Bericht. Untersuchungen zu Luftreinhaltemaßnahmen in Erfurt

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1 Bericht Untersuchungen zu Luftreinhaltemaßnahmen in Erfurt März 2011

2 Untersuchungen zu Luftreinhaltemaßnahmen in Erfurt Schlussbericht (tlu0810lrperff) Bearbeitung: Dr.-Ing. Christiane Schneider Dipl.-Ing. Arnold Niederau Michael Nacken Michael Pelzer Aachen, März 2011 Im Auftrag der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie AVISO GmbH Am Hasselholz Aachen Fon: +49 (0) 241 / Fax: +49 (0) 241 / info@avisogmbh.de

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... I Tabellenverzeichnis... III Abbildungsverzeichnis... VI 1 Einleitung Verkehrliche Grundlagedaten Entwicklung der Kfz-Emissionen 2009 bis Grundlagen der Emissionsberechnung (HBEFA3.1) Kfz-Bestandszusammensetzung Flottenzusammensetzung 2009, 2012 Trend und 2015 Trend Verkehrssituation nach HBEFA Emissionsfaktoren NO X und PM10-Abgas Emissionsfaktoren PM10 durch Aufwirbelung und Abrieb Emissionen Analyse 2009 und Trend 2012 / Emissionsseitige Wirkung von Maßnahmen Maßnahmenkatalog des LRP Erfurt Emissionsseitige Wirkung ausgewählter Maßnahmen/-bündel aus dem LRP Erfurt Maßnahmenbündel zur Reduktion MIV Maßnahmen zur Verkehrsverflüssigung Maßnahmen zur Modernisierung der Fahrzeugtechnik Maßnahme Umweltzone Zusammenfassung emissionsseitige Maßnahmen-wirkungen Betrachtungsbereich Verkehr Belastungsschwerpunkt Bergstraße Grundlagen der Immissionsberechnungen Methodik Hintergrundbelastung Beurteilungsgrundlagen Trendentwicklung der NO 2 - und PM10-Immissionen 2009 bis Betrachtungsbereich Verkehr Belastungsschwerpunkt Bergstraße Analyse 2009 und Trend 2012/ März 2011 I

4 6.2.2 Vergleich mit Messungen Szenario mit reduzierter PM10-Hintergrundbelastung Immissionsseitige Wirkung der Maßnahmen Betrachtungsbereich Verkehr Wirkung der Einzelmaßnahmen Wirkung Maßnahmenkombination Belastungsschwerpunkt Bergstraße Maßnahmenwirkungen NO 2 und PM Szenario reduzierte PM10-Hintergrundbelastung Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis Anhang 1 Daten zu Verkehrszählungen der Stadt Erfurt... 1 Daten zur langjährigen Zeitreihe von Inversionen in Thüringen und Erfurt... 1 März 2011 II

5 Tabellenverzeichnis Tab. 3.1: Gemeldeter Fahrzeugbestand für den Zulassungsbezirk Erfurt, differenziert nach Emissionskonzepten, Stand /KBA 2010/... 7 Tab. 3.2: Überblick Verkehrssituations-Schema aus HBEFA3.1 /HBEFA 2010/ Tab. 3.3: Tab. 3.4: Tab. 3.5: Tab. 3.6: Tab. 4.1: Tab. 4.2: Tab. 4.3: NO 2 /NO X -Anteil im Abgas, differenziert nach Fahrzeuggruppen und Emissionskonzepte nach HBEFA3.1 /HBEFA 2010/ Emissionsfaktoren für PM10-Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb (zur Erläuterung der Hauptverkehrssituationen siehe Tab. 3.2) Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Untersuchungsgebiet Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, Analysejahr 2009 und Trendprognose 2012 und Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke (DTV), NO X - und PM10-Emissionen für die Bergstraße, differenziert nach Fahrzeugarten, Analysejahr 2009 und Trendprognose 2012 und Auswertung der BASt-Datenbank MARLIS /AVISO 2006/ für ausgewählte verkehrsbezogene Maßnahmen zur Reduktion der PM10- und NO 2 -Immissionen hinsichtlich Wirkungspotential und Kosten Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Untersuchungsgebiet Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, Maßnahme Reduktion MIV um 5% für das Bezugsjahr Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Untersuchungsgebiet Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, Maßnahme Modernisierung der Bus-Flotte für das Bezugsjahr Tab. 4.4: Kennzeichnungsverordnung Stand 10. Okt mit Änderung Nov Tab. 4.5: Tab. 4.6: Tab. 5.1: Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Umweltzonengebiet innerhalb des Untersuchungsgebietes Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, für die Maßnahme grüne Umweltzone2009, 2012 und 2015 im Vergleich zum Analysejahr 2009 und der Trendprognose 2012 und Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke (DTV), NO X - und PM10-Emissionen für die Bergstraße, differenziert nach Fahrzeugarten, für die Maßnahme grüne Umweltzone2009, 2012 und 2015 im Vergleich zum Analysejahr 2009 und der Trendprognose 2012 und Entwicklung der jahresmittleren PM10 und NO 2 -Konzentrationen an den städtischen Hintergrundstationen in Thüringen 2003 bis März 2011 III

6 Tab. 5.2: Tab. 6.1 Tab. 6.2 Tab. 6.3 Tab. 6.4 Tab. 7.1 Tab. 7.2 Tab. 7.3 Tab. 7.4 Tab. 7.5 Tab. 7.6 Lufthygienische Grenzwerte aus der 39. BImSchV für die verkehrsrelevanten Luftschadstoffe PM10 und NO PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für 2009, 2012 und 2015 Trend NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für 2009 und 2012 und 2015 Trend PM10- und NO 2 -Immissionen am Belastungsschwerpunkt Bergstraße, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³, Ergebnisse für 2009 und 2012 und 2015 Trend 47 Ergebnisse der Messungen an den Stationen Bergstraße und Heinrichstraße und Vergleich mit den berechneten Immissionsbelastungen (Jahresmittel) für das Analysejahr PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr März 2011 IV

7 Tab. 7.7 Tab. 7.8 Tab. 7.9 PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr Tab NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr Tab Jahresmittlere NO 2 - und PM10-Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Maßnahmenwirkungen für 2009 und 2012 (Gesamthintergrundbelastung NO 2 20 µg/m³ und PM10 25 µg/m³) Tab Jahresmittlere NO 2 - und PM10-Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Szenario mit reduzierter Hintergrundbelastung PM10, Maßnahmenwirkungen für 2009 und 2012 (Gesamthintergrundbelastung NO 2 20 µg/m³ und PM10 23 µg/m³) März 2011 V

8 Abbildungsverzeichnis Bild 2.1: Übersicht über das Stadtgebiet Erfurt und Umgebung... 3 Bild 2.2: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärken (DTV) in Kfz/24h für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse Bild 2.3: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärken (DTV) der schweren Nutzfahrz. ohne Busse (snob) in snob/24h für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse Bild 3.1: Zusammensetzung des gemeldeten Fahrzeugbestandes in Erfurt, differenziert nach den Schadstoffgruppen gemäß Kennzeichnungsverordnung; Datengrundlage KBA-Sonderauswertung zum und und Auswertungen der Zulassungsbehörde Erfurt zum und Bild 3.2: Entwicklung der Flottenzusammensetzung der PKW, lnfz, Lkw, LzSz und Busse für Erfurt Analyse 2009, Trend 2012 und 2015 (* bei Bus Gas und ab 2015 auch E VI) Bild 3.3: NO X -Emissionsfaktoren für PKW, lnfz, Lkw, LzSz und Busse, Erfurt 2009 (sinkende Geschwindigkeiten innerorts stellen hier Verkehrssituationen mit einem steigenden Störungsgrad dar; Tempo 30 auf Hauptverkehrsstraßen kann hiermit nicht abgebildet werden) Bild 3.4: PM10-Abgas-Emissionsfaktoren für PKW, lnfz, Lkw, LzSz und Busse, Erfurt 2009 (sinkende Geschwindigkeiten innerorts stellen hier Verkehrssituationen mit einem steigenden Störungsgrad dar; Tempo 30 auf Hauptverkehrsstraßen kann hiermit nicht abgebildet werden) Bild 3.5: NO X -Emissionen in kg/(km*a) für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse Bild 3.6: PM10-Gesamtemissionen in kg/(km*a) für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse Bild 4.1: Mögliche Abgrenzung der Umweltzone in Erfurt nach /ERFURT 2010c/ Bild 4.2: Emissionsseitige Maßnahmenwirkungen im Betrachtungsbereich Verkehr der Maßnahmen Reduktion MIV, Modernisierung Busflotte im ÖPNV, grüne Umweltzone, Bezugsjahr Bild 4.3: Emissionsseitige Maßnahmenwirkungen am Belastungsschwerpunkt Bergstraße der Maßnahmen Reduktion MIV, Modernisierung Busflotte im ÖPNV, grüne Umweltzone, Bezugsjahr Bild 5.1: Langjährige Windrichtungs- und Windgeschwindigkeitsverteilung für Erfurt /LOHMEYER 2004/ Bild 6.1: NO 2 -Immissionssituation an Belastungsschwerpunkten im Untersuchungsgebiet Erfurt, Jahresmittelwert in µg/m³, Analyse März 2011 VI

9 Bild 6.2: PM10-Immissionssituation an Belastungsschwerpunkten im Untersuchungsgebiet Erfurt, Jahresmittelwert in µg/m³, Analyse Bild 6.3: Ergebnisse der Messungen an den Verkehrsmessstationen Bergstraße und Heinrichstraße für die Jahre 2001 bis 2010 /TLUG 2011/ Bild 7.1: Jahresmittlere NO 2 -Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Trendprognose 2009 bis 2015 und Maßnahmen (Gesamthintergrundbelastung NO 2 20 µg/m³) Bild 7.2: Jahresmittlere PM10-Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Trendprognose 2009 bis 2015 und Maßnahmen (Gesamthintergrundbelastung PM10 25 µg/m³) Bild 7.2: Tagesmittlere Konzentrationen an den Messstationen Bergstraße (Verkehrsmessstation) und Krämpferstraße (städtische Messstation) in Erfurt für 2009 bis Februar 2011 /TLUG 2011/; grün gekennzeichnet sind beispielhaft einige Tage mit Überschreitung des Grenzwertes für den Tagesmittelwert an der Bergstraße, die am ehesten durch lokale Maßnahmen zu vermeiden sind, da die Konzentrationen an der städtischen Messstation an diesen Tagen deutlich niedriger sind Bild 7.3: Jahresmittlere PM10-Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Trendprognose 2009 bis 2015 und Maßnahmen (Gesamthintergrundbelastung PM10 23 µg/m³) März 2011 VII

10 1 Einleitung Im Jahr 2009 wurden Überschreitungen der EU-Grenzwerte für NO 2 (Jahresmittel) und PM10 (zulässige Überschreitungshäufigkeit des Tagesmittels) an der Verkehrsmessstation Bergstraße in Erfurt gemessen. Aufgrund dieser Überschreitungen muss ein Notifizierungsverfahren gegenüber der Europäischen Kommission zur Fristverlängerung für die Einhaltung des PM10-Grenzwertes durchgeführt werden. Voraussichtlich muss auch für NO 2 ein analoges Verfahren durchgeführt werden. Für das Notifizierungsverfahren ist ein Luftqualitätsplan zu erstellen, in dem darzulegen ist, wie das Ziel der Einhaltung der Grenzwerte erreicht werden soll. Hierfür wurde für ausgewählte Maßnahmen eine quantitative Wirkungsbewertung durchgeführt. Neben Maßnahmen aus dem Aktionsplan und dem Luftreinhalteplan Erfurt wurde zusätzlich die Wirkung einer Umweltzone ermittelt. Die Berechnungen wurden für das Basisjahr 2009 und die Prognosejahre 2012 und 2015 durchgeführt. Die Emissionsberechnungen beruhen dabei auf dem aktuellen Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs (HBEFA3.1). März

11 2 Verkehrliche Grundlagedaten Eine Übersicht zur Abgrenzung des Untersuchungsgebietes zeigt Bild 2.1. Es umfasst die Innenstadt Erfurt, die von den beiden Bundesstraßen 1 B4 und B7 durchquert wird. Deutlich zu erkennen ist in Bild 2.1 auch der Erfurter Ring, bestehend aus Abschnitten der A4 im Süden, der A71 im Westen und Norden, und der L1052 und L1056, die den Ring im Osten schließen. Ende 2006 wurde der letzte Teilabschnitt des Erfurter Rings für den Verkehr freigegeben. Dies stellte eine wesentliche Maßnahme zur verkehrlichen Entlastung der Erfurter Innenstadt dar und ist entsprechend auch im LRP Erfurt als eine zentrale Maßnahme ausgewiesen. Es liegen für das Untersuchungsgebiet Erfurt aus /AVISO 2008/ netzbezogen alle relevanten Daten zur Verkehrsbelastung (Stand: Analyse 2007 und Trendprognose 2010) vor. Zusätzliche aktuelle Daten zu den städtischen Verkehrsbelastungen aus Verkehrszählungen in den Jahren 2008/2009/2010 wurden von der Stadt Erfurt übernommen /ERFURT 2010a/ und zur Aktualisierung der Verkehrsdatenbasis für das Basisjahr 2009 eingesetzt. Aus /AVISO 2009/ lagen noch weitere Ergebnisse von Verkehrszählungen vor, die zusätzlich auch eine differenzierte Ausweisung der Nutzfahrzeuge (abgleitet aus den Längenklassen 5,2-6,4 m und >6,4m der Plattenzählungen des Umweltamtes Erfurt) enthalten. Auch diese wurden zur Aktualisierung der Verkehrsdatenbasis verwendet. (Die Daten zu den Verkehrszählungen sind im Anhang aufgeführt.) Die Ergebnisse der Zählungen, die jeweils an Werktagen stattgefunden hatten, wurden nach /LENSING 2003/ auf jahresmittlere Werte hochgerechnet. Die Ergebnisse wurden in das Netzmodell des LRP Erfurt übernommen und die erstellte Datenbasis mit der Stadt Erfurt abgestimmt. Die ermittelten jahresmittleren durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärken (DTV) für das Analysejahr 2009 sind in Bild 2.2 für Kfz und in Bild 2.3 für die schweren Nutzfahrzeuge ohne Busse (snob) dargestellt. Deutlich treten die hochbelasteten Streckenzüge hervor. Dies sind die B4 und die B7, die südlich des Zentrums die Stadt durchqueren, die B4 von Süden kommend und über die Heinrichstraße nach Norden führend und die B7 als Ost-West-Verbindung. Im Zentrum treten die höchsten Verkehrsbelastungen auf dem Streckenzug Juri-Gagarin-Ring/ Walkmühlstraße/ Heinrichstraße und der Stauffenberg-Allee auf. Für die Trendprognose 2012 und 2015 kann nach /ERFURT 2010a/ von einer Stagnation der Verkehrsbelastungen 2009 ausgegangen werden. 1 Die Bundesstraßen im Stadtgebiet Erfurt wurden zwar nach dem Autobahn-Ringschluss zurückgestuft, werden hier aus Gründen der Übersichtlichkeit weiter als B4 und B7 bezeichnet. März

12 Bild 2.1: Übersicht über das Stadtgebiet Erfurt und Umgebung März

13 Bild 2.2: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärken (DTV) in Kfz/24h für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse 2009 März

14 Bild 2.3: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärken (DTV) der schweren Nutzfahrz. ohne Busse (snob) in snob/24h für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse 2009 März

15 3 Entwicklung der Kfz-Emissionen 2009 bis Grundlagen der Emissionsberechnung (HBEFA3.1) Wesentliche Datengrundlage zur Ermittlung der Emissionen stellt das Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs aktuell in der Version 3.1 (HBEFA3.1) dar /HBEFA 2010/. Die HBEFA3.1-Datenbank enthält pro Fahrzeugart für jede einzelne Fahrzeugschicht (unterschieden nach Motorkonzept, Euronormstufe, Hubraum, Gewichtsklasse, etc.) pro Verkehrssituation sogenannte Schichtemissionsfaktoren für verschiedene Abgaskomponenten. Die Schichtemissionsfaktoren geben die charakteristischen spezifischen Abgasemissionen für die betrachtete Verkehrssituation in g/(fzg*km) an. Diese Schichtemissionsfaktoren wurden im Rahmen umfangreicher europäischer Projekte ermittelt, wobei zunächst typische Real-World-Fahrzyklen definiert und daraus die sogenannten Verkehrssituationen abgeleitet worden waren (vgl. z.b. /HAUSBERGER 2010/). In HBEFA3.1 sind zur Ermittlung der Emissionsfaktoren je Fahrzeugart typische bundesmittlere Flottenzusammensetzungen für Autobahn, Außerortsstraßen oder Innerortsstraßen hinterlegt. Da aber die Flottenzusammensetzung sich regional insbesondere für die Pkw und lnfz durchaus von der bundesmittleren Flottenzusammensetzung unterscheiden kann, wurde im Rahmen der vorliegenden Untersuchung für die Pkw und lnfz eine regionale Flottenzusammensetzung berücksichtigt Kfz-Bestandszusammensetzung Es wurde vom KBA eine Sonderauswertung der Kfz-Bestandsdaten zum Stand durchgeführt. Die auf Emissionskonzepte aggregiert zusammengefassten Bestandsdaten für den Zulassungsbezirk Erfurt nach der KBA-Auswertung Stand sind in Tab. 3.1 aufgeführt. März

16 Tab. 3.1: Gemeldeter Fahrzeugbestand für den Zulassungsbezirk Erfurt, differenziert nach Emissionskonzepten, Stand /KBA 2010/ Gemeldeter Fahrzeugbestand Zulassungsbezirk Erfurt, Stand Quelle: KBA Fahrzeug Antrieb Euro1 Euro2 Euro3 Euro4 Euro5 konv Oldtimer sonst. Gkat Gkat UsNorm Summe Summe absolut Pkw Otto 4,6% 9,4% 19,7% 38,5% 1,7% 0,6% 0,2% 0,0% 2,2% 77,1% Diesel 0,3% 1,4% 6,3% 12,3% 1,3% 0,1% 0,0% 0,0% 0,0% 21,7% Sonstige* 0,0% 0,1% 0,3% 0,7% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 1,1% 979 Gesamt 4,9% 10,9% 26,4% 51,5% 3,1% 0,8% 0,2% 0,0% 2,2% 100,0% lnfz Otto 0,5% 1,6% 0,6% 1,5% 0,0% 1,1% 0,1% 0,0% 0,0% 5,5% 327 Diesel 5,6% 11,6% 32,8% 34,6% 1,3% 6,6% 0,0% 0,0% 0,0% 92,5% Sonstige* 0,0% 0,0% 0,1% 1,7% 0,1% 0,1% 0,0% 0,0% 0,0% 2,0% 121 Gesamt 6,1% 13,2% 33,6% 37,8% 1,4% 7,9% 0,1% 0,0% 0,0% 100,0% Lkw Otto 0,0% 0,0% 0,0% 0,1% 0,0% 0,1% 0,2% 0,0% 0,0% 0,4% 6 Diesel 7,5% 20,1% 31,1% 15,7% 10,1% 15,0% 0,1% 0,0% 0,0% 99,6% Sonstige* 0,0% 0,1% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,1% 1 Gesamt 7,5% 20,1% 31,1% 15,8% 10,1% 15,2% 0,3% 0,0% 0,0% 100,0% Zugm. Otto 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 1,2% 0,0% 0,0% 0,0% 1,2% 3 Diesel 2,3% 7,0% 28,5% 11,3% 46,9% 2,3% 0,0% 0,0% 0,0% 98,4% 252 Sonstige* 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,4% 0,0% 0,0% 0,0% 0,4% 1 Gesamt 2,3% 7,0% 28,5% 11,3% 46,9% 3,9% 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% 256 * Sonstige = Erdgas-, Flüssiggas-, Hybrid-Fahrzeuge und sonstige Für den Zulassungsbezirk Erfurt liegt bei den Pkw der Anteil der Dieselfahrzeuge zum bei knapp 22% (vgl. Tab. 3.1). Der Anteil der Pkw Euro 5 liegt bei 3,1%. Bei den schweren Nutzfahrzeugen liegt der Anteil der Euro V Fahrzeuge für die Lkw bei 10% und für die Sattelzugmaschinen bereits bei 47%. Ergänzend standen auch zwei Auswertungen zum Fahrzeugbestand der Zulassungsbehörde Erfurt zur Verfügung, zum Stand und Diese Daten lagen differenziert nach den Schadstoffgruppen gemäß Kennzeichnungsverordnung (vgl. auch Kap ) vor, wobei die Nutzfahrzeuge in zwei Gruppen unterteilt waren (< und > 2,8 t zulässigem Gesamtgewicht). Eine Gegenüberstellung der aus den KBA-Sonderauswertung und (diese stand aus den früheren Arbeiten zum LRP Erfurt zur Verfügung) und den Daten der Zulassungsbehörde Erfurt zeigen die folgenden Grafiken 2. Deutlich zeigt sich für die Pkw, dass ein großer Teil dieser Fahrzeuge bereits die Schadstoffgruppe 4 (grüne Plakette) einhält, der Anteil ist seit von 86% auf 90% angestiegen. Dagegen fallen bei den Nutzfahrzeugen deutlich weniger Fahrzeuge in die Schadstoffgruppe 4; der Anteil lag zum bei 11% und ist bis zum auf 38% angestiegen. 2 Hierbei konnten die Nutzfahrzeuge nicht unterschieden nach leichten und schweren Nutzfahrzeugen ausgewiesen werden, da die Grenze der zulässigen Gesamtmasse zur Abgrenzung dieser beiden Gruppen bei den verschiedenen Datensätzen nicht identisch war. März

17 100% Anteile der Schadstoffgruppen am Fahrzeugbestand PKW 90% 80% Schadstoffgruppe 4 70% 60% 50% 86% 88% 90% 90% Schadstoffgruppe 3 40% 30% Schadstoffgruppe 2 20% 10% 0% 9% 6% 2% 1% 6% 6% 3% 5% 1% 1% 2% 2% KBA Zul.behörde KBA Zul.behörde Schadstoffgruppe 1 und Rest 100% 90% 80% Anteile der Schadstoffgruppen am Fahrzeugbestand der leichten und schweren Nutzfahrzeuge 11% 33% 38% 38% Schadstoffgruppe 4 70% 60% 42% Schadstoffgruppe 3 50% 33% 32% 32% 40% 30% 20% 21% 13% 13% 13% Schadstoffgruppe 2 10% 26% 21% 17% 17% Schadstoffgruppe 1 und Rest 0% KBA Zul.behörde KBA Zul.behörde Bild 3.1: Zusammensetzung des gemeldeten Fahrzeugbestandes in Erfurt, differenziert nach den Schadstoffgruppen gemäß Kennzeichnungsverordnung; Datengrundlage KBA-Sonderauswertung zum und und Auswertungen der Zulassungsbehörde Erfurt zum und März

18 3.1.2 Flottenzusammensetzung 2009, 2012 Trend und 2015 Trend Zur Ermittlung der Pkw- und lnfz-flottenzusammensetzung für das Basisjahr 2009 wurden die KBA-Bestandsdaten zum Stand verwendet. Dadurch wurde implizit auch die Wirkung der Abwrackprämie, die ab Anfang 2009 beim Abwracken eines Altfahrzeuges (mindestens 10 Jahre alt) und Kauf eines Neuwagens (mindestens grüne Plakette) gewährt wurde, bei den Berechnungen der Pkw-Flottenzusammensetzungen berücksichtigt. Aus diesen Basisdaten wurden mittels einer Fahrleistungsgewichtung die Flottenzusammensetzungen für Innerortsstraßen, Außerortsstraßen und Autobahnen abgeleitet. Das Emissionsverhalten von schweren Nutzfahrzeugen wird stärker vom überregionalen als vom regionalen Bestand bestimmt, daher wurden für die schweren Nutzfahrzeuge (Lkw, LzSz und Busse außer Linienbusse) die bundesmittleren Flottenzusammensetzungen aus HBEFA3.1 für das Bezugsjahr 2009 verwendet. Bezüglich der Zusammensetzung der im ÖPNV eingesetzten Linienbusse wurden die aktuellen Angaben der Erfurter Verkehrsbetriebe verwendet. In Erfurt besteht ein großer Anteil der Busflotte (ca. 30%) aus Erdgasbussen. Zusätzlich wurde die Trendentwicklung bis 2015 unter Berücksichtigung der kontinuierlichen Erneuerung der Fahrzeugflotte prognostiziert. Berücksichtigt wurden dabei die aktuellen und zukünftig weiter verschärften Grenzwertstufen: Für die Pkw und lnfz ab dem Euro 5 und ab Euro 6 (Serienprüfung) Für die schweren Nutzfahrzeuge ab dem Euro V und ab dem Euro VI (Serienprüfung) Die ersten Fahrzeuge der neuen Euronormstufen werden jeweils schon einige Jahre früher bei den Neuzulassungen auftreten. Ab dem Einführungsdatum der neuen Euronormstufen werden dann von allen Neuzulassungen die neuen Grenzwerte eingehalten. In Bild 3.2 sind die Flottenzusammensetzungen für Pkw, lnfz und die schweren Nutzfahrzeuge (Lkw, LzSZ) und Busse auf Innerortsstraßen für 2009, 2012 Trend und 2015 Trend aufgeführt. Grundsätzlich zeigt sich bei allen Fahrzeuggruppen, dass sich die Flottenzusammensetzung weiter kontinuierlich verändern wird, hin zu Fahrzeugen, die die strengeren Abgasnormen (Euro 5, Euro 6) erfüllen. März

19 100% Flottenzusammensetzung auf Innerortsstraßen 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Trend Trend Tren dtren d Trend Trend Tren dtren d Trend Trend Tren dtren d Pkw lnfz Bus Krad LKw LzSz Ds E6/VI / Gas* Ds E5/V Ds E4/IV Ds E3/III Ds E2/II Ds E1/I Ds vor E1/I alternativ / Gas Otto E6 Otto E5 Otto E4 Otto E3 Otto E2 Otto E1 Otto vor E1 Bild 3.2: Entwicklung der Flottenzusammensetzung der PKW, lnfz, Lkw, LzSz und Busse für Erfurt Analyse 2009, Trend 2012 und 2015 (* bei Bus Gas und ab 2015 auch E VI) Verkehrssituation nach HBEFA3.1 Die Schichtemissionsfaktoren sind in HBEFA3.1 für unterschiedliche Fahr-/Straßen- und Verkehrszustände angegeben. Diese wurden in einem Schema von Verkehrssituationen kategorisiert. In HBEFA3.1 wurde im Vergleich zum HBEFA2.1 ein neues Verkehrssituationsschema verwendet. Dieses wurde vor allem aus Ergebnissen des ARTEMIS-Projektes abgeleitet und ist in der folgenden Tabelle aufgeführt. März

20 Tab. 3.2: Überblick Verkehrssituations-Schema aus HBEFA3.1 /HBEFA 2010/ 3 Level of Speed Limit Area Roadtype Service >130 rural 1 motorway national 4 levels X X X X X X X 2 trunk road / primary national 4 levels X X X X X X 3 distributor / secondary 4 levels X X X X X X 4 local / collector 4 levels X X X X 5 access residential 4 levels X X X urban 1a motorway national 4 levels X X X X X X 1b motorway city 4 levels X X X X X X 2a trunk road / primary national 4 levels X X X X X 2b trunk road / primary city 4 levels X X X X X 3 distributor / secondary 4 levels X X X X 4 local / collector 4 levels X X 5 access residential 4 levels X X X Verkehrs- Tempo-Limit (km/h) Gebiet Straßentyp zustand >130 ländlich 1 Autobahn 4 V'Zustände X X X X X X X geprägt 2 Fern-, Bundesstraße 4 V'Zustände X X X X X X 3 Hauptverkehrsstraße 4 V'Zustände X X X X X X 4 Sammelstraße 4 V'Zustände X X X X 5 Erschließungsstraße 4 V'Zustände X X X Agglo- 1a Autobahn 4 V'Zustände X X X X X X meration 1b Stadt-Autobahn 4 V'Zustände X X X X X X 2a Fern-, Bundesstraße 4 V'Zustände X X X X X 2b Städt. Magistrale /Ringstr. 4 V'Zustände X X X X X 3 Hauptverkehrsstraße 4 V'Zustände X X X X 4 Sammelstraße 4 V'Zustände X X 5 Erschließungsstraße 4 V'Zustände X X X Die Verkehrssituationen sind in diesem Schema nach folgenden Kategorien differenziert Area (Gebietstyp, ländlich und städtisch (Agglomeration)) Roadtype (Straßentyp) Level of Service (Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs (QSV)) Speedlimit (zulässige Höchstgeschwindigkeit) Für die Emissionsberechnung war es notwendig, jedem Streckenabschnitt eine Hauptverkehrssituation (Kombination aus Area, Roadtype und Speed Limit aus obiger Tabelle) zuzuordnen. Hierfür wurde ein Verfahren entwickelt und jedem Streckenabschnitt entsprechend eine Hauptverkehrssituation zugeordnet. 3 Es werden hier die englischen und die deutschen Begriffe aufgeführt. Die deutschen Übersetzungen werden aktuell nochmals von den Erstellern des HBEFA überarbeitet. März

21 Anzumerken ist, dass für ein Tempolimit <50 km/h für Hauptstraßen auch im neuen HBEFA3.1 noch keine Verkehrssituationen und Emissionsfaktoren vorhanden sind. Daher muss bei einem entsprechenden Tempolimit weiterhin die emissionsseitige Wirkung über zusätzliche Annahmen, die sich auf aktuelle Ergebnisse entsprechender Untersuchungen stützen, abgeschätzt werden. Neben der Hauptverkehrssituation ist der Störungsgrad im Verkehrsablauf (Level of Service) zur vollständigen Bestimmung der Verkehrssituation notwendig. Dieser wird über die Berechnung des Tagesgangs der Verkehrsstärken und des stündlichen Auslastungsgrades ermittelt Emissionsfaktoren NO X und PM10-Abgas Die Abgas-Emissionsfaktoren wurden für die Schadstoffe NO X und Partikel-Abgas unter Berücksichtigung der oben aufgeführten Annahmen zur Bestands- und Flottenzusammensetzung und der Schichtemissionsfaktoren aus HBEFA3.1 für die Fahrzeugarten Pkw, lnfz, Lkw, LzSz und Busse für die Bezugsjahre 2009, 2012 Trend und 2015 Trend ermittelt. In den nachfolgenden Bildern sind für Erfurt für ausgewählte Hauptverkehrssituationen die Abgas-Emissionsfaktoren für NO X und PAR-Abgas beispielhaft für das Bezugsjahr 2009 dargestellt. Diese spezifischen Emissionsfaktoren geben die emittierte Schadstoffmenge in g pro Fahrzeug und km an. Deutlich zu erkennen ist, dass die NO X -Emissionsfaktoren der schweren Nutzfahrzeuge (snfz) teilweise um den Faktor 10 höher sind als die der Pkw. Auch bei den PAR-Abgasemissionsfaktoren zeigt sich ein ähnliches Bild, wobei hier auch die Emissionsfaktoren der lnfz in einer ähnlichen Größenordnung liegen wie die der Lkw, und damit deutlich über den Pkw-PAR-Abgasemissionsfaktoren. Zu beachten ist, das vor allem bei den innerörtlichen Verkehrssituationen sinkende Geschwindigkeiten stets mit einem höheren Störungsgrad im Verkehrsablauf (Beschleunigungs-/Verzögerungsanteile etc.) verbunden sind. Emissionsfaktoren für Tempolimit T30 auf Hauptverkehrsstraßen innerorts sind in HBEFA3.1 noch nicht enthalten. Für die Prognosejahre 2012 Trend und 2015 Trend ergeben sich aufgrund der verbesserten Flottenzusammensetzung hin zu emissionsärmeren Fahrzeugen im Prinzip ähnliche Verhältnisse wie in Bild 3.3 und Bild 3.4 für 2009 dargestellt auf einem jeweils etwas geringeren Niveau. Es wird davon ausgegangen, dass die Partikel-Abgasemissionen vollständig aus Feinstaub (PM10) bestehen. März

22 NOx in g/(fz*km) Pkw_IO_ACC30 Pkw_IO_DIS50 Pkw_IO_TRC70 Pkw_FS_DIS80 Pkw_FS_TRU100 Pkw_FS_MW100 Pkw_FS_MW120 Pkw_FS_MW>130 IO_STOP+GO lnfz_io_acc30 lnfz_io_dis50 lnfz_io_trc70 lnfz_fs_dis80 lnfz_fs_tru100 lnfz_fs_mw100 lnfz_fs_mw120 lnfz_io_stop+go LKW_IO_ACC30 LKW_IO_DIS50 LKW_IO_TRC70 LKW_FS_DIS80 LKW_FS_TRU100 LKW_FS_MW100 LKW_IO_STOP+GO LzSz_IO_ACC30 LzSz_IO_DIS50 LzSz_IO_TRC70 LzSz_FS_DIS80 LzSz_FS_TRU100 LzSz_FS_MW100 LzSz_FS_MW120 LzSz_FS_MW>130 LzSz_IO_STOP+GO Bus_IO_ACC30 Bus_IO_DIS50 Bus_IO_TRC70 Bus_FS_DIS80 Bus_FS_TRU100 Bus_FS_MW100 Bus_FS_MW120 Bus_IO_STOP+GO Geschwindigkeit (km/h) Bild 3.3: NO X -Emissionsfaktoren für PKW, lnfz, Lkw, LzSz und Busse, Erfurt 2009 (sinkende Geschwindigkeiten innerorts stellen hier Verkehrssituationen mit einem steigenden Störungsgrad dar; Tempo 30 auf Hauptverkehrsstraßen kann hiermit nicht abgebildet werden) PAR in g/(fz*km) 0,4 0,3 0,2 Pkw_IO_ACC30 Pkw_IO_DIS50 Pkw_IO_TRC70 Pkw_FS_DIS80 Pkw_FS_TRU100 Pkw_FS_MW100 Pkw_FS_MW120 Pkw_FS_MW>130 IO_STOP+GO lnfz_io_acc30 lnfz_io_dis50 lnfz_io_trc70 lnfz_fs_dis80 lnfz_fs_tru100 lnfz_fs_mw100 lnfz_fs_mw120 lnfz_io_stop+go LKW_IO_ACC30 LKW_IO_DIS50 LKW_IO_TRC70 LKW_FS_DIS80 LKW_FS_TRU100 LKW_FS_MW100 LKW_IO_STOP+GO LzSz_IO_ACC30 LzSz_IO_DIS50 LzSz_IO_TRC70 LzSz_FS_DIS80 LzSz_FS_TRU100 LzSz_FS_MW100 LzSz_FS_MW120 LzSz_FS_MW>130 LzSz_IO_STOP+GO Bus_IO_ACC30 Bus_IO_DIS50 Bus_IO_TRC70 Bus_FS_DIS80 Bus_FS_TRU100 Bus_FS_MW100 Bus_FS_MW120 Bus_IO_STOP+GO 0,1 0,0 Bild 3.4: Geschwindigkeit (km/h) PM10-Abgas-Emissionsfaktoren für PKW, lnfz, Lkw, LzSz und Busse, Erfurt 2009 (sinkende Geschwindigkeiten innerorts stellen hier Verkehrssituationen mit einem steigenden Störungsgrad dar; Tempo 30 auf Hauptverkehrsstraßen kann hiermit nicht abgebildet werden) März

23 Auch für NO 2 sind in HBEFA3.1 Schichtemissionsfaktoren enthalten, die über Anteilswerte aus den NO X -Schichtemissionsfaktoren berechnet werden. Die Anteilswerte unterscheiden sich je nach Fahrzeuggruppe und Emissionskonzept (vgl. Tab. 3.3). Relevant im Hinblick auf die Entwicklung der NO 2 -Emissionen ist vor allem der Anstieg des NO 2 -Anteils seit Euro 2 bei den Diesel-Pkw, der erst ab Euro 5 wieder absinkt. Auch bei den schweren Nutzfahrzeugen haben die Fahrzeuge ab Euro IV, sofern sie nicht mit einem SCR- Abgasnachbehandlungssystem und ohne Partikelfilter ausgestattet sind, höhere NO 2 - Anteilswerte im NO X -Abgas. Tab. 3.3: NO 2 /NO X -Anteil im Abgas, differenziert nach Fahrzeuggruppen und Emissionskonzepte nach HBEFA3.1 /HBEFA 2010/ Konzept NO 2 / NO X Konzept NO 2 / NO X Pkw und lnfz schwere Nutzfahrzeuge Otto Euro 0 - Euro 6 5% Diesel Euro 0 - Euro III 7% Diesel Euro 0 und 1 8% Diesel Euro III DPF 30% Diesel Euro 2 11% Diesel Euro IV EGR 21% Diesel Euro2 (DPF) 30% Diesel Euro IV EGR DPF 25% Diesel Euro 3 35% Diesel Euro IV SCR 7% Diesel Euro3 (DPF) 30% Diesel euro IV SCR DPF 25% Diesel Euro 4 40% Diesel Euro V EGR 21% Diesel Euro4 (DPF) 50% Diesel Euro V EGR DPF 25% Diesel Euro 5 DPF 35% Diesel Euro V SCR 7% Diesel Euro 6 DPF 30% Diesel Euro V SCR DPF 25% Diesel Euro VI 28% Emissionsfaktoren PM10 durch Aufwirbelung und Abrieb Um die gesamten verkehrsbedingten PM10-Emissionen zu erfassen, müssen neben den Abgasemissionen die PM10-Emissionen infolge von Reifen-, Brems- und Kupplungsabrieb, Straßenabrieb und Aufwirbelung von Straßenstaub berücksichtigt werden. Hierfür wurden nach einer ersten Plausibilitätsprüfung die in /AVISO 2008/ verwendeten Emissionsfaktoren weiterhin genutzt, da noch keine umfassend aktualisierten Daten unter Berücksichtigung des HBEFA3.1 vorliegen. Es wurde dabei eine Übertragung auf die Verkehrssituationen in HBEFA3.1 berücksichtigt. In der nachfolgenden Tabelle sind die in diesem Sinne aktualisierten Emissionsfaktoren für PM10-Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb aufgeführt. März

24 Tab. 3.4: Emissionsfaktoren für PM10-Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb (zur Erläuterung der Hauptverkehrssituationen siehe Tab. 3.2) Innerortsstraßen Hauptverkehrssituation Störungsgrad (1 =freeflow, 2=heavy 3=saturated) PM10-Emissionsfaktor Aufwirbelung und Abrieb Pkw/lNfz mg/(fz*km) snfz TRC60-90, TRN70-110, DIS60-80, LOC TRC DIS LOC50, ACC Stop&Go für alle anderen Hauptverkehrssituationen auf Außerortsstraßen und Autobahnen Pkw / lnfz : 22 mg/(fz*km), snfz : 200 mg / (Fz*km) 3.2 Emissionen Analyse 2009 und Trend 2012 / 2015 Unter Verwendung der in Kap. 2 dargestellten Verkehrsdatenbasis und der in Kap. 3.1 beschriebenen NO X - und PM10-Emissionsfaktoren wurden die Emissionen pro Streckenabschnitt für das Analysejahr 2009 und die Trendprognose 2012 und 2015 berechnet. Die pro Tagesgruppe ermittelten stündlichen Emissionen wurden zu Jahreswerten aggregiert. In Bild 3.5 und Bild 3.6 sind die ermittelten NO X -Jahresemissionen und die PM10-Gesamt- Jahresemissionen für das Analysejahr 2009 dargestellt. Es zeigt sich bezüglich der höher belasteten Streckenabschnitte ein ähnliches Bild wie für die Verkehrsstärken. In Tab. 3.5 sind zusätzlich die Jahresfahrleistungen und Gesamtemissionen differenziert nach Fahrzeugarten für das Untersuchungsgebiet Erfurt für das Analysejahr 2009 und die Trendprognose 2012 und 2015 ausgewiesen. Im Analysejahr 2009 beträgt der Anteil der schweren Nutzfahrzeuge (Lkw, LzSz und Busse) an der Fahrleistung ca. 3%. Der Anteil der schweren Nutzfahrzeuge an den NO X -Emissionen März

25 liegt mit 35% deutlich darüber. Zu den PM10-Gesamtemissionen tragen die snfz mit 20% bei. Der Anteil der PM10-Emissionen Aufwirbelung und Abrieb an den PM10-Gesamtemissionen liegt bei 73%. Bis 2012 wird in der Trendentwicklung eine Reduktion der NO X -Emissionen von -9% und für die NO 2 -Abgasemissionen eine Zunahme von 3% prognostiziert. Die NO X -Emissionen geben die Summe der NO- und NO 2 -Emissionen (ausgewiesen als NO 2 ) an. Für die gesamten NO X - Emissionen werden aufgrund der Flottenentwicklung (neuere Fahrzeuge mit tendenziell sinkenden NO X -Abgasemissionen (vgl. Kap.3.1.2)) Minderungen prognostiziert, während die NO 2 -Emissionen von 2009 bis 2012 zunehmen. Der Grund hierfür liegt in den höheren NO 2 /NO X -Anteilswerten im Abgas der Diesel-Fahrzeuge für die neueren Euro-Normstufen (vgl. Tab. 3.3). Für 2015 werden auch für NO 2 im Vergleich zu 2012 sinkende Emissionen prognostiziert. Dies passt gut zu der allgemein erwarteten Entwicklung, dass die NO 2 - Emissionen des Straßenverkehrs erst nach 2010 abnehmen werden /LAI 2010/. Für die PM10-Abgasemissionen wird von 2009 auf 2012 ein Rückgang von -26% prognostiziert. Die PM10-Gesamtemissionen reduzieren sich aber nur um -7%, da die PM10- Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb keine Minderung erfahren werden, da keine Veränderung der Verkehrsbelastungen bis 2012 angenommen wurde. Bis 2015 werden noch etwas höhere Emissionsreduktionen im Vergleich zur Analyse 2009 prognostiziert, für NO X von -19% und für PM10-Gesamt von -14%. Die Ursache der Emissionsrückgänge ist vor allem bei der veränderten Fahrzeugflotte zu sehen, die sich zukünftig hin zu emissionsärmeren Fahrzeugen entwickeln wird (vgl. Kap 3.1.2). März

26 Tab. 3.5: Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Untersuchungsgebiet Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, Analysejahr 2009 und Trendprognose 2012 und 2015 Pkw lnfz Bus Krad Lkw LzSz Kfz JFL Analyse ,13 10,24 0,99 2,62 5,50 1,00 271,49 [Mio Kfzkm/a] Trend ,13 10,24 0,99 2,62 5,50 1,00 271,49 Trend ,13 10,24 0,99 2,62 5,50 1,00 271,49 Diff. % Trend 2012 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% Diff. % Trend 2015 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% NO X Analyse ,00 7,67 11,06 0,28 23,08 7,42 118,52 [t/a] Trend ,52 6,94 9,28 0,26 21,10 6,23 108,33 Trend ,24 6,18 7,30 0,24 16,19 4,35 95,50 Diff. % Trend 2012 zu ,5% -9,4% -16,1% -7,2% -8,6% -16,1% -8,6% Diff. % Trend 2015 zu ,3% -19,4% -34,0% -13,0% -29,9% -41,3% -19,4% NO2 Analyse ,54 2,24 0,68 0,01 1,79 0,60 20,86 [t/a] Trend ,35 2,12 0,74 0,01 1,75 0,55 21,52 Trend ,54 1,91 0,72 0,01 1,51 0,43 21,12 Diff. % Trend 2012 zu ,2% -5,2% 9,4% -7,2% -2,2% -8,4% 3,2% Diff. % Trend 2015 zu ,4% -14,5% 5,8% -13,0% -15,5% -28,3% 1,3% PM10 Abgas Analyse ,25 0,85 0,10 0,00 0,53 0,14 3,86 [t/a] Trend ,73 0,64 0,08 0,00 0,34 0,07 2,86 Trend ,26 0,31 0,06 0,00 0,22 0,05 1,91 Diff. % Trend 2012 zu ,2% -24,2% -21,5% - -35,8% -45,4% -25,9% Diff. % Trend 2015 zu ,8% -63,2% -41,4% - -57,8% -64,7% -50,7% AWAR * Analyse ,06 0,33 0,29 0,08 1,62 0,29 10,69 [t/a] Trend ,06 0,33 0,29 0,08 1,62 0,29 10,69 Trend ,06 0,33 0,29 0,08 1,62 0,29 10,69 Diff. % Trend 2012 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% Diff. % Trend 2015 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% PM10 Gesamt Analyse ,31 1,18 0,39 0,08 2,15 0,43 14,55 [t/a] Trend ,79 0,98 0,36 0,08 1,96 0,37 13,55 Trend ,33 0,64 0,35 0,08 1,85 0,34 12,59 Diff. % Trend 2012 zu ,1% -17,4% -5,5% 0,0% -8,8% -14,4% -6,9% Diff. % Trend 2015 zu ,6% -45,5% -10,5% 0,0% -14,2% -20,5% -13,5% * AWAR = Aufw irbelung und Abrieb März

27 Bild 3.5: NO X -Emissionen in kg/(km*a) für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse 2009 März

28 Bild 3.6: PM10-Gesamtemissionen in kg/(km*a) für das Untersuchungsgebiet Erfurt, Analyse 2009 März

29 Für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße (Einbahnstraße mit Steigung in Fahrtrichtung) sind die Emissionen in Tab. 3.6 nochmals separat aufgeführt. Die prognostizierten Emissionsreduktionen von 2009 auf 2012 und 2015 liegen für NO X bei -10% bzw. -18%. Die Reduktionen für die PM10-Gesamtemissionen liegen bei -8% und -15% für 2012 bzw im Vergleich zu Tab. 3.6: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke (DTV), NO X - und PM10-Emissionen für die Bergstraße, differenziert nach Fahrzeugarten, Analysejahr 2009 und Trendprognose 2012 und 2015 Pkw lnfz Bus Krad Lkw LzSz Kfz DTV Analyse [Kfz/24h] Trend Trend Diff. % Trend 2012 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% Diff. % Trend 2015 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% NO X Analyse ,9 157,8 97,0 4,3 458,8 125, ,9 [kg/(km*a)] Trend ,1 143,6 79,6 4,0 331,4 75, ,8 Trend ,9 129,3 60,2 3,8 226,6 48, ,5 Diff. % Trend 2012 zu ,1% -9,0% -17,9% -6,7% -27,8% -39,9% -10,3% Diff. % Trend 2015 zu ,5% -18,1% -37,9% -12,1% -50,6% -61,0% -17,9% NO 2 Analyse ,1 47,7 5,8 0,2 36,5 10,5 586,8 [kg/(km*a)] Trend ,7 45,9 6,6 0,2 30,2 7,8 609,4 Trend ,5 42,4 6,4 0,2 23,0 5,6 609,2 Diff. % Trend 2012 zu ,7% -3,6% 13,2% -6,7% -17,3% -26,0% 3,8% Diff. % Trend 2015 zu ,4% -11,0% 10,2% -12,1% -37,0% -46,6% 3,8% PM10 Abgas Analyse ,29 12,42 0,83 0,00 9,57 2,30 85,40 [kg/(km*a)] Trend ,76 9,28 0,64 0,00 6,46 1,34 63,48 Trend ,09 4,49 0,47 0,00 4,36 0,88 43,29 Diff. % Trend 2012 zu ,1% -25,3% -22,3% - -32,5% -41,6% -25,7% Diff. % Trend 2015 zu ,1% -63,8% -43,2% - -54,5% -61,6% -49,3% AWAR * Analyse ,93 4,42 1,92 1,69 22,51 3,32 198,78 [kg/(km*a)] Trend ,93 4,42 1,92 1,69 22,51 3,32 198,78 Trend ,93 4,42 1,92 1,69 22,51 3,32 198,78 Diff. % Trend 2012 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% Diff. % Trend 2015 zu ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% PM10 Gesamt Analyse ,21 16,84 2,74 1,69 32,07 5,62 284,18 [kg/(km*a)] Trend ,69 13,69 2,56 1,69 28,96 4,66 262,26 Trend ,02 8,91 2,39 1,69 26,86 4,21 242,07 Diff. % Trend 2012 zu ,5% -18,7% -6,7% 0,0% -9,7% -17,0% -7,7% Diff. % Trend 2015 zu ,1% -47,1% -13,0% 0,0% -16,2% -25,2% -14,8% * AWAR = Aufw irbelung und Abrieb März

30 4 Emissionsseitige Wirkung von Maßnahmen 4.1 Maßnahmenkatalog des LRP Erfurt Im LRP Erfurt /LRP ERFURT 2005/ und dem AP Erfurt /AP ERFURT 2005/ sind verschiedene Maßnahmen zur Reduzierung der PM10- und NO 2 -Belastungen im Untersuchungsgebiet, insbesondere an den Belastungsschwerpunkten Bergstraße und Heinrichstraße, aufgeführt. Ziel der Maßnahmen ist es, die Luftschadstoffbelastung an den Belastungsschwerpunkten zu reduzieren, aber auch den stadtbedingten Beitrag zu mindern. Eine Vielzahl der im LRP genannten verkehrsbezogenen Maßnahmen sind in Erfurt bereits im Vorfeld des LRP, z.b. im Rahmen der Umsetzung des Verkehrsentwicklungsplanes, realisiert bzw. eingeleitet worden. Im AP Erfurt, der auch im Jahr 2005 veröffentlicht wurde, sind Maßnahmen aufgeführt, für die ein dreistufiges Umsetzungskonzept angegeben wird, von kurzfristig umsetzbar bis langfristig umsetzbar aber Planung/Vorbereitung wird umgehend begonnen. Eine Doppelung von Maßnahmen im LRP und AP gab es nur dann, wenn diese Maßnahme im AP einer konkretisierenden Betrachtung unterzogen wurde. In der ersten Umsetzungsstufe (Stufe 1) des AP wurden die folgenden verkehrsbezogenen Maßnahmen realisiert: o o Geschwindigkeitsreduzierung auf 40 km/h in der Heinrichstraße (Klappschild) Schaltung der Pförtnerampel in der Bergstraße/Auenstraße 24 Stunden Zusätzlich sind seit dem Inkrafttreten des LRP die folgenden wesentlichen verkehrsbezogenen Maßnahmen, die im LRP aufgeführt sind und deren Wirksamkeit rechnerisch nachgewiesen worden war, realisiert worden: o o Fertigstellung des Ringschlusses der A 71 um Erfurt Verbesserung des Straßenbelags in der Bergstraße Im Entwurf zur 1. Fortschreibung der LRP Erfurt /AHNER 2010/ ist der Maßnahmenkatalog des LPR nochmals aufgeführt. Es ist jeweils pro Maßnahme neben der Beschreibung der Maßnahme, eine qualitative/quantitative Bewertung des Minderungspotentials und zusätzlich eine ausführliche Erläuterung zum Realisierungsstand enthalten. Zusätzlich enthalten sind in /AHNER 2010/ ausführliche Erläuterungen zur Wirkungsanalyse der an der Bergstraße durchgeführten Sanierung des Straßenbelags. Weiter sind im Rahmen der Sanierung des Gothaer Platzes im Gehwegbereich photokatalytisch aktive Pflastersteine verlegt worden. Auch hier liegt eine erste Wirkungsanalyse vor /ERFURT 2010b/, die das Potential dieser Pflastersteine zur Minderung der Stickoxidkonzentrationen belegt. März

31 Neben den oben aufgeführten Maßnahmen, deren Wirkung bereits rechnerisch nachgewiesen wurde, sind eine Vielzahl von Maßnahmen im LRP und AP Erfurt enthalten, deren Wirksamkeit noch nicht rechnerisch nachgewiesen wurde. Diese verkehrsbezogenen Maßnahmen können den folgenden Schwerpunkten zugeordnet werden: Modernisierung der Fahrzeugflotte Verkehrsvermeidung mit dem Ziel Reduzierung von Verkehrsbelastungen (z.b. durch Verlagerung auf den ÖPNV, Rad- und Fußgängerverkehr) Verkehrslenkung mit dem Ziel Verminderung von Verkehrsbelastungen (z.b. durch Lkw-Routenkonzepte, Güterverkehrs-Logistik, Parkleitsysteme) Verkehrsverflüssigung mit dem Ziel besonders emissionsintensive Fahrzustände zu vermeiden (z.b. immissionssensitive Ampelschaltung, Tempolimit (z.b. 30 km/h)) Die zentrale Frage für die Bewertung der Maßnahmen ist, wie groß die zu erwartenden emissions- und immissionsseitigen Wirkungen der einzelnen Maßnahmen-/bündel sein werden. Erste allgemeine Hinweise dazu zeigt die Auswertung der MARLIS-Datenbank /AVISO 2006, BAST 2010/, die über verkehrsbezogene Einzelmaßnahmen zur Reduzierung der Luftschadstoffbelastung an Straßen enthält. Demnach kann für den größten Teil der Maßnahmen nur mit einer geringen bis mittleren Wirkung gerechnet werden. Nach /RICHTER 2010/ sind für die große Mehrheit (ca. 70%) der Maßnahmen, die in MARLIS dokumentiert sind, nur geringe Wirkungen ausgewiesen. So zeigen auch die in Tab. 4.1 aufgeführten Maßnahmengruppen aus /BAST 2010/ bezüglich der immissionsseitigen Wirkungen ein ähnliches Bild: überwiegend nur geringe immissionsseitige Wirkungen. März

32 Tab. 4.1: Auswertung der BASt-Datenbank MARLIS /AVISO 2006/ für ausgewählte verkehrsbezogene Maßnahmen zur Reduktion der PM10- und NO 2 -Immissionen hinsichtlich Wirkungspotential 4 und Kosten 5 Maßnahme immissionsseitige Wirkung Kosten Ortsumgehung hohe Wirkung sehr hohe Kosten Lkw-Sperrung geringe bis hohe Wirkung geringe Kosten Umweltzone mittlere Wirkung geringe Kosten Verbesserung Straßenbelag geringe bis sehr hohe Wirkung hohe bis sehr hohe Kosten Modernisierung Busflotte geringe bis mittlere Wirkung geringe bis sehr hohe Kosten Verflüssigung Verkehrsablauf geringe bis mittlere Wirkung mittlere bis hohe Kosten Tempolimit geringe Wirkung geringe Kosten ÖPNV-Förderung geringe Wirkung geringe bis sehr hohe Kosten Parkleitsystem, Ausbau Parkmögl. geringe Wirkung geringe bis hohe Kosten Um konkrete Aussagen zur Wirksamkeit für ausgewählte Maßnahmen bzw. Maßnahmenbündel aus dem Maßnahmenkatalog des LRP Erfurt zu erhalten, wurden Berechnungen zur Ermittlung der emissions- und immissionsseitigen Wirkungen durchgeführt. Die Ergebnisse werden im nachfolgenden Kapitel erläutert. 4.2 Emissionsseitige Wirkung ausgewählter Maßnahmen/- bündel aus dem LRP Erfurt Maßnahmenbündel zur Reduktion MIV Jede Pkw-Fahrt, die nicht durchgeführt wird, reduziert auch die Luftschadstoffbelastung in Erfurt. Daher sind im Maßnahmenkatalog des LRP Erfurt auch eine Reihe von Maßnahmen enthalten, die die Stärkung des ÖPNV, Fuß- und Radverkehrs zum Ziel haben, wobei anzumerken ist, dass bereits heute der Anteil des ÖPNV in Erfurt vergleichsweise hoch ist. Wird als noch zu erzielende zusätzliche Gesamtwirkung dieser Maßnahmen eine Reduktion der Pkw-Fahrleistung im Stadtgebiet um einige wenige Prozentpunkte erreicht, so wäre dies als ein deutlicher Erfolg zu bewerten. Um die emissionsseitige Wirkung des Maßnahmenbündels Reduktion des MIV (motorisierten Individualverkehrs) zu berechnen, wurde im Sinne einer Maximalabschätzung angenommen, dass ausgehend von den Verkehrsbelastungen im Analysejahr 2009 eine Reduktion der Pkw-Fahrleistung um 5% erzielt werden kann. 4 1= Sehr hohe Wirkung (Belastungsreduktionen >10µg/m³); 2=Hohe Wirkung (Belastungsreduktionen >5µg/m³ bis 10µg/m³); 3= Mittlere Wirkung (Belastungsreduktionen >1 µg/m³ bis 5µg/m³); 4=Geringe Wirkung (Belastungsreduktionen bis 1µg/m³); 5= Keine feststellbare Wirkung 5 1=geringe Kosten (bis ~ ); 2=mittlere Kosten (bis ~ ); 3=höhere Kosten (> bis zu 1Mio ); 4=sehr hohe Kosten (>1Mio ) März

33 Die Emissionsberechnungen wurden für die Bezugsjahre 2009 und 2012, ansonsten analog zu den Berechnungen für das Basisjahr 2009 und die Trendprognose 2012, durchgeführt. Die emissionsseitigen Wirkungen sind für die beiden Jahre relativ ähnlich und liegen bei ca. - 4% für die NO X -Emissionen und bei knapp -5% für die PM10-Emissionen, bilanziert für das gesamte Untersuchungsgebiet. Die Ergebnisse für das Jahr 2012 sind in Tab. 4.2 für das Untersuchungsgebiet ausgewiesen. Betrachtet man nur den Belastungsschwerpunkt Bergstraße, liegen die Wirkungen in der gleichen Höhe. Tab. 4.2: Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Untersuchungsgebiet Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, Maßnahme Reduktion MIV um 5% für das Bezugsjahr 2012 Pkw lnfz Bus Krad Lkw LzSz Kfz JFL Trend ,13 10,24 0,99 2,62 5,50 1,00 271,49 [Mio Kfzkm/a] MIV-5% ,58 10,24 0,99 2,62 5,50 1,00 258,94 Diff. MIV-5% zu Trend ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% -4,6% NO X Trend ,52 6,94 9,28 0,26 21,10 6,23 108,33 [t/a] MIV-5% ,95 6,92 9,24 0,26 20,92 6,17 104,45 Diff. MIV-5% zu Trend ,5% -0,3% -0,5% 0,1% -0,9% -1,0% -3,6% NO2 Trend ,35 2,12 0,74 0,01 1,75 0,55 21,52 [t/a] MIV-5% ,43 2,11 0,74 0,01 1,73 0,54 20,57 Diff. MIV-5% zu Trend ,6% -0,4% -0,4% 0,1% -0,8% -0,9% -4,4% PM10 Abgas Trend ,73 0,64 0,08 0,00 0,34 0,07 2,86 [t/a] MIV-5% ,64 0,64 0,08 0,00 0,34 0,07 2,77 Diff. MIV-5% zu Trend ,3% -0,3% -0,4% - -0,9% -1,0% -3,4% AWAR * Trend ,06 0,33 0,29 0,08 1,62 0,29 10,69 [t/a] MIV-5% ,57 0,33 0,28 0,08 1,60 0,29 10,16 Diff. MIV-5% zu Trend ,1% -1,2% -1,2% -1,1% -1,2% -1,2% -4,9% PM10 Gesamt Trend ,79 0,98 0,36 0,08 1,96 0,37 13,55 [t/a] MIV-5% ,20 0,97 0,36 0,08 1,94 0,37 12,93 Diff. MIV-5% zu Trend ,0% -0,6% -1,1% -1,1% -1,2% -1,1% -4,6% * AWAR=Aufw irbelung und Abrieb Maßnahmen zur Verkehrsverflüssigung Für die Bergstraße gilt bereits ein Tempolimit von 30 km/h. Ebenso soll durch die Pförtnerampel an der Kreuzung Bergstraße/Auenstraße (die 24 h in Betrieb ist) der Verkehrsfluss in der Bergstraße im Hinblick auf eine gemäßigte gleichmäßige Fahrweise verbessert und Stausituationen in der Bergstraße (Einbahnstraße mit Steigung und LSA am oberen Ende) minimiert werden. März

34 Im Handbuch Emissionsfaktoren Straßenverkehr (HBEFA3.1) sind keine Emissionsfaktoren für die Situation T30 auf innerörtlichen Hauptverkehrsstraßen enthalten, sondern nur für Tempo30-Zonen mit Rechts-vor-Links-Regelung. Zur Berücksichtigung der Wirkung von T30 an der Bergstraße wurde ein Abschätzungsverfahren eingesetzt, das auf den Ergebnissen einer Literaturstudie und den dabei zusammengetragenen Daten abgeleitet aus Messergebnissen beruht. Eine ausführliche Übersicht dazu findet sich in /LANUV 2007/. Dort ist ein pragmatisches Verfahren abgeleitet worden, dass es erlaubt, die emissionsseitigen Wirkungen eines Tempolimits auf Innerortsstraßen abzuschätzen. Es wird gezeigt, dass die emissionsseitigen NO X - und PM10-Abgas- Reduktionen durch ein Tempolimit T30 im Bereich von 0% bis -10% liegen können (je nachdem wie stark das Niveau der mittleren Geschwindigkeit und die Gleichmäßigkeit der Fahrweise beeinflusst werden können). Für die PM10-Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb kann nach /BAST 2010/ bei Einführung eines Tempolimits T30 von einer Reduktion von 10% ausgegangen werden, wenn die entsprechenden Randbedingungen, die eine signifikante Geschwindigkeitsreduktion zulassen, gegeben sind. Aktuell werden mehrere Untersuchungen zum Einfluss von Tempo 30 auf die Abgasemissionen durchgeführt. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Wirkung positiv sein kann, aber dies sehr stark von den örtlichen Verhältnissen abhängt (Streckenlänge und Streckenführung, Störungseinflüsse wie Ampelanlagen, Kreisverkehre, etc.). Für die Bergstraße wurde das Tempolimit T30 bereits bei den Emissionsberechnungen für die Analyse 2009 und die Trendprognose berücksichtigt, da das Tempolimit an der Bergstraße schon existiert. Es wurde hierfür das oben angesprochene Abschätzungsverfahren verwendet. Die Wirkung des Tempolimits ist damit bereits in den für die Analyse 2009 und die Trendentwicklung bis 2015 ausgewiesenen Emissionen enthalten Maßnahmen zur Modernisierung der Fahrzeugtechnik Im Prinzip stellt die zügige Erneuerung der Fahrzeugflotte mit Fahrzeugen, die die aktuellen bzw. zukünftigen Abgasnormen einhalten, eine zentrale Rolle bei der nachhaltigen Minderung der Luftschadstoffbelastung dar. Für die Pkw werden die ersten Fahrzeuge nach der Euro 5 Norm bereits zugelassen, aber erst mit der Euro 6 Norm ist ein signifikanter Rückgang der NO X -Emissionen der Diesel-Pkw zu erwarten. Diese werden erst ab für die Serienprüfung verpflichtend. Auch für die schweren Nutzfahrzeuge wird erst ab Euro VI (ab ) ein signifikanter Rückgang der NO X -Emissionen erwartet. Der Zeitplan zur Einführung der strengeren Grenzwertstufen ist durch die EU-Gesetzgebung vorgegeben. Eine vorzeitige Einführung kann z.b. durch eine steuerliche Förderung unterstützt werden. Dies ist auf Bundesebene zu regeln. März

35 Für die Stadt Erfurt liegt in dem Handlungsfeld Modernisierung der Fahrzeugflotte der Focus auf der Vorbildfunktion im Hinblick auf den Einsatz besonders umweltfreundlicher Fahrzeuge z.b. in der Verwaltung oder dem ÖPNV. In Erfurt wird ein großer Teil des ÖPNV durch die Stadtbahn (Straßenbahn) abgedeckt. Dadurch entstehen keine lokalen Luftschadstoffemissionen. Der Rest wird durch Busse bedient, wobei ca. ein Drittel der im ÖPNV eingesetzten Busse Erdgasbusse (Euro III) sind. Ein weiteres Drittel stellen EURO II und Euro III Dieselbusse dar. Die übrigen Dieselbusse erfüllen bereits die Euro IV und einige auch schon die Euro V Norm, wobei diese Busse teils mit SCR- und teils mit CRT-Abgasnachbehandlungssystemen ausgerüstet sind. Nach den Emissionsfaktoren aus HBEFA3.1 stellen sowohl bezüglich der PM10- als auch bezüglich NO X -Emissionen Euro V Busse mit CRT-Technik für den Innerortsbereich aktuell die beste Lösung dar. Für Busse mit SCR-Technik werden im Vergleich zu Bussen ohne Abgasnachbehandlungssystem für innerörtliche Verkehrssituationen vergleichsweise hohe NO X - Emissionen in HBEFA3.1 angegeben. Grund hierfür ist, dass gerade im Innerortsbereich insbesondere bei Bussen durch die häufigen Halte die Abgastemperaturen so niedrig bleiben, dass das SCR-Abgasnachbehandlungssystem vollständig ineffektiv bleibt (vgl. auch /HAUSBERGER 2010/). Erst für die Euro VI-Busse wird insbesondere für die NO X -Emissionen nochmals eine deutliche Reduktion prognostiziert. In der aktuellen Version des HBEFA3.1 sind auch Emissionsfaktoren für Gasbusse enthalten, die aber nicht die Vorteile gegenüber Dieselfahrzeugen aufzeigen, wie sie z.b. vom LAI für moderne Gasbusse formuliert werden /LAI 2010/ und daher eher Gültigkeit für ältere Gasbusse haben. Nach /HAUSBERGER 2010b/ haben ein moderner Gasbus und ein Dieselbus Euro V mit Partikelfilter etwa das gleiche Emissionsniveau. Eine weitere Alternative stellen Hybrid-Busse dar, die es prinzipiell sogar ermöglichen, ausgewählte Strecken rein elektrisch zu befahren. Wobei hier zu beachten ist, dass zur Deckung des zusätzlichen Strombedarfs Strom aus regenerativen Energien herangezogen werden sollte. Aktuell gibt es zum Einsatz von Hybridbussen im ÖPNV Forschungsvorhaben des BMU und des BMVBS. Zur Formulierung der Maßnahme Modernisierung der Busflotte wurde angenommen, dass alle Busse den Euro V Standard mit Partikelfilter einhalten (dies kann mit Gas- oder Dieselbussen realisiert werden). Die Emissionsfaktoren für die Busse wurden unter Berücksichtigung dieser Annahme neu ermittelt und die Emissionsberechnungen für die Bezugsjahre 2009 und 2012 ansonsten analog zu den Berechnungen für das Basisjahr 2009 und die Trendprognose 2012 durchgeführt. März

36 Der Anteil der Busse an den NO X -Emissionen liegt im Trend 2012 bei 9%, an den PM10- Gesamtemissionen bei knapp 3%. Nur dieser Anteil der Gesamt-Emissionen ist durch die Maßnahme Modernisierung der Busflotte beeinflussbar. Die emissionsseitigen Wirkungen sind für die beiden Jahre relativ ähnlich und liegen bei -4% für die NO X -Emissionen und bei knapp -2% für die PM10-Abgasemissionen und -0,5% für die PM10-Geamtemissionen, bilanziert für das gesamte Untersuchungsgebiet. Die Ergebnisse für das Jahr 2012 sind in Tab. 4.2 für das Untersuchungsgebiet ausgewiesen. Für die Berechnungen wurde angenommen, dass alle Busse durch die Maßnahme mindestens EV einhalten. Eine entsprechende kurzfristige Erneuerung der Flotte wird nicht realistisch sein, aber dennoch kann durch gezielten Einsatz der emissionsgünstigen Fahrzeuge auf bestimmten Linien, die an hochbelasteten Straßenabschnitten vorbeiführen, zumindest dort eine entsprechende Emissionsminderung erzielt werden. Da auf der Bergstraße kein nennenswerter Busverkehr stattfindet, ist dies keine Maßnahme, die speziell auf diesen Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist, sondern eine Maßnahme mit Focus auf die Reduktion des städtischen Beitrags der Luftschadstoffbelastung. März

37 Tab. 4.3: Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Untersuchungsgebiet Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, Maßnahme Modernisierung der Bus-Flotte für das Bezugsjahr 2012 Pkw lnfz Bus Krad Lkw LzSz Kfz JFL Trend ,13 10,24 0,99 2,62 5,50 1,00 271,49 [Mio Kfzkm/a] Modernisierung der Bus- Flotte ,13 10,24 0,99 2,62 5,50 1,00 271,49 Diff. Busfl. zu Trend ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% NO X Trend ,52 6,94 9,28 0,26 21,10 6,23 108,33 [t/a] Modernisierung der Bus- Flotte ,52 6,94 4,80 0,26 21,10 6,23 103,85 Diff. Busfl. zu Trend ,0% 0,0% -48,3% 0,0% 0,0% 0,0% -4,1% NO2 Trend ,35 2,12 0,74 0,01 1,75 0,55 21,52 [t/a] Modernisierung der Bus- Flotte ,35 2,12 1,16 0,01 1,75 0,55 21,94 Diff. Busfl. zu Trend ,0% 0,0% 55,6% 0,0% 0,0% 0,0% 1,9% PM10 Abgas Trend ,73 0,64 0,08 0,00 0,34 0,07 2,86 [t/a] Modernisierung der Bus- Flotte ,73 0,64 0,01 0,00 0,34 0,07 2,80 Diff. Busfl. zu Trend ,0% 0,0% -88,4% - 0,0% 0,0% -2,4% AWAR * Trend ,06 0,33 0,29 0,08 1,62 0,29 10,69 [t/a] Modernisierung der Bus- Flotte ,06 0,33 0,29 0,08 1,62 0,29 10,69 Diff. Busfl. zu Trend ,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% PM10 Gesamt Trend ,79 0,98 0,36 0,08 1,96 0,37 13,55 [t/a] Modernisierung der Bus- Flotte ,79 0,98 0,30 0,08 1,96 0,37 13,48 Diff. Busfl. zu Trend ,0% 0,0% -18,7% 0,0% 0,0% 0,0% -0,5% * AWAR=Aufw irbelung und Abrieb Maßnahme Umweltzone Im Maßnahmenkatalog des LPR Erfurt ist bislang die Maßnahme Einrichtung einer Umweltzone, d.h. ein Einfahrtsverbot für Fahrzeuge ohne Zugangsberechtigung (d.h. Plakette nach Kennzeichnungsverordnung) in ein entsprechend gekennzeichnetes Gebiet, nicht enthalten. Um aber die Grenzwerte für PM10 und NO 2, die im Jahr 2009 am Belastungsschwerpunkt Bergstraße noch überschritten wurden, zukünftig einhalten zu können, wird aktuell auch über die Einrichtung einer Umweltzone in Erfurt als zusätzliche Maßnahme diskutiert. Daher wurden Berechnungen zur Abschätzung der Wirksamkeit einer Umweltzone in Erfurt durchgeführt. März

38 Kennzeichnungsverordnung Mit der vorliegenden Kennzeichnungsverordnung (10. Oktober 2006, am in Kraft getreten) kann in einem Gebiet (Umweltzone) eine Durchfahrtsbeschränkung für Kraftfahrzeuge, die die Anforderungen für bestimmte Schadstoffgruppen nicht erfüllen, umgesetzt werden. Im November 2007 wurde eine Änderung der Kennzeichnungsverordnung vom Bundeskabinett beschlossen. Dies betrifft zum Einen die Nachrüstung der Dieselfahrzeuge mit Partikelfiltern, die jetzt sowohl für Pkw als auch für Nutzfahrzeuge umfassend in der Straßenverkehrsordnung (StVZO Anlage XXVI und Anlage XXVII) geregelt ist. Zum Anderen wurden die Pkw mit Gkat nach US-Norm den Otto-Pkw Euro 1 hinsichtlich ihrer Eingruppierung in die Schadstoffgruppe 4 gleichgestellt. In der Kennzeichnungsverordnung ist die Einteilung der Fahrzeuge in vier Schadstoffgruppen (SG) und die Vergabe von drei verschiedenen Plaketten geregelt (vgl. Tab. 4.4). Demnach erhalten Diesel-Fahrzeuge mit der Schadstoffnorm Euro 1/I und schlechter und Otto-Fahrzeuge vor Euro 1 (Ausnahme Gkat nach US-Norm (Anlage XXIII)) keine Plakette. Für die übrigen Fahrzeuge werden bei Diesel-Fahrzeugen in Abhängigkeit der eingehaltenen Euro-Norm drei verschiedene Plaketten vergeben. Durch erfolgreiche Nachrüstung eines Partikelfilters können Autofahrer die Eingruppierung in eine bessere Schadstoffgruppe erreichen. Die Nachrüstung von Diesel-Pkw mit einem Partikelfilter wurde steuerlich gefördert (im Zeitraum vom bis ), während Besitzer von Diesel-Pkw ohne Partikelfilter ab April 2007 bis März 2011 einen Steueraufschlag erhielten. Gemäß der Entscheidung des Bundeskabinetts vom wird diese staatliche Förderung der Rußfilter-Nachrüstung für Diesel-Pkw um ein Jahr, d.h. bis Ende 2010, verlängert. Neu hinzugekommen ist, dass nun auch die leichten Nutzfahrzeuge mit einer zulässigen Gesamtmasse von bis zu 3,5 Tonnen gefördert werden. März

39 Tab. 4.4: Kennzeichnungsverordnung Stand 10. Okt mit Änderung Nov KennzeichnungsVO vom 10. Oktober 2006 mit Änderung Stand November 2007 Pkw /lnfz Diesel Euro 1 1) und davor snfz Diesel Euro I 1) und davor SG 1 3) SG 2 3) SG 3 3) SG 4 3) ohne Plakette rot mit Ziffer 2 gelb mit Ziffer 3 grün mit Ziffer 4 Diesel Euro 2 1) Diesel Euro II 1) Diesel Euro 3 1) Diesel Euro III 1) Diesel Euro 4 Diesel Euro IV, V, EEV 2) Otto vor Euro 1 (ohne Gkat Anlage XXIII 4) ) Otto ab Euro 1, Gkat Anlage XXIII 4), Elektro-, Brennstoffzellenfahrzeug 1) Die Ausrüstung mit einem Partikelminderungssystem entsprechend der StVZO kann zu einer Heraufsetzung der Schadstoffgruppe führen (Anlage XXVI für Pkw und Anlage XXVII für lnfz und snfz) 2) EEV = Enhanced Environmentally Friendly Vehicle 3) Schadstoffgruppe 4) Nachträglich wurden Fahrzeuge, die von der Anlage XXIII erfasst werden (Emissionsschlüsselnr. 01, 02), und Fahrzeuge, die durch die 52. Ausnahmeverordnung zur StVZO erfasst werden (Emissionsschlüsselnr. 77) den Euro1-Fzgen gleichgestellt. Um die emissionsseitige Wirkung einer Umweltzone zu ermitteln, werden die Emissionen für das Gebiet bzw. ausgewählte Straßenzüge in dem Gebiet der Umweltzone berechnet. Die mögliche Abgrenzung einer Umweltzone in Erfurt zeigt Bild 4.1. Die potentielle Wirkung auf die außerhalb dieses Gebiets liegenden Strecken kann im Rahmen dieser Maßnahmenabschätzung nicht erfasst werden. Hierzu müssten die durch die Sperrung entstehenden komplexen Verkehrsverlagerungen mit Hilfe eines Umlegungsmodells abgebildet werden. Erste Erfahrungen aus Berlin zeigen, dass es dort nach Einführung der Umweltzone nicht zu signifikanten Veränderungen der Verkehrsbelastungen auf den Strecken innerhalb oder außerhalb der Umweltzone gekommen ist /LUTZ 2010/. Auch von anderen Städten liegen keine entsprechenden Erkenntnisse aufgrund der bisherigen Erfahrungen mit den realisierten Umweltzonen vor. Daher wurde auch für die Berechnungen für Erfurt angenommen, dass sich die Verkehrsstärken bei Einrichtung einer Umweltzone nicht verändern werden. März

40 Bild 4.1: Mögliche Abgrenzung der Umweltzone in Erfurt nach /ERFURT 2010c/ März

41 Emissionen Umweltzone 2009, 2012 und 2015 Im Sinne einer Maximalabschätzung wurden die Berechnungen für die Einrichtung einer grünen Umweltzone durchgeführt, d.h. es dürfen nur noch Fahrzeuge mit einer grünen Plakette in das Gebiet einfahren. Dies wurde bei der Emissionsberechnung berücksichtigt, indem die Flottenzusammensetzung entsprechend modifiziert wurde. Es wurden die Fahrzeuge, die nicht in die Umweltzone einfahren dürfen, aus der Flotte entfernt und die verbleibenden Fahrzeuge wieder auf 100% normiert (d.h. die verbleibenden Flottenanteile wurden entsprechend ihrem Anteil an der Gesamtflotte umgeschichtet). So dürfen von den Diesel-Fahrzeugen nur noch solche, die mindestens die Euro 4 Norm einhalten, in das Umweltzonengebiet einfahren. Bei den Benzinern muss mindestens die Euro1 Norm eingehalten werden. Auf Basis der modifizierten Flottenzusammensetzungen wurden die Emissionsfaktoren analog zur Analyse 2009 bzw. der Trendbetrachtung 2012/2015 ermittelt (vgl. Kap 3.1.4). Nachfolgend sind die berechneten Emissionen für die Maßnahme Umweltzone für das Umweltzonengebiet und zusätzlich für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße für die drei Berechnungshorizonte aufgeführt. Die größte Wirkung zeigt die Einrichtung einer Umweltzone im Analysejahr 2009 mit Reduktionen von 14% NO X und 12% PM10-Gesamt, bilanziert für das Umweltzonengebiet innerhalb des Untersuchungsgebietes (vgl. Bild 2.1). Da sich zukünftig die Flottenzusammensetzung verbessert hin zu emissionsärmeren Fahrzeugen und die älteren, höher emittierenden Fahrzeuge kontinuierlich abnehmen werden, zeigt die Maßnahme Umweltzone in den Jahren 2012 und 2015 tendenziell eine abnehmende Wirksamkeit, da der Anteil der ausgesperrten Fahrzeuge kontinuierlich abnehmen wird. Für 2012 wird durch die Einführung der grünen Umweltzone eine Emissionsreduktion von -10% für NO X und 9% für PM10-Gesamt prognostiziert, für 2015 von -9% für NO X und -6% für PM10-Gesamt. Für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße werden für die Maßnahme grüne Umweltzone für das Jahr 2012 Reduktionen von -17% für NO X und -10% für PM10 ermittelt und für 2015 von -12% für NO X und -7% für PM10-Gesamt. März

42 Tab. 4.5: Jahresfahrleistung (JFL), NO X - und PM10-Emissionen für das Umweltzonengebiet innerhalb des Untersuchungsgebietes Erfurt, differenziert nach Fahrzeugarten, für die Maßnahme grüne Umweltzone2009, 2012 und 2015 im Vergleich zum Analysejahr 2009 und der Trendprognose 2012 und 2015 Pkw lnfz Bus Krad Lkw LzSz Kfz Fahrleistung * [ Mio Fzgkm / a] 197,38 7,88 0,85 2,12 4,17 0,75 213,15 NO X Analyse ,22 5,77 9,58 0,22 17,65 5,66 93,10 [t/a] Trend ,55 5,22 8,03 0,20 16,22 4,76 84,98 Trend ,84 4,64 6,31 0,19 12,47 3,33 74,77 Umweltzone grün ,74 4,54 9,61 0,22 15,69 4,58 80,37 Umweltzone grün ,40 4,53 7,58 0,20 15,09 4,41 76,20 Umweltzone grün ,83 4,31 5,78 0,19 11,12 3,05 68,28 Diff. % Uzgrün zu Ana ,6% -21,3% 0,3% 0,0% -11,1% -19,1% -13,7% Diff. % Uzgrün zu Trend ,2% -13,3% -5,7% 0,0% -6,9% -7,5% -10,3% Diff. % Uzgrün zu Trend ,4% -7,1% -8,5% 0,0% -10,8% -8,2% -8,7% NO 2 Analyse ,05 1,67 0,59 0,01 1,37 0,45 16,14 [t/a] Trend ,64 1,58 0,64 0,01 1,34 0,42 16,63 Trend ,75 1,42 0,62 0,01 1,16 0,33 16,28 Umweltzone grün ,61 1,48 0,55 0,01 1,45 0,43 13,52 Umweltzone grün ,89 1,45 0,64 0,01 1,37 0,41 14,75 Umweltzone grün ,56 1,30 0,62 0,01 1,13 0,31 14,93 Diff. % Uzgrün zu Ana ,3% -11,4% -6,9% 0,0% 6,2% -6,4% -16,2% Diff. % Uzgrün zu Trend ,9% -8,2% -0,9% 0,0% 2,0% -2,7% -11,3% Diff. % Uzgrün zu Trend ,3% -8,4% -1,1% 0,0% -2,5% -3,9% -8,3% PM10 Abgas Analyse ,77 0,66 0,08 0,00 0,41 0,10 3,02 [t/a] Trend ,36 0,50 0,07 0,00 0,26 0,06 2,24 Trend ,00 0,24 0,05 0,00 0,17 0,04 1,50 Umweltzone grün ,92 0,52 0,03 0,00 0,11 0,04 1,61 Umweltzone grün ,71 0,40 0,03 0,00 0,11 0,04 1,28 Umweltzone grün ,55 0,19 0,02 0,00 0,08 0,02 0,87 Diff. % Uzgrün zu Ana ,1% -21,4% -65,1% - -74,1% -64,6% -46,8% Diff. % Uzgrün zu Trend ,9% -20,1% -60,0% - -58,1% -36,2% -42,9% Diff. % Uzgrün zu Trend ,9% -21,2% -50,0% - -52,8% -31,7% -41,8% AWAR ** [t/a] 6,40 0,26 0,25 0,07 1,24 0,22 8,43 PM10 Gesamt Analyse ,17 0,92 0,33 0,07 1,65 0,33 11,46 [t/a] Trend ,76 0,76 0,31 0,07 1,50 0,28 10,68 Trend ,40 0,50 0,30 0,07 1,41 0,26 9,93 Umweltzone grün ,32 0,78 0,28 0,07 1,35 0,26 10,04 Umweltzone grün ,11 0,66 0,27 0,07 1,35 0,26 9,71 Umweltzone grün ,95 0,45 0,27 0,07 1,32 0,25 9,31 Diff. % Uzgrün zu Ana ,4% -15,4% -16,3% 0,0% -18,3% -20,5% -12,3% Diff. % Uzgrün zu Trend ,4% -13,3% -12,5% 0,0% -10,1% -7,3% -9,0% Diff. % Uzgrün zu Trend ,1% -10,3% -8,2% 0,0% -6,4% -4,5% -6,3% * Konstant für alle Berechnungsfälle ** AWAR = Aufw irbelung und Abrieb, konstant für alle Berechnungsfälle März

43 Tab. 4.6: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke (DTV), NO X - und PM10-Emissionen für die Bergstraße, differenziert nach Fahrzeugarten, für die Maßnahme grüne Umweltzone2009, 2012 und 2015 im Vergleich zum Analysejahr 2009 und der Trendprognose 2012 und 2015 Pkw lnfz Bus Krad Lkw LzSz Kfz DTV * [ Kfz/24h ] NO X Analyse ,9 157,8 97,0 4,3 458,8 125, ,9 [kg/(km*a)] Trend ,1 143,6 79,6 4,0 331,4 75, ,8 Trend ,9 129,3 60,2 3,8 226,6 48, ,5 Umweltzone grün ,5 123,6 92,0 4,3 228,4 59, ,0 Umweltzone grün ,2 124,6 71,4 4,0 202,9 54, ,3 Umweltzone grün ,5 120,3 52,7 3,8 145,8 37, ,2 Diff. % Uzgrün zu Ana ,3% -21,6% -5,2% 0,0% -50,2% -52,6% -24,8% Diff. % Uzgrün zu Trend ,6% -13,2% -10,3% 0,0% -38,8% -27,9% -17,2% Diff. % Uzgrün zu Trend ,0% -6,9% -12,4% 0,0% -35,7% -23,9% -11,8% NO 2 Analyse ,09 47,67 5,80 0,22 36,55 10,51 586,84 [kg/(km*a)] Trend ,69 45,94 6,57 0,20 30,23 7,78 609,41 Trend ,55 42,41 6,40 0,19 23,02 5,62 609,18 Umweltzone grün ,69 43,82 4,96 0,22 28,00 7,32 470,01 Umweltzone grün ,11 43,26 6,30 0,20 24,87 6,72 528,47 Umweltzone grün ,25 39,59 6,24 0,19 19,00 4,96 553,22 Diff. % Uzgrün zu Ana ,7% -8,1% -14,6% 0,0% -23,4% -30,3% -19,9% Diff. % Uzgrün zu Trend ,8% -5,8% -4,0% 0,0% -17,7% -13,6% -13,3% Diff. % Uzgrün zu Trend ,1% -6,6% -2,5% 0,0% -17,5% -11,7% -9,2% PM10 Abgas Analyse ,29 12,42 0,83 0,00 9,57 2,30 85,40 [kg/(km*a)] Trend ,76 9,28 0,64 0,00 6,46 1,34 63,48 Trend ,09 4,49 0,47 0,00 4,36 0,88 43,29 Umweltzone grün ,75 9,22 0,30 0,00 3,16 0,94 47,37 Umweltzone grün ,41 7,08 0,27 0,00 3,28 0,93 36,97 Umweltzone grün ,10 3,38 0,25 0,00 2,44 0,64 25,81 Diff. % Uzgrün zu Ana ,0% -25,8% -64,3% - -67,0% -58,9% -44,5% Diff. % Uzgrün zu Trend ,5% -23,6% -58,6% - -49,1% -30,7% -41,8% Diff. % Uzgrün zu Trend ,3% -24,7% -47,2% - -44,1% -27,2% -40,4% AWAR ** [kg/(km*a)] 164,93 4,42 1,92 1,69 22,51 3,32 198,78 PM10 Gesamt Analyse ,21 16,84 2,74 1,69 32,07 5,62 284,18 [kg/(km*a)] Trend ,69 13,69 2,56 1,69 28,96 4,66 262,26 Trend ,02 8,91 2,39 1,69 26,86 4,21 242,07 Umweltzone grün ,68 13,63 2,21 1,69 25,67 4,27 246,15 Umweltzone grün ,33 11,50 2,18 1,69 25,79 4,25 235,75 Umweltzone grün ,03 7,80 2,17 1,69 24,94 3,97 224,59 Diff. % Uzgrün zu Ana ,8% -19,0% -19,4% 0,0% -20,0% -24,0% -13,4% Diff. % Uzgrün zu Trend ,7% -16,0% -14,7% 0,0% -11,0% -8,8% -10,1% Diff. % Uzgrün zu Trend ,1% -12,5% -9,3% 0,0% -7,2% -5,7% -7,2% * konstant für alle Berechnungsfälle ** AWAR = Aufw irbelung und Abrieb, konstant für alle Berechnungsfälle März

44 4.3 Zusammenfassung emissionsseitige Maßnahmenwirkungen Betrachtungsbereich Verkehr Zusammenfassend sind in Bild 4.2 die quantitativ ermittelten emissionsseitigen Maßnahmenwirkungen, bilanziert für den Betrachtungsbereich Verkehr (bzw. für das Umweltzonengebiet), für das Bezugsjahr 2012 dargestellt. Für das Maßnahmenbündel Reduktion MIV -5% ergeben sich demnach Reduktionen der NO X - und PM10-Emissionen um -4% bis -5%. Durch die Modernisierung der ÖPNV-Busflotte können Emissionsminderungen von -4% bei NO X und ca. -1% beim PM10 erzielt werden. Bei Einführung einer grünen Umweltzone können die größten Emissionsreduktionen im Vergleich zu den zwei anderen Maßnahmen erreicht werden mit -10% für NO X und -9% für PM10. 5,0% DTV NOX NO2 PM10 Abgas PM10 AWAR PM10 gesamt 0,0% -5,0% -10,0% -15,0% -20,0% -25,0% -30,0% -35,0% -40,0% -45,0% -50,0% Reduktion MIV-5% 2012 Modernisierung Busflotte 2012 Umweltzone 2012* * Wirkung innerhalb Umweltzonengebiet Bild 4.2: Emissionsseitige Maßnahmenwirkungen im Betrachtungsbereich Verkehr der Maßnahmen Reduktion MIV, Modernisierung Busflotte im ÖPNV, grüne Umweltzone, Bezugsjahr Belastungsschwerpunkt Bergstraße Für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße gelten im Prinzip die gleichen Aussagen wie oben für den gesamten Betrachtungsbereich Verkehr formuliert. Teilweise fallen die Emissionsreduktionen der Maßnahme grüne Umweltzone (insbesondere für NO X ) etwas März

45 höher aus, da die Bergstraße eine Steigungsstrecke darstellt und die Flottenveränderungen etwas höhere Reduktionen der spezifischen Emissionsfaktoren bei Steigungen bewirken als bei ebenen Strecken. 5,0% DTV NOX NO2 PM10 Abgas PM10 AWAR PM10 gesamt 0,0% -5,0% -10,0% -15,0% -20,0% -25,0% -30,0% -35,0% -40,0% Reduktion MIV-5% 2012 Modernisierung Busflotte 2012 Umweltzone ,0% Bild 4.3: Emissionsseitige Maßnahmenwirkungen am Belastungsschwerpunkt Bergstraße der Maßnahmen Reduktion MIV, Modernisierung Busflotte im ÖPNV, grüne Umweltzone, Bezugsjahr 2012 März

46 5 Grundlagen der Immissionsberechnungen 5.1 Methodik Aus den Untersuchungen in /AVISO 2008/ liegen streckenabschnittsbezogen Immissionsbelastungen für die Jahre 2007 und 2010 vor. Diese basieren auf Berechnungen, die im Rahmen der Erstellung des LRP Erfurt mit einem Screeningmodell durchgeführt wurden (für die Bergstraße mit einem komplexeren Modell). Die Datengrundlagen hierzu und die Ergebnisse sind ausführlich in dem entsprechenden Fachbericht zum LRP Erfurt /LOHMEYER 2004/ erläutert. Diese Daten bilden den Ausgangspunkt für die Abschätzung der immissionsseitigen Veränderungen auf das aktuelle Analysejahr Um eine Abschätzung der immissionsseitigen Wirkungen der veränderten Verkehrs- und Emissionsbelastungen zu ermitteln, wurde in Anlehnung an /LUA 2005/ folgendes Verfahren angewandt: - Aus /AVISO 2008/ ist pro Streckenabschnitt die Immissionsgesamtbelastung für die Jahre 2007 und 2010 bekannt. Die Differenz der Immissionsgesamtbelastung und der Hintergrundbelastung stellt die Immissionszusatzbelastung dar, die durch die Verkehrsbelastung im betrachteten Streckenabschnitt verursacht wird. - Für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße liegen zusätzlich die gemessenen jahresmittleren Konzentrationen 2009 für NO 2 und PM10 vor. - Im Rahmen des Verfahrens zur Abschätzung der immissionsseitigen Änderungen wird davon ausgegangen, dass sich die emissionsseitigen Änderungen direkt in der verkehrsbedingten Immissions-Zusatzbelastung wiederfinden (d.h. es wird vereinfacht ein linearer Zusammenhang zwischen Emission des Streckenabschnitts und Immissionszusatzbelastung unterstellt) /LUA 2005, AVISO 2008/. - Diese Annahme hat nur für solche Streckenabschnitte Gültigkeit, bei denen die Zusatzbelastung überwiegend durch die in der Straße selbst emittierten Schadstoffe verursacht wird. Treten dagegen komplexere Situationen auf (wie z. B. Platzsituationen), bei denen die Zusatzbelastungen durch die Emissionen verschiedener Straßenabschnitte beeinflusst werden, kann eine Abschätzung nach diesem Verfahren nicht durchgeführt werden. Auch ist für solche Situationen der Einsatz eines Screeningmodells grundsätzlich nicht geeignet. - Die von den Fahrzeugen emittierten NO X -Emissionen setzen sich aus den Komponenten NO und NO 2 zusammen. In der Vergangenheit wurden die NO 2 -Immissionen üblicherweise aus den NO X -Emissionen und daraus berechneten NO X -Immissionen (als inerter Schadstoff behandelt) abgeleitet, unter Berücksichtigung eines typischen Umwandlungsgrades, der aus Messungen aus den zurückliegenden Jahren abgeleitet worden war (Romberg-Ansatz /ROMBERG 1996/). In /AVISO 2008/ wurde gezeigt, dass die Anwen- März

47 dung des Romberg-Ansatzes für Erfurt noch zulässig ist, trotz des in den letzten Jahren stetig angestiegenen NO 2 /NO X -Verhältnisses der Abgasemissionen. Dieser Ansatz wurde zunächst, analog zu /AVISO 2008/, auch hier für 2009, 2012 und 2015 verwendet. Zusätzlich wurde ein vereinfachtes NO/NO 2 -Konversionmodell /AVISO 2005, DÜRING 2010/ eingesetzt, um die NO 2 -Immissionen aus den berechneten NO X -Immissionen zu ermitteln und die weitere Anwendbarkeit des Romberg-Ansatzes zu überprüfen. In dieses Modell gehen neben den NO X -Immissionen zusätzlich noch das Verhältnis der NO 2 /NO X - Emissionen und die Ozon-Belastung ein, um das sich ändernde NO 2 /NO X -Verhältnis der Abgasemissionen und dessen Wirkung auf die quellnahen NO 2 -Konzentrationen explizit zu berücksichtigen. - Die gewählte Vorgehensweise zur Abschätzung der immissionsseitigen Änderungen gewährleistet die Vergleichbarkeit der ermittelten Immissionen mit den Ergebnissen aus /AVISO 2008/, da sich keine modellbedingten Veränderungen ergeben und auch die gleichen meteorologischen Randbedingungen (langjähriges Mittel, vgl. Bild 5.1) berücksichtigt werden. Bild 5.1: Langjährige Windrichtungs- und Windgeschwindigkeitsverteilung für Erfurt /LOHMEYER 2004/ März

48 5.2 Hintergrundbelastung Die Hintergrundbelastung setzt sich zusammen aus dem regionalen Hintergrundbeitrag und dem stadtbedingten Beitrag. Typischerweise werden zur Bestimmung der Hintergrundbelastung Messungen von städtischen Hintergrundstationen herangezogen. Die städtische Messstation in Erfurt (Krämpferstraße) weist aufgrund ihrer Lage eine nicht zu vernachlässigende Beeinflussung durch relativ nahe gelegene, stark befahrene Straßen auf. Dies wirkt sich insbesondere auf die NO 2 -Immissionen aus, da diese deutlich stärker durch lokale Emissionen beeinflusst sind als die PM10-Immissionen. Daher wurden die an der Station Krämpferstraße gemessenen Konzentrationen nicht direkt zur Ableitung der Hintergrundbelastung herangezogen, sondern es wurden die Daten für alle städtischen Hintergrundstationen in Thüringen berücksichtigt (vgl. Tab. 5.1) Tab. 5.1: Entwicklung der jahresmittleren PM10 und NO 2 -Konzentrationen an den städtischen Hintergrundstationen in Thüringen 2003 bis 2010 PM10 Jahresmittelwert in µg/m³, städtische Hintergrundstationen Thüringen Mittelwert Erfurt Krämpferstr ,3 Mittelwert aller städtischer Hintergrundstationen Thüringen 27,3 21,6 23,8 25,3 21,1 20,8 23,1 23,4 23,3 NO 2 Jahresmittelwert in µg/m³, städtische Hintergrundstationen Thüringen Mittelwert Erfurt Krämpferstr ,8 Mittelwert aller städtischer Hintergrundstationen Thüringen Mittelwert ,0 19,2 20,0 21,5 17,9 18,4 19,9 20,9 20,1 Für die Hintergrundbelastung wurde in Abstimmung mit der TLUG für das Jahre 2009 für PM10 25 µg/m³ und für NO 2 20 µg/m³ zugrundegelegt. Insbesondere für PM10 stellt dies aus heutiger Sicht (Anfang 2011) eine konservative Annahme dar. Grund hierfür war die Tatsache, dass zum Zeitpunkt der Projektvergabe im Frühjahr 2010 die bis dahin vorliegenden PM10-Messungen für 2010 eine entsprechend hohe jahresmittlere Immissionsbelastung erwarten ließen. Ende 2010 konnte festgestellt werden, dass die erwartete hohe PM10-Hintergrundbelastung sich aufgrund der weiteren Entwicklung in 2010 so nicht bestätigt hatte. Daher wurde im Nachgang für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße eine zusätzliche Betrachtung der Maßnahmenwirksamkeit mit Berücksichtigung einer Hintergrundbelastung von 23 µg/m³ durchgeführt. Für die Prognosejahre 2012 und 2015 wurde im Sinne einer konservativen Betrachtung von einer Stagnation der PM10- und NO 2 -Hintergrundbelastung ausgegangen. März

49 Für PM10 wurde damit berücksichtigt, dass insbesondere für den regionalen Hintergrundbeitrag in den nächsten Jahren keine signifikanten Änderungen erwartet werden. Deutliche Reduktionen werden erst längerfristig erwartet. Für den städtischen Beitrag (ca. 1/3 der Hintergrundbelastung) wird tendenziell ein leichter Rückgang erwartet, aufgrund der weiteren Umsetzung von Maßnahmen aus dem LRP. Aber insgesamt wurde in Abstimmung mit dem Auftraggeber im Sinne einer konservativen Betrachtung von einer Stagnation bis 2015 ausgegangen. 5.3 Beurteilungsgrundlagen In der 22. BImSchV bzw. 39. BImSchV sind u. a. für PM10 und NO 2 Grenzwerte enthalten, die seit dem bzw einzuhalten sind (vgl. Tab. 5.2). Tab. 5.2: Lufthygienische Grenzwerte aus der 39. BImSchV für die verkehrsrelevanten Luftschadstoffe PM10 und NO 2 Luftschadstoff Immissionswert statistische Definition einzuhalten ab Partikel (PM10) 40 µg/m³ Grenzwert (Jahresmittel) gültig ab µg/m³ Grenzwert (24-Stundenmittel) gültig ab µg/m³ dürfen bis zu 35-mal im Kalenderjahr überschritten werden NO 2 40 µg/m³ Grenzwert (Jahresmittel) gültig ab µg/m³ Grenzwert (Stundenmittel) gültig ab µg/m³ dürfen bis zu 18-mal im Kalenderjaht überschritten werden Die 39. BImSchV gibt neben den Grenzwerten für die Jahresmittelwerte von NO 2 und PM10 auch einen Grenzwert für den Kurzzeitwert (1-Stundenwert) von NO 2 an, der nicht öfter als 18-mal im Kalenderjahr überschritten werden darf (entspricht einem 99,8%-Wert) sowie einen Grenzwert für den Tagesmittelwert von PM10, der nicht öfter als 35-mal im Kalenderjahr überschritten werden darf (entspricht einem 90,4%-Wert). Da die Bestimmung dieser Kurzzeitwerte mit Modellrechnungen sehr aufwendig und schwierig ist, werden i. d. R. Aussagen zu diesen Werten mit Hilfe von statistischen Verfahren aus anderen Kenngrößen abgeleitet. So wird der 90,4%-Wert für PM10 auf der Basis des Jahresmittelwertes abgeschätzt. Die Auswertung umfangreicher Messungen von kontinuierlich betriebenen Dauermessstellen zeigt einen nahezu linearen Zusammenhang zwischen dem 90,4%-Wert der Tagesmittelwerte und dem Jahresmittelwert. Legt man die Ergebnisse dieser Studien zugrunde, dann ist bezogen auf den Grenzwert für den Tagesmittelwert von 50 µg/m³ (der nicht mehr März

50 als 35-mal im Jahr überschritten werden darf) bei einem Jahresmittelwert von bis zu 30 µg/m³ mit hoher Wahrscheinlichkeit mit einer Unterschreitung und bei einem Jahresmittelwert >30 µg/m³ mit hoher Wahrscheinlichkeit mit einer Überschreitung zu rechnen. Entsprechend wurde bereits in /LOHMEYER 2004/ für PM10 der Äquivalentwert zur Beurteilung des 24h- Grenzwertes auf 30 µg/m³ festgelegt. Analog dazu wurde auch der Zusammenhang zwischen Jahresmittelwert und Anzahl der PM10-Überschreitungstage untersucht. In /UBA 2007/ wird ein analytischen Ansatz angegeben, um die Anzahl der Überschreitungstage ausgehend vom PM10-Jahresmittelwert abzuschätzen. Bezüglich des NO 2 -Kurzzeitwertes ist festzustellen, dass die Messungen in der Vergangenheit in Thüringen keine Überschreitungen des 99,8%-Grenzwertes (inkl. Toleranzmarge) für NO 2 ergeben haben. Die maximal zulässigen 18 Überschreitungen des Kurzzeitwertes können offensichtlich selbst an verkehrsreichen Straßen mit hoher Emissionsbelastung bereits heute eingehalten werden. Aus diesem Grund wird im Rahmen dieser Untersuchung auf die Abschätzung des 99,8%-Wertes für NO 2 verzichtet. März

51 6 Trendentwicklung der NO 2 - und PM10-Immissionen 2009 bis Betrachtungsbereich Verkehr Die Ergebnisse der mit den in Kap. 5 erläuterten Berechnungsverfahren und Grundlagedaten ermittelten Immissionsbelastungen sind in den folgenden Bildern für die Schadstoffe PM10 und NO 2 für das Analysejahr 2009 dargestellt. Es zeigen sich sowohl für PM10 als auch für NO 2 eine Reihe von Streckenabschnitte im Untersuchungsgebiet Erfurt, für die die Immissionskonzentrationen über dem entsprechenden Grenzwert liegen. Bei den Berechnungen war, entsprechend der Erläuterungen in Kap. 5.2, für PM10 eine Hintergrundbelastung von 25 µg/m³ und für NO 2 von 20 µg/m³ angesetzt worden. Für PM10 ist zwar der Grenzwert für das Jahresmittel (40 µg/m³) an keinem Streckenabschnitt überschritten, aber der Äquivalentwert für die Überschreitung des Tagesmittelwertes (30 µg/m³) an mehreren Abschnitten. Auch für NO 2 wurde für einige Streckenabschnitte eine Überschreitung des Jahresmittelwertes ermittelt (40 µg/m³). Die Überschreitungen der Grenzwerte wurden für Abschnitte der folgenden Straßen ermittelt: - Bergstraße - Straße des Friedens - Schillerstraße - Walkmühlstraße - Juri-Gagarin-Ring - Johannesstraße - Löberstaße - Clara-Zetkin-Straße Die höchsten Konzentrationen wurden jeweils für einen Abschnitt der Walkmühlstraße ermittelt 6. Bis 2012 wird tendenziell eine Entlastung prognostiziert, aber auch dann ergeben sich weiterhin für einige Streckenabschnitte kritische Belastungen, die über den entsprechenden Grenzwerten liegen. Ebenso werden auch für 2015 trotz weiterer Reduktionen der verkehrsbedingten Emissionen für einige Streckenabschnitte noch Überschreitungen der Grenzwerte prognostiziert. 6 Dieser Abschnitt der Walkmühlstraße ist knapp 100m lang und wurde im Rahmen des Screening als eine geschlossene Straßenschlucht charakterisiert. Für diesen Abschnitt ergeben sich deutlich höhere Konzentrationen als für die Nachbarabschnitte der Walkmühlstraße, die eine ähnliche Verkehrsbelastung und Verkehrsemissionen aufweisen. Da in der Realität an einer Straßenseite des Abschnittes eine Baulücke vorhanden ist, wird die prognostizierte Belastung für diesen Abschnitt mit hoher Wahrscheinlichkeit stark konservativ abgeschätzt sein. März

52 In Tab. 6.1 und Tab. 6.2 sind die für 2009, 2012 Trend und 2015 Trend ermittelten Immissionsbelastungen aufgeführt. Es sind alle Streckenabschnitte aufgelistet, für die in einer der Berechnungen jahresmittlere Konzentrationen von PM10 >=30 µg/m³ und für NO 2 >=40 µg/m³ ermittelt wurden. Bezogen auf die jahresmittleren Konzentrationen für 2009 werden bis 2012 (Trend) für PM10 relativ geringe Minderungen im Bereich von -0,2 µg/m³ bis -0,7 µg/m³ und bis 2015 (Trend) im Bereich von -0,4 µg/m³ bis -1,3 µg/m³ prognostiziert. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei alle Berechnungen eine konstante Hintergrundbelastung angenommen worden war. Auch für NO 2 werden, bezogen auf die jahresmittleren Konzentrationen 2009, bis 2012 Reduktionen prognostiziert, die im Bereich von -1,3 µg/m³ bis -1,7 µg/m³ liegen, bis 2015 im Bereich von -3,0 µg/m³ bis -4,6 µg/m³: März

53 Bild 6.1: NO 2 -Immissionssituation an Belastungsschwerpunkten im Untersuchungsgebiet Erfurt, Jahresmittelwert in µg/m³, Analyse 2009 März

54 Bild 6.2: PM10-Immissionssituation an Belastungsschwerpunkten im Untersuchungsgebiet Erfurt, Jahresmittelwert in µg/m³, Analyse 2009 März

55 Tab. 6.1 PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für 2009, 2012 und 2015 Trend Kennnr. Straße Jahresmittel PM10 in µg/m³ (JM) Bergstraße ,5-0,9 31 Bergstraße ,5-0,9 40 Moritzwall ,2-0,4 180 Str. d. Friedens ,4-0,8 256 Schillerstraße ,3-0,6 281 Walkmühlstraße ,4-0,8 282 Walkmühlstraße ,7-1,3 283 Walkmühlstraße ,3-0,5 285 Juri-Gagarin-Ring ,4-0,8 296 Juri-Gagarin-Ring ,3-0,7 298 Juri-Gagarin-Ring ,5-0,9 300 Juri-Gagarin-Ring ,4-0,8 319 Johannesstraße ,3-0,6 354 Löberstraße ,3-0,6 390 Clara-Zetkin-Straße ,3-0,7 414 Leipzigstraße ,3-0,5 Tab. 6.2 NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für 2009 und 2012 und 2015 Trend Kennnr. Straße Jahresmittel NO 2 in µg/m³ (JM) Bergstraße ,7-3,0 31 Bergstraße ,7-3,0 281 Walkmühlstraße ,3-3,5 282 Walkmühlstraße ,7-4,6 298 Juri-Gagarin-Ring ,6-3,7 300 Juri-Gagarin-Ring ,3-3,2 März

56 6.2 Belastungsschwerpunkt Bergstraße Analyse 2009 und Trend 2012/2015 In Tab. 6.3 sind die für 2009, 2012 Trend und 2015 Trend ermittelten Immissionsbelastungen für die Bergstraße nochmals aufgeführt. Für PM10 wird für 2009 und 2012 Trend ein Jahresmittelwert von 31 µg/m³ prognostiziert, für 2015 von 30 µg/m³, d.h. gerade noch im Bereich des Äquivalentwertes von 30 µg/m³. Die prognostizierte Reduktion von 2009 bis 2015 liegt bei knapp 1 µg/m³. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Hintergrundbelastung bei diesen Berechnungen konstant mit 25 µg/m³ angenommen worden war. Insgesamt liegt der Anteil der lokalen Zusatzbelastung an der PM10-Gesamtbelastung bei ca. 20%. Für NO 2 liegen die berechneten Jahresmittelwerte in 2009 bei 42 µg/m³, in 2012 Trend bei 40 µg/m³ und in 2015 Trend bei 39 µg/m³. Damit wird in der Trendentwicklung für 2012 gerade die Einhaltung des Grenzwertes von 40 µg/m³ prognostiziert und für 2015 ein Jahresmittelwert darunter. Tab. 6.3 PM10- und NO 2 -Immissionen am Belastungsschwerpunkt Bergstraße, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³, Ergebnisse für 2009 und 2012 und 2015 Trend PM Jahresmittel µg/m³ Differenz -0,5-0,9 NO 2 Jahresmittel µg/m³ Differenz -1,7-3, Vergleich mit Messungen Für das Analysejahr 2009 liegen für Erfurt Messungen an den zwei Verkehrsmessstationen Bergstraße und Heinrichstraße vor, an denen die Luftschadstoffe PM10 und NO 2 kontinuierlich gemessen werden. In der nachfolgenden Grafik und Tabelle sind die Messwerte dieser Stationen seit 2001 aufgeführt. In der Heinrichstraße wurden die Messungen 2009 beendet, an der Bergstraße wird kontinuierlich weiter gemessen. März

57 60 50 Jahresmittel in µg/m³ Grenzwert JM NO2 und PM10 (40 µg/m³) Äquivalentwert PM10 (30 µg/m³) NO2, Bergstraße Jahr NO2, Heinrichstraße PM10, Bergstraße PM10, Heinrichstraße Bild 6.3: Ergebnisse der Messungen an den Verkehrsmessstationen Bergstraße und Heinrichstraße für die Jahre 2001 bis 2010 /TLUG 2011/ Für beide Schadstoffe zeigt sich in den Zeitreihen seit 2001 eine leicht abnehmende Tendenz, wobei in den letzten Jahren eher eine Stagnation, an der Bergstraße sogar eine leichte Zunahme, eingetreten ist. Für Erfurt ist bei der Interpretation der Zeitreihen der Messungen auch zu berücksichtigen, dass im Stadtgebiet Erfurt neben den großräumigen austauscharmen Wetterlagen, die mehrere Tage anhalten können, sehr häufig auch noch lokale, durch die geografische Lage bedingte Inversionen auftreten. Auch wenn diese Wetterphasen oft nur Stunden anhalten, führen sie zu beträchtlichen Schadstoffanreicherungen in der Erfurter Mulde. So hängt für die einzelnen Jahre die gemessene jahresmittlere Konzentration auch stark davon ab, wie häufig in diesem Jahr entsprechende Inversionswetterlagen aufgetreten sind /ERFURT 2010b/ (Siehe hierzu auch die Daten zur langjährigen Zeitreihe der Inversionen in Thüringen und Erfurt im Anhang). Für NO 2 ist bei der Interpretation der Zeitreihen zusätzlich zu berücksichtigen, dass zwar die NO X -Emissionen in den letzten Jahren stetig gesunken sind, wenn auch aus heutiger Sicht nicht so stark wie die Verschärfung der Grenzwerte hatte erwarten lassen. Gleichzeitig ist aber der Anteil der NO 2 -Emissionen an den NO X -Emissionen gerade in den letzten Jahren angestiegen, da vor allem die neueren Diesel-Pkw (ab Euro 3) deutlich höhere NO 2 -Anteile am NO X -Abgas aufweisen. Diese Entwicklung führte dazu, dass in Deutschland an einigen stark belasteten Verkehrsmessstationen die gemessenen NO 2 -Konzentrationen in den letzten Jahren teilweise stagnierten oder sogar wieder angestiegen sind, obwohl die NO X - März

58 Immissionen weiter sanken. Prognosen /LAI 2010/ zeigen auf, dass ein spürbarer Rückgang der NO 2 -Emissionen erst nach 2010 einsetzen wird. Tab. 6.4 Ergebnisse der Messungen an den Stationen Bergstraße und Heinrichstraße und Vergleich mit den berechneten Immissionsbelastungen (Jahresmittel) für das Analysejahr 2009 Bergstraße Heinrichstraße NO2 PM10 NO2 PM10 Jahresmittel Jahresmittel ÜTage Jahresmittel Jahresmittel ÜTage Jahr µg/m³ µg/m³ Anzahl µg/m³ µg/m³ Anzahl Messung Berechnung In Tab. 6.4 sind ergänzend zu den gemessenen Jahresmittelwerten die berechneten Werte aufgeführt. Die Abweichungen zwischen Messung und Berechnung für 2009 sind gering und liegen für die Bergstraße sowohl für PM10 als auch für NO 2 unter 5%. Die Abweichungen sind damit wesentlich geringer als die Spannbreite, die aufgrund von Modellunsicherheiten nach der 39.BImSchV zulässig sind. Bei der Interpretation des Vergleichs Messung Rechnung ist grundsätzlich zu berücksichtigen, dass den Berechnungen bezüglich der meteorologischen Randbedingungen ein langjähriges Mittel zugrunde liegt, während die Messungen von den individuellen meteorologischen Bedingungen im Messjahr geprägt sind Szenario mit reduzierter PM10-Hintergrundbelastung Wie in Kap. 5.2 erläutert war für PM10 die Hintergrundbelastung konservativ zunächst mit 25 µg/m³ angesetzt worden. Die Berechnungsergebnisse für diese Annahme sind oben in Kap dargestellt. Zusätzlich wurde ein Szenario betrachtet, in dem die Hintergrundbelastung bei 23 µg/m³ liegt, sowohl im Analysejahr 2009 als auch in den Prognosejahren 2012 und Entsprechend ist bei dieser Betrachtung der Beitrag der Zusatzbelastung zur Gesamtbelastung an der Bergstraße höher. Der Anteil der Zusatzbelastung an der PM10- Gesamtbelastung liegt in diesem Szenario für das Analysejahr 2009 (JM PM10 31 µg/m³) bei 26%. März

59 7 Immissionsseitige Wirkung der Maßnahmen Die immissionsseitigen Wirkungen der Maßnahmen Reduktion MIV um 5%, Modernisierung Bus-Flotte und grüne Umweltzone wurden analog zu den Berechnungen der Analyse 2009 und der Trendprognose 2012 und 2015 ermittelt. Im Folgenden werden die Ergebnisse zunächst für den gesamten Betrachtungsbereich Verkehr und danach nochmals detaillierter für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße erläutert. 7.1 Betrachtungsbereich Verkehr Wirkung der Einzelmaßnahmen Die Ergebnisse der Immissionsberechnungen für die Maßnahmenfälle sind für den gesamten Betrachtungsbereich Verkehr in den folgenden Tabellen aufgeführt. Es sind jeweils die Straßenabschnitte ausgewiesen, für die in der Analyse 2009 Überschreitungen der entsprechenden Grenzwerte für PM10 oder NO 2 ermittelt worden sind. Wie schon bei den emissionsseitigen Wirkungen der Maßnahmen zeigen sich für die Maßnahme grüne Umweltzone auch immissionsseitig die größten Wirkungen. Für PM10 liegen die Reduktionen der Jahresmittelwerte im Jahr 2009 im Bereich von -0,4 bis -1,3 µg/m³, im Jahr 2012 zwischen -0,3 bis -0,8 µg/m³ und im Jahr 2015 zwischen -0,1 bis -0,5 µg/m³. Ein wesentlicher Grund für die relativ geringen PM10-Reduktionen liegt bei der hohen Hintergrundbelastung von 25 µg/m³ für PM10. Bis auf einen Abschnitt der Walkmühlstraße werden für die Maßnahme grüne Umweltzone im Prognosejahr 2012 maximal jahresmittlere Konzentrationen von 30 µg/m³ (entspricht gerade dem Äquivalentwert für den Grenzwert des Tagesmittels) ermittelt. Die beiden anderen Maßnahmen bewirken Minderungen des PM10 Jahresmittelwertes von unter -0,5 µg/m³. Für diese Maßnahmen werden bis 2012 noch an einigen Abschnitten Überschreitungen des PM10-Grenzwertes (für das Tagesmittel, Äquivalentwert von 30 µg/m³ im Jahresmittel) im Untersuchungsgebiet prognostiziert. Auch für den NO 2 -Jahresmittelwert werden für die Maßnahme grüne Umweltzone die größten Reduktionen prognostiziert, im Bereich von -1,5 bis -4,2 µg/m³ für 2009, zwischen -1,2 bis -2,7 µg/m³ für 2012 und zwischen -1,1 bis 1,5 µg/m³ für Die Wirkung der Maßnahme Umweltzone nimmt mit den Jahren ab, da in den Jahren 2012 und vor allem 2015 deutlich weniger ältere Fahrzeuge, die durch die Aussperrung betroffen sind, in der Fahrzeugflotte enthalten sind als im Jahr Die Höhe der immissionsseitigen Wirkung der Maßnahmen ist für die einzelnen Streckenabschnitte unterschiedlich, da die lokale Verkehrszusammensetzung sich März

60 unterscheidet und die verschiedenen Fahrzeuggruppen unterschiedlich hohe Minderungspotentiale haben, die zudem auch noch von der Neigung abhängen (vgl. Tab und Tab. 4.6). Für die anderen beiden Maßnahmen (MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte) ergeben sich Reduktionen der NO 2 -Jahrsmittelwerte im Bereich von -0,2 bis -1,9 µg/m³. Im Jahr 2012 werden durch die Maßnahme grüne Umweltzone bis auf einen Abschnitt der Walkmühlstraße (der aber im Rahmen des Screenings konservativ parametrisiert wurde) keine jahresmittleren NO 2 -Konzentrationen über 40 µg/m 3 prognostiziert. Auch für das Jahr 2015 werden (bis auf den einen Abschnitt der Walkmühlstraße) für den Trend (und entsprechend auch alle Maßnahmenfälle) keine jahresmittleren PM10- Konzentratioen über dem Äquivalentwert von 30 µg/m³ und keine NO 2 -Konzentrationen über dem Grenzwert 40 µg/m³ prognostiziert. März

61 Tab. 7.1 PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr 2009 Kennnr. Straße 2009 Analyse 2009 Umweltzone grün Jahresmittel PM10 in µg/m³ (JM) 2009 MIV -5% 2009 BUS Umweltzone grün - Ana 2009 MIV -5% - Ana 2009 Bus - Ana Bergstraße ,8-0,4 0,0 31 Bergstraße ,8-0,4 0,0 40 Moritzwall ,4-0,4 0,0 180 Str. d. Friedens ,7-0,3 0,0 256 Schillerstraße ,6-0,2 0,0 281 Walkmühlstraße ,8-0,2-0,1 282 Walkmühlstraße ,3-0,3-0,1 283 Walkmühlstraße ,5-0,1 0,0 285 Juri-Gagarin-Ring ,7-0,2-0,1 296 Juri-Gagarin-Ring ,6-0,1 0,0 298 Juri-Gagarin-Ring ,9-0,2-0,1 300 Juri-Gagarin-Ring ,8-0,2 0,0 319 Johannesstraße ,6-0,3-0,1 354 Löberstraße ,5-0,2 0,0 390 Clara-Zetkin-Straße ,6-0,2 0,0 414 Leipzigstraße ,5-0,3 0,0 Tab. 7.2 NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr 2009 Kennnr. Straße 2009 Analyse 2009 Umweltzone grün Jahresmittel NO 2 in µg/m³ (JM) 2009 MIV -5% 2009 Bus Umweltzone grün - Ana 2009 MIV -5% - Ana 2009 Bus - Ana Bergstraße ,2-0,7-0,2 31 Bergstraße ,2-0,7-0,2 281 Walkmühlstraße ,5-0,3-1,7 282 Walkmühlstraße ,1-0,5-2,4 298 Juri-Gagarin-Ring ,0-0,6-1,6 300 Juri-Gagarin-Ring ,1-0,6-0,3 März

62 Tab. 7.3 PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr 2012 Kennnr. Straße 2012 Trend 2012 Umweltzone grün Jahresmittel PM10 in µg/m³ (JM) 2012 MIV -5% 2012 BUS Umweltzone grün Tr MIV -5% Tr Bus Tr 30 Bergstraße ,5-0,3 0,0 31 Bergstraße ,5-0,3 0,0 40 Moritzwall ,3-0,4 0,0 180 Str. d. Friedens ,5-0,3 0,0 256 Schillerstraße ,4-0,2 0,0 281 Walkmühlstraße ,5-0,2-0,1 282 Walkmühlstraße ,8-0,3-0,1 283 Walkmühlstraße ,3-0,1 0,0 285 Juri-Gagarin-Ring ,5-0,2-0,1 296 Juri-Gagarin-Ring ,5-0,2-0,1 298 Juri-Gagarin-Ring ,5-0,2 0,0 300 Juri-Gagarin-Ring ,5-0,2 0,0 319 Johannesstraße ,4-0,2-0,1 354 Löberstraße ,4-0,2 0,0 390 Clara-Zetkin-Straße ,5-0,2 0,0 414 Leipzigstraße ,3-0,3 0,0 Tab. 7.4 NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr 2012 Kennnr. Straße 2012 Trend 2012 Umweltzone grün Jahresmittel NO 2 in µg/m³ (JM) 2012 MIV -5% 2012 Bus Umweltzone grün Tr MIV -5% Tr Bus Tr 30 Bergstraße ,7-0,7-0,2 31 Bergstraße ,7-0,7-0,2 281 Walkmühlstraße ,2-0,3-1,3 282 Walkmühlstraße ,7-0,5-1,9 298 Juri-Gagarin-Ring ,5-0,5-1,2 300 Juri-Gagarin-Ring ,5-0,6-0,3 März

63 Tab. 7.5 PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr 2015 Jahresmittel PM10 in µg/m³ (JM) Kennnr. Straße 2015 Trend 2015 Umweltzone grün Umweltzone grün Tr 30 Bergstraße ,4 31 Bergstraße ,4 40 Moritzwall ,2 180 Str. d. Friedens ,3 256 Schillerstraße ,3 281 Walkmühlstraße ,3 282 Walkmühlstraße ,5 283 Walkmühlstraße ,3 285 Juri-Gagarin-Ring ,3 296 Juri-Gagarin-Ring ,2 298 Juri-Gagarin-Ring ,4 300 Juri-Gagarin-Ring ,4 319 Johannesstraße ,3 354 Löberstraße ,2 390 Clara-Zetkin-Straße ,3 414 Leipzigstraße ,3 Tab. 7.6 NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für die Maßnahme Umweltzone grün, Reduktion MIV -5% und Maßnahme Modernisierung Bus-Flotte, Bezugsjahr 2015 Jahresmittel NO 2 in µg/m³ (JM) Kennnr. Straße 2015 Trend 2015 Umweltzone grün Umweltzone grün Tr 30 Bergstraße ,8 31 Bergstraße ,8 281 Walkmühlstraße ,1 282 Walkmühlstraße ,5 298 Juri-Gagarin-Ring ,2 300 Juri-Gagarin-Ring ,1 März

64 7.1.2 Wirkung Maßnahmenkombination Bei den beiden Maßnahmen Reduktion MIV -5% und Modernisierung der Busflotte handelt es sich jeweils um Maßnahmen, die bereits im LRP Erfurt enthalten sind, und deren weitere Umsetzung Ziel der Stadt im Rahmen der Luftreinhalteplanung ist. Dagegen ist die Maßnahme Umweltzone momentan noch nicht im Maßnahmenkatalog des LRP Erfurt enthalten. Daher wurde zunächst die Gesamtwirkung der beiden Maßnahmen Reduktion des MIV -5% und Modernisierung der Busflotte ermittelt, um aufzuzeigen, ob mit der weiteren Umsetzung der bereits im LRP aufgeführten Maßnahmen das Ziel, Einhaltung der Grenzwerte für PM10 und NO 2, erreicht werden kann. In den nachfolgenden Tabellen sind für das Analysejahr 2009 und das Prognosejahr 2012 die Gesamtwirkung der beiden untersuchten Maßnahmen Reduktion MIV und Modernisierung der Busflotte dargestellt und zusätzlich auch die Wirkung der Maßnahme grüne Umweltzone aufgeführt. Es ist jeweils die Wirkung bezogen auf den Jahresmittelwert des entsprechenden Jahres ausgewiesen und für PM10 zusätzlich die Wirkung bezogen auf die Anzahl der Überschreitungstage. Für die Maßnahmenkombination werden für das Prognosejahr 2012 für den PM10- Jahresmittelwert je nach Straßenabschnitt Minderungen von -0,1 µg/m³ bis -0,4 µg/m³ und Minderungen der Überschreitungstage im Bereich von -1 bis -2 Tage prognostiziert. Es verbleiben aber einige Abschnitte, für die der PM10-Jahresmittelwert dann noch bei µg/m 3 liegt, d.h. im Bereich des Äquivalentwerts (30 µg/m³), ab dem mit der Überschreitung des Grenzwertes für das Tagemittel zu rechnen ist. Für die Maßnahme grüne Umweltzone liegen die Minderungen des PM10- Jahresmittelwertes etwas höher, im Bereich von -0,3 µg/m³ bis -0,8 µg/m³ und die Minderungen der Anzahl der Überschreitungstage im Bereich von -1 bis -4. Für diese Maßnahme liegt (bis auf einen Abschnitt der Walkmühlstraße (vgl. Fußnote 1, Seite 44) für alle kritischen Abschnitt der PM10-Jahresmittelwert 2012 bei maximal 30 µg/m³. Für NO 2 werden für das Prognosejahr 2012 durch die Maßnahmenkombination Minderungen im Bereich von -0,9 µg/m 3 bis -2,4 µg/m³ prognostiziert, für die Maßnahme grüne Umweltzone von -1,2 µg/m³ bis -2,7 µg/m³. Sowohl für die Maßnahmenkombination als auch für die Maßnahme grüne Umweltzone liegen die maximal prognostizierten NO 2 - Jahresmittelwerte bei 39 µg/m 3, d.h. unter dem Grenzwert von 40 µg/m³ (ausgenommen des einen Abschnitts der Walkmühlstraße). März

65 Tab. 7.7 PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr 2009 Jahresmittel PM10 in µg/m³ (JM) Minderung Überschreitungstage 2009 Analyse 2009 MIV+BUS 2009 Umweltzone grün MIV+Bus - Ana 2009 Umweltzone grün - Ana 2009 MIV+Bus - Ana 2009 Umweltzone grün - Ana Bergstraße ,4-0,8-1 bis 2-3,0 31 Bergstraße ,4-0,8-1 bis 2-3,0 40 Moritzwall ,4-0,4-1 bis 2-1 bis Str. d. Friedens ,3-0,7-1 bis 2-2 bis Schillerstraße ,2-0,6-1,0-2,0 281 Walkmühlstraße ,3-0,8-1,0-3,0 282 Walkmühlstraße ,4-1,3-2, Walkmühlstraße ,1-0,5 < - 1-2,0 285 Juri-Gagarin-Ring ,3-0,7-1,0-2 bis Juri-Gagarin-Ring ,1-0,6 < - 1-2,0 298 Juri-Gagarin-Ring ,3-0,9-1 bis 2-3 bis Juri-Gagarin-Ring ,2-0,8-1,0-3,0 319 Johannesstraße ,4-0,6-1 bis 2-2,0 354 Löberstraße ,2-0,5-1,0-2,0 390 Clara-Zetkin-Straße ,2-0,6-1,0-2,0 414 Leipzigstraße ,3-0,5-1 bis 2-2,0 Tab. 7.8 NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr Analyse Jahresmittel NO2 in µg/m³ (JM) 2009 MIV+BUS 2009 Umweltzone grün MIV+Bus - Ana 2009 Umweltzone grün - Ana Bergstraße ,9-4,2 31 Bergstraße ,9-4,2 281 Walkmühlstraße ,0-1,5 282 Walkmühlstraße ,9-2,1 298 Juri-Gagarin-Ring ,2-2,0 300 Juri-Gagarin-Ring ,9-2,1 März

66 Tab. 7.9 PM10-Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=30 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr 2012 Jahresmittel PM10 in µg/m³ (JM) Minderung Überschreitungstage 2012 Trend 2012 MIV+BUS 2012 Umweltzone grün MIV+Bus - Ana 2012 Umweltzone grün - Ana 2012 MIV+Bus - Ana 2009 Umweltzone grün - Ana Bergstraße ,3-0, Bergstraße ,3-0, Moritzwall ,4-0,3-1 bis 2-1,0 180 Str. d. Friedens ,3-0, Schillerstraße ,2-0,4 < bis Walkmühlstraße ,3-0, Walkmühlstraße ,4-0,8-1 bis 2-3 bis Walkmühlstraße ,1-0,3 < - 1-1,0 285 Juri-Gagarin-Ring ,3-0, Juri-Gagarin-Ring ,3-0, Juri-Gagarin-Ring ,2-0,5 < Juri-Gagarin-Ring ,2-0,5 < Johannesstraße ,3-0,4-1,0-1 bis Löberstraße ,2-0,4 < bis Clara-Zetkin-Straße ,2-0,5 < Leipzigstraße ,3-0, Tab NO 2 -Immissionen im Untersuchungsgebiet, Jahresmittelwert (JM) in µg/m³ für Streckenabschnitte mit JM>=40 µg/m³ (im Analysejahr 2009), Ergebnisse für Maßnahmenkombination Reduktion MIV -5% und Modernisierung Bus-Flotte und der Maßnahme grüne Umweltzone, Bezugsjahr Trend Jahresmittel NO2 in µg/m³ (JM) 2012 MIV+BUS 2012 Umweltzone grün MIV+Bus - Ana 2012 Umweltzone grün - Ana Bergstraße ,9-2,7 31 Bergstraße ,9-2,7 281 Walkmühlstraße ,6-1,2 282 Walkmühlstraße ,4-1,7 298 Juri-Gagarin-Ring ,7-1,5 300 Juri-Gagarin-Ring ,9-1,5 März

67 7.2 Belastungsschwerpunkt Bergstraße Maßnahmenwirkungen NO 2 und PM10 Für die Bergstraße sind die ermittelten jahresmittleren Konzentrationen für die Trendentwicklung und die betrachteten Maßnahmen in Bild 7.1 und Bild 7.2 zusammengefasst dargestellt. Für die NO 2 -Konzentrationen wird in der Trendentwicklung bis 2015 ein Rückgang von 3 µg/m³ bezogen auf die Analyse 2009 prognostiziert. Demnach liegt der für 2015 Trend prognostizierte Jahresmittelwert bei 39 µg/m³ und damit unter dem Grenzwert von 40 µg/³. Für die Maßnahme grüne Umweltzone ergeben sich größere Minderungen als für das Maßnahmenbündel MIV-5%. Die Maßnahme Busumstellung hat in der Bergstraße praktisch keine Wirkung, da dort keine Buslinien entlang führen Bergstraße Zusatzbelastung Gesamthintergrund NO 2 -Immissionen [µg/m³] Grenzwert Jahresmittel UZgrün 2009 MIV-5% 2009 Bus 2012 Trend 2012 UZgrün 2012 MIV-5% 2012 Bus 2015 Trend 2015 UZgrün Bild 7.1: Jahresmittlere NO 2 -Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Trendprognose 2009 bis 2015 und Maßnahmen (Gesamthintergrundbelastung NO 2 20 µg/m³) Für PM10 unterstreicht die Darstellung in Bild 7.2 deutlich den hohen Anteil der Hintergrundbelastung an der Gesamtimmissionsbelastung und die vergleichsweise geringen Reduktionen der Zusatzbelastung für die Trendentwicklung und die Maßnahmen. Es sind März

68 hier die Ergebnisse der Berechnungen mit der Hintergrundbelastung von 25 µg/m³ (konservative Annahme) ausgewiesen. Bis 2015 wird eine Reduktion von 1 µg/m³ auf 30 µg/m³ prognostiziert. Für die Wirkungen des Maßnahmenbündels MIV-5% wird für 2012 eine Minderung von -0,3 µg/m³ bzw. ca. -1 Überschreitungstag (bezogen auf 2012 Trend) und für die Maßnahme grüne Umweltzone von -0,5 µg/m³ bzw. ca. -2 Überschreitungstage prognostiziert (vgl. Tab. 7.11). So wird in 2012 durch die einzelnen Maßnahmen der PM10-Jahresmittelwert auf 30 µg/m³ reduziert, dem Äquvivalentwert, ab dem eine Überschreitung des Grenzwertes für das Tagesmittel zu erwarten ist Bergstraße Grenzwert Jahresmittel Zusatzbelastung Gesamthintergrund PM10-Immissionen [µg/m³] UZgrün 2009 MIV-5% 2009 Bus 2012 Trend 2012 UZgrün 2012 MIV-5% 2012 Bus 2015 Trend 2015 UZgrün Bild 7.2: Jahresmittlere PM10-Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Trendprognose 2009 bis 2015 und Maßnahmen (Gesamthintergrundbelastung PM10 25 µg/m³) März

69 Tab Jahresmittlere NO 2 - und PM10-Gesamtbelastung für den Belastungsschwerpunkt Bergstraße in Erfurt, Maßnahmenwirkungen für 2009 und 2012 (Gesamthintergrundbelastung NO 2 20 µg/m³ und PM10 25 µg/m³) UZgrün 2009 MIV-5% 2009 Bus PM10 Jahresmittel µg/m³ 31,0 30,2 30,6 31,0 Differenz µg/m³ -0,8-0,4 0,0 Differenz Anzahl Ütage * -3-1 bis 2 0 NO 2 Jahresmittel 41,7 37,5 41,0 41,5 µg/m³ Differenz -4,2-0,7-0, UZgrün 2012 MIV-5% 2012 Bus PM10 Jahresmittel µg/m³ 30,5 30,0 30,2 30,5 Differenz µg/m³ -0,5-0,3 0,0 Differenz Anzahl Ütage * NO 2 Jahresmittel 40,0 37,3 39,3 39,8 µg/m³ Differenz -2,7-0,7-0,2 * Ütage = Überschreitungstage, Anzahl ermittelt über analytischen Ansatz nach UBA aus Jahresmittel Anzumerken ist, dass die Maßnahme grüne Umweltzone ohne Ausnahmegenehmigungen berechnet wurde, um die mit dieser Maßnahme maximal erzielbare Wirkung darzustellen. Die PM10-Hintergrundbelastung wurde bei der Prognose und auch bei den Maßnahmen konstant gehalten (vgl. Kap. 5.2). Durch die Einrichtung der Umweltzone kann aber auch ein positiver Effekt (d.h. eine Reduktion) für den städtischen Beitrag an der Hintergrundbelastung erreicht werden, der aber u.a. davon abhängt, ob es aufgrund der Aussperrungen zu veränderten Fahrleistungen außerhalb der Umweltzonengebietes kommt. Beide Effekte (Ausnahmegenehmigungen zum Befahren der Umweltzone, Wirkung der Maßnahme Umweltzone auf städtischen Beitrag an der Hintergrundbelastung) sind gegenläufig in ihrer Wirkungstendenz. Die in Bild 7.2 dargestellten Tagesmittelwerte der gemessenen PM10-Konzentrationen für die Messstationen Bergstraße und Krämpferstraße zeigen, dass es viele Tage im Jahr gibt, für die nicht nur an der Verkehrsmessstation Bergstraße sondern auch an der städtischen Messstation Krämpferstraße eine Überschreitung der Grenzwertes des Tagemittel gemessen wird. An diesen Tagen ist schon die Hintergrundbelastung so hoch, dass es sehr schwierig ist, durch lokale Maßnahmen die Überschreitungssituation zu vermeiden. Aber es gibt auch Überschreitungstage an der Bergstraße, für die an der Krämpferstraße keine Überschreitungen gemessen sind. An diesen Tagen wird es möglich sein, durch lokale Maßnahmen in der Bergstraße die Überschreitung des Grenzwertes zu vermeiden. März

70 Daher können die prognostizierten Wirkungen der Maßnahmen auf die PM10- Konzentrationen (vgl. Tab. 7.11), obwohl sie absolut gesehen relativ gering sind, doch wesentlich zu der Verbesserung der Überschreitungssituation an der Bergstraße beitragen. Bild 7.3: Tagesmittlere Konzentrationen an den Messstationen Bergstraße (Verkehrsmessstation) und Krämpferstraße (städtische Messstation) in Erfurt für 2009 bis Februar 2011 /TLUG 2011/; grün gekennzeichnet sind beispielhaft einige Tage mit Überschreitung des Grenzwertes für den Tagesmittelwert an der Bergstraße, die am ehesten durch lokale Maßnahmen zu vermeiden sind, da die Konzentrationen an der städtischen Messstation an diesen Tagen deutlich niedriger sind Szenario reduzierte PM10-Hintergrundbelastung Für PM10 wurden die Immissionsberechnungen sowohl mit der Hintergrundbelastung 25 µg/m³ als auch ergänzend als Szenario-Betrachtung mit der Hintergrundbelastung 23 µg/m³ durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Szenario-Berechnung werden im Folgenden erläutert. Die Entwicklung im Trend zeigt bis 2015 eine Reduktion auf 30 µg/m³. Für 2012 liegt die prognostizierte jahresmittlere PM10-Konzentration knapp über 30 µg/m³. Für das Maßnahmenbündel MIV -5% wird eine Reduktion von -0,4 µg/m³ bzw. 1 bis -2 Überschreitungstage und für die Maßnahme grüne Umweltzone von -0,7 µg/m³ bzw. 2-3 März