B33, Neu- und Ausbau zwischen Allenbach/West und Konstanz (Landeplatz)

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1 B33, Neu- und Ausbau zwischen Allenbach/West und Konstanz (Landeplatz) Allensbach, Röhrenbergtunnel Untersuchung von Tunnelvarianten zur Einhaltung des Grenzwertes für den Jahresmittelwert von Stickstoffdioxid. Zusammenfassende Kurzdarstellung Dr.Ing. H. Gross, Büro für Technische Messungen Filderstadt Bernhausen Mai 2006

2 B33, Allensbach, Röhrenbergtunnel Untersuchung von Tunnelvarianten zur Einhaltung des Grenzwertes für den Jahresmittelwert von Stickstoffdioxid. Zusammenfassende Kurzdarstellung 1. Aufgabenstellung Im Rahmen der Luftschadstoffuntersuchung für den geplanten Neu und Ausbau der B33, im Bereich zwischen Allenbach-West und Konstanz (Landeplatz), wurden am Westportal des geplanten Röhrenbergtunnels an wenigstens 2 Gebäuden Grenzwertüberschreitungen beim Jahresmittelwert von Stickstoffdioxid prognostiziert /1/. Alle anderen Grenzwerte und Limits der 22.BImSchV wurden dagegen eingehalten. Aus diesem Grund wurden vom Regierungspräsidium Freiburg weitere Untersuchungen veranlasst, um eine Absenkung des Schadstoffniveaus von Strickstoffdioxid unter den Grenzwert zu erreichen. Die Anlage 1 zeigt die Bebauungssituation am Westportal für die Planvariante des Röhrenbergtunnels. Die dort gezeigten Gebäude (1-10) werden nicht nur von den Emissionen der beiden Richtungsfahrbahnen, sondern auch vom Abgasstrahl betroffen, der aus dem Westportal der Nordröhre austritt. Wie aus dem weiter unten gezeigten Immissionsplan A0 entnommen werden kann, wird der Grenzwert der 22.BImSchV für den Jahresmittelwert von Stickstoffdioxid von 40 µg/m³ an den Gebäuden 6 und 7 überschritten. Auch weitere Gebäude liegen nur sehr knapp unterhalb des Grenzwertes. 2. Lösungsmöglichkeiten Zu den möglichen Maßnahmen zur Schadstoffabsenkung zählten Veränderungen in der Länge der Tunnelröhren, zusätzliche Galerien über den Fahrbahnen sowie die Umlenkung von Tunnelluft der Nordröhre in die Südröhre. Zur Luftumlenkung werden folgende Erläuterungen gegeben: Es wird davon ausgegangen, dass am Röhrenbergtunnel eine Längslüftung auf der Basis von Strahlventilatoren zum Einsatz kommen wird, da diese Lüftung im Vergleich zu anderen Lüftungsmethoden hinsichtlich des Bauaufwandes und energetisch am günstigsten ist. Die Strahllüfter blasen in beiden Tunnelröhren jeweils in Fahrtrichtung und unterstützen die durch die Fahrzeugbewegung induzierte Strömung. Bei der Luftumlenkung im Röhrenbergtunnel wird im Abstand von etwa m vor dem Westportal eine Öffnung in der Wand zwischen der Nord und Südröhre vorgesehen. Die kurz vor dem Westportal montierten Strahllüfter der Nordröhre blasen entgegen dem Fahrzeugstrom in Fahrtrichtung Konstanz. Dadurch wird ein Teil der Tunnelluft bzw. der Schadstoffe der Nordröhre in die Südröhre gedrückt und strömt zusammen mit der Tunnelluft der Südröhre in Richtung Ostportal. Am Ostportal liegt hinsichtlich der Bebauung eine günstigere Situation vor, 1

3 als am Westportal, so dass sich der - um die zusätzlichen Schadstoffe aus der Nordröhre vermehrte - Schadstoffausstoß nicht negativ auswirkt. Im sensiblen Bereich des Westportals wird entsprechend weniger Schadstoff freigesetzt, was zur Absenkung des Schadstoffniveaus führt. Bei der hier beschriebenen Luftumkehr handelt es sich um eine eingeführte Methode, die sich in der Praxis bewährt hat (siehe B31, Freiburg, Schützenalletunnel). 3. Durchgeführte Untersuchungen Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurden Tunnellängen, Galerielängen und Luftumkehrraten systematisch variiert und die Schadstoffsituation an den oben genannten Gebäuden berechnet /2/. Bei diesen Untersuchungen stellte es sich heraus, dass eine Lösung allein auf der Basis einer Tunnelverlängerung nicht möglich war, es sei, der Tunnel würde im Westen bis in den Bereich des Anschlusses Allensbach-Mitte verlängert (Lückenschlusstunnel). Tunnelverlängerungen bzw. Verlängerungen auf Galeriebasis verschieben das Gebiet hoher Immissionen nach Westen, vergrößern aber auch die im Tunnel/Galerie erzeugten Emissionen und weiten damit das Gebiet hoher Immissionen im Portalbereich aus. Als einzige sinnvolle Alternativen erwiesen sich Lösungen auf der Basis einer Kombination von maßvollen Tunnelverlängerungen bzw. dem Einsatz kurzer Galerieabschnitte sowie einer Umlenkung von Tunnelluft aus der Nordröhre in die Südröhre. Der Anteil der umgeleiteten Tunnelluft sollte dabei 65% - 70% betragen. Eine detaillierte Untersuchung zeigte, dass die Varianten 26a-70 und 27 am besten geeignet waren, um das angestrebte Ziel der Grenzwertunterschreitung im Bereich des Westportals mit möglichst geringem Aufwand zu erreichen. Die Variante 26a-70 sieht eine Verlängerung beider Tunnelröhren im Westen um je 50 m - bei einer Luftumlenkung von 70 % Tunnelluft der Nordröhre in die Südröhre - vor. Wegen des dadurch vergrößerten Schadstoffausstoßes am Ostportal der Südröhre müssen die Tunnelröhren im Osten um ca. 30 m verlängert werden, um die dortige Wohnbebauung sicher zu schützen. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Luftumlenkrate von 70 % an der oberen Grenze des praktisch Machbaren liegt. Dies hängt damit zusammen, dass zwischen Portal und Überströmöffnung eine Tunnelstrecke von 50 bis zu 100 m vorgesehen werden muss, damit der Impuls der gegen die Fahrtrichtung blasenden Strahllüfter vollständig umgesetzt werden kann. Damit kann die Luftumkehr für ca. 10 % der Tunnelstrecke nicht wirksam werden. Zusätzlich entsteht ein unvermeidbarer Schlupf insbesondere bei der Durchfahrt von großen LKW und Sattelzügen, bei der größere Luftmengen entgegen der Blasrichtung der Lüfter aus dem Portal geschoben werden. Dies zeigen u.a. Erfahrungen bei der Luftumkehr an der B31 in Freiburg. 2

4 Variante 27 sieht ebenfalls wie bei Variante 26a-70 eine Verlängerung der Nordröhre um 50 m vor. Die Südröhre wird zur besseren Abschirmung der fahrbahnnahen Gebäude um insgesamt 100 m Tunnel und zusätzlich 50 m Galerie verlängert. Auch hier ist eine Verlängerung des Tunnels im Osten um ca. 30 m erforderlich. 4. Ergebnis der Untersuchung Zur Verdeutlichung der Immissionssituation werden 6 Immissionspläne für die Bereiche des Westportals und des Ostportals für den Schadstoff Stickstoffdioxid (Jahresmittelwert) gezeigt. Es handelt sich dabei um Darstellungen mit Isolinien und farbig markierten Flächen gleicher Immissionskonzentration. Die Linie für den Grenzwert von 40 µg/m³ ist durch eine stärkere Linie hervorgehoben. Die Immissionsbelastung ist im gesamten Darstellungsbereich lückenlos ablesbar. Die Pläne A0-West und A0-Ost zeigen die Immissionssituationen für den Planzustand am West- und Ostportal des Röhrenbergtunnels. Am Westportal wird an zwei Gebäuden der Grenzwert von 40 µg/m³ deutlich überschritten. Am Ostportal wird der Grenzwert an allen Gebäuden unterschritten. Die Immissionspläne A26a-70-West und A26a-70-Ost zeigen, dass der Grenzwert von 40 µg/m³ an allen Wohngebäuden im Bereich des Westportals unterschritten wird. Auch im Osten des Röhrenbergtunnels, wo durch die Luftumlenkung mehr Schadstoff als im Planfall freigesetzt wird, wird der Grenzwert von 40 µg/m³ an allen Gebäuden deutlich unterschritten. Die Immissionspläne A27-West und A27-Ost zeigen die Immissionssituation an den Tunnelportalen bei Realisierung der Variante 27. Wegen der zusätzlichen Maßnahmen auf der Südseite (plus 50 m Tunnel und plus 50 m Galerie) im Vergleich zur Variante 26a-70 kann der Grenzwert im Bereich des Westportals bei Variante 27 schon bei einer Luftumlenkungsrate von 65% eingehalten werden. Wie der Immissionsplan A27-Ost zeigt, unterscheidet sich die Immissionssituation am Ostportal praktisch nicht von der Immissionssituation bei Variante 26a-70 (Plan A26a-70-Ost). Auch bei Variante 27 wird daher im Bereich des Ostportals der Grenzwert der 22.BImSchV von 40 µg/m³ an allen Gebäuden deutlich unterschritten. 5. Zusammenfassung Aus den durchgeführten Berechnungen ergab sich, dass eine Verlängerung der Nord- und Südröhre des Röhrenbergtunnels um 50 m (Variante 26a-70) zusammen mit einer Luftumkehrrate von 70 % zur Einhaltung des Grenzwertes der 22.BImSchV für den Jahresmittelwert von Stickstoffdioxid am Westportal führt. Bei einer zusätzlichen Verlängerung der Südröhre um 50 m und einem Galerieabschnitt von 50 m Länge (Variante 27) ergeben sich gute Voraussetzungen, um bereits bei einer moderaten Luftumkehrrate von 65 % den Grenzwert für NO 2 an allen Gebäuden im 3

5 Bereich des Westportals einzuhalten. Bei einer hohen Priorität der Energiekostenfrage sollte der Variante 27 der Vorzug gegenüber Variante 26a-70 eingeräumt werden. Bei einer Verlängerung des Tunnels im Osten um 30 m, wo durch die Luftumlenkung mehr Schadstoff als im Planfall freigesetzt wird, resultieren an den portalnahen Gebäuden hinsichtlich des Grenzwertes von Stickstoffdioxid unkritische Verhältnisse.. Dr.Ing. Harald Gross Filderstadt Bernhausen, Mai 2006 /1/ Planfeststellungsunterlage 17 B33, Neu- und Ausbau zwischen Allensbach/West und Kostanz (Landeplatz) Optimierter P-Vorschlag 2000 und Dachsbergvariante Untersuchung der Schadstoffsituation nach dem Neu- und Ausbau der B33 im Prognosejahr 2015 (Luftschadstoffe) Dr.Ing. H.Gross, Büro für Technische Messungen Filderstadt Bernhausen, November 2004 /2/ B33, Allensbach, Röhrenbergtunnel Zusätzliche Variantenuntersuchung Im Auftrag des Regierungspräsidiums Freiburg Dr.Ing. H.Gross, Büro für Technische Messungen Filderstadt Bernhausen, März

6 Anlagen Anlage 1 Zur Situation am Westportal des Röhrenbergtunnels weiter Anlagen: 6 Immissionspläne für den Jahresmittelwert von Stickstoffdioxid Plan A0-West Plan A0-Ost Planvariante, Bereich Westportal Planvariante, Bereich Ostportal Plan A26a-70-West Plan A26a-70-Ost Variante 26a-70, Verlängerung beider Tunnelröhren im Westen um 50m und im Osten um 30 m, 70 % Luftumkehr von der Nordröhre in die Südröhre Bereich Westportal Variante 26a-70, Verlängerung beider Tunnelröhren im Westen um 50m und im Osten um 30 m,, 70 % Luftumkehr von der Nordröhre in die Südröhre Bereich Ostportal Plan A27-West Plan A27-Ost Variante 27, Verlängerung der Nordröhre im Westen um 50 m, Verlängerung der Südröhre im Westen um 100m Tunnel und 50 m Galerie Verlängerung beider Röhren im Osten um 30 m, 65 % Luftumkehr von der Nordröhre in die Südröhre Bereich Westportal Variante 27, Verlängerung der Nordröhre im Westen um 50 m, Verlängerung der Südröhre im Westen um 100m Tunnel und 50 m Galerie Verlängerung beider Röhren im Osten um 30 m, 65 % Luftumkehr von der Nordröhre in die Südröhre Bereich Ostportal

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