Berlin_Anlage 3 zu Form 3b

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1 Berlin_Anlage 3 zu Form 3b Warum konnte die Einhaltung des Grenzwertes für das Stickstoffdioxid-Jahresmittel von 40 µg/m³ bis zum ursprünglichen Einhaltedatum (2010) nicht erreicht werden? Die Ursachen- und Quellanalyse der NO2-Belastung in Berlin wies auf den Kfz- Verkehr als den absolut dominierenden Versursacher hin (s. Abb. II.3.14 im LRP , Annex to Form 1), der mehr als zwei Drittel der verkehrsnahen innerstädtischen NO2-Immission verursacht. Andere Quellgruppen, genauso wie der Ferneintrag von NO2, spielen nur eine untergeordnete Rolle. Die Prognosen und Modellrechnungen des im Zeitraum erstellten Luftreinhalte- und Aktionsplans Berlin basierten auf dem seinerzeit verfügbaren Kenntnisstand (Annahme einer direkten NO 2 -Emission durch Kraftfahrzeuge von 5 %, Verwendung des weitgehend auf den Angaben des NEDC-Testzyklus beruhenden Emissionshandbuch HBEFA Version 2.1, empirische Näherung der NO x -Ozon-Chemie durch den Romberg-Faktor) und der Annahme, dass sich der durch die Euro-Emissionsstandards reflektierte Emissionsrückgang auch in der Praxis städtischer Verkehrssituation materialisieren würde. Mittlerweile hat sich gezeigt, dass die durchgeführten Modellierungen und Prognosen der NO 2 -Belastung und der Wirksamkeit der vorgesehenen Maßnahmen aus folgenden Gründen zu optimistisch eingeschätzt und trotz einer erfolgreichen auf den Umweltverbund setzenden Berliner Verkehrsplanung zu einer deutlichen Verfehlung des Ziels der Einhaltung der NO2-Grenzwerte in 2010 geführt hat: 1. Anstieg der direkten NO 2 -Emissionen, insbesondere bei Dieselfahrzeugen mit Oxidationskatalysator Kürzlich in Hagen und Wuppertal, aber auch in Stuttgart durchgeführte Messungen haben ergeben, dass im Durchschnitt über die Kfz-Flotte der Anteil des direkt emittierten NO 2 an den NO x -Emissionen derzeit bei 13 % liegt 1. Der höhere Anteil direkt emittierten NO 2 verschiebt in stark befahrenen Straßenschluchten, in denen die Grenzwertüberschreitungen typischerweise vorkommen, das NO 2 zu NO x -Verhältnis zu Gunsten des lufthygienisch bedeutsamen NO 2 und erschwert somit die Senkung der Stickstoffdioxidbelastung in Straßenschluchten. 27 % der NO 2 -Belastung in Hagen bzw. 26 % in Stuttgart 2 werden bereits durch die direkten NO 2 -Emissionen verursacht. Auch für Berlin konnte ein Anstieg des NO2 an den NOx-Emissionen des Kfz-Verkehrs an der Frankfurter Allee von etwa 8% auf inzwischen fast 40% ermittelt werden 3 1 R. Kurtenbach, P. Bruckmann, V. Elsner, J. Kleffmann, P. Wiesen: Untersuchung des innerstädtischen NO2- Problems an einer Messstation in Wuppertal. Kolloquium Luftqualität an Straßen 2011, Tagungsband, Bundesanstalt für Straßenwesen (Hrsg.), Bergisch-Gladbach, März 2011, S F. Dünnbeil, U. Lambrecht et al., IFEU Institut, Heidelberg Entwicklung eines parameterfreien Ansatzes zur Abschätzung der NO2-Immission im Straßenraum unter Berücksichtigung der NO2-Direktemissionen. IVU Umwelt GmbH im Auftrag der Berliner Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz; April 2009

2 Seite 2 2. Nur unbedeutende Abnahme der NO x -Emissionen von Diesel-Kfz im realen Fahrbetrieb der Innenstädte Nach der von der europäischen Abgasgesetzgebung vorgeschriebenen Typprüfung NEDC (New European Driving Cycle) hätten sich die NO x -Emissionen von Diesel- PKW von EURO1 bis zu EURO4 auf etwa 40 % verringern sollen. Auf diesen Daten des NEDC basierten auch die Emissionsfaktoren des Handbuchs HBEFA2.1, mit denen die Modellrechnungen zur Prognose der NO 2 -Belastungen und zur Abschätzung der Wirksamkeit von Maßnahmen bis Anfang 2010 erstellt worden sind. Insgesamt war demnach bei einer Erneuerung der Kfz-Flotte hin zu EURO4/IV von einer Halbierung der NO x -Emissionen auszugehen. Messungen mit realistischen Testzyklen (z.b. Artemis) haben gezeigt, dass gerade in hoch belasteten Innenstadtstraßen mit häufigem stop&go-verkehr die NO x - Emissionen der Diesel-Kfz kaum abnehmen und für EURO4-Fahrzeuge nahezu so hoch sind wie für EURO1-Fahrzeuge 4. Auf diesen Erkenntnissen beruht auch das neue Emissionshandbuch HBEFA3.1, Februar Bei einer Kfz-Flotte mit hohem Dieselanteil, wie er in Deutschland vorliegt, haben die NO x -Emissionen in Innenstadtstraßen mit hohem Verkehrsaufkommen deshalb in den letzten Jahren entgegen den Prognosen kaum abgenommen. Diese Mängel in der europäischen Abgasgesetzgebung, die inzwischen auch von der Kommission in ihrem Staff Working Paper SEC(2011) 432 thematisiert wurden, hat auch die Effizienz bestimmter Minderungsmaßnahmen für die Senkung der NO 2 - Belastung wie z.b. die Vorgabe des EEV-Emissionsstandards bei der Neubeschaffung von Linienbussen, deutlich vermindert. Wie jüngste Vergleichsmessungen in Berlin 5 zeigen, emittiert ein EEV-Linienbus der modernsten Generation unter realen Fahrbedingungen mehr Stickoxide als ein 7 Jahre alter Linienbus der Euro 3 Norm. Dies ist ein wesentlicher Grund, weshalb die NO2- Konzentration an der Station Hardenbergplatz mit intensivem Linienbusverkehr keinen Abwärtstrend aufweist und weiterhin deutlich über dem Jahresgrenzwert für NO2 verharrt. Dieser Umstand wirft zudem die Frage auf, ob die im Berliner Nahverkehrsplan im Glauben an die Wirksamkeit der europäischen Abgasvorschriften festgeschriebenen Beschaffungskriterien (Euro 5 bzw. EEV) für Linienbusse überhaupt zielführend waren. Insgesamt sind deshalb die aufgrund der unzureichenden Wirksamkeit der europäischen Abgasgesetzgebung zu erwartenden NO x - und NO 2 -Minderungen in Innenstadtstraßen nicht im prognostizierten Umfang eingetreten. Diese Defizite der europäischen Abgasgesetzgebung gerade dort, wo es darauf ankommt, nämlich in verkehrsreichen städtischen Straßen, war für die, für die Maßnahmenplanung in Berlin verantwortlichen Behörden weder vorhersehbar, noch können sie vollständig durch zusätzliche lokale Maßnahmen kompensiert werden (s. dazu Anlage 4 zu Form 5b). 4 vgl. z.b. Vortrag von Prof. Dr. Stefan Hausberger: Emission behaviour of different vehicle technologies in real world traffic situations, NO2-workshop, Brüssel, TÜV Nord: Abgasemissionsmessungen an mit SCRT Systemen nachgerüstetet Bussen im Vergleich zu Serienfahrzeugen auf ausgesuchter Streckeneführung in Berlin. Abschlussbericht Nr. S im Auftrag der BVG, Juli

3 Seite 3 3. Nicht lineare NO x -Ozon-Chemie Anhand von Modellrechnungen mit weitgehend vollständiger NO x -Ozon-Chemie (mehrere Hundert luftchemische Reaktionen) lässt sich zeigen, dass die rasch verlaufende Oxidation von NO zu NO 2 durch Ozon selbst bei deutlich zurückgehenden NO x -Emissionen nur zu langsam sinkenden NO 2 -Konzentrationen führt. Erst bei einer starken NO x -Minderung mit NO x -Konzentrationen (in ppb) unter die Ozon-Hintergrundkonzentrationen (derzeit ca. 35 ppb) werden auch die NO 2 - Konzentrationen deutlich absinken 6. Die NO/NO 2 /Ozon-Chemie im urbanen Raum sorgt für einen Zusammenhang zwischen NO- und NO 2 -Konzentrationen, der hochgradig von der Linearität abweicht. Die komplexe Luftchemie ist in der Regel kein Bestandteil von Modellen, die die Ausbreitung von Luftschadstoffen im Straßenraum berechnen. Dort wird das NO-zu- NO 2 -Verhältnis aus empirischen Beziehungen (z.b. nach Romberg) übernommen, die tendenziell die Nichtlinearität der NO/NO 2 /Ozon-Chemie unterschätzen. Insgesamt führen alle drei genannten Faktoren in die gleiche Richtung. Bei den Prognosen der NO 2 -Konzentrationen, die auf dem Kenntnisstand vor dem Jahr 2010 basierten, wurde deren Absenkung aufgrund der europäischen Abgasgesetzgebung und der Flottenerneuerung sowie aufgrund der Wirkung von Minderungsmaßnahmen deutlich überschätzt. Zusätzlich erwiesen sich die folgenden, den Berliner Maßnahmenplan flankierenden Rahmenbedingungen auf nationaler Ebene als unzureichend: a) Die Emissionskriterien der Stufe 2 der Umweltzone mussten für Benzin-Kfz aufgrund der anschließend erlassenen bundesweiten Kennzeichnungsverordnung abgeschwächt werden Voraussetzung für die Einführung einer Umweltzone mit Fahrverbot für hoch emittierende Fahrzeuge war der Erlass einer bundesweiten Verordnung zur Kennzeichnung der Fahrzeuge entsprechend ihrer Schadstoffemissionen. Wie im LRP auf Seite 28ff beschrieben, sah das Umweltzonenkonzept in seiner in 2010 einzuführenden Stufe 2 das Verbot aller Otto-Kfz vor, die nicht mindestens die Euro2-Norm einhalten, da die NOx-Emissionen dieser Fahrzeuge im innerstädtischen Fahrzyklus im Vergleich zu Euro 1 Kfz zwischen 40 und 70% geringer ausfallen. Leider kennt die im Oktober 2006 beschlossene 35. Verordnung zum Bundes- Immissionsschutzgesetz (BImSchV) für die Kennzeichnung von Otto-Kfz nur zwei Kategorien, so dass es nicht möglich ist, mehr als 15 Jahre alte Otto-Fz der Euro 1-Norm in ein Fahrverbot einzubeziehen, die selbst heute noch aufgrund ihres relativ hohen NOx-Ausstoßes zu mehr als 5% zu den gesamten NOx-Emissionen des Kfz-Verkehrs beitragen. Dieses ursprünglich vorgesehene Minderungspotential der Berliner Umweltzone konnte deshalb nicht wirksam werden. 6 D. Klemp: Der Einfluss der Atmosphärenchemie auf die innerstädtischen NO2-Immissionskonzentrationen. Vortrag auf dem Fachgespräch des BMU am , Bonn 3

4 Seite 4 b) Ökonomische Anreize zur Beschleunigung der Kfz-Flottenmodernisierung wurden nur unzureichend umgesetzt Berlin hat sich in mehreren Initiativen im Bundesrat und Fachministerkonferenzen für stärkere wirtschaftliche Anreize zu Erneuerung auch und gerade der Nfz- Flotte eingesetzt, da Dieselfahrzeuge, darunter insbesondere Lkw, relativ viel NOx emittieren 7. Ein wichtiges wirtschaftliches Anreizinstrument ist eine stärkere Spreizung der Autobahnmaut in Abhängigkeit von der Abgasnorm. Leider hat die Bundesregierung die bereits 2009 vorgesehene Mauterhöhung für Fahrzeuge der EURO 3-Norm mit Rücksicht auf die wirtschaftliche Lage des Fuhrgewerbes verschoben und die für Dezember 2010 geplante Anhebung abermals verhindert. Auch die in 2009 für Pkw eingeführte Abwrackprämie sah keine, über die ohnehin verbindlichen Abgasnormen hinausgehenden Kriterien für den geförderten Neuwagenkauf vor. Durch die wenig ambitionierte Haltung der Bundesregierung und mehrerer Bundesländer wurde das durch wirtschaftliche Anreize zusätzlich bestehende Potential für die Minderung der NOx- Emissionen nicht ausgeschöpft. c) Fehlende Begrenzung der NO2-Anreicherung bei DPF-Nachrüstsystemen, insbesondere für Lkw (Anlage XXVIII zur StVO) Im Zuge der Einführung der o.g. Kennzeichnungsverordnung war es notwendig, in der Straßenverkehrzulassungsordnung (StVZO) auch die technischen Kriterien festzulegen, die zum Nachrüsten vorgesehene Partikelminderungssysteme erfüllen müssen, um eine amtliche Betriebserlaubnis in Deutschland zu bekommen. Im Rahmen der Konsultation der Bundesländer zum Entwurf der 30. Verordnung der Änderung der StVZO hatte Berlin in seiner Stellungnahme vom auf das Fehlen einer Begrenzung des Anteils der NO2-Emissionen am NOx-Ausstoß hingewiesen und mit Hinweis auf bestehende Regelungen in der Schweiz und in Kalifornien vorgeschlagen, in die zu ändernde StVZO eine Höchstgrenze von 30% NO2-Anteil an den NOx-Emissionen aufzunehmen. Leider wurde dieser Anregung nicht entsprochen, so dass bis heute eine regelungstechnische Begrenzung der NO2-Anreicherung durch nachgerüstete Dieselrußfilter fehlt und dadurch ein Teil 8 der positiven Wirkung von Umweltzonen auf die NO2-Konzentration verloren geht. Leider erwiesen sich auch die folgenden auf europäischer Ebene festzulegenden, Kfz-Emissionsgrenzwerte für Stickoxide im Vergleich zu den NO2-Immissionsgrenzwerten als zu wenig ambitioniert. Im LRP wurde auf S. 24 auf die Notwendigkeit einer Verschärfung der EU-Emissionsstandards für Pkw und Lkw hingewiesen, bei der auch das Problem des steigenden Anteils der NO2-Emissionen am NOx-Ausstoß von Dieselfahrzeugen berücksichtigt werden sollte. Berlin hat sich deshalb an der von der EU-Kommission initiierten Stakeholder- Consultation zum Vorschlag für neue Euro 5 Standards für Pkw und leichte Nfz mit dem in Annex I beigelegten Vorschlag vom 9. September 2005 beteiligt, dessen Machbarkeit auch durch Expertisen des Umweltbundesamtes untermauert 7 Lkw > 3.5 t allein fast 10% der gesamten kfz-bedingten NOx-Emissionen in Berlin, alle Lkw fast die Hälfte 8 für Berlin bis zu 5% der verkehrsbedingten Zusatzbelastung 4

5 Seite 5 wird. Darin findet sich der Vorschlag, die E 5- Norm für Diesel-Fz auf das Niveau von Otto-Pkw der Euro 4 Norm abzusenken, was exakt dem Grenzwert der heutigen, aber erst ab 2014 verbindlichen Euro 6 Norm entspricht. Außerdem wurde eine zusätzliche Begrenzung der NO2-Direktemissionen auf 10% des NOx- Austoßes vorgeschlagen, so dass der oben dargestellte Negativtrend der verkehrsbedingten NO2-Belastung weitgehend vermieden worden wäre. Leider ist die EU-Kommission dem Vorschlag nicht gefolgt. Berlin hat in einem in Annex 2 beigelegten Schriftwechsel mit Kommissar Verheugen nochmals auf die Diskrepanz zwischen der Ambition des NO2-Immissionsstandards einerseits und des mangelnden Minderungspotentials der Euro 5 Normen im Zusammenhang mit dem offensichtlich begrenzten Reduktionspotentials lokaler Maßnahmen hingewiesen. Im Rahmen der vorbereitenden Untersuchungen zum neuen Luftreinhalteplan wurde das Minderungspotential für den Fall abgeschätzt, dass Euro 6 etwa fünf Jahre früher, also quasi anstelle der jetzigen Euro 5 Normen eingeführt worden wäre. Dadurch wäre zwar die vollständige Einhaltung der NO2- Grenzwerte in 2010 noch nicht gewährleistet worden. Wie in Tab. 5-6 im IVU- Bericht 2011 dargestellt 9, birgt die entsprechend frühere vorzeitige Einführung von Euro 6 jedoch ein beträchtliches Minderungspotential, das in 2015 zu einer Senkung der NOx und NO2-Direktemissionen um mehr als ein Drittel führen würde. Die dadurch erzielbare Minderung der verkehrsnahen NO2-Belastung um 8 bis 11 µg/m³ würde bis 2015 zusammen mit dem lokalen Maßnahmenpotential zu einer vollständigen Einhaltung der NO2-Grenzwerte führen. Durch die entsprechend vorzeitige Einführung von Euro 6 hätte zudem der Umweltnutzen von Umweltzonen oder ökonomischen Anreizen beträchtlich gesteigert werden können, denn die aufgrund dieser Maßnahmen neu gekauften Fahrzeuge hätten wegen der deutlich niedrigeren Euro 6 Standards mit wirkungsvollen NOx-Minderungstechnologien ausgestattet werden müssen. In Wirklichkeit hat der vermehrte Kauf von Fahrzeugen der jetzigen Euro 5 Norm unter städtischen Fahrbedingungen nur zu einer vergleichsweise geringen NO2- Minderung geführt. Das in der Euro 6 Norm steckende, beträchtliche Minderungspotential wird deshalb für die Einhaltung der NO2-Grenzwerte selbst in 2015 nur einen sehr begrenzten Beitrag liefern. 9 Spalte MB4, siehe dazu auch Spalte H in AnnexB to Form 7 5

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