotmessstellen Baden- Württembergs im gleichen Zeitraum angegeben. Die Luftmessstation Schwarzwald-Süd repräsentiert die ländliche Hintergrundbelastung in Baden-Württemberg. Bei den Luftmessstationen Neuenburg, Weil am Rhein und Freiburg handelt es sich um Messstationen des städtischen Hintergrundes, die in Wohngebieten mit dichter Bebauung ohne unmittelbaren Einfluss von Verkehr und anderen lokalen Emissionsquellen liegen. Die Verkehrsmessstationen Freiburg Schwarzwaldstraße und Schramberg Oberndorfer Straße befinden sich an verkehrsreichen Straßen. Die Spotmessstelle Stuttgart Am Neckartor stellt einen sogenannten Hot Spot dar (sehr hohes Verkehrsaufkommen verbunden mit schlechten Austauschbedingungen). Abbildung 5-1: Verlauf der Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 10 im Zeitraum bis Seite 9 von /2018

10 Abbildung 5-2: Verlauf der Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 10 im Zeitraum (nur Kandern) Abbildung 5-3: Verlauf der Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 2,5 im Zeitraum bis Seite 10 von /2018

11 Abbildung 5-4: Verlauf der Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 2,5 im Zeitraum (nur Kandern) Die auf der Basis der gemessenen Tagesmittelwerte ermittelten Messzeitraummittelwerte in Kandern für Feinstaub PM 10 und PM 2,5 sind in Tabelle 5-1 und 5-2 zusammengestellt. Auch hier wurden Vergleichswerte aus dem Luft- und Spotmessnetz Baden-Württembergs angegeben. Tabelle 5-1: Messergebnisse von Feinstaub PM 10 für den Zeitraum vom bis zum Messstelle Kategorie der Messstelle Messzeitraummittelwert ÜT Messzeitraum > 50 µg/m 3 Jahresmittelwert 2017 ÜT 2017 > 50 µg/m 3 MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Städt. Hintergrund 11 µg/m³ MP2-Kandern An der Kander 6/1 Städt. Hintergrund 12 µg/m³ Schwarzwald-Süd Ländl. Hintergrund 7 µg/m³ 0 8 µg/m³ 0 Neuenburg Städt. Hintergrund 15 µg/m³ 0 16 µg/m³ 10 Weil am Rhein Städt. Hintergrund 13 µg/m µg/m³ 3 Freiburg Städt. Hintergrund 13 µg/m³ 0 14 µg/m³ 8 Freiburg Schwarzwaldstraße Verkehrsmessstelle 18 µg/m µg/m³ 11 Schramberg Oberndorfer Straße Verkehrsmessstelle 15 µg/m³ 0 16 µg/m³ 6 Stuttgart Am Neckartor Spotmessstelle 30 µg/m µg/m³ 45 ÜT = Anzahl der Überschreitungstage > 50 µg/m 3 als Tagesmittelwert Seite 11 von /2018

12 Tabelle 5-2: Messergebnisse von Feinstaub PM 2,5 für den Zeitraum vom bis zum Messstelle Kategorie der Messstelle Messzeitraummittelwert Jahresmittelwert 2017 MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Städt. Hintergrund 7 µg/m³ - MP2-Kandern An der Kander 6/1 Städt. Hintergrund 8 µg/m³ - Schwarzwald-Süd Ländl. Hintergrund 3 µg/m³ 5 µg/m³ Neuenburg Städt. Hintergrund - - Weil am Rhein Städt. Hintergrund 8 µg/m 3 10 µg/m³ Freiburg Städt. Hintergrund 7 µg/m³ 10 µg/m³ Freiburg Schwarzwaldstraße Verkehrsmessstelle 8 µg/m 3 11 µg/m³ Schramberg Oberndorfer Straße Verkehrsmessstelle 9 µg/m³ 11 µg/m³ Stuttgart Am Neckartor Spotmessstelle 13 µg/m 3 16 µg/m³ Zur Beurteilung der Belastungssituation in Kandern wurden die Fahrtage der Kandertalbahn aus dem Fahrplan und den Vor-Ort-Beobachtungen in Tab. 5-3 aufgeführt. Tabelle 5-3: Fahrtage der Kandertalbahn für den Zeitraum vom bis zum Datum Ereignis Fahrbetrieb lt. Plan* Vor-Ort-Beobachtungen Samstag, Sonderzug 15:00-19:00 Uhr Fahrbetrieb lt. Plan Sonntag, Fahrbetrieb nach Fahrplan 08:00-19:00 Uhr Fahrbetrieb lt. Plan Freitag, Fahrbetrieb - zusätzliche Fahrten Samstag, Sonderzug 12:30-23:00 Uhr Fahrbetrieb lt. Plan Sonntag, Fahrbetrieb nach Fahrplan 08:00-19:00 Uhr Fahrbetrieb lt. Plan Montag, Fahrbetrieb - zusätzliche Fahrten Freitag, Fahrbetrieb - zusätzliche Fahrten Samstag, Lok angeheizt, Kohle geladen - Fahrbetrieb lt. Plan Sonntag, Fahrbetrieb nach Fahrplan 08:00-19:00 Uhr Fahrbetrieb lt. Plan Montag, Fahrbetrieb - zusätzliche Fahrten Freitag, Technische Überprüfung - zusätzliche Fahrten * Angaben lt. Anwohnerinformationen des Zweckverbandes Kandertalbahn e. V. Es ist zunächst festzustellen, dass die Konzentrationen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 an beiden Messstellen MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 als Tagesmittelwerte einen vergleichbaren Verlauf zeigen. Die Messzeitraummittelwerte von Feinstaub PM 10 betragen 11 µg/m 3 bzw. 12 µg/m 3 und liegen damit bei ca. 30 % des Immissionsgrenzwertes der 39. BImSchV für Feinstaub PM 10 von 40 µg/m³ als Jahresmittelwert. Die Messzeitraummittelwerte von Feinstaub PM 2,5 betragen 7 µg/m 3 bzw. 8 µg/m 3 (entsprechend ca. 30 % des Immissionsgrenzwertes der 39. BImSchV für Feinstaub PM 10 von 25 µg/m³ als Jahresmittelwert). Der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 10 trat an der Messstelle MP2- Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 23 µg/m 3. Der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 2,5 trat ebenfalls an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 18 µg/m 3. Seite 12 von /2018

13 Während des gesamten Messzeitraumes vom 06. Oktober 2017 bis zum 12. November 2017 wurde an beiden Messstellen an keinem Tag der Grenzwert der 39. BImSchV für den Tagesmittelwert des Feinstaubes PM 10 von 50 µg/m³ überschritten (der an insgesamt 35 Tagen während eines Kalenderjahres überschritten werden darf). Bei diesem Vergleich ist zu beachten, dass hier die Ergebnisse eines ca. 6-wöchigen Messzeitraumes mit Immissionsgrenzwerten verglichen werden, die für den Zeitraum eines Kalenderjahres festgelegt sind. In Kapitel 5.5 wurde eine Abschätzung der zeitlichen Repräsentativität des Messzeitraumes in Bezug auf einen Jahreszeitraum durchgeführt. Diese Abschätzung ermöglicht eine bessere Bewertung der Messergebnisse im Hinblick auf die Immissionsgrenzwerte. Im Vergleich der Messzeitraummittelwerte von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern mit den entsprechenden Messzeitraummittelwerten verschiedener Luft- und Spotmessstellen in Baden-Württemberg ist festzustellen, dass sich die Verhältnisse bezüglich der Belastungshöhe in etwa wie an den Luftmessstationen Weil am Rhein und Freiburg darstellen, die die städtische Hintergrundbelastung repräsentieren (siehe Tab. 5-1 und 5-2). Abbildung 5-5: Verlauf der Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 10 im Zeitraum (nur Kandern) Um zu prüfen, welchen Einfluss der Bahnbetrieb der Kandertalbahn auf die Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern hat, wurden die Tagesmittelwerte in Abb. 5-5 und 5-6 als Balkendiagramme dargestellt. Für den Schadstoff Feinstaub PM 10 können folgende Aussagen getroffen werden (Abb. 5-5): trotz Bahnbetrieb am und lagen die Tagesmittelwerte des Feinstaubs PM 10 auf einem niedrigen Niveau unter 10 µg/m 3, Seite 13 von /2018

14 am war ein deutlicher Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 bis maximal 23 µg/m 3 zu verzeichnen; dieser trat aber witterungsbedingt landesweit in etwa gleicher Größenordnung auf, so dass der Anteil des Bahnbetriebs nicht eindeutig erkennbar ist während des Bahnbetriebs am stiegen die Feinstaubkonzentrationen von PM 10 nur am auf maximal 19 µg/m 3, am 21. und lagen die Feinstaubkonzentrationen von PM 10 im Bereich von 7 bis 11 µg/m 3, während des Bahnbetriebs am lagen die Feinstaubkonzentration von PM 10 unter 10 µg/m 3, während des Bahnbetriebs am lagen die Feinstaubkonzentration von PM 10 unter 15 µg/m 3, am , , , , , und wurden Feinstaubkonzentration von PM 10 über 15 µg/m 3 gemessen, ohne dass die Kandertalbahn gefahren ist, am , , , , und wurden sehr niedrige Feinstaubkonzentration von PM 10 im Bereich von 5 µg/m 3 gemessen, der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 10 trat an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 23 µg/m 3, an diesem Tag fuhr die Kandertalbahn. insgesamt verhält sich der zeitliche Verlauf der PM 10 -Tagesmittelwerte ähnlich wie an den Vergleichsstationen. Abbildung 5-6: Verlauf der Tagesmittelwerte von Feinstaub PM 2,5 im Zeitraum (nur Kandern) Für den Schadstoff Feinstaub PM 2,5 können folgende Aussagen getroffen werden (Abb. 5-6): Seite 14 von /2018

15 trotz Bahnbetrieb lagen am und die Feinstaubkonzentrationen von PM 2,5 unter 6 µg/m 3, während des Bahnbetriebs am stiegen nur am 15. und die Feinstaubkonzentrationen von PM 2,5 bis maximal 11 µg/m 3, während des Bahnbetriebs am lagen die Tagesmittelwerte des PM2,5-Feinstaubes nur am bei 11 µg/m 3, am 21. und lagen die Feinstaubkonzentrationen von PM 2,5 im Bereich von 4 bis 7 µg/m 3, während des Bahnbetriebs am war kein Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 2,5 über 8 µg/m 3 zu erkennen, während des Bahnbetriebs am stiegen die Feinstaubkonzentrationen von PM 2,5 auf 13 µg/m 3 an, am , und wurden Feinstaubkonzentration von PM 2,5 über 10 µg/m 3 gemessen, ohne dass die Kandertalbahn gefahren ist, am , , , , und wurden sehr niedrige Feinstaubkonzentration von PM 2,5 im Bereich von 3 bis 4 µg/m 3 gemessen, der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 2,5 trat an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 18 µg/m 3, an diesem Tag fuhr die Kandertalbahn nicht. 5.2 KONTINUIERLICHE MESSUNG VON FEINSTAUB PM 10 UND PM 2,5 - MINUTENWERTE Im Untersuchungszeitraum vom bis zum wurde am die Uhrzeit von Sommerzeit (MESZ) auf Winterzeit (MEZ) umgestellt. Alle Messergebnisse in diesem Bericht sind auf die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) bezogen. Die Vor-Ort-Beobachtungen wurden ebenfalls auf die Mitteleuropäische Zeit (MEZ) umgerechnet, damit der Zeitbezug zwischen Ereignissen und Messwerten vergleichbar ist. Die Konzentrationen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 wurden an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 kontinuierlich in Form von Minutenwerten gemessen. Minutenwerte sind durch die hohe zeitliche Auflösung geeignet, um einen Zusammenhang zwischen Ereignissen (in diesem Fall dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn) und dem Verlauf der Feinstaubkonzentration zu erkennen. Der Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 im Messzeitraum von 38 Tagen ist im separaten Materialienband für beide Messstellen in Kandern dargestellt. Anhand typischer Tage werden die in Kap. 5.1 beschriebenen Fälle beispielhaft für die Feinstaubfraktion PM 10 diskutiert. Fall 1: Der Bahnbetrieb am Samstag, und Sonntag, führte zu keinem Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 über 10 µg/m 3 im Tagesmittel. Seite 15 von /2018

16 Abbildung 5-7: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Samstag, Abbildung 5-8: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Sonntag, Seite 16 von /2018

17 Am Samstag, ist zwischen Uhr und Uhr MEZ ein Ereignis aufgetreten, dass kurzzeitig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 100 µg/m 3 geführt hat (siehe Abb. 5-7). Anhand der Vor- Ort-Beobachtungen kann es sich dabei um den Anheizvorgang der Dampflokomotive handeln. Am Sonntag, ist anhand der Minutenwerte kein Einfluss der Kandertalbahn zu erkennen (siehe Abb. 5-8). Fall 2: Der Bahnbetrieb am Freitag, bis Montag, ging mit einem deutlichen Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 bis maximal 23 µg/m 3 im Tagesmittel einher. Abbildung 5-9: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Samstag, Am Samstag, sind zwischen Uhr und Uhr MEZ Ereignisse aufgetreten, die kurzzeitig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von bis zu 70 µg/m 3 geführt haben. Zwischen Uhr und Uhr MEZ ein weiteres Ereignis aufgetreten, dass kurzzeitig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 100 µg/m 3 geführt hat (siehe Abb. 5-9). Anhand der Vor-Ort-Beobachtungen ist ein Zusammenhang mit dem Bahnbetrieb der Dampflokomotive wahrscheinlich. Seite 17 von /2018

18 Abbildung 5-10: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Sonntag, Am Sonntag, sind zwischen Uhr und Uhr MEZ Ereignisse aufgetreten, die kurzzeitig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 100 µg/m 3 geführt haben (siehe Abb. 5-10). Anhand der Vor-Ort-Beobachtungen kann es sich dabei um den Bahnbetrieb der Dampflokomotive handeln. Fall 3: Der Bahnbetrieb am Freitag, bis Sonntag, ging nur am Freitag, mit einem Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 auf maximal 19 µg/m 3 im Tagesmittel einher. Am Samstag, und Sonntag, lagen die Feinstaubkonzentrationen von PM 10 im Bereich von 7 bis 11 µg/m 3 im Tagesmittel. Am Sonntag, sind gegen Uhr und Uhr MEZ Ereignisse aufgetreten, die kurzzeitig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 100 µg/m 3 geführt haben (siehe Abb. 5-11). Die Ereignisse waren jedoch so kurz, dass sie keinen signifikanten Einfluss auf den Tagesmittelwert hatten. Seite 18 von /2018

19 Abbildung 5-11: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Sonntag, Fall 4: Während des Bahnbetriebs am Montag, wurde kein Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 über 10 µg/m 3 im Tagesmittel beobachtet. Der Bahnbetrieb am Freitag, führte zu keinem Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 über 15 µg/m 3 im Tagesmittel. Am Freitag, sind zwischen Uhr und Uhr MEZ Ereignisse aufgetreten, die kurzzeitig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 100 µg/m 3 geführt haben (siehe Abb. 5-12). Anhand der Vor-Ort-Beobachtungen kann es sich dabei um den Bahnbetrieb der Dampflokomotive handeln (verschiedene Fahrten im Rahmen der technischen Überprüfung). Die Ereignisse waren jedoch so kurz, dass sie keinen signifikanten Einfluss auf den Tagesmittelwert hatten. Seite 19 von /2018

20 Abbildung 5-12: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Freitag, Fall 5: am , , , , , und wurden Feinstaubkonzentration von PM 10 über 15 µg/m 3 im Tagesmittel gemessen, ohne dass die Kandertalbahn gefahren ist. Am Donnerstag, sind zwischen Uhr und Uhr MEZ sowie zwischen Uhr und Uhr MEZ Ereignisse aufgetreten, die kurzzeitig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 70 µg/m 3 geführt haben (siehe Abb. 5-13). Anhand der Vor-Ort-Beobachtungen fand an diesem Tag kein Bahnbetrieb statt, so dass hier andere Einflussfaktoren wie z. B. der Straßenverkehr eine Rolle spielen. Am Freitag, sind zwischen Uhr und Uhr MEZ, Uhr und Uhr MEZ, Uhr und Uhr MEZ sowie zwischen Uhr und Uhr MEZ Ereignisse aufgetreten, die kurzfristig zu Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 100 µg/m 3 geführt haben (siehe Abb. 5-14). Anhand der Vor-Ort-Beobachtungen fand an diesem Tag kein Bahnbetrieb statt, so dass hier andere Einflussfaktoren wie z. B. der Straßenverkehr in Verbindung mit schlechten Austauschbedingungen eine Rolle spielen. Seite 20 von /2018

21 Abbildung 5-13: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Donnerstag, Abbildung 5-14: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Freitag, Seite 21 von /2018

22 Fall 6: am , , , , und wurden sehr niedrige Feinstaubkonzentration von PM 10 im Bereich von 5 µg/m 3 gemessen. An diesen Tagen fand kein Bahnbetrieb statt. Abbildung 5-15: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM 10 am Dienstag, Am Dienstag, sind keine Ereignisse aufgetreten, die zu einem Anstieg der Feinstaubkonzentrationen von PM 10 von über 20 µg/m 3 geführt haben (siehe Abb. 5-15). Anhand der Vor-Ort-Beobachtungen fand an diesem Tag kein Bahnbetrieb statt. Auch andere Einflussfaktoren wie z. B. der Straßenverkehr sind an diesem Tag nicht erkennbar. Der Vergleich der Verläufe der Feinstaubkonzentrationen von Feinstaub PM 10 an den beiden Messstellen in Kandern zeigt ein differenziertes Bild. An Tagen ohne signifikante Ereignisse (wie z. B. der Bahnbetrieb der Kandertalbahn) zeigen die beiden Messstellen MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 einen vergleichbaren Verlauf (siehe z. B. Abb. 5-15). An Tagen mit signifikanten Ereignissen kann festgestellt werden, dass erhöhte Kurzzeitwerte regelmäßig an beiden Messstellen gemessen werden, jedoch nicht zur gleichen Zeit (siehe z. B. Abb. 5-9, 5-10, 5-12, 5-13, 5-14). Dies lässt den Schluss zu, dass trotz der räumlichen Nähe der beiden Messstellen die meteorologischen Einflussfaktoren (und hier insbesondere die Windrichtung) darüber entscheiden, ob ein Ereignis zu erhöhten Konzentrationen an einem der beiden Messorte führt oder nicht. Auf die Diskussion der Verläufe der Feinstaubfraktionen PM 2,5 und PM tot wurde an dieser Stelle verzichtet, da gegenüber PM 10 keine neuen Aussagen gefunden wurden. Seite 22 von /2018

23 5.3 MAXIMALKONZENTRATIONEN In Tabelle 5-4 sind die Maximalwerte für alle gemessenen Kenngrößen zusammengestellt. Tabelle 5-4: Maximalwerte für den Zeitraum vom bis zum Kenngröße Messstelle Datum Messwert Messzeitraummittelwert PM 10 MP2-Kandern An der Kander 6/ µg/m³ Messzeitraummittelwert PM 2,5 MP2-Kandern An der Kander 6/ µg/m³ Tagesmittelwert PM 10 MP2-Kandern An der Kander 6/ µg/m³ Tagesmittelwert PM 2,5 MP2-Kandern An der Kander 6/ µg/m³ Minutenwert PM tot MP1-Kandern Böscherzenweg 11/ µg/m³ Minutenwert PM 10 MP1-Kandern Böscherzenweg 11/ µg/m³ Minutenwert PM 2,5 MP1-Kandern Böscherzenweg 11/ µg/m³ 5.4 ANTEILE DER FEINSTAUBFRAKTIONEN PM tot, PM 10 UND PM 2,5 Zur Beantwortung der Frage, wie die einzelnen Feinstaubfraktionen in Kandern verteilt sind, wurde der Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 im Messzeitraum von 38 Tagen in Form von Balkendiagrammen für beide Messstellen in Kandern dargestellt (siehe separater Materialienband). Anhand typischer Tage werden die in Kap. 5.1 beschriebenen Fälle beispielhaft diskutiert. Fall 1: Der Bahnbetrieb am Samstag, und Sonntag, führte zu keinem Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 über 10 µg/m 3 im Tagesmittel. Abbildung 5-16: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Sonntag, an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Seite 23 von /2018

24 Abbildung 5-17: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Sonntag, an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 Die Verteilung der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 zeigt am Sonntag, eine typische Verteilung, wie sie im städtischen Hintergrund zu erwarten ist. Es sind keine Ausreißer zu beobachten. Fall 2: Der Bahnbetrieb am Freitag, bis Montag, führte zu einem deutlichen Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 bis maximal 23 µg/m 3 im Tagesmittel. Seite 24 von /2018

25 Abbildung 5-18: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Samstag, an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Abbildung 5-19: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Samstag, an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 Seite 25 von /2018

26 Die Verteilung der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 zeigt am Samstag, deutliche Schwankungen in der Belastungshöhe, die mit dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn in Zusammenhang gebracht werden können (siehe Abb und 5-19). Auffällig ist, dass die Maximalkonzentrationen an beiden Messstellen zu unterschiedlichen Zeiten auftreten. Auch die Verteilung der Feinstaubfraktionen ist unterschiedlich: an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 steigt die Konzentration von PM 2,5 zwischen Uhr und Uhr an. Auf der gegenüber liegenden Messstelle ist dieser Anstieg geringer ausgeprägt. Insgesamt kann festgestellt werden, dass Ereignisse in allen Feinstaubfraktionen abgebildet werden. Fall 3: Während des Bahnbetriebs am Freitag, bis Sonntag, traten nur am Freitag, höhere Feinstaubkonzentrationen von PM 10 auf bis maximal 19 µg/m 3 im Tagesmittel. Am Samstag, und Sonntag, lagen die Feinstaubkonzentrationen von PM 10 im Bereich von 7 bis 11 µg/m 3 im Tagesmittel. Abbildung 5-20: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Sonntag, an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Seite 26 von /2018

27 Abbildung 5-21: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Sonntag, an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 Die Verteilung der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 zeigt am Sonntag, Schwankungen in der Belastungshöhe, die mit dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn in Zusammenhang gebracht werden können (siehe Abb und 5-21), jedoch auf niedrigerem Niveau als am (Fall 2). Auch hier treten die Maximalkonzentrationen an beiden Messstellen zu unterschiedlichen Zeiten auf. Die Verteilung der Feinstaubfraktionen ist ebenfalls unterschiedlich: an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 steigt die Konzentration von PM 2,5 zwischen Uhr und Uhr an. Auf der gegenüber liegenden Messstelle ist dieser Anstieg kaum sichtbar. Seite 27 von /2018

28 Fall 4: Der Bahnbetrieb am Montag, führte zu keinem Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 über 10 µg/m 3 im Tagesmittel. Der Bahnbetrieb am Freitag, führte zu keinem Anstieg der Feinstaubkonzentration von PM 10 über 15 µg/m 3 im Tagesmittel. Abbildung 5-22: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Freitag, an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Seite 28 von /2018

29 Abbildung 5-23: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Freitag, an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 Die Verteilung der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 zeigt am Freitag, Schwankungen in der Belastungshöhe, die mit dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn in Zusammenhang gebracht werden können (siehe Abb und 5-23). Auffällig ist, dass die Maximalkonzentrationen an beiden Messstellen zu unterschiedlichen Zeiten auftreten. Auch die Verteilung der Feinstaubfraktionen ist unterschiedlich: an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 steigt die Konzentration von PM 2,5 um Uhr stark an. Auf der gegenüber liegenden Messstelle ist dieser Anstieg nicht sichtbar. Besonders auffällig ist an beiden Messstellen der sehr deutliche Abfall der Feinstaubkonzentrationen ab Uhr bzw. 22 Uhr. Wahrscheinlich sind Witterungseinflüsse wie z. B. aufkommender Wind oder Niederschlag die Ursache für diesen Wechsel im Belastungsniveau. Insgesamt kann festgestellt werden, dass die Ereignisse am praktisch ganztägig zu erhöhten Konzentrationen der Feinstaubfraktionen PM 10 und PM 2,5 führen. Fall 5: am , , , , , und wurden Feinstaubkonzentration von PM 10 über 15 µg/m 3 im Tagesmittel gemessen, ohne dass die Kandertalbahn gefahren ist. Seite 29 von /2018

30 Abbildung 5-24: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Donnerstag, an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Abbildung 5-25: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Donnerstag, an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 Seite 30 von /2018

31 Die Verteilung der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 zeigt am Donnerstag, deutliche Schwankungen in der Belastungshöhe, die nicht mit dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn in Zusammenhang gebracht werden können (siehe Abb und 5-25). Auffällig ist, dass die Maximalkonzentrationen an beiden Messstellen zu unterschiedlichen Zeiten auftreten. Die Verteilung der Feinstaubfraktionen ist an beiden Messstellen im Tagesverlauf vergleichbar. Fall 6: am , , , , und wurden sehr niedrige Feinstaubkonzentration von PM 10 im Bereich von 5 µg/m 3 gemessen. An diesen Tagen fand kein Bahnbetrieb statt. Abbildung 5-26: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Dienstag, an der Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Die Verteilung der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 zeigt am Dienstag, eine typische Verteilung, wie sie im städtischen Hintergrund zu erwarten ist (siehe Abb und A-27). Das Belastungsniveau ist insgesamt sehr niedrig und bewegt sich im Bereich des ländlichen Hintergrundes. Seite 31 von /2018

32 Abbildung 5-27: Verlauf der Minutenwerte von Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 am Dienstag, an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 Insgesamt kann festgestellt werden, dass sich die Verteilung der Feinstaubfraktionen in Kandern an Tagen mit Bahnbetrieb und ohne Bahnbetrieb unterscheidet. Es war im Messzeitraum nicht möglich, Faktoren zu bestimmen, die genaue Aussagen auf die Anteile der einzelnen Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 in Zusammenhang mit dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn erlauben. Es war jedoch zu erkennen, dass während des Bahnbetriebes auch die Konzentrationen der Feinstaubfraktionen PM 10 und PM 2,5 ansteigen. Seite 32 von /2018

33 5.5 REPRÄSENTATIVITÄT DES MESSZEITRAUMES Die Konzentrationen der hier betrachteten Schadstoffe Feinstaub PM 10 und PM 2,5 unterliegen witterungsbedingt saisonalen Schwankungen. So werden in der Regel wegen der schlechteren Austauschbedingungen (Inversionen, niedrigere mittlere Windgeschwindigkeiten) die höheren Konzentrationen in den Wintermonaten gemessen, während in den Sommermonaten aufgrund der besseren Ausbreitungsbedingungen niedrigere Konzentrationen auftreten. Die Beurteilungsmaßstäbe für die betrachteten Schadstoffe sind jeweils für ein Kalenderjahr festgelegt, so dass darin alle saisonalen Witterungsbedingungen beinhaltet sind. Um mit Hilfe eines verkürzten Messzeitraumes die entsprechenden Kenngrößen repräsentativ für das Kalenderjahr abschätzen zu können, ist es wichtig, den Messzeitraum so zu wählen, dass die saisonalen Schwankungen des Messzeitraumes in etwa die saisonalen Schwankungen des Jahreszeitraumes widerspiegeln. Ob dies letztendlich gelungen ist, lässt sich durch Vergleich der Messergebnisse ähnlicher in der Region liegender Messstellen ermitteln. Dazu wurden im vorliegenden Fall die Ergebnisse von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 an sieben verschiedenen Messstationen aus dem Luftmessnetz Baden-Württemberg betrachtet. Sechs der hier gewählten Messstellen haben einen regionalen Bezug zu den Messstellen in Kandern und unterliegen somit auch ähnlichen Witterungsbedingungen. Es wurde eine Messstelle ausgewählt, die die ländliche Hintergrundbelastung repräsentiert (Schwarzwald-Süd), drei Messstellen im städtischen Hintergrund (Neuenburg, Weil am Rhein, Freiburg) und zwei Messstellen mit Verkehrsbezug (Freiburg Schwarzwaldstraße, Schramberg Oberndorfer Straße). Zur Einordnung der Belastungssituation in Kandern wurde zusätzlich die Spotmessstelle Stuttgart Am Neckartor ausgewählt, die seit Jahren und auch 2017 die höchsten Feinstaubkonzentrationen in Baden- Württemberg aufwies. An den sieben genannten Messstationen wurden die Jahresmittelwerte der beiden betrachteten Schadstoffe in Bezug zu den jeweiligen Messzeitraummittelwerten des hier vorliegenden Messzeitraumes gesetzt. Daraus resultiert eine Spannweite von Faktoren, die anschließend auf die Messstellen in Kandern übertragen wurde. In den Tabellen 5-5, und 5-6 sind die Ergebnisse dieser Berechnungen für die Schadstoffe Feinstaub PM 10 und PM 2,5 dargestellt. Tabelle 5-5: Ermittlung der Repräsentativität des Messzeitraumes für Feinstaub PM 10 Feinstaub PM 10 Messzeitraummittelwert Jahresmittelwert MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 11 µg/m µg/m 3 MP2-Kandern An der Kander 6/1 12 µg/m µg/m 3 Messzeitraum- / Jahresmittelwert [Faktor] Schwarzwald-Süd 7 µg/m 3 8 µg/m 3 0,88 Neuenburg 15 µg/m 3 16 µg/m 3 0,94 Weil am Rhein 13 µg/m 3 14 µg/m 3 0,93 Freiburg 13 µg/m 3 14 µg/m 3 0,93 Freiburg Schwarzwaldstraße 18 µg/m 3 19 µg/m 3 0,95 Schramberg Oberndorfer Straße 15 µg/m 3 16 µg/m 3 0,94 Stuttgart Am Neckartor 30 µg/m 3 35 µg/m 3 0,86 Seite 33 von /2018

34 Tabelle 5-5: Ermittlung der Repräsentativität des Messzeitraumes für Feinstaub PM 2,5 Feinstaub PM 2,5 Messzeitraummittelwert Jahresmittelwert Messzeitraum- / Jahresmittelwert [Faktor] MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 7 µg/m µg/m 3 MP2-Kandern An der Kander 6/1 8 µg/m µg/m 3 Schwarzwald-Süd 3 µg/m 3 5 µg/m 3 0,60 Neuenburg Weil am Rhein 8 µg/m 3 10 µg/m 3 0,80 Freiburg 7 µg/m 3 10 µg/m 3 0,70 Freiburg Schwarzwaldstraße 8 µg/m 3 11 µg/m 3 0,72 Schramberg Oberndorfer Straße 9 µg/m 3 11 µg/m 3 0,81 Stuttgart Am Neckartor 13 µg/m 3 16 µg/m 3 0,81 Aus den Tabellen 5-5, und 5-6 geht hervor, dass die Messergebnisse während des hier betrachteten Messzeitraumes bei den Schadstoffen Feinstaub PM 10 und PM 2,5 niedriger liegen, als die korrespondierenden Jahresmittelwerte an den Vergleichsmessstationen. Daraus folgt, dass die Ergebnisse der Messungen während des hier betrachteten Messzeitraumes vom bis zum die Konzentrations- Verhältnisse zur Beurteilung des Jahresmittelwertes für Feinstaub PM 10 und PM 2,5 unterschätzen. Dabei liegt die Bandbreite der Faktoren an den für den Vergleich herangezogenen Messstellen bei Feinstaub PM 10 zwischen 0,88 und 0,95 und bei Feinstaub PM 2,5 zwischen 0,60 und 0,81. Mit diesen Faktoren wurden die Jahresmittelwerte von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 an den Messstellen in Kandern hochgerechnet (siehe Tabelle 5-5 und 5-6 in blauer Schrift). Die so abgeschätzten Jahresmittelwerte liegen bei Feinstaub PM 10 zwischen 12 µg/m³ und 14 µg/m³ und bei Feinstaub PM 2,5 zwischen 9 µg/m³ und 13 µg/m³. Dies entspricht bei Feinstaub PM % des Immissionsgrenzwertes der 39. BImSchV für Feinstaub PM 10 von 40 µg/m³ als Jahresmittelwert und bei Feinstaub PM 2, % des Immissionsgrenzwertes der 39. BImSchV für Feinstaub PM 2,5 von 25 µg/m³ als Jahresmittelwert. Damit ist selbst mit pessimalen Ansatz sichergestellt, dass die Immissionsgrenzwerte für Feinstaub PM 10 von 40 µg/m 3 und Feinstaub PM 2,5 von 25 µg/m 3 auf dem betrachteten Untersuchungsgebiet in Kandern sicher eingehalten werden. Während des gesamten Messzeitraumes vom 06. Oktober 2017 bis zum 12. November 2017 wurde an beiden Messstellen an keinem Tag der Grenzwert der 39. BImSchV für den Tagesmittelwert des Feinstaubes PM 10 von 50 µg/m³ überschritten (der an insgesamt 35 Tagen während eines Kalenderjahres überschritten werden darf). Der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 10 trat an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 23 µg/m 3. Der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 2,5 trat ebenfalls an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 18 µg/m 3. Eine Aussage über die Gesamtanzahl der Überschreitungstage 2017 kann nicht getroffen werden. Der Vergleich mit den benachbarten Messstationen zeigt jedoch, dass Messstationen, die ein deutlich höheres Belastungsniveau als Kandern aufweisen (z. B. Neuenburg oder Freiburg Schwarzwaldstraße) 2017 maximal an 11 Tagen 2017 Konzentrationen von Feinstaub PM 10 über 50 µg/m 3 aufwiesen. Daraus kann mit hoher Wahrscheinlichkeit geschlossen werden, dass auch in Kandern die Anzahl der Tage mit Überschreitungen des Tagesgrenzwertes für PM 10 von 50 µg/m 3 deutlich unter den 35 zulässigen Überschreitungstagen lag. Seite 34 von /2018

35 5.6 WINDRICHTUNG Zur Beurteilung der vorherrschenden Hauptwindrichtungen in Kandern wurden die synthetischen Winddaten Baden-Württembergs herangezogen (siehe Abbildung A3-1 im Anhang 3 - Synthetische Winddaten in Kandern). Die Windverteilung wird in Kandern stark durch die Topografie beeinflusst. Kandern liegt in der Vorbergzone des Schwarzwaldes. Der Fluss Kander durchquert das Stadtgebiet von Osten kommend bis zu Bahnlinie und verläuft anschließend parallel zur Bahnlinie in südliche Richtung. Im Zentrum von Kandern sind Winde aus Südosten am häufigsten. Nebenmaxima findet man bei Winden aus nordwestlichen Richtungen. Die Bahnstrecke der Kandertalbahn verläuft im Bereich der Wohnbebauung im Untersuchungsgebiet fast in Nord-Süd-Richtung und damit quer zu den vorherrschenden Windrichtungen. Luftschadstoffe können bei südöstlichen und nordwestlichen Winden in Richtung der Wohnbebauung verdriftet werden. Der Hang mit der Wohnbebauung in Halbhöhenlage auf der westlichen Talseite bildet ein Ausbreitungshindernis. Bei entsprechender Windrichtung treffen die Emissionen der Dampflokomotiven auf die Häuserfronten (siehe Fotodokumentation im Anhang 4). Die östliche Talseite ist eben und offener bebaut, so dass hier der Luftaustausch größer ist. Windmessungen in Kandern waren nicht Bestandteil der durchgeführten Untersuchungen. Die Winddaten der nächstgelegenen Luftmessstation Neuenburg können nicht zur Beurteilung der Situation in Kandern herangezogen werden, da die Lage in der Rheinebene mit der Vorbergzone, in der sich Kandern befindet, nicht vergleichbar ist. Aus den Vor-Ort-Beobachtungen der Anwohner ging hervor, dass im Untersuchungszeitraum kein bis wenig Wind vorherrschte. Die Messergebnisse an beiden gegenüberliegenden Messstellen in Kandern weisen daher in den Tagesmittelwerten einen vergleichbaren zeitlichen Verlauf und eine vergleichbare Belastungshöhe auf. Die hochaufgelösten Minutenwerte zeigen bei verschiedenen kurzfristigen Ereignissen, dass die Windrichtung einen wesentlichen Einfluss darauf hat, ob der Einfluss des Bahnbetriebes der Kandertalbahn von den einzelnen Messstellen erfasst wird oder nicht (siehe Kapitel 5.2). Seite 35 von /2018

36 6 Zusammenfassung Die Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) führte 2017 Immissionsmessungen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern durch. Hintergrund waren Anwohnerbeschwerden über die Belastung mit Rauch sowie Grob- und Feinstaub in Kandern in Zusammenhang mit dem Einsatz von Dampflokomotiven während der Fahrsaison der Kandertalbahn von Mai bis Oktober. Die Messungen wurden vom bis zum durchgeführt und fanden an zwei Messstellen in Kandern im Böscherzenweg und An der Kander statt. Die Messstellen wurden auf der Grundlage eines Ortstermins am 20. September 2017, an dem Vertreter der Bürgerinitiative Zukunftsfähige Kandertalbahn e.v. teilgenommen haben, festgelegt. Die Messungen wurden an insgesamt 38 Tagen durchgeführt, 10 Tage davon mit Fahrbetrieb der Kandertalbahn. Es ist zu beachten, dass hier die Ergebnisse eines ca. 6-wöchigen Messzeitraumes mit Immissionsgrenzwerten verglichen werden, die für den Zeitraum eines Kalenderjahres festgelegt sind. Es handelt sich daher um orientierende Messungen. Die vorliegenden Ergebnisse lassen die folgenden Aussagen zu: 1. Tagesmittelwerte und Bezug zu den Grenzwerten der 39. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) Die Konzentrationen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 als Tagesmittelwerte zeigen an beiden Messstellen MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 ein vergleichbares Niveau und einen vergleichbaren Verlauf. Die Messzeitraummittelwerte im gesamten Messzeitraum (alle Tage mit und ohne Bahnbetrieb) von Feinstaub PM 10 betragen 11 µg/m 3 bzw. 12 µg/m 3 und liegen damit bei ca. 30 % des Immissionsgrenzwertes der 39. BImSchV für Feinstaub PM 10 von 40 µg/m³, der als Jahresmittelwert festgelegt ist. Die Abschätzung des Jahresmittelwertes aus dem Vergleich mit anderen Messstationen in Baden-Württemberg ergab eine maximalen Jahresmittelwert von µg/m 3 für beide Messstellen in Kandern (entsprechend 30-35% des Immissionsgrenzwertes). Während des gesamten Messzeitraumes vom 06. Oktober 2017 bis zum 12. November 2017 wurde an beiden Messstellen an keinem Tag der Grenzwert der 39. BImSchV für den Tagesmittelwert des Feinstaubes PM 10 von 50 µg/m³ überschritten (der an insgesamt 35 Tagen während eines Kalenderjahres überschritten werden darf). Der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 10 trat an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 23 µg/m 3. Der maximale Tagesmittelwert von Feinstaub PM 2,5 trat an der Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 am auf und betrug 18 µg/m 3. Eine Aussage über die Gesamtanzahl der Überschreitungstage 2017 kann nicht getroffen werden. Der Vergleich mit den benachbarten Messstationen zeigt jedoch, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit geschlossen werden, dass auch in Kandern die Anzahl der Tage mit Überschreitungen des Tagesgrenzwertes für PM 10 von 50 µg/m deutlich unter den 35 zulässigen Überschreitungstagen lag. Die Messzeitraummittelwerte von Feinstaub PM2,5 betragen 7 µg/m 3 bzw. 8 µg/m 3 (entsprechend ca. 30 % des Immissionsgrenzwertes der 39. BImSchV für Feinstaub PM 2,5 von 25 µg/m³ als Jahresmittelwert). Die Abschätzung des Jahresmittelwertes aus dem Vergleich mit anderen Messstationen in Baden-Württemberg ergab eine maximalen Jahresmittelwert von 9-13 µg/m 3 für beide Messstellen in Kandern (entsprechend 36-52% des Immissionsgrenzwertes). Seite 36 von /2018

37 Im Vergleich der Messzeitraummittelwerte von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern mit den entsprechenden Messzeitraummittelwerten verschiedener Luft- und Spotmessstellen in Baden- Württemberg ist festzustellen, dass sich die Verhältnisse bezüglich der Belastungshöhe in etwa wie an den Luftmessstationen Weil am Rhein und Freiburg darstellen, die die städtische Hintergrundbelastung repräsentieren. 2. Kurzzeitwerte (Minutenwerte) und Einfluss des Bahnbetriebs der Kandertalbahn Aus dem Vergleich der Verläufe der Feinstaubkonzentrationen von PM tot, PM 10 und PM 2,5 in Kandern und der Dokumentation der Anwohner über den Bahnbetrieb sowie über Einzelereignisse, die mit dem Bahnbetrieb zusammenhängen (z. B. Anheizen, Rangierfahrten) ergibt sich im Hinblick auf den Einfluss der Kandertalbahn ein differenziertes Bild: Fall 1: Trotz Bahnbetrieb lagen die Feinstaubkonzentrationen im Tagesmittel auf niedrigem Niveau. Im Tagesverlauf sind jedoch kurzzeitige erhöhte Konzentrationen sichtbar. Fall 2: Während des Bahnbetriebs traten erhöhte Feinstaubkonzentrationen im Tagesmittel und kurzzeitige Konzentrationsspitzen im Tagesverlauf auf. Im Tagesverlauf sind zum Teil mehrere Perioden mit erhöhten Kurzzeitwerten sichtbar. Fall 3: Der Bahnbetrieb ging an einem Wochenende nur an einem Tag mit höheren Feinstaubkonzentration im Tagesmittel einher. Fall 4: Während des Bahnbetriebs traten leicht erhöhte Tagesmittelwerte auf. Die Konzentrationsspitzen waren so kurz, dass sie keinen signifikanten Einfluss auf den Tagesmittelwert hatten. Fall 5: Es wurden erhöhte Feinstaubkonzentration im Tagesmittel gemessen, ohne dass die Kandertalbahn gefahren ist. Hier sind andere Emissionsquellen wie z. B. der Verkehr ursächlich, die im Zusammenspiel mit der entsprechenden Witterungssituation im Tagesverlauf deutliche Schwankungen der Feinstaubkonzentrationen hervorrufen. Fall 6: Es wurden sehr niedrige Feinstaubkonzentration im Tagesmittel und im gesamten Tagesverlauf gemessen. An diesen Tagen fand kein Bahnbetrieb statt. Ein Einfluss weiterer Emissionsquellen ist aufgrund günstiger Austauschbedingungen nicht zu sehen. An Tagen ohne Bahnbetrieb zeigen die Feinstaubkonzentrationen an beiden Messstellen MP1- Kandern Böscherzenweg 11/1 und MP2-Kandern An der Kander 6/1 einen vergleichbaren Verlauf. An Tagen mit signifikanten Ereignissen kann festgestellt werden, dass Ereignisse regelmäßig an beiden Messstellen gemessen werden, jedoch nicht zur gleichen Zeit. Dies lässt den Schluss zu, dass trotz der räumlichen Nähe der beiden Messstellen die meteorologischen Einflussfaktoren (und hier insbesondere die Windrichtung) darüber entscheiden, ob Einflüsse des Bahnbetriebs an einer Messstelle gemessen wird oder nicht. Die Verteilung der Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 zeigt im Tagesverlauf z. T. deutliche Schwankungen, die mit dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn in Zusammenhang gebracht werden können. Die Maximalkonzentrationen treten dabei an beiden Messstellen zu unterschiedlichen Zeiten auf. Auch die Verteilung der Feinstaubfraktionen ist an beiden Messstellen unterschiedlich. Ins- Seite 37 von /2018

38 gesamt kann festgestellt werden, dass allen Feinstaubfraktionen betroffen sind, wenn Einflüsse des Bahnbetriebs vorliegen. Die Verteilung der Feinstaubfraktionen in Kandern unterscheidet sich an Tagen mit Bahnbetrieb und ohne Bahnbetrieb. Es war im Messzeitraum jedoch nicht möglich, eindeutige Faktoren zu bestimmen, die genaue Aussagen auf die Anteile der einzelnen Feinstaubfraktionen PM tot, PM 10 und PM 2,5 in Zusammenhang mit dem Bahnbetrieb der Kandertalbahn erlauben. Es ist jedoch erkennbar, dass während des Bahnbetriebes auch die Konzentrationen der Feinstaubfraktionen PM 10 und PM 2,5 ansteigen. Zusammenfassend kann festgestellt werden: Meteorologische Einflussgrößen wie z. B. Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Niederschlag spielen eine sehr große Rolle. Um Einflüsse des Bahnbetriebs an den Messstellen in Kandern zu messen, müssen der Bahnbetrieb und die entsprechende Wetterlage zusammentreffen. Wenn dies der Fall ist, ist der Einfluss der Kandertalbahn auf die Feinstaubkonzentration in den Kurzzeitwerten deutlich sichtbar. Treffen Bahnbetrieb und meteorologische Parameter nicht zusammen, ist der Einfluss der Bahn an den Messstellen in Kandern kaum messbar und gegenüber anderen Emissionsquellen wie z. B. dem Verkehr nicht eindeutig zuzuordnen. Die Belastungssituation hinsichtlich der Luftschadstoffe PM 10 und PM 2,5 ist in Kandern trotz Bahnbetrieb der Kandertalbahn niedriger als an den umliegenden Messstationen. Im Vergleich ordnet sich die Belastung in Kandern im unteren Bereich des städtischen Hintergrundes ein. 7 Literatur [RL 2008/50/EG]: Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Mai 2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa. [39. BImSchV]: Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen 39. BImSchV) vom 2. August 2010 (BGBl. I, Nr. 40, S. 1065) in Kraft getreten am 6. August [DIN EN ISO 17025]: Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien vom August [DIN EN ISO 16450]: Außenluft Automatische Messeinrichtungen zur Bestimmung der Staubkonzentration (PM10; PM2,5). Seite 38 von /2018

39 Anhang 1 Messstellenbeschreibungen Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Stadt/Gemeinde: Projekt: Kandern Immissionsmessungen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern in Zusammenhang mit der Kandertalbahn Name: MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 Beschreibung: Im Böscherzenweg 11/1 auf der Terrasse, die sich im 1. Obergeschoss eines Reihenhauses befindet und in Richtung Kandertalbahn liegt (westl. der Kander). Rechtswert: Hochwert: Komponenten: Messhöhen: Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 (kontinuierlich) 1,80 m Abbildung A1-1: Messstelle MP1-Kandern Böscherzenweg 11/1 mit Blick auf den Bahnhof und den Lokomotivschuppen, 2017 Seite 39 von /2018

40 Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 Stadt/Gemeinde: Projekt: Kandern Immissionsmessungen von Feinstaub PM 10 und PM 2,5 in Kandern in Zusammenhang mit der Kandertalbahn Name: MP2-Kandern An der Kander 6/1 Beschreibung: An der Kander 6/1 auf der Terrasse, die sich im 4. Obergeschoss eines Mehrfamilienhauses befindet und in Richtung Kandertalbahn liegt (östl. der Kander). Rechtswert: Hochwert: Komponenten: Messhöhen: Feinstaub PM tot, PM 10 und PM 2,5 (kontinuierlich) 1,80 m Abbildung A1-2: Messstelle MP2-Kandern An der Kander 6/1 mit Blick auf den Lokomotivschuppen, 2017 Seite 40 von /2018

41 Anhang 2 Messverfahren MESSUNG VON FEINSTAUB PM 10 UND FEINSTAUB PM 2,5 KONTINUIERLICHES MESSVERFAHREN Richtlinien Probenahme Messgerät Messung Messbereiche Messunsicherheit DIN EN Außenluft Automatische Messeinrichtungen zur Bestimmung der Staubkonzentration (PM10; PM2,5) vom Juli TA-507-AM3-118 Kontinuierliche Feinstaubmessung mit dem Aerosolspektrometer Fidas 200 (Palas), Entwurf vom März Die repräsentative Probenahme der Außenluft erfolgt mit einem Probenahmekopf vom Typ Sigma-2. Die Probenluft gelangt anschließend durch ein Probenahmerohr mit Feuchtekompensation zum Aerosolsensor. Die Trockenstrecke (Intelligent Aerosol Drying System IADS) soll verhindern, dass die Messung durch Kondensationseffekte bei hoher Luftfeuchtigkeit beeinträchtigt wird. Für die Messung wird ein automatischer Staubmonitor vom Typ FIDAS 200 eingesetzt. Dieser eignungsgeprüfte Staubmonitor erfüllt die Anforderungen nach DIN EN Die Messgeräte werden in verschiedenen Bauformen eingesetzt: FIDAS 200 als 19 -Einschubgerät und FIDAS 200 E als 19 -Einschubgerät mit abgesetzter Probenahme für den Einbau in Messstationen sowie FIDAS 200 S als Outdoor-Gerät mit Wetterschutzgehäuse für den Einsatz im Freien. Die Messgeräte sind mit einer automatischen Messwerterfassung und Datenübertragungstechnik ausgestattet. Die Gerätefunktion wird anhand der Betriebsparameter per Fernübertragung kontrolliert. Zusätzlich werden mit einer Kompaktwetterstation vom Typ WS600-UMB Lufttemperatur, -druck und -feuchte gemessen. Bei den Messgeräten der FIDAS Serie handelt es sich jeweils um ein optisches Aerosolspektrometer, welches über die Streulichtanalyse am Einzelpartikel nach Lorenz-Mie die Partikelgröße bestimmt. Die in der Umgebungsluft vorhandenen Feinstaubpartikel im Größenbereich 180 nm 18 µm werden kontinuierlich analysiert und die zu überwachenden Immissionswerte PM 10 und PM 2,5 simultan berechnet. Gleichzeitig werden außerdem PM 1, PM 4, PM tot, die Partikel-Anzahlkonzentration Cn sowie die Partikelgrößenverteilung berechnet und aufgezeichnet. Der Volumenstrom beträgt 4,8 l/min 0,3 m 3 /h 7,2 m 3 /d. Der Messbereich der Partikelgröße liegt bei 180 nm 18 µm. Der Messbereich der Partikelanzahl liegt bei Partikel/cm 3. Der Messbereich der Partikelmasse beträgt µg/m 3. Die zeitliche Auflösung beträgt im eignungsgeprüften Betrieb 15 min. Die erweiterte Messunsicherheit der kontinuierlichen Messung von Feinstaub PM 10 beträgt ca. 15 % und von Feinstaub PM 2,5 ca. 20% bei einem Volumen von jeweils 7,2 m³. Foto der Messeinrichtung Abbildung A2-1: Staubmonitore vom Typ FIDAS 200 (Indoor- und Outdoor-Variante), 2017 Seite 41 von /2018

42 Anhang 3 Windverteilung Abbildung A3-1: Synthetische Winddaten in Kandern, 2017 (Datenbasis von 10-jährigen-Reanalysedaten mit einem prognostischen nicht-hydrostatischen Strömungsmodell) Seite 42 von /2018

43 Anhang 4 Fotodokumentation Abbildung A4-1 u. A4-2: Einsatz einer Dampflokomotive der Kandertalbahn in Kandern am Abbildung A4-3 u. A4-4: Einsatz einer Dampflokomotive in Kandern am und , Blick von MP1- Kandern Böscherzenweg 11/1 in Richtung Kandertalbahn Bürgerinitiative Zukunftsfähige Kandertalbahn e. V Abbildung A4-5 u. A4-6: Einsatz einer Dampflokomotive in Kandern am und , Blick von MP2- Kandern An der Kander 6/1 in Richtung Kandertalbahn Bürgerinitiative Zukunftsfähige Kandertalbahn e. V Seite 43 von /2018