LUFTHYGIENISCHES GUTACHTEN FÜR DAS BEBAUUNGSPLANVERFAHREN NR STÄBLISTRASSE IN MÜNCHEN

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1 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Immissionsschutz, Klima, Aerodynamik, Umweltsoftware An der Roßweid 3, D Karlsruhe Telefon: +49 (0) 721 / URL: Messstelle nach 26, 28 BImSchG LUFTHYGIENISCHES GUTACHTEN FÜR DAS BEBAUUNGSPLANVERFAHREN NR STÄBLISTRASSE IN MÜNCHEN Auftraggeber: Landeshauptstadt München Referat für Stadtplanung und Bauordnung Blumenstraße 28 b München Dipl.-Geogr. T. Nagel Dipl.-Met. A. Rühling Februar/April 2008 Projekt / Berichtsumfang 90 Seiten Büro Dresden: Mohrenstraße 14, Radebeul, Tel.: +49 (0) 351 / ,

2 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG I I N H A L T S V E R Z E I C H N I S ERLÄUTERUNG VON FACHAUSDRÜCKEN ZUSAMMENFASSUNG AUFGABENSTELLUNG VORGEHENSWEISE Zusammenfassung der Beurteilungsmaßstäbe für Luftschadstoffe Berechnungsverfahren Überschreitungshäufigkeit der Stunden- und Tagesmittelwerte der Luftschadstoffe EINGANGSDATEN Lage und Beschreibung des Untersuchungsgebietes Verkehrsdaten Meteorologische Daten Schadstoffhintergrundbelastung EMISSIONEN Betrachtete Schadstoffe Methode zur Bestimmung der Emissionsfaktoren Motorbedingte Emissionsfaktoren Nicht motorbedingte Emissionsfaktoren Emissionen des untersuchten Straßennetzes ERGEBNISSE DER WINDFELDBERECHNUNGEN IMMISSIONEN Stickstoffdioxidimmissionen Feinstaubimmissionen (PM10) LITERATUR...70

3 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG II A1 BEURTEILUNGSWERTE FÜR LUFTSCHADSTOFFKONZENTRATIONEN AN KFZ-STRASSEN...75 A2 BESCHREIBUNG DES NUMERISCHEN VERFAHRENS ZUR IMMISSIONS- ERMITTLUNG UND FEHLERDISKUSSION...79 A3 EMISSIONEN DER STRASSENABSCHNITTE...85 Hinweise: Die Tabellen und Abbildungen sind kapitelweise durchnummeriert. Literaturstellen sind im Text durch Name und Jahreszahl zitiert. Im Kapitel Literatur findet sich dann die genaue Angabe der Literaturstelle. Es werden Dezimalpunkte (= wissenschaftliche Darstellung) verwendet, keine Dezimalkommas. Eine Abtrennung von Tausendern erfolgt durch Leerzeichen.

4 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 1 ERLÄUTERUNG VON FACHAUSDRÜCKEN Emission / Immission Als Emission bezeichnet man die von einem Fahrzeug oder anderen Emittenten ausgestoßene Luftschadstoffmenge in Gramm Schadstoff pro Stunde. Die in die Atmosphäre emittierten Schadstoffe werden vom Wind verfrachtet und führen im umgebenden Gelände zu Luftschadstoffkonzentrationen, den so genannten Immissionen. Diese Immissionen stellen Luftverunreinigungen dar, die sich auf Menschen, Tiere, Pflanzen und andere Schutzgüter überwiegend nachteilig auswirken. Die Maßeinheit der Immissionen am Untersuchungspunkt ist µg (oder mg) Schadstoff pro m³ Luft. Hintergrundbelastung / Zusatzbelastung / Gesamtbelastung Als Hintergrundbelastung werden im Folgenden die Immissionen bezeichnet, die bereits ohne die Emissionen des Straßenverkehrs auf den betrachteten Straßen an den Untersuchungspunkten vorliegen. Die Zusatzbelastung ist diejenige Immission, die ausschließlich vom Verkehr auf dem zu untersuchenden Straßennetz oder der zu untersuchenden Straße hervorgerufen wird. Die Gesamtbelastung ist die Summe aus Hintergrundbelastung und Zusatzbelastung und wird in µg/m³ oder mg/m³ angegeben. Grenzwerte / Vorsorgewerte Grenzwerte sind zum Schutz der menschlichen Gesundheit vom Gesetzgeber vorgeschriebene Beurteilungswerte für Luftschadstoffkonzentrationen, die nicht überschritten werden dürfen, siehe z.b. Zweiundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes- Immissionsschutzgesetzes. Vorsorgewerte stellen zusätzliche Beurteilungsmaßstäbe dar, die zahlenmäßig niedriger als Grenzwerte sind und somit im Konzentrationsbereich unterhalb der Grenzwerte eine differenzierte Beurteilung der Luftqualität ermöglichen. Jahresmittelwert / 98-Perzentilwert / Kurzzeitwert (Äquivalentwert) An den betrachteten Untersuchungspunkten unterliegen die Konzentrationen der Luftschadstoffe in Abhängigkeit von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Verkehrsaufkommen etc. ständigen Schwankungen. Die Immissionskenngrößen Jahresmittelwert, 98-Perzentilwert und weitere Kurzzeitwerte charakterisieren diese Konzentrationen. Der Jahresmittelwert stellt den über das Jahr gemittelten Konzentrationswert dar. Eine Einschränkung hinsichtlich Beurteilung der Luftqualität mit Hilfe des Jahresmittelwertes besteht darin, dass er nichts über Zeiträume mit hohen Konzentrationen aussagt. Eine das ganze Jahr über konstante Konzentration kann zum gleichen Jahresmittelwert führen wie eine zum Beispiel tagsüber sehr hohe und nachts sehr niedrige Konzentration. Der Gesetzgeber hat deshalb

5 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 2 zusätzlich zum Jahresmittelwert z.b. den so genannten 98-Perzentilwert (oder 98-Prozent- Wert) der Konzentrationen eingeführt. Das ist derjenige Konzentrationswert, der in 98 % der Zeit des Jahres unterschritten wird. Die Zweiundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (22. BImSchV) fordert die Einhaltung weiterer Kurzzeitwerte in Form des Stundenmittelwertes der NO 2 -Konzentrationen von 200 µg/m³, der nicht mehr als 18 Stunden pro Jahr überschritten werden darf, und des Tagesmittelwertes der PM10-Konzentration von 50 µg/m³, der maximal an 35 Tagen überschritten werden darf. Da diese Werte derzeit nicht direkt berechnet werden können, erfolgt die Beurteilung hilfsweise anhand von abgeleiteten Äquivalentwerten auf Basis der 98-Perzentil- bzw. Jahresmittelwerte. Diese Äquivalentwerte sind aus Messungen abgeleitete Kennwerte, bei deren Unterschreitung auch eine Unterschreitung der Kurzzeitwerte erwartet wird. Verkehrssituation Emissionen und Kraftstoffverbrauch der Kraftfahrzeuge (Kfz) hängen in hohem Maße vom Fahrverhalten ab, das durch unterschiedliche Betriebszustände wie Leerlauf im Stand, Beschleunigung, Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit, Bremsverzögerung etc. charakterisiert ist. Das typische Fahrverhalten kann zu so genannten Verkehrssituationen zusammengefasst werden. Verkehrssituationen sind durch die Merkmale eines Straßenabschnitts wie Geschwindigkeitsbeschränkung, Ausbaugrad, Vorfahrtregelung etc. charakterisiert. In der vom Umweltbundesamt herausgegebenen Datenbank Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBEFA sind für verschiedene Verkehrssituationen Angaben über Schadstoffemissionen angegeben. Feinstaub / PM10 Mit Feinstaub bzw. PM10 werden alle Partikel bezeichnet, die einen größenselektierenden Lufteinlass passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 10 µm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist.

6 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 3 1 ZUSAMMENFASSUNG In München sollen mit dem Bebauungsplan Nr die rechtlichen Voraussetzungen für den Ausbau der Stäblistraße geschaffen werden um die Anbindung des Hauptverkehrsstraßennetzes an die Autobahnanschlussstelle München-Fürstenried und die Forstenrieder Allee zu verbessern. Entlang des geplanten Abschnittes der Stäblistraße sind Lärmschutzbauten vorgesehen. Für diese Planungen wird im Rahmen des Bauleitplanungsverfahrens ein Luftschadstoffgutachten hinsichtlich der verkehrsbedingten Luftschadstoffbelastungen vorgelegt. Betrachtet werden die vier Zustände derzeitiger Zustand, Planzustand mit baulichen Änderungen, Planzustand mit Vollschutz hinsichtlich der Lärmbelange und der Prognosenullfall ohne bauliche Änderungen basierend auf Verkehrsdaten des Prognosehorizontes Die Auswertungen erfolgen für die Schadstoffe NO 2 und Feinstaub (PM10). Die Beurteilung erfolgt im Vergleich mit geltenden Beurteilungswerten, das sind Grenzwerte und Beurteilungswerte der 22. BImSchV. Die Lagedaten für die geplante Baumaßnahme und das prognostizierte Verkehrsaufkommen wurden durch den Auftraggeber zur Verfügung gestellt. Aus den Verkehrsbelegungsdaten werden unter Berücksichtigung der vom Umweltbundesamt für das Prognosejahr veröffentlichten Emissionsfaktoren die Emissionen auf allen Straßenabschnitten berechnet. Für die Fertigstellung der Planung wurde der Zeithorizont 2020 genannt, wobei unter günstigen Bedingungen eventuell schon früher eine Fertigstellung erfolgen kann; dementsprechend werden die Emissions- und Immissionsberechnungen für das Prognosejahr 2015 basierend auf den vorgegebenen Verkehrsbelegungsdaten durchgeführt. Damit sind die Aussagen mit Sicherheiten versehen, da beispielsweise die NO x -Emissionen im Bezugsjahr 2020 gegenüber dem Bezugsjahr 2015 um ca. 15 %, die PM10-Emissonen um ca. 2 % verringert sind. Die Immissionsberechnungen erfolgen mit dem mikroskaligen Strömungs- und Ausbreitungsmodell MISKAM sowie für weiterführende Straßenabschnitte mit dem Straßennetzmodell PROKAS unter Einbeziehung der typisierten Straßenrandbebauung, der lokalen Windund Ausbreitungsklassenstatistik, der berechneten Emissionen des Verkehrs auf den Straßen sowie der aus Messdaten abgeleiteten Hintergrundbelastung. Auswertungen der Strömungsberechnungen hinsichtlich der Durchlüftungsverhältnisse zeigen, dass die Freifläche der beplanten Trasse der verlängerten Stäblistraße eine bis in Bodennähe wirkende Durchlüftungsschneise darstellt. Im Planfall mit bis ca. 4 m hohen

7 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 4 Lärmschutzwänden bleibt die Wirkung in 10 m über Grund erhalten, wird im Nahbereich der Wände bodennah jedoch eingeschränkt. Damit reichen die Bereiche mit Windgeschwindigkeitsreduktionen bis in einen Abstand von ca. 50 m von den geplanten Lärmschutzwänden in die angrenzenden Freiräume, d.h. in die Gartenbereiche angrenzender Grundstücke und in die Straßenräume querender Straßen. Die Verringerungen der mittleren jährlichen Windgeschwindigkeiten betragen an den umliegenden Gebäuden unter 10 %, sodass dort immer noch mit dem derzeitigen Zustand vergleichbare Durchlüftungsverhältnisse bestehen. Im Planfall mit bis ca. 10 m hohen Lärmschutzwänden sind gegenüber dem derzeitigen Zustand entlang der geplanten Verlängerung der Stäblistraße bodennah und in ca. 10 m über Grund deutlich verringerte Durchlüftungsverhältnisse zu erwarten. Die Bereiche mit Windgeschwindigkeitsreduktionen erstrecken sich bis in einen Abstand von ca. 100 m von den geplanten Lärmschutzwänden in die angrenzenden Freiräume. Die Verringerungen der mittleren jährlichen Windgeschwindigkeiten betragen an den umliegenden Gebäuden teilweise über 10 %. Damit ist dort der Luftaustausch eingeschränkt und mit den Durchlüftungsverhältnissen der umliegenden Sieldungsbereiche vergleichbar. Die geplante Überführung von Vegetationsflächen in Asphaltflächen führt zu erhöhten Oberflächentemperaturen und damit zu Erhöhungen der bodennahen Lufttemperaturen bedingt durch Sonneneinstrahlung. Die Erwärmung bleibt überwiegend auf die Bereiche der Nutzungsänderungen beschränkt, d.h. hier auf den Straßenraum zwischen den Lärmschutzwänden. Wesentliche Auswirkungen auf benachbarte Wohnnutzungen sind nicht zu erwarten. Eine Begrünung der zu den Wohnnutzungen gewandten Wandseiten würde auch kleinräumig einer möglichen Erwärmung entgegenwirken. Die Immissionsberechnungen zeigen, dass im Betrachtungsgebiet die höchsten Immissionen im Nahbereich der A 95 und der Hauptverkehrsstraßen mit dichter Randbebauung vorliegen. Überschreitungen der geltenden Beurteilungswerte sind im derzeitigen Zustand und im Prognosenullfall an der Randbebauung von Hauptverkehrsstraßen zu erwarten und bei den Planfällen nur vereinzelt zu erwarten. Im Vergleich der Schadstoffe werden die Grenzwerte für NO 2 -Jahresmittelwerte von 40 µg/m³ und PM10-Kurzzeitbelastungen (jährlich 35 Überschreitungen des Tagesmittelwertes von 50 µg/m³) am meisten ausgeschöpft und teilweise überschritten. Diese Grenzwerte sollen auch über das Jahr 2020 Geltung behalten. Der jeweilige Beurteilungswert für die PM10-Jahresmittelwerte (40 µg/m³) und die NO 2 - Kurzzeitbelastung (jährlich 18 Überschreitungen des Stundenwertes von 200 µg/m³) wird an der bestehenden Bebauung deutlich nicht erreicht und nicht überschritten.

8 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 5 Im derzeitigen Zustand sind an der Randbebauung der Liesl-Karlstadt-Straße Überschreitungen des NO 2 -Übergangsbeurteilungswertes für das Jahr 2008 von 44 µg/m³ zu erwarten. Die NO 2 -Belastungen (Jahresmittelwerte) sind an der Bebauung im Betrachtungsgebiet für den derzeitigen Zustand in Bezug auf den Übergangsbeurteilungswert überwiegend als leicht erhöht bis hoch und an der Randbebauung bis deutlich überschreitend zu bezeichnen. Der Grenzwert der PM10-Kurzzeitbelastungen wird im Betrachtungsgebiet an der Randbebauung der Liesl-Karlstadt-Straße und Forstenrieder Allee überschritten. Im Prognosenullfall sind an der Randbebauung der Liesl-Karlstadt-Straße Überschreitungen des NO 2 -Grenzwertes von 40 µg/m³ zu erwarten. Die NO 2 -Belastungen (Jahresmittelwerte) sind an der Bebauung im Betrachtungsgebiet für den Prognosenullfall in Bezug auf den Grenzwert überwiegend als leicht erhöht bis hoch und an der Randbebauung bis deutlich überschreitend zu bezeichnen. Der Grenzwert der PM10-Kurzzeitbelastungen wird im Betrachtungsgebiet an der Randbebauung der Liesl-Karlstadt-Straße überschritten. Im Planfall mit verlängerter Stäblistraße und lärmtechnischem Vollschutz mit bis ca. 10 m hohen Lärmschutzwänden sind an der bestehenden Bebauung keine Überschreitungen des NO 2 -Grenzwertes zu erwarten. Im Straßenraum der verlängerten Stäblistraße sind zwischen den Lärmschutzwänden hohe NO 2 -Immissionen prognostiziert, wobei sich dort keine Aufenthaltsbereiche befinden und diese Verkehrsflächen nicht dem langfristigen Aufenthalt dienen. An der nächstgelegenen Bebauung zu dem geplanten Straßenabschnitt sind gegenüber dem Prognosenullfall leicht erhöhte NO 2 -Immissionen prognostiziert, die jedoch mit Konzentrationen unter 35 µg/m³ deutlich unter 40 µg/m³ liegen. In der östlichen Weiterführung der Stäblistraße sind gegenüber dem Prognosenullfall leicht höhere NO 2 - Immissionen zu erwarten, die an der Randbebauung unter 40 µg/m³ liegen. An der bestehenden Schule an der Stäblistraße sind NO 2 -Immissionen unter 33 µg/m³ berechnet. Entlang der Liesl-Karlstadt-Straße und Forstenrieder Allee zwischen der Liesl-Karlstadt-Straße und der Stäblistraße sind gegenüber dem Prognosenullfall verringerte Immissionen zu erwarten, die dort unter 40 µg/m³ betragen. Die NO 2 -Belastungen (Jahresmittelwerte) sind an der Bebauung im Betrachtungsgebiet für den Planfall mit lärmtechnischem Vollschutz in Bezug auf den Grenzwert überwiegend als leicht erhöht bis erhöht, vereinzelt als hoch zu bezeichnen. Für die PM10-Immissionen sind an der nächstgelegenen Bebauung zur verlängerten Stäblistraße gegenüber dem Prognosenullfall leicht höhere Konzentrationen prognostiziert, die jedoch unter 28 µg/m³ liegen. Der Schwellenwert zur Ableitung der PM10-Kurzzeitbelastung wird entsprechend den vorliegenden Berechnungsergebnissen dort und am überwiegenden Anteil der bestehenden Bebauung nicht erreicht und nicht überschritten. Nur

9 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 6 in einzelnen Abschnitten der Liesl-Karlstadt-Straße wird er erreicht, wobei gegenüber dem Prognosenullfall und dem derzeitigen Zustand deutliche Verringerungen erzielt werden. Für den Planfall mit verlängerter Stäblistraße und bis ca. 4 m hohen Lärmschutzwänden werden mit dem oben beschriebenen Planfall mit lärmtechnischem Vollschutz vergleichbare Immissionen berechnet. An der nächstgelegenen Bebauung zur verlängerten Stäblistraße sind mit den niederen Lärmschutzwänden geringfügig höhere Immissionen gegenüber dem Planfall mit lärmtechnischem Vollschutz verbunden. In dem weiteren Straßennetz sind entsprechend den Ergebnissen der Immissionsberechnungen an der bestehenden Randbebauung bedingt durch die Planungen keine zusätzlichen Konflikte mit Beurteilungswerten im Vergleich zum Prognosenullfall zu erwarten. Aus lufthygienischer Sicht sind die Planungen nicht abzulehnen; die Verringerung der die Beurteilungswerte überschreitenden Immissionen an der Randbebauung der Hauptverkehrsstraßen ohne zusätzliche Überschreitung an anderen Wohngebäuden ist zu begrüßen.

10 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 7 2 AUFGABENSTELLUNG In München sollen mit dem Bebauungsplan Nr die rechtlichen Voraussetzungen für den Ausbau der Stäblistraße geschaffen werden um die Anbindung des Hauptverkehrsstraßennetzes an die Autobahnanschlussstelle München-Fürstenried und die Forstenrieder Allee zu verbessern. Entlang des geplanten Abschnittes der Stäblistraße sind Lärmschutzbauten vorgesehen. Für diese Planungen sind im Rahmen der Bauleitplanung u.a. die Auswirkungen des erhöhten Verkehrsaufkommens auf die Luftschadstoffbelastungen aufzuzeigen. Zu betrachten sind der Planzustand mit baulichen Änderungen, der Planzustand mit Vollschutz hinsichtlich der Lärmbelange, der Prognosenullfall ohne bauliche Änderungen im Prognosejahr sowie die gegenwärtige Situation für die verkehrsbedingten Schadstoffe NO 2 und PM10. Die Beurteilung soll im Vergleich mit geltenden Beurteilungswerten erfolgen, das sind Grenzwerte der 22. BImSchV.

11 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 8 3 VORGEHENSWEISE Bei der Verbrennung des Kfz-Kraftstoffes wird eine Vielzahl von Schadstoffen freigesetzt, die die menschliche Gesundheit gefährden können. Im Rahmen des vorliegenden lufthygienischen Gutachtens ist zu prüfen, ob die durch die geplanten Baumaßnahmen verursachten Auswirkungen die Luftkonzentrationen der Schadstoffe (Immissionen) unter Berücksichtigung der bereits vorhandenen Hintergrundbelastung in gesetzlich unzulässigem Maße erhöhen. Der Vergleich der Schadstoffkonzentrationen mit schadstoffspezifischen Beurteilungswerten, z.b. Grenz- oder Vorsorgewerten, die vom Gesetzgeber zum Schutz der menschlichen Gesundheit festgelegt werden, lässt Rückschlüsse auf die Luftqualität zu. Für den Kfz-Verkehr relevant ist v. a. die 22. BImSchV. Die vorliegende Untersuchung konzentriert sich unter Berücksichtigung der o.g. Grenzwerte und der derzeitigen Konzentrationsniveaus auf die v.a. vom Straßenverkehr erzeugten Schadstoffe Stickoxide und Feinstaubpartikel PM10. Im Zusammenhang mit Beiträgen durch den Kfz-Verkehr sind die Schadstoffe Benzol, Blei, Schwefeldioxid SO 2 und Kohlenmonoxid CO von untergeordneter Bedeutung. Für Stickstoffmonoxid NO gibt es keine Beurteilungswerte. Da die 23. BImSchV seit Juli 2004 außer Kraft gesetzt ist, ist die Betrachtung der Schadstoffkomponente Ruß rechtlich nicht mehr erforderlich. Die Beurteilung der Schadstoffimmissionen erfolgt durch Vergleich relativ zum entsprechenden Grenzwert. 3.1 Zusammenfassung der Beurteilungsmaßstäbe für Luftschadstoffe In Tab. 3.1 werden die in der vorliegenden Studie verwendeten und im Anhang A1 erläuterten Beurteilungswerte für die relevanten Autoabgaskomponenten zusammenfassend dargestellt. Diese Beurteilungswerte so wie die entsprechende Nomenklatur werden im vorliegenden Gutachten durchgängig verwendet. Schadstoff Beurteilungswert Zahlenwert in µg/m³ Jahresmittel Kurzzeit NO 2 Grenzwert bis (98-Prozent-Wert) NO 2 Grenzwert ab (Stundenwert, maximal 18 Überschreitungen/Jahr) PM10 Grenzwert ab (Tagesmittelwert, maximal 35 Überschreitungen/Jahr) Tab. 3.1: Beurteilungsmaßstäbe für Luftschadstoffimmissionen nach 22. BImSchV (2002)

12 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 9 Die Beurteilung der Schadstoffimmissionen erfolgt durch den Vergleich relativ zum jeweiligen Grenzwert. Die 22. BImSchV sieht für die Jahre zwischen dem Inkrafttreten und dem Jahr der Geltung des jeweiligen Grenzwertes Toleranzmargen vor. Grenzwert plus Toleranzmarge wird Übergangsbeurteilungswert genannt. Bei Überschreitung des Übergangsbeurteilungswertes entsteht die Erfordernis der Erstellung eines Luftreinhalteplans. Für den Jahresmittelwert von NO 2 bedeutet die Toleranzmarge beispielsweise eine Anhebung des Übergangsbeurteilungswertes gegenüber dem Grenzwert um 2 µg/m³ pro Jahr vor Die Übergangsbeurteilungswerte aller hier relevanten Luftschadstoffe betragen für das Jahr 2008 für NO 2 44 µg/m³ im Jahresmittel und 220 µg/m³ für die Kurzzeitbelastung bzw. für das Jahr 2007 für NO 2 46 µg/m³ im Jahresmittel und 230 µg/m³ für die Kurzzeitbelastung. Weiter orientiert sich die Bewertung an der Einstufung von Schadstoffimmissionen (siehe Tab. 3.2) durch die Landesanstalt für Umweltschutz, Baden-Württemberg (LfU, 1993). Immissionen in % der entsprechenden Grenzwerte bis 10 % Bewertung sehr niedrige Konzentrationen über 10 % bis 25 % niedrige Konzentrationen über 25 % bis 50 % mittlere Konzentrationen über 50 % bis 75 % leicht erhöhte Konzentrationen über 75 % bis 90 % erhöhte Konzentrationen über 90 % bis 100 % Hohe Konzentrationen über 100 % bis 110 % geringfügige Überschreitungen über 110 % bis 150 % deutliche Überschreitungen über 150 % hohe Überschreitungen Tab. 3.2: Bewertung von Immissionen nach LfU (1993) 3.2 Berechnungsverfahren In dem zu betrachtenden Gebiet werden die Strömungs- und Ausbreitungsverhältnisse durch die städtische Bebauung bzw. gewerbliche Nutzungen geprägt. Zudem werden die geplanten Lärmschutzbauten zu Beeinflussungen der Strömungs- und Ausbreitungsbedingungen

13 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 10 führen. Für diesen Bereich wird das mikroskalige Strömungs- und Ausbreitungsmodell MISKAM Version 5.01 (Eichhorn, 1989 und 2003) eingesetzt. Das Modell MISKAM wurde anhand mehrerer Datensätze aus Windkanälen und Naturmessreihen überprüft und umfangreich validiert (Eichhorn, 1995, Eichhorn, 2003, Eichhorn, 2004, Schädler et al., 1996). Unser Büro hat sich mit dem Modell MISKAM an einem bundesweiten, von BWPLUS Forschungszentrum Karlsruhe veranstalteten Vergleich von berechneten Immissionswerten innerhalb eines beidseitig bebauten Straßenquerschnitts erfolgreich beteiligt. Grundlage der Simulationsrechnungen ist die digitale Aufnahme der bestehenden und geplanten Bebauung nach Lage und Höhe. Die Lagedaten sind aktuellen Stadtkarten, Luftbildern und Planunterlagen entnommen, die durch den Auftraggeber zur Verfügung gestellt wurden. Das Modell MISKAM arbeitet mit einem nicht-äquidistanten Rechengitter. Bei den für die vorliegende Untersuchung durchgeführten Strömungs- und Ausbreitungsrechnungen werden die Vorgaben der VDI-Richtlinie für prognostische Windfeldmodelle (VDI, 2005) hinsichtlich Auflösung und Größe des Rechengitters beachtet. Das hier angesetzte Rechengebiet ist sowohl horizontal als auch vertikal deutlich größer als das Untersuchungsgebiet, um Randeffekte zu vermeiden (Ketzel et al., 1999), und um die Kriterien der o.g. VDI-Richtlinie zu erfüllen. Die digital erfassten Gebäudekataster werden für die Strömungsberechnungen in ein rechteckiges Rechengitter überführt. Das Rechengitter besteht aus 288 x 188 Boxen in horizontaler Richtung und umfasst eine Ausdehnung von ca m x 800 m. Es wird ein nicht äquidistantes Gitter verwendet, das in der Umgebung des geplanten Streckenverlaufs eine feine Auflösung von 2 m aufweist und nach außen gröber wird. In vertikaler Richtung reicht das Gitter mit 35 Ebenen bis in eine Höhe von 480 m über Grund, wobei in Bodennähe die Ebenen fein aufgelöst sind. Die Gebäude, geplante Lärmschutzwände und Emissionsquellen werden in diese Gitter übertragen. Die Berechnungen erfolgten mit dem PC-Programm WinMISKAM Version 2.14 vom ( und dem Modell MISKAM Version 5.02 vom Mit dem mikroskaligen Strömungs- und Ausbreitungsmodell MISKAM werden Strömungsrechnungen für alle Windrichtungen in 10 Grad-Schritten durchgeführt. Im zweiten Schritt werden für diese Windfelder Ausbreitungsrechnungen unter Berücksichtigung der Emissionen der jeweiligen Varianten durchgeführt.

14 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 11 Auf der Grundlage der vom Auftraggeber zur Verfügung gestellten Verkehrsmengen werden für die Bezugsjahre die von den Kraftfahrzeugen emittierten Schadstoffmengen und immissionen ermittelt. Die mittleren spezifischen Emissionen der Fahrzeuge einer Fahrzeugkategorie (PKW, leichte Nutzfahrzeuge, Busse etc.) werden mithilfe des Handbuchs für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBEFA Version 2.1 (UBA, 2004) bestimmt. Die Emissionen der Feinstaubpartikel (PM10) des Straßenverkehrs aufgrund von Abrieb und Aufwirbelung werden auch im neuen HBEFA 2.1 nicht behandelt. Die PM10-Emissionsbestimmung für Abrieb und Aufwirbelung erfolgt auf der Grundlage neuester Ergebnisse aktueller Forschungsarbeiten (Düring und Lohmeyer, 2004). Die Vorgehensweise zur Emissionsbestimmung entspricht somit dem aktuellen Stand der Technik. Unter Einbeziehung der Auftretenshäufigkeit aller möglichen Fälle der meteorologischen Verhältnisse (lokale Wind- und Ausbreitungsklassenstatistik), der berechneten Emissionen des Verkehrs auf den Straßen innerhalb des Untersuchungsgebietes und des Wochengangs der Emissionen werden die im Untersuchungsgebiet auftretenden Immissionen berechnet. Aus der Häufigkeitsverteilung der berechneten verkehrsbedingten Schadstoffkonzentrationen (Zusatzbelastung) werden die statistischen Immissionskenngrößen Jahresmittel- bzw. Kurzzeitwerte des untersuchten Luftschadstoffes ermittelt. Dieser Zusatzbelastung, verursacht vom Verkehr innerhalb des Untersuchungsgebietes, wird die großräumig vorhandene Hintergrundbelastung überlagert. Die Hintergrundbelastung, die im Untersuchungsgebiet ohne die Emissionen auf den berücksichtigten Straßen vorläge, wird auf der Grundlage von Messwerten an nahegelegenen Messstandorten abgeschätzt. Für die Bereiche mit dem weiteren Verlauf der Stäblistraße bzw. umliegenden Hauptverkehrsstraßen werden Berechnungen mit dem Straßennetzmodell PROKAS unter Berücksichtigung typisierter Straßenrandbebauung durchgeführt. Das verwendete Berechnungsverfahren PROKAS (siehe Anhang A2 und ( ist in der Lage, sämtliche in Abb. 4.1 dargestellten Straßenzüge gleichzeitig für jede Stunde der Woche mit ihrer jeweiligen Emission emittieren zu lassen. Die Emissionsberechung erfolgt wie oben beschrieben. 3.3 Überschreitungshäufigkeit der Stunden- und Tagesmittelwerte der Luftschadstoffe Die 22. BImSchV definiert u.a. als Kurzzeitgrenzwert für NO 2 einen Stundenmittelwert von 200 µg/m 3, der nur 18 mal im Jahr überschritten werden darf. Entsprechend einem einfachen

15 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 12 praktikablen Ansatz basierend auf Auswertungen von Messdaten (Lohmeyer et al., 2000) kann abgeschätzt werden, dass dieser Grenzwert dann eingehalten ist, wenn der 98- Perzentilwert 115 µg/m 3 bis 170 µg/m 3 nicht überschreitet. Die genannte Spannbreite, abgeleitet aus der Analyse von Messdaten verschiedener Messstellen, ist groß; die Interpretationen der Messdaten deuten darauf hin, dass bei einer Unterschreitung des 98- Perzentilwertes von 130 µg/m 3 (= Äquivalentwert) der genannte Grenzwert für die maximalen Stundenwerte eingehalten wird. Zur Ermittlung der in der 22. BImSchV definierten Anzahl von Überschreitungen eines Tagesmittelwertes der PM10-Konzentrationen von 50 µg/m 3 wird ein ähnliches Verfahren eingesetzt. Im Rahmen eines Forschungsprojektes für die Bundesanstalt für Straßenwesen wurde aus 914 Messdatensätzen aus den Jahren 1999 bis 2003 eine gute Korrelation zwischen der Anzahl der Tage mit PM10-Tagesmittelwerten größer als 50 µg/m 3 und dem PM10-Jahresmittelwert gefunden (Abb. 3.1). Daraus wurde eine funktionale Abhängigkeit der PM10-Überschreitungshäufigkeit vom PM10-Jahresmittelwert abgeleitet (BASt, 2005). Die Regressionskurve nach der Methode der kleinsten Quadrate ( best fit ) und die mit einem Sicherheitszuschlag von einer Standardabweichung erhöhte Funktion ( best fit + 1 sigma ) sind ebenfalls in der Abb. 3.1 dargestellt. Im Oktober 2004 stellte die Arbeitsgruppe,,Umwelt und Verkehr der Umweltministerkonferenz (UMK) aus den ihr vorliegenden Messwerten der Jahre 2001 bis 2003 eine entsprechende Funktion für einen best fit vor (UMK, 2004). Diese Funktion zeigt bis zu einem Jahresmittelwert von ca. 40 µg/m 3 einen nahezu identischen Verlauf wie der o.g.,,best fit nach BASt (2005). Im statistischen Mittel wird somit bei beiden Datenauswertungen die Überschreitung des PM10-Kurzzeitgrenzwertes bei einem PM10-Jahresmittelwert von 31 µg/m 3 erwartet. Im vorliegenden Gutachten wird wegen der Unsicherheiten bei der Berechnung der PM10- Emissionen sowie wegen der von Jahr zu Jahr an den Messstellen beobachteten meteorologisch bedingten Schwankungen der Überschreitungshäufigkeiten eine konservative Vorgehensweise gewählt. Dazu wird die in BASt (2005) angegebene best fit -Funktion um einen Sicherheitszuschlag von einer Standardabweichung erhöht. Mehr als 35 Überschreitungen eines Tagesmittelwertes von 50 µg/m 3 (Grenzwert) werden mit diesem Ansatz für PM10- Jahresmittelwerte ab 29 µg/m 3 abgeleitet. Dieser Ansatz stimmt mit dem vom Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen vorgeschlagenen Vorgehen überein (LUA NRW, 2006).

16 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Anzahl PM10-Tagesmittel > 50 µg/m Grenzwert Messwerte best fit best fit + 1sigma Anzahl = PM10-Jahresmittel [µg/m 3 ] Abb. 3.1: Anzahl der Tage mit mehr als 50 µg PM10/m 3 im Tagesmittel in Abhängigkeit vom PM10-Jahresmittelwert für Messstationen der Länder und des Umweltbundesamtes ( ) sowie die daraus abgeleiteten Funktionen (BASt, 2005)

17 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 14 4 EINGANGSDATEN 4.1 Lage und Beschreibung des Untersuchungsgebietes Für die Emissions- bzw. Immissionsberechnungen sind als Eingangsgrößen die Lage des Straßennetzes im zu betrachtenden Untersuchungsgebiet und verkehrsspezifische Informationen von Bedeutung. Für das Untersuchungsgebiet wurden die Verkehrsdaten durch den Auftraggeber zur Verfügung gestellt. Die Lage des Untersuchungsgebietes mit dem umliegenden Straßennetz ist in Abb. 4.1 aufgezeigt. Das Bebauungsplangebiet Stäblistraße liegt im südlichen Bereich des Stadtgebietes von München, ca. 8 km südwestlich der Innenstadt. Direkt westlich des Plangebietes verläuft in süd-nördlicher Richtung die Autobahn A 95. Die geplante Stäblistraße verläuft in westöstlicher Richtung durch einen bisher von Bebauung weitgehend frei gehaltenen Bereich. Der Bereich mit geplanten Lärmschutzbauten ist in Abb. 4.2 vergrößert dargestellt. Betrachtet werden folgende Varianten: - Derzeitiger Zustand für das Bezugsjahr 2007, - Prognosenullfall ohne bauliche Änderungen, - Planfall mit geplantem Ausbau der Stäblistraße inklusive Lärmschutzbauten, - Planfall V mit geplantem Ausbau der Stäblistraße inklusive hohen Lärmschutzbauten im Hinblick auf einen möglichen lärmseitigen Vollschutz. Für die Emissions- und Immissionsberechnungen des derzeitigen Zustandes wird das Jahr 2007 herangezogen um einen Vergleich mit Messwerten der weiteren Umgebung zu ermöglichen. Für die Fertigstellung der Planung wurde der Zeithorizont 2020 genannt, wobei unter günstigen Bedingungen eventuell schon früher eine Fertigstellung erfolgen kann; dementsprechend werden die Emissions- und Immissionsberechnungen für das Prognosejahr 2015 basierend auf den folgend genannten Verkehrsbelegungsdaten durchgeführt. Damit liegen die Aussagen auf der Sicheren Seite, da beispielsweise die NO x -Emissionen im Bezugsjahr 2020 gegenüber dem Bezugsjahr 2015 um ca. 15 %, die PM10-Emissonen um ca. 2 % verringert sind. Das Gelände in der Umgebung des Plangebietes ist weitgehend eben und weist einige Dammschüttungen auf; die Längsneigungen der Straßen werden bei der Emissionsberechnung berücksichtigt. Weitere Grundlagen der Immissionsberechnungen sind die basierend auf den Verkehrsdaten berechneten Schadstoffemissionen (Kap. 5), die meteorologischen Daten und die Schadstoffvorbelastung.

18 Siemensallee A 95 Stäblistr. bru Wol nns fra tr. tr. er S tsha us Drygalski-Allee F orste n Alleerieder Hof Pla nge r. Str tr. hs ric rte ttli He Herterichstr Abb. 4.1: Lageplan des erweiterten Untersuchungsgebietes. Bestehende Straßen = schwarz, geplante Straßen = grün und bestehende Gebäude = grau 400 Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG tr. mer S a Lochh

19 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG A 95 Scheidegger Str. Forstenrieder Allee Stäblistr. Liesl-Karlstadt- Str Meter Abb. 4.2: Lageplan des inneren Untersuchungsgebietes. Bestehende Straßen = schwarz, geplante Straßen = grün, bestehende Gebäude = grau, Lärmschutzwände = braun und Lärmschutzwände "Vollschutz" = blau

20 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Verkehrsdaten Angaben über das Verkehrsaufkommen wurden durch den Auftraggeber mit Auszügen aus dem Verkehrsentwicklungsplan (VEP-HMK) bezogen auf das Jahr 2005 und den Prognosehorizont 2020 zur Verfügung gestellt. Das sind Angaben über die durchschnittliche werktägliche Verkehrsstärke (DTV) und den LKW-Anteil. Zur Berechnung der zeitlichen Verteilung der Emissionen werden zusätzlich zu den Verkehrsstärken und LKW-Anteilen die Verkehrstagesganglinien an Werktagen, Samstagen und Sonntagen benötigt, die insbesondere der Ermittlung der Kurzzeitbelastungen dienen. Für Werktage, Samstage und Sonntage wurde der Verkehrstagesgang den typisierten Tagesgängen für innerstädtische Gebiete der Literatur (Schmidt, G., Thomas, B., 1996) entnommen. Die zugrunde gelegten Verkehrsdaten sind in Abb. 4.3 bis Abb. 4.5 aufgeführt. 4.3 Meteorologische Daten Für die Berechnung der Schadstoffimmissionen werden so genannte Ausbreitungsklassenstatistiken benötigt. Das sind Angaben über die Häufigkeit verschiedener Ausbreitungsverhältnisse in den unteren Luftschichten, die durch Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Stabilität der Atmosphäre definiert sind. In München und Umgebung finden Winddatenerfassungen durch unterschiedliche Messeinrichtungen statt. Vom Deutschen Wetterdienst (DWD) liegen Messdaten der Station München-Riehm vor, ca. 17 km nordöstlich des Plangebietes am ehemaligen Flughafengelände. Weiterhin liegen Messdaten des Landesamtes für Umwelt Bayern (LfU-Bayern) an der Station Lothstraße in München vor, ca. 9 km nördlich des Plangebietes und nördlich des Stadtzentrums. In Abb. 4.6 ist die Häufigkeitsverteilung von Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten an den beiden genannten Stationen in München dargestellt. Die Windrichtungsverteilung an der Station München-Riehm (Abb. 4.6 oben) wird von Winden aus südwestlichen bis westlichen Richtungen geprägt, für welche auch die höchsten Windgeschwindigkeiten zu beobachten sind. Winde aus östlichen Richtungen bilden ein zweites Maximum. Die mittlere Windgeschwindigkeit beträgt in Messhöhe ca. 3 m/s.

21 71000/3.4% 9220/6.5% 23370/3.5% 65000/3.6% 7520/6.6% 10000/6.5% 12560/4.6% 12920/5.8% 15450/3.9% 10470/4.1% 10720/5.6% 10000/5.5% 14800/4.0% 14000/3.4% Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 13150/5.9% 7230/5.5% 17260/3.8% 16000/3.8% DTV [Kfz/24h] /7.3% 10000/8.0% Meter Abb. 4.3: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke in [Kfz/24h] und LKW-Anteil in [%] auf dem Straßennetz im Untersuchungsgebiet für den Istzustand

22 80000/3.4% 69000/3.6% 26000/3.5% 7000/6.6% 11000/5.0% 13000/4.6% 11000/4.5% 13000/4.1% 11000/5.6% 10000/5.5% 9000/5.5% Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 10000/4.5% 8000/5.6% DTV [Kfz/24h] 17000/3.8% /4.7% 12000/7.0% Meter Abb. 4.4: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke in [Kfz/24h] und LKW-Anteil in [%] auf dem Straßennetz im Untersuchungsgebiet für den Prognosenullfall

23 79000/3.4% 23000/3.5% 10000/2.0% 8000/6.0% 15000/4.3% 17000/3.8% 11000/3.5% 17000/4.0% 14000/3.2% 11000/6.0% 11000/5.6% 16000/4.2% 9000/6.1% Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 69000/3.6% 10000/3.5% 18000/3.5% DTV [Kfz/24h] /4.5% 12000/7.0% Meter Abb. 4.5: Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke in [Kfz/24h] und LKW-Anteil in [%] auf dem Straßennetz im Untersuchungsgebiet für die Planvariante

24 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Abb. 4.6: Windrichtungs- und Windgeschwindigkeitsverteilung an den Messstationen: oben: München-Riehm (DWD) unten: München-Lothstraße (LfU-Bayern)

25 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 22 An der Station München Lothstraße (Abb. 4.6 unten) wird die Windrichtungsverteilung von Winden aus südwestlichen Richtungen geprägt, für welche auch die höchsten Windgeschwindigkeiten zu beobachten sind. Winde aus östlichen Richtungen bilden ein zweites Maximum. Aufgrund der Lage in bebautem Gelände sind aufgrund der Einflüsse umliegender hoher Gebäude nicht alle Windrichtungen vergleichbar häufig mit der Station Riehm vertreten, wobei die Windrichtungshäufigkeiten insgesamt vergleichbar sind. Die mittlere Windgeschwindigkeit beträgt in Messhöhe, d.h. über dem Dachniveau, ca. 3 m/s. Für die Ausbreitungsrechnungen im Plangebiet südlichen Bereich von München wird die Ausbreitungsklassenstatistik von München-Riehm unter Berücksichtigung der Rauigkeiten im Untersuchungsgebiet angewendet. 4.4 Schadstoffhintergrundbelastung Die Immission eines Schadstoffes im Nahbereich von Straßen setzt sich aus der großräumig vorhandenen Hintergrundbelastung und der straßenverkehrsbedingten Zusatzbelastung zusammen. Die Hintergrundbelastung entsteht durch Überlagerung von Immissionen aus Industrie, Hausbrand, nicht detailliert betrachtetem Nebenstraßenverkehr und weiter entfernt fließendem Verkehr sowie überregionalem Ferntransport von Schadstoffen. Es ist die Schadstoffbelastung, die im Untersuchungsgebiet ohne Verkehr auf den explizit in die Untersuchung einbezogenen Straßen vorliegen würde. Vom Landesamt für Umwelt Bayern (LfU-Bayern) wird das Landesmessnetz von Bayern betrieben. Die Messdaten dieses Messnetzes für die dem Betrachtungsgebiet nahe gelegenen Stationen sind auszugsweise in Tab. 4.1 aufgeführt. Im Vergleich zu den Grenzwerten sind die Schadstoffe Benzol, Blei, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid von untergeordneter Bedeutung. Für die Beurteilung der Auswirkungen der Straßenverkehrsemissionen werden im vorliegenden Gutachten die Schadstoffe Stickstoffdioxid (NO 2 ) und Feinstaubpartikel (PM10) betrachtet. Die in Tab. 4.1 angeführten Stationen sind alle innerhalb des Stadtgebietes von München nördlich bzw. nordöstlich des Plangebietes gelegen. Die Station München-Johanneskirchen ist als städtische Hintergrundmessstation eingestuft, die anderen Stationen sind als Verkehrsmessstationen aufzufassen.

26 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 23 Zeitraum Schadstoffkomponente Johanneskirchen Landshuter Allee Stachus Lothstraße Luise- Kiesselbach-Platz Moosach Prinzregentenstraße NO 2 -I (vorläufig) NO 2 -I (vorläufig) PM10-I (vorläufig) PM10-Überschreitung (Anzahl der Tage über µg/m³) (vorläufig) Tab. 4.1: Jahreskenngrößen der Luftschadstoff-Messwerte in µg/m³ an Stationen des Luftmessnetzes Bayern (LfU, ). I1 = Jahresmittelwert, I2 = 98- Perzentilwert. Die Werte für 2007 sind als vorläufige Angaben aufzufassen. Mit Hilfe von technischen Maßnahmen und politischen Vorgaben wird angestrebt, die Emissionen der o.a. Schadstoffe in den kommenden Jahren in Deutschland zu reduzieren. Deshalb wird erwartet, dass auch die großräumig vorliegenden Luftschadstoffbelastungen im Mittel im Gebiet von Deutschland absinken. Für das zu betrachtende Prognosejahr zeigen Abschätzungen (MLuS 02, 2005) bezogen auf die heutige Situation Reduktionen der Immissionen um ca. 4 % bis 6 %. Diese Abschätzungen beziehen sich auf das Gebiet von Deutschland; im Einzelfall kann die Entwicklung der Schadstoffkonzentrationen aufgrund regionaler Emissionsentwicklungen davon abweichen. Im Rahmen dieser Untersuchung wird auf die Berücksichtigung dieser Reduktion verzichtet.

27 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 24 In der vorliegenden Studie werden auf dieser Grundlage für die Immissionsprognosen die Werte der Tab. 4.2 für die Hintergrundbelastung im Untersuchungsgebiet angesetzt, die aus den verfügbaren Messdaten der nächstgelegenen Stationen in Siedlungsräumen abgeleitet sind. Schadstoff Jahresmittelwert [µg/m 3 ] 98-Perzentilwert [µg/m 3 ] NO PM Tab. 4.2: Angesetzte Schadstoffhintergrundbelastung im Untersuchungsgebiet im Bezugsjahr 2007/2015

28 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 25 5 EMISSIONEN 5.1 Betrachtete Schadstoffe Die Kraftfahrzeuge emittieren bei ihrem Betrieb eine Vielzahl von Schadstoffen. Die Relevanz dieser Schadstoffe ist recht unterschiedlich. Immissionsgrenzwerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit werden erfahrungsgemäß am ehesten bei NO 2 und PM10 erreicht, deshalb werden diese Stoffe im vorliegenden Gutachten detailliert betrachtet. Die Konzentrationen für andere Luftschadstoffe wie Benzol, SO 2, CO, Blei etc. sind im Vergleich zu ihren gesetzlichen Immissionsgrenzwerten deutlich geringer, deshalb werden sie hier nicht betrachtet. Ruß wird nicht betrachtet, da nach Aufhebung der 23. BImSchV durch die 33. BImSchV (2004) keine Beurteilungswerte für Ruß mehr vorliegen. 5.2 Methode zur Bestimmung der Emissionsfaktoren Zur Ermittlung der Emissionen werden die Verkehrsdaten und für jeden Luftschadstoff so genannte Emissionsfaktoren benötigt. Die Emissionsfaktoren sind Angaben über die pro mittlerem Fahrzeug der Fahrzeugflotte und Straßenkilometer freigesetzten Schadstoffmengen. Im vorliegenden Gutachten werden die Emissionsfaktoren für die Fahrzeugarten PKW und LKW unterschieden. Die Fahrzeugart PKW enthält dabei die leichten Nutzfahrzeuge (lnfz) und Motorräder, die Fahrzeugart LKW versteht sich inklusive Lastkraftwagen, Sattelschlepper, Busse usw. Die Emissionsfaktoren setzen sich aus motorbedingten und nicht motorbedingten (Reifenabrieb, Staubaufwirbelung etc.) Emissionsfaktoren zusammen. Die Ermittlung der motorbedingten Emissionen erfolgt entsprechend der VDI-Richtlinie Kfz-Emissionsbestimmung (VDI, 2003) Motorbedingte Emissionsfaktoren Die motorbedingten Emissionsfaktoren der Fahrzeuge einer Fahrzeugkategorie (PKW, leichte Nutzfahrzeuge, Busse etc.) werden mithilfe des Handbuchs für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBEFA Version 2.1 (UBA, 2004) berechnet. Sie hängen für die Fahrzeugarten PKW und LKW im Wesentlichen ab von den so genannten Verkehrssituationen ( Fahrverhalten ), das heißt der Verteilung von Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigung, Häufigkeit und Dauer von Standzeiten (siehe Tab. 5.1) der sich fortlaufend ändernden Fahrzeugflotte (Anteil Diesel etc.),

29 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 26 Verkehrssituation Beschreibung Autobahn AB>120 Autobahn ohne Tempolimit AB_120 Autobahn Tempolimit 120 AB_100 Autobahn Tempolimit 100 AB_80 Autobahn Tempolimit 80 AB_60 Autobahn Tempolimit 60 AB_Bau1 Autobahn Baustelle zweistreifig AB_Bau2 Autobahn Baustelle eng bzw. einstreifig AB_StGo Autobahn Stop and Go Außerortsstraßen AO1 AO2 AO3 Außerortsstraße, guter Ausbaugrad, gerade Außerortsstraße, guter Ausbaugrad, gleichmäßig kurvig Außerortsstraße, guter Ausbaugrad, ungleichmäßig kurvig Innerortsstraßen HVS1>50 HVS2>50 HVS3>50 HVS1 HVS2 HVS3 HVS4 Kern LSA1 LSA2 LSA3 NS_D NS_L StGo Hauptverkehrsstraße, Tempolimit >50 km/h, geringe Störungen Hauptverkehrsstraße, Tempolimit >50 km/h, mittlere Störungen Hauptverkehrsstraße, Tempolimit >50 km/h, starke Störungen Ortsdurchfahrt, vorfahrtsberechtigt, ohne Störungen Hauptverkehrsstraße, vorfahrtsberechtigt, geringe Störungen Hauptverkehrsstraße, vorfahrtsberechtigt, mittlere Störungen Hauptverkehrsstraße, vorfahrtsberechtigt, starke Störungen Innerortsstraße im Stadtkern Hauptverkehrsstraße mit Lichtsignalanlage, geringe Störungen Hauptverkehrsstraße mit Lichtsignalanlage, mittlere Störungen Hauptverkehrsstraße mit Lichtsignalanlage, starke Störungen Nebenstraße, geschlossene Bebauung Nebenstraße, locker bebaut Innerortsstraße bei Stop and Go Tab. 5.1: Definition der Verkehrssituationen laut Handbuch für Emissionsfaktoren (UBA, 2004). Für einige Verkehrssituationen ist bei einer Verkehrsdichte > oder Kfz/h je Fahrspur zusätzlich eine Verkehrssituation gebunden definiert.

30 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 27 der Zusammensetzung der Fahrzeugschichten (Fahrleistungsanteile der Fahrzeuge einer bestimmten Gewichts- bzw. Hubraumklasse und einem bestimmten Stand der Technik hinsichtlich Abgasemission, z. B. EURO 2, 3,...) und damit vom Jahr, für welches der Emissionsfaktor bestimmt wird (= Bezugsjahr), der Längsneigung der Fahrbahn (mit zunehmender Längsneigung nehmen die Emissionen pro Fahrzeug und gefahrenem Kilometer entsprechend der Steigung deutlich zu, bei Gefällen weniger deutlich ab) und dem Prozentsatz der Fahrzeuge, die mit nicht betriebswarmem Motor betrieben werden und deswegen teilweise erhöhte Emissionen (Kaltstarteinfluss) haben. Die Zusammensetzung der Fahrzeuge innerhalb der Fahrzeugkategorien wird für das zu betrachtende Bezugsjahr dem HBEFA (UBA, 2004) entnommen. Darin ist die Gesetzgebung bezüglich Abgasgrenzwerten (EURO 2, 3,...) berücksichtigt. Die Längsneigung der Straßen ist aus Höhenplänen oder Lageplänen des Untersuchungsgebietes bekannt, der Kaltstarteinfluss innerorts für PKW wird entsprechend HBEFA angesetzt, der Kaltstarteinfluss für LKW wird aus UBA (1995) entnommen. Die Verkehrssituationen im Untersuchungsgebiet werden entsprechend den Gegebenheiten auf den einzelnen Streckenabschnitten und den Auswahlmöglichkeiten der Tab. 5.1 festgelegt Nicht motorbedingte Emissionsfaktoren Untersuchungen der verkehrsbedingten Partikelimmissionen zeigen, dass neben den Partikeln im Abgas auch nicht motorbedingte Partikelemissionen zu berücksichtigen sind, hervorgerufen durch Straßen-, Kupplungs- und Bremsbelagabrieb, Aufwirbelung von auf der Straße aufliegendem Staub etc. Diese Emissionen sind im HBEFA nicht enthalten, sie sind auch derzeit nicht mit zufriedenstellender Aussagegüte zu bestimmen. Die Ursache hierfür liegt in der Vielfalt der Einflussgrößen, die bisher noch nicht systematisch parametrisiert wurden und für die es derzeit auch keine verlässlichen Aussagen gibt. In der vorliegenden Untersuchung werden die PM10-Emissionen aus Abrieben (Reifen, Bremsen, Kupplung und Straßenbelag) und infolge der Wiederaufwirbelung (Resuspension) von Straßenstaub entsprechend der in BASt (2005) sowie Düring und Lohmeyer (2004) beschriebenen Vorgehensweise angesetzt. Es werden zur Berechnung der Emissionen für die Summe aus Reifen-, Brems-, Kupplungs- und Straßenabrieb sowie Wiederaufwirbelung von eingetragenem Straßenstaub die in Tab. 5.2 und Tab. 5.3 aufgeführten Emissionsfaktoren verwendet.

31 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 28 Die Bildung von so genannten sekundären Partikeln wird mit der angesetzten Hintergrundbelastung berücksichtigt, soweit dieser Prozess in großen Entfernungen (10 km bis 50 km) von den Schadstoffquellen relevant wird. Für die kleineren Entfernungen sind die sekundären Partikel in den aus Immissionsmessungen abgeleiteten nicht motorbedingten Emissionsfaktoren enthalten. Straßenparameter spezifische Emissionsfaktoren je Kfz [g/km] 2007 Verkehrssituatiodigkeit NO x (nur Abrieb und Aufwirb.) (nur Abgas) Geschwin- Partikel (PM10) Partikel (PM10) (Kürzel) [km/h] PKW LKW PKW LKW PKW LKW AB_ HVS HVS HVS3_ LSA LSA2_ LSA LSA Tab. 5.2: Emissionsfaktoren in g/km je Kfz im Untersuchungsgebiet für das Bezugsjahr 2007 Straßenparameter spezifische Emissionsfaktoren je Kfz [g/km] 2015 Verkehrssituatiodigkeit NO x (nur Abrieb und Aufwirb.) (nur Abgas) Geschwin- Partikel (PM10) Partikel (PM10) (Kürzel) [km/h] PKW LKW PKW LKW PKW LKW AB_ HVS HVS HVS3_ LSA LSA2_ LSA LSA Tab. 5.3: Emissionsfaktoren in g/km je Kfz im Untersuchungsgebiet für das Bezugsjahr Emissionen des untersuchten Straßennetzes Die im vorliegenden Fall angesetzten Verkehrssituationen sowie die Längsneigungen der betrachteten Straßen (falls ungleich Null durch Unterstrich von den Verkehrssituationen getrennt und klassifiziert wie im HBEFA (UBA, 2004) für Längsneigungsklassen in 2 %-Stufen), sind in Abb. 5.1 beispielhaft für die Planvariante aufgezeigt.

32 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Verkehrssituation AB_80 HVS2 HVS3 LSA Meter Abb. 5.1: Verkehrssituationen auf dem berücksichtigten Straßennetz im Untersuchungsgebiet. Straßenabschnitte mit Längsneigungen über 2% sind dicker eingezeichnet

33 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 30 Tab. 5.2 und Tab. 5.3 geben einen Überblick über die im vorliegenden Fall angesetzten Verkehrssituationen und zugehörigen Emissionsfaktoren unter Angabe der mittleren Fahrgeschwindigkeiten. Die Emissionen werden für den derzeitigen Zustand für das Jahr 2007 und für die Prognosen für das Bezugsjahr 2015 berechnet; das entspricht einer konservativen Vorgehensweise, da gegenüber dem Jahr 2020 höhere Emissionen aus der Datenbank ausgelesen werden. Die Emissionen der betrachteten Schadstoffe NO x und PM10 werden für jeden der betrachteten Straßenabschnitte ermittelt. Dabei wirken sich sowohl die verschiedenen Verkehrsaufkommen und LKW-Anteile als auch die unterschiedlichen Verkehrssituationen aus. In Anhang A3 sind die räumlichen Verteilungen der Emissionen für die Schadstoffe NO x und PM10 dargestellt. In Tab. 5.4 sind exemplarisch die Verkehrskennwerte und die daraus abgeleiteten Emissionen für die Stäblistraße östlich der Forstenrieder Allee aufgeführt. Variante DTV [Kfz/24 h] LKW-Anteil [%] Verkehrssituation NO x [mg/(m s)] PM10 [mg/(m s)] Bestand LSA Prognosenullfall LSA Planfall LSA Tab. 5.4: Verkehrskennwerte und Emissionen an der Stäblistraße östlich der Forstenrieder Allee

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