Prognose der Geruchsimmissionen im Bereich des Bebauungsplans Nr. 19 / Unterbrunn

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1 Auftraggeber: Gemeinde Gauting Bauverwaltung Bahnhofstraße Gauting Prognose der Geruchsimmissionen im Bereich des Bebauungsplans Nr. 19 / Unterbrunn Projekt-Nr.: Umfang: FR 47 Seiten Datum: Bearbeiter: Thomas Florian, Diplom-Physiker Claus-Jürgen Richter, Diplom-Meteorologe Vom Regierungspräsidium Freiburg öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für das Sachgebiet landwirtschaftlicher Immissionsschutz und Fragen des Kleinklimas Hans-Christian Höfl, Diplom-Meteorologe ima Richter & Röckle GmbH & Co. KG Eisenbahnstraße Freiburg Tel.: 0761/ Fax: 0761/ richter@ima-umwelt.de Durch die DAkkS nach DIN EN ISO/IEC akkreditiertes Prüflaboratorium. Die Akkreditierung gilt für die in der Urkunde aufgeführten Prüfverfahren

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3 Inhaltsverzeichnis 1 Situation und Aufgabenstellung Beurteilungsgrundlagen Beurteilungsflächen Tierspezifische Gewichtungsfaktoren Standort und örtliche Gegebenheiten Beschreibung der Rinderhaltung und der Brennerei Betrieb Wastian Brennerei Geruchsemissionen Betrieb Wastian Stallgebäude Fahrsilos Fahrsilos - Fütterung Güllegrube Dunglege Zusammenfassung der Geruchsemissionen Betrieb Wastian nach einer möglichen Erweiterung Brennerei Zusammenfassung der Geruchsemissionen Meteorologische Eingangsdaten Allgemeines Mittlere Windverhältnisse Lokale Windverhältnisse Kaltluftabfluss in der ersten Nachthälfte Kaltluftabfluss in der zweiten Nachthälfte Immissionen Überblick Derzeitiger Immissionsbeitrag des Betriebs Wastian Immissionsbeitrag der Brennerei Immissionsbeitrag der Rinderhaltung und der Brennerei (Istfall) Immissionsbeitrag des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei (Planfall) Zusammenfassung Literaturverzeichnis Anhang 1 Durchführung der Ausbreitungsrechnung A1.1 Allgemeines...32 A1.2 Verwendetes Programmsystem...32 A1.3 Simulationsgebiet...33 A1.4 Geländeeinfluss...33 A1.5 Gebäudeeinfluss...35 A1.6 Emissionsquellen...35 Projekt-Nr FR Seite 3 von 47

4 Anhang 2 Beschreibung des Ausbreitungsmodells A2.1 Allgemeines...36 A2.2 Berechnung der Geruchsstundenhäufigkeit...36 Anhang 3 Protokolldatei des Ausbreitungsmodells A3.1 Immissionsprognose für die Rinderhaltung im Bestandsfall (Lauf 11)...37 A3.2 Immissionsprognose für die Rinderhaltung im Planfall (Lauf 12)...38 A3.3 Immissionsprognose für die Brennerei (Lauf 13)...41 A3.4 Immissionsprognose für die Rinderhaltung und die Brennerei (Lauf 14)...43 A3.5 Immissionsprognose für die Rinderhaltung im Planfall und die Brennerei (Lauf 15)...45 Projekt-Nr FR Seite 4 von 47

5 1 Situation und Aufgabenstellung Die Gemeinde Gauting beabsichtigt, den Bebauungsplan Nr. 19 Unterbrunn zu entwickeln. In der Nachbarschaft des Bebauungsplangebiets befinden sich der landwirtschaftliche Betrieb Lorenz Wastian und die Brennereigenossenschaft Unterbrunn. Herr Wastian betreibt eine Rinderhaltung mit Kälbermast und Milcherzeugung. Eine Erweiterung seines Betriebs ist in Planung, aber bisher nicht beantragt. Die Entfernung vom Rand des Bebauungsplangebiets zum Betrieb Wastian beträgt etwa 150 m. Von den Tierhaltungen und der Brennerei gehen Geruchsemissionen aus, die im Dorfgebiet zu Geruchsbelästigungen führen können. Um zu prüfen, ob der Immissionswert der Geruchsimmissions-Richtlinie im Plangebiet eingehalten wird, hat uns die Gemeinde Gauting mit der Erstellung eines Geruchsprognose-Gutachtens beauftragt. Aus der Aufgabenstellung ergibt sich folgende Vorgehensweise: a) Darstellung der Beurteilungsgrundlagen (Kapitel 2) b) Darstellung der örtlichen Gegebenheiten (Kapitel 3) c) Beschreibung des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennereigenossenschaft (Kapitel 4) d) Ermittlung der der von beiden Betrieben ausgehenden Geruchsemissionen (Kapitel 5) e) Darstellung der meteorologischen Eingangsdaten für die Ausbreitungsrechnung (Kapitel 6) f) Prognose der Geruchsimmissionen (Kapitel 7) g) Zusammenfassung der Ergebnisse (Kapitel 8). Die Prognose wurde entsprechend dem Leitfaden zur Beurteilung von TA Luft Ausbreitungsrechnungen in Baden-Württemberg 1 [13], den wir im Auftrag der LUBW erstellt haben und der VDI-Richtlinie 3783 Blatt 13 [14] zur Qualitätssicherung in der Immissionsprognose erstellt. 2 Beurteilungsgrundlagen Zur Beurteilung der Geruchsimmission wird die Geruchsimmissions-Richtlinie (GIRL, [3]) herangezogen, die als Erkenntnisquelle zur Anwendung im Verwaltungsvollzug verwendet wird. Die GIRL beurteilt die Geruchsimmissionen anhand der jährlichen Häufigkeit von Geruchswahrnehmungen. Im Jahr 2008 wurde eine überarbeitete GIRL [3] in der Fassung vom mit einer Ergänzung vom veröffentlicht. Die Relevanz von Gerüchen wird gemäß GIRL [3] anhand der mittleren jährlichen Häufigkeit von Geruchsstunden beurteilt. Eine Geruchsstunde liegt vor, wenn anlagen-typischer Geruch während mindestens 6 Minuten innerhalb der Stunde wahrgenommen wird. 1 Internet: Projekt-Nr FR Seite 5 von 47

6 Auf den Beurteilungsflächen sind die in Tabelle 2-1 aufgeführten Immissionswerte einzuhalten. Falls diese Werte unterschritten werden, ist üblicherweise von keinen erheblichen und somit schädlichen Umwelteinwirkungen im Sinne des 3 BImSchG [1] auszugehen. Tabelle 2-1: Immissions(grenz)werte für Geruch entsprechend Geruchsimmissions- Richtlinie (GIRL, [3]): Relative Häufigkeiten von Geruchsstunden pro Jahr Nutzungskategorie Immissionswert Wohn-/Mischgebiete 10 % Dorfgebiete 15 % Außenbereich 25 % Der Immissionswert der Zeile Dorfgebiete gilt nur für Geruchsimmissionen, die durch Tierhaltungsanlagen verursacht werden. Landwirtschaftliche Düngemaßnahmen (Gülle- bzw. Gärrestausbringung) dürfen nach Nr. 3.1 der GIRL [3] nicht in die Bewertung der Immissionsbelastung einbezogen werden. 2.1 Beurteilungsflächen Beurteilungsflächen sind gemäß GIRL [3] solche Flächen, in denen sich Menschen nicht nur vorübergehend aufhalten. Waldgebiete, Flüsse und ähnliches werden nicht betrachtet. Bei niedrigen Quellen oder bei geringem Abstand zur beurteilungsrelevanten Nutzung soll die übliche Flächengröße von 250 m x 250 m verkleinert werden, um die inhomogene Geruchsstoffverteilung innerhalb der Flächen zu berücksichtigen. Im Folgenden wird eine Auflösung von 25 m x 25 m verwendet. Aufgrund der unvermeidbaren Ungenauigkeiten des Rechenmodells sind kleinere Flächengrößen nicht sinnvoll. 2.2 Tierspezifische Gewichtungsfaktoren Untersuchungen zeigen, dass der Geruch aus Tierhaltungen in vielen Fällen weniger belastend wirkt als industriell bedingter Geruch. Aus diesem Grund wurden in der GIRL [3] Gewichtungsfaktoren eingeführt, mit denen die ermittelten Geruchshäufigkeiten zu multiplizieren sind. Man erhält dann die belästigungsrelevante Immissionskenngröße IG b, die mit den Immissionswerten der GIRL [3] zu vergleichen ist. Für Tierhaltungen sind die Gewichtungsfaktoren, außer bei Hähnchenmastbetrieben, kleiner als 1. Um die belästigungsrelevante Immissionskenngröße IG b zu ermitteln, ist in der GIRL [3] folgende Berechnungsmethode vorgeschrieben: IG b = IG x f gesamt IG b = belästigungsrelevante Immissionskenngröße IG = Gesamtbelastung f gesamt = Gewichtungsfaktor, ermittelt aus Einzelfaktoren f Projekt-Nr FR Seite 6 von 47

7 Die Berechnung des Faktors f gesamt kann Kapitel 4.6 der GIRL [3] entnommen werden. Für die hier betrachtete Rinderhaltung ist ein Faktor von f = 0,5 anzuwenden. Der Betrieb Wastian hält derzeit etwa 65 Milchkühe und 75 Jungtiere. Im Zuge der geplanten Erweiterung soll der Bestand auf 85 Kühe und bis zu 120 Jungtiere erhöht werden. 3 Standort und örtliche Gegebenheiten Das Plangebiet liegt im Westen des Ortsteils Unterbrunn, innerhalb der Gemeinde Gauting. Das Plangebiet schließt sich westlich an die Hauptstraße an. Eine topographische Karte des Orts ist in Abbildung 3-1 dargestellt. Abbildung 3-1 Übersichtskarte von Unterbrunn Die Koordinaten der Betriebe betragen im Gauß-Krüger-Netz in etwa: Tabelle 3-1: Koordinaten der beiden Betriebe Betrieb Rechtswert Hochwert Höhe über NN Rinderhaltung Wastian Brennerei Projekt-Nr FR Seite 7 von 47

8 BrennereiGenossenschaft Bebauungsplangebiet Betrieb Wastian 100 m Abbildung 3-2: Lage des Bebauungsplangebiets Nr. 19 Unterbrunn sowie der benachbarten Betriebe Die Konzeption sieht für das Plangebiet eine Einzelhaus-Bebauung vor. Abbildung 3-2 zeigt den Bebauungsplanentwurf der Gemeinde Gauting, Stand vom Dieser Karte kann auch ein detaillierter Überblick über die Lage und die Entfernungen zwischen den geruchsemittierenden Betrieben und dem Bebauungsplangebiet entnommen werden. Projekt-Nr FR Seite 8 von 47

9 4 Beschreibung der Rinderhaltung und der Brennerei 4.1 Betrieb Wastian Im Folgenden werden die Betriebsteile dargestellt, die für die Ermittlung der Geruchsemissionen erforderlich sind. Die Daten wurden uns von Herrn Wastian anlässlich unserer Ortsbesichtigung am mitgeteilt. Die Gebäude des Betriebs Wastian können Abbildung 4-1 entnommen werden. Abbildung 4-1: Gebäude des Betriebs Wastian. Die Lage eines geplanten Stalls im nördlichen Bereich des Betriebsgeländes ist skizziert. ( Der Betrieb Wastian hält derzeit 65 Milchkühe und 75 Stück Jungvieh (Alter bis 2,5 Jahre). Abgesehen von den Kälbern (Alter bis etwa 1 Jahr) werden die Tiere auf Spaltenböden gehalten. Die Kälber sind im nördlichen Bereich eines langgestreckten Nord-Süd-ausgerichteten Gebäudes sowie in Iglus nordöstlich dieses Gebäudes untergebracht (siehe Abbildung 3-2). Die Stallbereiche der Kälber werden eingestreut. Im Sommer wird ein Teil der Tiere auf Weiden in der Umgebung gehalten. Östlich des Kälberiglus befindet sich eine Dunglege, die auf dem Betondeckel einer Güllegrube untergebracht ist. Eine zweite abgedeckte Güllegrube befindet sich unter dem Stall. Im westlichen Bereich des Grundstücks sind fünf Fahrsilos und ein Treber-Lager angeordnet. Die Fahrsilos sind 7-8 m breit und im Mittel etwa 2 m hoch befüllt. Üblicherweise sind eine Kammer mit Grassilage und eine Kammer mit Maissilage gleichzeitig angeschnitten. Das Treberlager weist eine Breite von etwa 5 m und eine Höhe von etwa 0,5 m auf. Projekt-Nr FR Seite 9 von 47

10 Der Besatz an Rindern sowie deren Gewicht in Großvieheinheiten (GV) 2 sind in Tabelle 4-1 zusammengefasst. Die Ställe werden über Kamine sowie über Tore und Firstöffnungen entlüftet. Für die Ausbreitungsrechnung werden die Ställe als 6 m hohe Volumenquellen angenähert. Tabelle 4-1: Derzeitiger Besatz des Betriebs Wastian Stall Rinderart Anzahl GV/Tier Haltungsweise GV Kühe 65 1,2 Spaltenböden 78,0 Stall 1 (Östlich) Jungtiere 1-2 Jahre 25 0,7 Spaltenböden 17,5 Färsen 5 1,0 Spaltenböden 5,0 Kälberiglu (Nördlich) Kälberstall (Westlich) Kälber 0-1 Jahr Kälber 0-1 Jahr 25 0,5 Festmist 12,5 20 0,5 Festmist 10,0 Summe 123,0 Der Betrieb Wastian bereitet derzeit eine Erweiterung seines Viehbestands vor. Im nördlichen Bereich des Betriebsgeländes soll zu einem späteren Zeitpunkt ein Liegeboxenlaufstall für 85 Milchkühe errichtet werden. Im Gegenzug sollen im bisherigen Kuhstall nur noch 120 Stück Jungvieh gehalten werden. Tabelle 4-2: Möglicher Besatz des Betriebs Wastian nach der Erweiterung Stall Rinderart Anzahl GV/Tier Haltungsweise GV Stall 1 (Östlich) Kälber 0-1 Jahre Jungtiere 1-2 Jahre 72 0,5 Spaltenböden 36,0 40 0,7 Spaltenböden 28,0 Färsen 8 1,0 Spaltenböden 8,0 Neuer Stall Kühe 85 1,2 Spaltenböden 102,0 Summe 174,0 2 1 GV entspricht einem Lebendgewicht von 500 kg Projekt-Nr FR Seite 10 von 47

11 4.2 Brennerei Die Daten der Brennerei, die zur Ermittlung der Geruchsemissionen erforderlich sind, wurden uns von Herrn Haas anlässlich unserer Ortsbesichtigung am mitgeteilt. Die Gebäude der Brennerei können Abbildung 4-2 entnommen werden. Abbildung 4-2: Gebäude der Brennerei ( In der Brennerei werden pro Jahr bis zu Hektoliter reiner Alkohol erzeugt. Als Inputstoffe werden Mais und Triticale eingesetzt. Kartoffeln werden nicht mehr verwendet. Die Inputstoffe werden mit Wasser vermischt und die entstehende Maische in Tanks mit einem Randvollvolumen von ca Litern auf eine Temperatur von 92 C (Mais) und 75 C (Triticale) erwärmt. Zur Alkoholherstellung stehen vier Gärbehälter mit einem Volumen von je Litern zur Verfügung. Die Behälter werden dreimal während unterschiedlichen Gärphasen mit Maische befüllt. Die beim Gärprozess entstehende Abluft, hauptsächlich CO 2, wird über einen Nasswäscher geleitet und oberhalb der Gärbehälter abgeleitet. Nach dem Gärprozess wird der Alkohol destilliert (Brennprozess). Die Destillation dauert im Mittel 6 Stunden je Charge. Das erzeugte Alkohol-/Wassergemisch besitzt einen Alkoholgehalt von ca. 89% und wird in Liter-Tanks zwischengelagert. Die Schlempe (ausgegorene und abdestillierte Maische) wird in einem Schlempetank im Keller zwischengelagert und hauptsächlich von Landwirten mit Güllefässern abgeholt. Während der Hauptproduktionszeit finden im Mittel etwa 6 Abholungen pro Tag statt. Die Alkoholherstellung wird üblicherweise von Mitte Oktober bis Mitte Februar durchgeführt. Während der ersten 6 bis 7 Wochen wird Mais, danach Triticale angeliefert. Projekt-Nr FR Seite 11 von 47

12 5 Geruchsemissionen 5.1 Betrieb Wastian Gerüche werden im Wesentlichen aus den Stallgebäuden, den Silos und der Dunglege freigesetzt Stallgebäude Die Geruchsemissionen aus den Stallgebäuden werden anhand von Daten der VDI-Richtlinie 3894 Blatt 1 bestimmt. Die Emissionsfaktoren dieser Richtlinie sind repräsentativ für eine über das Jahr angenommene Emission unter der Berücksichtigung von Standardservicezeiten (z.b. Entmistung). Die Emissionen werden auf die Tiermasse in Geruchseinheiten (GE) pro Großvieheinheit (1 GV) und Sekunde (s) bezogen. Die angenommenen Tierlebendmassen des Bestands in GV entsprechen den Angaben von Herrn Wastian Fahrsilos Als weitere Quelle werden die Anschnittflächen der Silos berücksichtigt. Laut VDI-Richtlinie 3894 sind bei den Anschnittflächen von Fahrsilos folgende Geruchsemissionsfaktoren anzusetzen: Mais: 3 GE/(m² s) Gras: 6 GE/(m² s) Der Betrieb Wastian betreibt jeweils ein offenes Gras- und ein offenes Maissilo gleichzeitig. Die offenen Anschnittflächen sind jeweils 7-8 m breit und im Mittel 2 m hoch. Zusätzlich wird Treber verfüttert, der in einem kleineren Silo gelagert (5 m x 0,5 m) ist. Es wird konservativ angesetzt, dass die Restemission des Trebers doppelt so hoch ist wie diejenige der Grassilage, also 12 GE/(m² s) Fahrsilos - Fütterung Beim frischen Anschnitt der Silage wird eine wesentlich höhere Geruchsemission freigesetzt als die oben genannte Restemission. In der Rechnung berücksichtigen wir daher für eine Stunde jeden Tag eine deutlich erhöhte Emission von 50 GE/(m² s) für die offenen Anschnittflächen. Die Silos wurden als eine Quelle von 35 m² zusammengefasst. Zusätzlich wird berücksichtigt, dass auch die 5 m² große Schaufel des Radladers diesen Geruch emittiert Güllegrube Die Güllegruben sind abgedeckt, so dass von ihnen keine relevanten Geruchsemissionen ausgehen Dunglege Die Dunglege besitzt eine Grundfläche von etwa 177 m². In der VDI-Richtlinie 3894 Blatt 1 ist für Rindermist ein Emissionsfaktor von 3 GE/(m² s) angegeben, woraus sich ein Geruchsstoffstrom von 531 GE/s für die Dunglege berechnet. Projekt-Nr FR Seite 12 von 47

13 5.1.6 Zusammenfassung der Geruchsemissionen Sämtliche Geruchsstoffemissionen des Betriebs Wastian sind in Tabelle 5-1 zusammengefasst. Der größte Anteil der Emission kommt aus den Ställen, gefolgt von der offenen Güllegrube. Tabelle 5-1: Geruchsemissionen des Betriebs Wastian Emissionsquelle Stall 1 (östlich) Kälberstall (westlich) Emissionsquelle Dunglege 15 m Durchmesser Frischer Anschnitt Fahrsilos Frischer Siloanschnitt an der Radladerschaufel Restemission Mais-Silage Restemission Gras-Silage Restemission Treber Anzahl der Tiere in GV Emissionsfaktor in GE/(GV s) Geruchsstoffstrom in GE/s Emissionsstunden in h/a 100, , , Fläche der Quelle in m² Kälberiglu (nördlich) Emissionsfaktor in GE/(m² s) Geruchsstoffstrom in GE/s Emissionsstunden in h/a (2 Fahrsilos + Treber) , Betrieb Wastian nach einer möglichen Erweiterung Herr Wastian plant eine Erweiterung, die bisher noch nicht beantragt ist. Der Landwirt will einen neuen Stall errichten lassen und den Viehbestand erhöhen. Im Gegenzug sollen die bisherigen Kälberställe aufgegeben werden. Die Geruchsemissionen des Betriebs nach dieser Änderung sind in Tabelle 5-2 zusammengestellt. Projekt-Nr FR Seite 13 von 47

14 Tabelle 5-2: Geruchsemissionen des landwirtschaftlichen Betriebs (Planfall) Emissionsquelle Anzahl der Tiere in GV Emissionsfaktor in GE/(GV s) Geruchsstoffstrom in GE/s Emissionsstunden in h/a Stall 1 (östlich) Stall-Neubau Emissionsquelle Fläche der Quelle in m² Emissionsfaktor in GE/(m² s) Geruchsstoffstrom in GE/s Emissionsstunden in h/a Dunglege 15 m Durchmesser Frischer Anschnitt Fahrsilos 35 (2 Fahrsilos + Treber) Frischer Siloanschnitt an der Radladerschaufel Restemission Mais-Silage Restemission Gras-Silage Restemission Treber , Brennerei Gerüche werden im Wesentlichen von den Gärgasen, der Schlempe sowie der alkoholbeladenen Luft bei Befüllvorgängen freigesetzt. Die Geruchsemissionen werden anhand von Messungen, die wir an anderen Anlagen durchgeführt haben, abgeschätzt. Gärgase Aus Messungen, die wir an einer Winzergenossenschaft durchgeführt haben, kann ein Emissionsfaktor von 0,07 MGE/Liter Alkohol abgeleitet werden. Konservativ setzen wir einen Emissionsfaktor von 0,1 MGE/Liter Alkohol an. Die Jahresmenge an erzeugtem Alkohol wird konservativ um ca. 10% erhöht, so dass bei einer Produktionsmenge von Hektoliter 89%igem Alkohol pro Jahr eine Geruchsemission von MGE/a freigesetzt wird. Bezogen auf die Produktionszeit von 4 Monaten (ca Stunden/a) errechnet sich ein Geruchsstoffstrom von 13 MGE/h Projekt-Nr FR Seite 14 von 47

15 Dieser Geruchsstoffstrom wird während 5 Monaten von Anfang Oktober bis Ende Februar (ca h/a) freigesetzt. Die Geruchsemissionen entweichen über Öffnungen auf den Tanks ins Freie. Für die Ausbreitungsrechnung wird eine Emissionshöhe von 0-3 m angesetzt. Schlempe Dreimal täglich werden ca. 8 m³ Schlempe in Schlempetanks gepumpt. Aus Messungen, die wir an einer Obstbrennerei durchgeführt haben, kann eine Sättigungskonzentration von GE/m³ über der Schlempe angesetzt werden. Mit dem verdrängten Luftvolumen ergibt sich eine Geruchsemission von ca. 0,1 MGE je Tag. Eine Geruchsemission in der gleichen Größenordnung tritt bei der Abholung auf. Um die Emissionen, die beim Erwärmen der Maische und beim Befüllen der Tanks mit Alkohol entstehen, zu berücksichtigen, wird ein Geruchsstoffstrom von 1 MGE/h angesetzt. Dieser Geruchsstoffstrom tritt zwischen 06:00 und 16:00 Uhr während 5 Monaten pro Jahr auf. Abholung von Alkohol Der Alkohol wird in Chargen zu Litern abgeholt. Während der Abholung tritt geruchsbeladene Verdrängungsluft aus dem Tankfahrzeug aus. Um die Emissionen abzuschätzen, haben wir die Sättigungskonzentration von Alkohol, der in der Brennerei erzeugt wird, bei einer Temperatur von ca. 23 C ermittelt. Es ergab sich eine Geruchsstoffkonzentration von ca GE/m³. Aus dem verdrängten Volumen von 25 m³ und der o.g. Geruchsstoffkonzentration errechnet sich ein Geruchsstoffstrom von 1,5 MGE je LKW-Verladung. Bei einer Jahresproduktion von Hektolitern errechnen sich 15 Abholungen pro Tag. Für die Ausbreitungsrechnung setzen wir einen Geruchsstoffstrom von 1,5 MGE/h an, der während 30 Stunden innerhalb der 5-monatigen Kampagne wirksam ist. Projekt-Nr FR Seite 15 von 47

16 5.3.1 Zusammenfassung der Geruchsemissionen Sämtliche Geruchsstoffemissionen der Brennerei sind in Tabelle 5-3 zusammengefasst. Tabelle 5-3: Geruchsemissionen des Betriebs der Brennerei Emissionsquelle Geruchsstoffstrom [MGE/h] Freisetzungszeit Gärgase bis , 24 Stunden pro Tag Schlempe, Maische bis , 10 Stunden pro Tag, 06:00 16:00 Uhr Alkoholabholung 1, bis , insgesamt 30 Stunden 6 Meteorologische Eingangsdaten 6.1 Allgemeines Die Ausbreitung von Gerüchen wird wesentlich von den meteorologischen Parametern Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Turbulenzzustand der Atmosphäre bestimmt. Der Turbulenzzustand der Atmosphäre wird durch Ausbreitungsklassen beschrieben. Die Ausbreitungsklassen sind somit ein Maß für das Verdünnungsvermögen der Atmosphäre. Die Eigenschaften der Ausbreitungsklassen sind in Tabelle 6-1 beschrieben. Tabelle 6-1: Eigenschaften der Ausbreitungsklassen Ausbreitungsklasse I II III 1 III 2 IV V Atmosphärischer Zustand, Turbulenz sehr stabile atmosphärische Schichtung, ausgeprägte Inversion, geringes Verdünnungsvermögen der Atmosphäre stabile atmosphärische Schichtung, Inversion, geringes Verdünnungsvermögen der Atmosphäre stabile bis neutrale atmosphärische Schichtung, zumeist windiges Wetter leicht labile atmosphärische Schichtung mäßig labile atmosphärische Schichtung sehr labile atmosphärische Schichtung, starke vertikale Durchmischung der Atmosphäre Projekt-Nr FR Seite 16 von 47

17 6.2 Mittlere Windverhältnisse Für eine Ausbreitungsrechnung sind die meteorologischen Randbedingungen in Form einer Zeitreihe (AKTerm) oder einer Häufigkeitsverteilung (AKS) der Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Ausbreitungsklasse erforderlich. Da am geplanten Betriebsstandort keine meteorologischen Messungen durchgeführt werden, muss eine geeignete Messstation auf den Standort übertragen werden. Das Untersuchungsgebiet gliedert sich großräumig in das Oberbayerische Alpenvorland ein und ist durch eine hügelige Geländestruktur geprägt. Die klimatischen Verhältnisse werden vorwiegend von atlantischen Luftmassen aus westlichen und südwestlichen Richtungen geprägt. Daneben spielen auch kontinentale Luftmassen aus östlichen Richtungen sowie der westöstlich verlaufende Querriegel der Alpen eine Rolle. Aufgrund der großräumigen Druckverteilung ist bei herannahenden Tiefdruckgebieten mit Westwinden, bei Hochdrucklagen häufig mit Ostwinden zu rechnen. Für die Ausbreitungsrechnung wird auf eine Messstation des Deutschen Wetterdienstes (DWD) in Starnberg-Perchting zurückgegriffen, die vom DWD für eine Ausbreitungsrechnung im 7 km westlich gelegenen Ascholding übertragen wurde. Abbildung 6-1 enthält die Häufigkeitsverteilung der Windrichtungen an der Station in Form einer Windrose. Die Länge der Strahlen zeigt an, wie häufig der Wind aus der jeweiligen Richtung weht. Das Jahr 2004 wird vom DWD als repräsentativ für langjährige Verhältnisse angegeben. Die Windrichtungsverteilung zeichnet sich durch zwei ausgeprägte Maxima aus west- bis westsüdwestlichen sowie ost- bis ostnordöstlichen Richtungen aus. Ein weiteres Häufigkeitsmaximum tritt bei Windrichtungen aus Süd auf. Die Farbkodierung der Windrose zeigt die bei der jeweiligen Windrichtung auftretenden Windgeschwindigkeiten an. Bei Winden aus dem westlichen Sektor treten die höchsten Windgeschwindigkeiten auf, die häufig mit Schlechtwetterlagen verbunden sind. Südwinde weisen dagegen eher Schwachwindcharakter auf, der bei typischen Hochdruckwetterlagen vorliegt. Projekt-Nr FR Seite 17 von 47

18 Klasse m/s Klasse m/s Klasse m/s Klasse m/s Klasse m/s Klasse m/s Klasse m/s Klasse m/s Klasse m/s N W E S Station Starnberg-Perchting Abbildung 6-1: Häufigkeitsverteilung der Windrichtungen, basierend auf der Ausbreitungsklassen-Zeitreihe der DWD-Messstation Starnberg-Perchting aus dem Jahr Mittlere Windgeschwindigkeit: 2,8 m/s Die Häufigkeitsverteilung der Ausbreitungsklassen ist in Abbildung 6-2 dargestellt. Die neutralen Ausbreitungsklassen (III/1 + III/2) sind mit 56 % am stärksten vertreten, gefolgt von den stabilen Ausbreitungsklassen (I + II), deren Häufigkeit etwa 34 % beträgt. Labile atmosphärische Verhältnisse (IV + V) kommen mit ca. 10 % am seltensten vor Häufigkeit (%) I II III/1 III/2 IV V Ausbreitungsklasse Abbildung 6-2: Häufigkeitsverteilung der Ausbreitungsklassen, basierend auf der Ausbreitungsklassen- Zeitreihe der DWD-Messstation Starnberg-Perchting aus dem Jahr In der Ausbreitungsrechnung wird die AKTerm Starnberg-Perchting verwendet. Als Anemometerstandort wird eine Kuppe ca. 650 m nordwestlich des Betriebsstandorts (RW: ; HW: , siehe Abbildung 3-1) gewählt, da hier eine ungestörte Anströmung vorliegt. Projekt-Nr FR Seite 18 von 47

19 6.3 Lokale Windverhältnisse Der Einfluss der Topographie wird mittels eines diagnostischen Windfeldmodells, das Bestandteil des Ausbreitungsmodells ist, berücksichtigt. Ferner sind für die Ausbreitung von Gerüchen lokale thermisch induzierte Windsysteme, insbesondere Kaltluftabflüsse, von besonderer Bedeutung. Kaltluftabflüsse bilden sich in klaren, windschwachen Abenden, Nächten und Morgenstunden aus, wenn die Energieabgabe der Bodenund Pflanzenoberflächen aufgrund der Wärmeausstrahlung größer als die Gegenstrahlung der Luft ist. Dieser Energieverlust verursacht eine Abkühlung der Boden- und Pflanzenoberfläche, so dass die Bodentemperatur niedriger als die Lufttemperatur ist. Durch den Kontakt zwischen dem Boden und der Umgebungsluft bildet sich eine bodennahe Kaltluftschicht. In ebenem Gelände bleibt die bodennahe Kaltlufthaut an Ort und Stelle liegen. In geneigtem Gelände setzt sie sich infolge von horizontalen Dichteunterschieden (kalte Luft besitzt eine höhere Dichte als warme Luft) hangabwärts in Bewegung. Es bilden sich dann flache, oftmals nur wenige Meter mächtige Windströmungen aus, die aufgrund ihrer vertikalen Temperaturverteilung eine geringe vertikale Durchmischung aufweisen. Gerüche können so über größere Strecken transportiert werden. Aufgrund der Geländestruktur ist davon auszugehen, dass am geplanten Anlagenstandort Kaltluftabflüsse auftreten. Um die Fließrichtung der potenziellen Kaltluftabflüsse zu ermitteln, wird eine Untersuchung mit dem Kaltluftabfluss-Modell GAK ( Geruchsausbreitung in Kaltluftabflüssen ) [10] [11] [12] durchgeführt. Das Modell GAK wurde von ima im Auftrag des Umweltministeriums Baden-Württemberg entwickelt und zeigt eine gute Übereinstimmung mit Messungen und Beobachtungen. Das Modell wird auch von den Genehmigungsbehörden in Bayern verwendet. Die horizontale Auflösung beträgt 50 m. Für die Berechnung wird eine Geruchsemission von 15,1 MGE/h berücksichtigt. Dieser Geruchsstoffstrom entspricht der Gesamtemission des landwirtschaftlichen Betriebs Kaltluftabfluss in der ersten Nachthälfte Abbildung 6-3 zeigt ein Ergebnis der Simulation in der ersten Nachthälfte. Anhand der Windpfeile können die Fließrichtung und die Geschwindigkeit der Kaltluft nachvollzogen werden. Darüber hinaus dokumentieren die farbigen Flächen, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Geruchswahrnehmung vorliegt. Die geruchsbelastete Luft wird nach Norden verfrachtet. Projekt-Nr FR Seite 19 von 47

20 Bewertung Kaltluftabflüsse geringe Wahrscheinlichkeit mittlere Wahrscheinlichkeit hohe Wahrscheinlichkeit 1 m/s 1 km Abbildung 6-3: Simulationsergebnisse mit dem Kaltluftabflussmodell GAK in der ersten Nachthälfte. Projekt-Nr FR Seite 20 von 47

21 6.3.2 Kaltluftabfluss in der zweiten Nachthälfte Abbildung 6-4 zeigt ein Ergebnis der Simulation aus der zweiten Nachthälfte. Die Geruchsemissionen werden weiterhin nach Norden verfrachtet. Bewertung Kaltluftabflüsse geringe Wahrscheinlichkeit mittlere Wahrscheinlichkeit hohe Wahrscheinlichkeit 1 m/s 1 km Abbildung 6-4: Simulationsergebnisse mit dem Kaltluftabflussmodell GAK in der zweiten Nachthälfte. Aus diesen Ergebnissen kann geschlossen werden, dass die Kaltluftabflüsse die Gerüche westlich am Plangebiet vorbeiführen und die Immissionen innerhalb des Plangebiets nicht relevant erhöhen. Projekt-Nr FR Seite 21 von 47

22 7 Immissionen 7.1 Überblick Die zu erwartenden Geruchsimmissionen im Bebauungsplangebiet werden für folgende Fälle dargestellt: 1. Derzeitiger Immissionsbeitrag des landwirtschaftlichen Betriebs 2. Immissionsbeitrag der Brennerei 3. Immissionsbeitrag des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei (derzeitige Situation) 4. Immissionsbeitrag des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei (bei Erweiterung des landwirtschaftlichen Betriebs) 7.2 Derzeitiger Immissionsbeitrag des Betriebs Wastian Um die zu erwartenden Geruchsimmissionen der Tierhaltung zu ermitteln, werden Ausbreitungsrechnungen gemäß den Anforderungen der TA Luft und der GIRL durchgeführt. Eingangsdaten für das Ausbreitungsmodell sind: Die von den Betrieben ausgehenden Emissionen (vgl. Kapitel 5) Die tierspezifischen Gewichtungs-Faktoren (siehe Kapitel 2.2) Die meteorologischen Randbedingungen (vgl. Kapitel 6) Die Geländestruktur in Form eines digitalen Höhenmodells (vgl. Anhang 1, Abschnitt A1.4) Die Lage der Quellen und die Quellhöhen (vgl. Anhang 1, Abschnitt A1.6). In Abbildung 7-1 ist der Immissionsbeitrag des Betriebs Wastian dargestellt. Die Abbildung enthält die Geruchsstunden-Häufigkeit auf einem 25 m x 25 m Raster mit hinterlegter topographischer Karte. Das Plangebiet wurde ebenfalls in die Zeichnung eingefügt. In dem unter anderem auch für Wohnbebauung vorgesehenen Teil des Plangebiets beträgt die höchste Belastung 10 % Geruchsstunden pro Jahr. Projekt-Nr FR Seite 22 von 47

23 m Abbildung 7-1 Geruchsimmissionen des Betriebs Wastian. Projekt-Nr FR Seite 23 von 47

24 7.3 Immissionsbeitrag der Brennerei Der Immissionsbeitrag der Brennerei ist in Abbildung 7-2 dargestellt. Die maximale Geruchsimmission im Plangebiet beträgt 7 % m Abbildung 7-2 Geruchsimmissionen der Brennerei. Projekt-Nr FR Seite 24 von 47

25 7.4 Immissionsbeitrag der Rinderhaltung und der Brennerei (Istfall) Die derzeitigen Geruchsimmissionen bei Überlagerung des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei sind in Abbildung 7-3 dargestellt. Die maximale Geruchsimmission wird im Südwesten des Plangebiets mit 12 % berechnet m Abbildung 7-3 Immissionsbeitrag des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei (derzeitige Situation). Projekt-Nr FR Seite 25 von 47

26 Das Bebauungsplangebiet ist als Dorfgebiet einzustufen. Somit ist für die landwirtschaftlichen Gerüche ein Immissionswert von 15 % heranzuziehen (vgl. Tabelle 2-1 auf Seite 6). Für die Brennereigerüche ist hingegen ein Immissionswert von 10 % zu verwenden. Auf der südwestlichen Fläche des Plangebiets beträgt der Beitrag des Betriebs Wastian 10% (siehe Abbildung 7-1), der Beitrag der Brennerei 2% (siehe Abbildung 7-2). Der landwirtschaftliche Betrieb schöpft den Immissionswert somit zu ca. 67%, die Brennerei zu ca. 20% aus. In der Summe wird der Immissionswert zu 87% ausgeschöpft und wird somit unterschritten. 7.5 Immissionsbeitrag des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei (Planfall) Der Betrieb Wastian plant eine Erweiterung seines Betriebs (siehe Kapitel 5.2). Um die veränderte Geruchssituation zu beurteilen, wird auch dieser Fall betrachtet. Die Planungen sind derzeit noch unsicher, so dass die Ergebnisse nur Hinweise darstellen. Die Geruchsimmissionen bei Überlagerung des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei sind in Abbildung 7-4 dargestellt. Die maximale Geruchsimmission im Plangebiet beträgt 15 %. Projekt-Nr FR Seite 26 von 47

27 m Abbildung 7-4 Immissionsbeitrag des landwirtschaftlichen Betriebs und der Brennerei (nach möglicher Erweiterung des Betriebs Wastian). Projekt-Nr FR Seite 27 von 47

28 8 Zusammenfassung Die Gemeinde Gauting beabsichtigt, den Bebauungsplan Nr. 19 Unterbrunn aufzustellen. In der Nachbarschaft des Bebauungsplangebiets liegen der landwirtschaftliche Betrieb Lorenz Wastian und die Brennereigenossenschaft Unterbrunn. Um zu prüfen, welche Geruchsimmissionen im Bebauungsplangebiet zu erwarten sind, hat die Gemeinde Gauting die ima Richter & Röckle GmbH & Co. KG mit der Erstellung eines Geruchsgutachtens beauftragt. Das Ergebnis zeigt, dass in dem für Wohnbebauung vorgesehenen Teil des Plangebiets die Richtwerte der Geruchsimmissionsrichtlinie (GIRL, [3]) eingehalten werden. Somit ist üblicherweise von keinen erheblichen und somit schädlichen Umwelteinwirkungen im Sinne des 3 BImSchG auszugehen. Auf die landwirtschaftlich bedingten Geruchsimmissionen wurde ein Reduktionsfaktor angewendet. Diese Vorgehensweise ist in der Geruchsimmissions-Richtlinie von 2008 festgelegt worden, da Gerüche von landwirtschaftlichen Betrieben weniger belästigend wirken als z.b. industrielle Gerüche. Ferner wurde davon ausgegangen, dass das Plangebiet als Dorfgebiet einzustufen ist. In den textlichen Festsetzungen des Bebauungsplans sollte darauf hingewiesen werden, dass im Plangebiet zeitweise landwirtschaftliche und brennereitypische Gerüche wahrnehmbar sein werden. Dies kann zu Belästigungen führen, obwohl der Immissionswert der Geruchsimmissions- Richtlinie unterschritten ist. Für den Inhalt Thomas Florian Diplom- Physiker Claus-Jürgen Richter Diplom- Meteorologe Freiburg, den Projekt-Nr FR Seite 28 von 47

29 Literaturverzeichnis [1] BImSchG: Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (BImSchG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 17. Mai 2013 (BGBl. I S. 1274), zuletzt geändert durch Artikel 2 des Gesetztes vom 2. Juli 2013 (BGBl. I S. 1943) [2] 4. BImSchV: Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen - 4. BImSchV), vom 14. März 1997 (BGBl. I S.504), zuletzt geändert durch Artikel 5 Absatz 13 des Gesetzes vom 24. Februar 2012 (BGBl. I S. 212) [3] GIRL, 2008: Geruchsimmissionsrichtlinie Feststellung und Beurteilung von Geruchsimmissionen. Länderausschuss für Immissionsschutz, Fassung vom 29. Februar 2008 und einer Ergänzung vom 10. September 2008 [4] TA Luft, 2002: Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes- Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) vom 24. Juli 2002 (GMBl Nr vom S. 511) [5] Umweltministerium Baden-Württemberg: Immissionsschutzrechtliche Beurteilung der Gerüche aus Tierhaltungsanlagen. Schreiben des Umweltministeriums vom (Az.: /3), Stuttgart, [6] Niedersächsisches Ministerium für Umwelt und Klimaschutz, 2009: Festlegung der Beurteilung der Geruchsimmissionen, Gem. RdErl. d. MU, d. MS, d. ML und d. MW vom , /201.2 (Nds.MBl. Nr. 36/2009 S. 794) [7] VDI-Richtlinie 3894, Blatt 1: Emissionen und Immissionen aus Tierhaltungsanlagen. Haltungsverfahren und Emissionen. Schweine, Rinder, Geflügel, Pferde. September 2011 [8] SMUL, 2008: Immissionsschutzrechtliche Regelung. Rinderanlagen. Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL), Dresden 2008 [9] Bigalke, K., M. Rau, 2004: Berechnung von synthetischen Ausbreitungsstatistiken mit einem mesoskaligen prognostischen Modell. Im Auftrag des Landesanstalt für Umweltschutz Projekt-Nr FR Seite 29 von 47

30 [10] Röckle, R., Richter, C.-J.: Ausbreitung von Geruchsstoffen in Kaltluftabflüssen - Messungen und Modellrechnungen, VDI-Berichte Gerüche in der Umwelt, Symposium Bad Kissingen, 1998 [11] Röckle, R., Richter, C.-J.: GAK - ein Screening-Modell zur Standort-Beurteilung von Geruchsemittenten bei Kaltluftabflusssituationen in Baden-Württemberg. Forschungsbericht im Auftrag des Umweltministeriums Baden-Württemberg, März 2000 [12] Röckle, R., Richter, C.-J.: GAK - ein Screening-Modell zur Standort-Beurteilung von Geruchsemittenten bei Kaltluftabflusssituationen in Nordrhein-Westfalen. Forschungsbericht im Auftrag des Landesumweltamtes NRW, in Arbeit [13] Leitfaden zur Beurteilung von TA Luft Ausbreitungsrechnungen in Baden- Württemberg. Herausgeber: Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Postfach , Karlsruhe. Internet: www2.lfu.baden-wuerttemberg.de. [14] VDI-Richtlinie 3783, Blatt 13: Umweltmeteorologie. Qualitätssicherung in der Immissionsprognose. Anlangenbezogener Immissionsschutz. Ausbreitungsrechnung gemäß TA Luft. Januar 2010 [15] LfULG, 2008: Gerüche aus Abgasen bei Biogas-BHKW, Schriftenreihe des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie des Freistaats Sachsen, Heft 35/2008, Dresden [16] Müsken, J., 2000: Bemessungsgrößen zur Erstellung von Emissionsprognosen für Geruchsstoffe, Studienreihe Abfall-Now, Band 20, Stuttgart 2000 Projekt-Nr FR Seite 30 von 47

31 Anhang Durchführung der Ausbreitungsrechnung Beschreibung des Ausbreitungsmodells Protokolldatei des Ausbreitungsmodells Projekt-Nr FR Seite 31 von 47

32 Anhang 1 Durchführung der Ausbreitungsrechnung A1.1 Allgemeines Die vom Betrieb Wastian verursachten Geruchsimmissionen werden mit Hilfe von Ausbreitungsrechnungen gemäß den Anforderungen der TA Luft und der GIRL ermittelt. Eingangsdaten für das Ausbreitungsmodell sind: Die vom landwirtschaftlichen Betrieb ausgehenden Emissionen (vgl. Kapitel 5) Die meteorologischen Randbedingungen in Form einer Ausbreitungsklassen-Statistik (vgl. Kapitel 6) Die Geländestruktur in Form eines digitalen Höhenmodells (vgl. Anhang 1, Abschnitt A1.4) Die Lage der Quellen und die Quellhöhen (vgl. Anhang 1, Abschnitt A1.6) Ferner gehen in die Ausbreitungsrechnungen folgende Ansätze ein: Als Maß für die Bodenrauhigkeit im Beurteilungsgebiet wird die mittlere Rauhigkeitslänge z 0 verwendet. Diese wird aus dem CORINE-Kataster des Statistischen Bundesamtes mit 0,175 m angegeben. Dieser Wert wird für die Berechnung auf 0,2 m aufgerundet. Durch die Überschätzung wird die Turbulenz etwas überschätzt; diese Änderung führt zu einem Ergebnis auf der sicheren Seite. Die Ausbreitungsrechnung wird mit der Qualitätsstufe +2 durchgeführt. Das Ergebnis einer Ausbreitungsrechnung für Gerüche ist die nach GIRL geforderte Häufigkeit von Geruchsstunden (vereinfacht: Geruchshäufigkeit) pro Jahr in Prozent auf einem regelmäßigen Raster. Die Ausbreitungsrechnungen werden entsprechend dem Leitfaden zur Beurteilung von TA Luft Ausbreitungsrechnungen in Baden-Württemberg (Internet: durchgeführt. Als Erkenntnisquelle wird zusätzlich die VDI-Richtlinie 3783 Blatt 13 ( Qualitätssicherung in der Immissionsprognose ) berücksichtigt. A1.2 Verwendetes Programmsystem Gemäß Nr. 1 der GIRL soll die Ermittlung der Geruchszusatzbelastung mit einem Lagrange schen Partikelmodell gemäß VDI-Richtlinie 3945, Blatt 3 durchgeführt werden. Ein Programmsystem hierzu (AUSTAL2000) wurde vom Ingenieurbüro Janicke im Auftrag des Umweltbundesamtes erstellt. Eine Beschreibung des Ausbreitungsmodells ist in Anhang 2 zu finden. Die Ausbreitungsrechnungen wurden mit dem Ausbreitungsmodell AUSTAL2000 in der aktuellen Version WI-x vom durchgeführt. Das Strömungsfeld wurde mit dem im Programmsystem AUSTAL2000 integrierten, diagnostischen Windfeldmodell TALdia (Version WI-x vom ) berechnet. Projekt-Nr FR Seite 32 von 47

33 A1.3 Simulationsgebiet Die Wahl des Simulationsgebiets orientiert sich an den Anforderungen aus Nr der GIRL. Demnach ist das Rechengebiet als das Innere eines Kreises festzulegen, dessen Radius der 30- fachen Schornsteinbauhöhe entspricht. Als kleinster Radius sind 600 m zu wählen. Um die statistische Unsicherheit des Berechnungsverfahrens in größerer Entfernung zur Quelle zu reduzieren, wird das Nesting- Verfahren angewendet. Dazu wird das Beurteilungsgebiet in mehrere ineinander verschachtelte Rechengebiete aufgeteilt. Die Dimensionierung der einzelnen Rechengitter im Rechengebiet wird von AUSTAL2000 automatisch festgelegt. Das Gesamtgebiet umfasst eine Größe von ca. 2,5 x 2,5 km. In Tabelle A1-1 sind die einzelnen Rechengitter für den Ist-Fall aufgeführt. Diese Gitter werden automatisch erzeugt; sie können für verschiedene Szenarien verschieden groß sein. Tabelle A1-1 Dimensionierung der Modellgitter für den Ist-Fall (Bestandsfall) mit Brennerei Gitter Maschenweite Gebietsgröße Gitterpunkte 1 16 m 1088 m 1152 m m 1856m 1920 m m 2432 m 2432 m Zur Beurteilung werden 25 m Flächen herangezogen (vgl. Kapitel 2). Aus den in den Tabellen angegebenen Rechennetzen kann mit Hilfe des AUSTAL2000G-Hilfsprogramms A2KArea.jar (Version 1.3.2) eine Auswertung auf Beurteilungsflächen, hier im Format 25 m x 25 m, vorgenommen werden. A1.4 Geländeeinfluss Nach Nr. 11, Anhang 3 der TA Luft müssen in der Ausbreitungsrechnung die Geländestrukturen berücksichtigt werden, falls innerhalb des Rechengebietes Höhendifferenzen zum Emissionsort von mehr als dem 0,7-fachen der Schornsteinbauhöhe und Steigungen von mehr als 1:20 auftreten. Die Steigung soll dabei als Höhendifferenz über eine Strecke bestimmt werden, die dem 2 fachen der Schornsteinbauhöhe entspricht. Im betrachteten Untersuchungsgebiet treffen die Kriterien nach TA Luft zu. Zur Berechnung werden die Daten des Höhenmodells GlobDEM50 im 50-Meter-Raster verwendet. GlobDEM50 basiert auf Rohdaten der Shuttle Radar Topography Mission von NASA, NIMA, DLR und ASI aus dem Jahr Der Einfluss der Geländeunebenheiten auf die Ausbreitung von Gerüchen kann gemäß Anhang 3, Nr. 11 der TA Luft mit Hilfe des in AUSTAL2000 enthaltenen diagnostischen Windfeldmodells berücksichtigt werden, wenn die Steigung des Geländes den Wert 1:5 nicht überschreitet. Laut Leitfaden [13] soll die Steigung über zwei Gittermaschen gemittelt werden. Projekt-Nr FR Seite 33 von 47

34 Die maximale Steilheit des Geländes in Netz 1 ist 0.13 (0.12). Die maximale Steilheit des Geländes in Netz 2 ist 0.21 (0.19). Die maximale Steilheit des Geländes in Netz 3 ist 0.19 (0.16). In der Protokolldatei des Ausbreitungsmodells sind sowohl die Steigungen über eine Gittermasche als auch über zwei Gittermaschen angegeben. Dabei steht der über zwei Gittermaschen gemittelte Wert in Klammern. Dieser liegt knapp unter dem Grenzwert von 20 %. Abbildung A1-1 Steigungen im Rechengebiet Die Steigungen im Untersuchungsgebiet wurden mit dem Hilfsprogramm zg2s.exe bestimmt. In Abbildung A1-1 ist die über zwei Rechengitter-Zellen gemittelte Steigung dargestellt. Steigungen > 20% treten an einem Hügel auf, der ca. 500 m südöstlich des Betriebs Wastian liegt. Da sich der Bereich mit Geländesteigungen > 20% nicht zwischen den Emittenten und den Immissionsorten befindet, ist von keiner Beeinflussung des Windfelds auszugehen. Die Windfeldberechnung kann daher mit dem diagnostischen Windfeldmodell TALdia (Version WI-x vom ) durchgeführt werden. Projekt-Nr FR Seite 34 von 47

35 A1.5 Gebäudeeinfluss Abhängig von der Anströmrichtung können sich an den Gebäuden Wirbel mit abwärts gerichteten Komponenten, Kanalisierungen, Düseneffekten und anderen strömungsdynamischen Effekten ergeben. Die Ausbreitung der Gerüche kann somit wesentlich von den umgebenden Gebäuden beeinflusst werden. Entsprechend Anhang 3, Nr. 10 TA Luft müssen Gebäude explizit berücksichtigt werden, wenn sich diese in einer Entfernung von weniger als dem 6-fachen der Quellhöhe befinden und die Schornsteinbauhöhe weniger als das 1,7- fache der Gebäudehöhen aufweist. Gemäß Anhang 3 der TA Luft kann das diagnostische Windfeldmodell TALdia ohne Einschränkungen angewandt werden, wenn die Quellhöhen höher als die 1,2- fache Gebäudehöhe sind. Im vorliegenden Fall weisen die Quellen Höhen auf, die sowohl geringer als die 1,7- fache als auch die 1,2- fache Höhe der Anlagengebäude sind. Gemäß VDI-Richtlinie 3783, Blatt 13 über die Qualitätssicherung in der Immissionsprognose wird mit dem Ansatz einer Ersatzquelle ohne Überhöhung mit einer Vertikalausdehnung vom Erdboden bis zur Quellhöhe in der Regel eine konservative Abschätzung erzielt. In der Ausbreitungsrechnung werden daher alle Emissionsquellen als vertikale Volumenquellen vom Erdboden bis zur mittleren Quellhöhe in 3 m berücksichtigt. A1.6 Emissionsquellen Die Lage und Konfiguration der Emissionsquellen sind in Tabelle A1-2 angegeben. Die Koordinaten sind relativ zum Ursprung des Rechengebiets angegeben. Tabelle A1-2 Lage, Art und Höhe der Emissionsquellen. Koordinaten relativ zum Ursprung des Rechengebiets (RW: HW ) Quelle Ursprung [m] x-wert y-wert Höhe Unterkante [m] Ausdehnung [m] horizontal vertikal a b c Drehwinkel [ ] Kuhstall , , Kälber-Iglu , , Kälberstall , , Dunglege , , Plan-Stall , , Fahrsilo Anschnitt , , Radlader Anschnitt , , Fahrsilo Mais RE , , Fahrsilo Mais RE , , Radlader RE , , Treber RE , , Brennerei 5M , , Brennerei RE , , Schlempe 5M , , Alkoholtransporte , , Projekt-Nr FR Seite 35 von 47

36 Anhang 2 Beschreibung des Ausbreitungsmodells A2.1 Allgemeines Zur Simulation der Verteilung der Luftschadstoffe wird das Prinzip der Lagrangeschen Ausbreitungsrechnung umgesetzt. Bei diesem Ansatz werden der Transport und die Durchmischung (und damit Verdünnung) von Luftbeimengungen durch die Verlagerung von Teilchen dargestellt. Jedes Teilchen repräsentiert eine bestimmte Menge einer Luftschadstoffkomponente. Die Verlagerung erfolgt zum einen mit der am jeweiligen Teilchenort herrschenden mittleren Strömungsgeschwindigkeit, zum anderen durch eine turbulente Zusatzbewegung. Die turbulente Bewegung wird dabei durch einen Markov-Prozess erfasst. Der Markov- Prozess beschreibt die turbulenten Geschwindigkeitsanteile in alle drei Raumrichtungen durch eine reine Zufallsbewegung und einen Anteil, der gewissermaßen als Gedächtnis des Teilchens die vorherige turbulente Verlagerung beinhaltet. Bei letzterem erfolgt die Gewichtung in Abhängigkeit des Zeitschrittes. Bei großen Zeitschritten wird der Gedächtnis -Teil bedeutungslos, bei kleinen Zeitschritten gewinnt er an Bedeutung. In die Berechnung fließt zudem der Turbulenzzustand der Atmosphäre, dargestellt durch die turbulente kinetische Energie oder durch turbulente Diffusionskoeffizienten, ein. Zur Konzentrationsberechnung wird das Modellgebiet mit einem dreidimensionalen Gitter überzogen. Nach jeder Verlagerung befindet sich das Teilchen in einem Gittervolumen und wird dort registriert. Das Teilchen wird durch die Strömung und die Turbulenz verlagert und registriert, bis es das Modellgebiet verlassen hat. Um eine Schadstoffwolke geeignet zu simulieren, wird die Bahn von üblicherweise einigen Teilchen verfolgt. Die Konzentration ergibt sich als zeitlicher und räumlicher Mittelwert für ein Gittervolumen. Für einen bestimmten (Mittelungs-) Zeitraum werden in jedem Gittervolumen die Aufenthaltszeiten der Teilchen in diesem Volumen addiert. Die Partikelkonzentration ergibt sich, indem diese aufsummierten Zeiten durch den Mittelungszeitraum und das Gittervolumen dividiert werden. Mit Hilfe der Schadstoffmenge, die jedes Teilchen repräsentiert, kann auf die Stoffkonzentration in diesem Gittervolumen geschlossen werden. A2.2 Berechnung der Geruchsstundenhäufigkeit Das Ausbreitungsmodell berechnet Stundenmittelwerte der Geruchsstoffkonzentration. Maßgebend für die Beurteilung ist jedoch die Häufigkeit der Geruchsstunden. Laut GIRL ist eine Stunde bereits dann als Geruchsstunde zu zählen, wenn es während mindestens 6 Minuten der Stunde zu deutlichen Geruchswahrnehmungen kommt. Untersuchungen zur Übertragung von Stundenmittelwerten auf Geruchsstunden wurden bei der Entwicklung des Modells durchgeführt. Danach wird zur Ermittlung der Geruchshäufigkeiten folgendermaßen vorgegangen: Jeder berechnete Stundenmittelwert wird mit dem Faktor 4 multipliziert. Falls die berechnete Konzentration über der Zählschwelle für Geruchswahrnehmungen liegt (hier > 1 GE/m³), liegt eine Geruchsstunde vor. Projekt-Nr FR Seite 36 von 47