Ermittlung der verkehrsbedingten Schadstoffbelastung im Bereich der Stadt Garching

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1 Ermittlung der verkehrsbedingten Schadstoffbelastung im Bereich der Stadt Garching Bearbeiter: Dipl. Met. Igor Dormuth Bericht-Nr.: ACB / ACCON GmbH Ingenieurbüro für Schall- und Schwingungstechnik Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001 Gewerbering Greifenberg Telefon / Fax /

2 Titel: Ermittlung der verkehrsbedingten Schadstoffbelastung im Bereich der Stadt Garching Auftraggeber: Stadt Garching Rathausplatz Garching Auftrag vom: März 2007 Bericht-Nr.: Umfang: ACB /15 18 Seiten Datum: Bearbeiter: Zusammenfassung: Dipl. Met. Igor Dormuth Im Rahmen der anstehenden Flächennutzungsplanung wurden für das Hauptstraßennetz innerhalb der Gemarkung Garching die Schadstoffimmissionen von NO2 und PM10 für den Istzustand berechnet. Die Luftbelastung kann überwiegend als unkritisch bewertet werden. Innerhalb der Ortsgebiete werden stets die Grenzwerte für NO2 und PM10 eingehalten. Nur entlang eines ca. 60 m breiten Streifens entlang jener Abschnitte der Autobahnen, an denen keine Lärmschutzeinrichtungen vorhanden sind, werden NO2 Konzentrationen errechnet, die über dem ab 2010 gültigen Grenzwert liegen. Aber auch hier liegt keine Grenzwertüberschreitung vor, da die Grenzwerte nach der 22. BImSchV nur auf Gebiete anzuwenden sind, in denen sich Personen nicht nur vorübergehend aufhalten. Diese Unterlage darf nur insgesamt kopiert und weiterverwendet werden. 2

3 Inhalt Inhalt Anlass und Aufgabenstellung Örtliche Situation und Immissionsorte Grundlagen Immissionsgrenzwerte Vorbelastung Meteorologie Ermittlung der Emissionen Modellierung Abschätzung der Überschreitungshäufigkeit des PM10 Tagesmittelwertes Überschreitungshäufigkeit des NO2 Stundenmittelwertes Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung Zusammenfassung Anlagen

4 1 Anlass und Aufgabenstellung Im Rahmen der anstehenden Flächennutzungsplanung hat die Stadt Garching die ACCON GmbH beauftragt, die Immissionsbelastung von Stickstoffdioxid (NO2) und Feinstaub (PM10) entlang des übergeordneten Straßennetzes in der Stadt Garching zu ermitteln und darzustellen. Die Berechnungen der Schadstoffimmissionen erfolgen mit einem Lagrange schen Partikelmodell nach VDI Richtlinie 3945, Blatt 3. Die berechneten Immissionen werden unter Abschätzung der Vorbelastung mit den Immissionsgrenzwerten bewertet. Stark belastete Flächen, in denen Grenzwerte überschritten werden bzw. eine Überschreitung nicht ausgeschlossen werden kann, werden gesondert ausgewiesen. 2 Örtliche Situation und Immissionsorte In Bild 1 ist das Untersuchungsgebiet dargestellt. Dabei ist die Gemarkungsgrenze als rote Linie dargestellt. Bild 1 Untersuchungsgebiet; die Stadtgrenze ist rot, Lärmschutzwände sind blau gekennzeichnet. 4

5 Die Daten des Untersuchungsgebietes sind dem Gutachten Lärmminderungsplanung der Stadt Garching b. München entnommen [3]. 3 Grundlagen Der Untersuchung liegen folgende Richtlinien und Unterlagen zugrunde: [1] BImSchG, Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen, und ähnlicher Vorgänge, Ausgabe: veröffentlicht in: BGBl I (2002); zuletzt geändert durch Gesetz vom S. 3180) [2] 22. BImSchV, 22. Verordnung zur Durchführung des Bundes- Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Immissionswerte für Schadstoffe in der Luft), [3] Lärmminderungsplanung der Stadt Garching b. München, ACCON 2007 [4] Auswertungen der an den LÜB Stationen gemessenen Konzentrationen nach der 22. und 33. BImSchV der Jahre , veröffentlicht durch das Bayerische Landesamt für Umwelt [5] LOHMEYER (2004): Berechnung der Kfz-bedingten Feinstaubemission infolge Aufwirbelung und Abrieb für das Emissionskataster Sachsen [6] Handbuch der Emissionsfaktoren HBEFA (2004): UBA Berlin, BUWAL Bern, UBA Wien [7] AUSTAL2000, Lagrange sches Partikelmodell nach VDI-Richtlinie 3945 Blatt 3 [8] VDI-RICHTLINIE 3945 BLATT 3 (2000): Umweltmeteorologie - Atmosphärische Ausbreitungsmodelle - Partikelmodell [9] Bächlin, W.; Bösinger, R.; Brand, A.; Schulz, T. (2006): Überprüfung des NO-NO2 Umwandlungsmodells für die Anwendung bei Immissionsprognosen für bodennahe Stickoxidfreisetzung, Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft [10] LOHMEYER (2004): FE /2002/LRB - PM10-Emissionen an Außerortsstraßen, im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen [11] LOHMEYER (2002): FE /2000/LRB Prognose der Vorbelastung und Berücksichtigung der RL 96/62/EG immlus-2002, im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen 5

6 4 Immissionsgrenzwerte Die Luftqualitäts-Rahmenrichtlinie (Richtlinie 96/62/EG von 1996) und deren Tochterrichtlinien bilden die Grundlage der neuen europäischen Luftreinhaltestrategie. Dieses Regelwerk wurde durch die Novellierung der Verordnung über Immissionsgrenzwerte (22. BImSchV) im Jahr 2002 in nationales Recht umgesetzt [2]. In der 22. BImSchV sind für Stickstoffdioxid und Feinstaub (PM10) folgende Immissionsgrenzwerte festgesetzt: PM10 Jahresmittelwert: Maximal zulässige Anzahl der Tage mit 35 Überschreitungen des Tagesmittelwertes von 50 µg/m³ 40 µg/m³ NO2 Jahresmittelwert: 2007: 46 µg/m³ 2008: 44 µg/m³ Ab 2010: Maximal zulässige Anzahl Stunden mit 18 Überschreitungen des Stundenmittelwertes von 200 µg/m³ 40 µg/m³ PM ist die Abkürzung für particulate matter. Als Feinstaub PM10 bezeichnet man die Teilmenge des Staubes, dessen Partikel einen aerodynamischen Durchmesser bis 10 Mikrometern (10 µm) haben. Die weiteren in der 22. BImSchV genannten Schadstoffe Benzol, Schwefeldioxid, Blei und Kohlenmonoxid sind von untergeordneter Bedeutung und werden in dieser Untersuchung nicht betrachtet. So werden durch den Kfz-Verkehr keine relevanten Emissionen an Blei, Schwefeldioxid und Benzol freigesetzt. Bei Kohlenmonoxid liegen aufgrund der geringeren Toxizität die Immissionswerte so hoch, dass durch den Kfz-Verkehr kritische Immissionsbelastungen ausgeschlossen werden können. Die Gesamtimmissionsbelastung der Schadstoffe NO2 und PM10 im Untersuchungsgebiet setzt sich zusammen aus der regionalen Hintergrundbelastung und der Zusatzbelastung durch die naheliegenden Emissionsquellen. In der Ausbreitungsrechnung kann nur die Immissionszusatzbelastung durch die Emissions- 6

7 quellen innerhalb des Untersuchungsgebiets ermittelt werden. Die Vorbelastung ergibt sich aus der regionalen Hintergrundbelastung. Da im Untersuchungsraum keine Werte der Hintergrundbelastung vorliegen, werden diese anhand der Immissionskonzentrationen der drei LÜB- Messstationen München-Johanneskirchen (ca. 8 km südlich des Untersuchungsgebiet gelegen) Bayerisches Landesamt für Umwelt in Augsburg Haunstetten Andechs-Rothenfeld abgeschätzt. In Tabelle 1 sind die Immissionskonzentrationen dieser LÜB Stationen für die Jahre zusammengefasst. Tabelle 1 Immissionskonzentrationen von NO, NO2 und PM10 der LÜB Stationen München Johanneskirchen, Bayerisches Landesamt für Umwelt in Augsburg Haunstetten und Andechs-Rothenfeld in den Jahren LÜB-Station M-Johanneskirchen LÜB-Station Augsburg- Haunstetten (LFU) LÜB-Station Andechs Rothenfeld NO NO2 PM10 NO NO2 PM10 NO NO2 PM10 [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] [µg/m³] Mittelwert Die nächst gelegene Messstation München-Johanneskirchen befindet sich nur etwa 8 km südlich des Untersuchungsgebietes und kennzeichnet nach Einstufung des Bayerischen Landesamtes für Umwelt die Hintergrundbelastung von München. Diese Werte sind aber als Hintergrundbelastung für das Untersuchungsgebiet aufgrund der unmittelbaren Stadtrandlage in München der Messstation zu hoch. Zum Vergleich sind auch die Immissionswerte der LÜB Station des bayerischen Landesamtes für Umwelt (LFU) dargestellt, die sich am südlichen Stadtrand von Augsburg befindet. Hier ist das Immissionsniveau ähnlich dem der Messstation München-Johanneskirchen. Deutlich zu niedrige Werte, insbesondere bei NO und NO2, würden sich ergeben, wenn man die Immissionswerte der nächstgelegen "Reinluftstation" Andechs-Rothenfeld als Hintergrundbelastung im Untersuchungsgebiet heranziehen würde. Daher werden folgende Werte für die durchschnittliche Hintergrundbelastung in Garching herangezogen: 7

8 NO: NO2: PM10: 9 µg/m³ 25 µg/m³ 22 µg/m³ 5 Meteorologie Für die Berechnung der Schadstoffausbreitung mit Austal2000 sind für das Untersuchungsgebiet räumlich und zeitlich repräsentative meteorologische Daten zu verwenden, da das Ausbreitungsverhalten freigesetzter Luftschadstoffe maßgeblich durch die Windrichtungs- und Windgeschwindigkeitsverteilung sowie durch die thermische Stabilität bestimmt wird. Dabei kennzeichnet die Windverteilung die horizontalen Austauschbedingungen, während die thermische Stabilität, d. h. die vertikale Temperaturschichtung, den vertikalen Austausch bestimmt. Bild 2 Windrichtungsverteilung der meteorologischen Zeitreihe der DWD-Messstation Erdinger Moos im Jahr 1995 Für die Ausbreitungsrechnung werden die meteorologischen Daten der DWD- Messstation Erdinger Moos in Form einer Zeitreihe über ein Jahr verwendet. Die Messstation Erdinger Moos befindet sich nur wenige Kilometer nordöstlich des Untersuchungsgebietes und ist daher für das Untersuchungsgebiet als räumlich 8

9 repräsentativ anzusehen. Für die Ausbreitungsrechnung wurde die nach Einschätzung des Deutschen Wetterdienstes, Wetteramt München, zeitlich repräsentative Jahreszeitreihe vom Jahr 1995 verwendet. In Abbildung 2 ist die Windrichtungsverteilung in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit dargestellt. Wie Bild 2 zu entnehmen ist, dominieren bei der AKTerm Erdinger Moos signifikant südwestliche und ostnordöstliche Winde, die im wesentlichen durch die großräumigen Strömungen der Großwetterlagen bedingt sind. Das Häufigkeitsminimum liegt bei südlichen bzw. bei nördlichen Winden. Die mittlere Windgeschwindigkeit beträgt 3,13 m/s, der Anteil an Windstillen beträgt 4,3 %. Bild 3 Häufigkeitsverteilung der Ausbreitungsklassen an der DWD-Messstation Erdinger Moos im Jahr 1995 Für die Ausbreitung von Luftschadstoffen ist neben der Windrichtungs- und Windgeschwindigkeitsverteilung auch der vertikale Austausch von großer Bedeutung. Dieser vertikale Austausch wird durch Ausbreitungsklassen nach Klug- Manier parametrisiert: Klasse I Klasse II Klasse III/1 Klasse III/2 Klasse IV Klasse V sehr stabil stabil neutral leicht stabil neutral leicht labil labil sehr labil 9

10 Dabei kennzeichnen die Klassen I und II mit stabiler Schichtung ungünstige Ausbreitungsbedingungen. Folgende Häufigkeiten der einzelnen Ausbreitungsklassen nach Klug-Manier wurden an der Messstation Erdinger Moos im Jahr 1995 festgestellt (Bild 3): Der Anteil an stabilen Schichtungen (Klasse I/II) beträgt im Jahr 1995 ca. 37,4 %. Dominant treten neutrale Schichtungen der Klassen III1 und III2 mit 47,9 % auf. Labile Schichtungen (Klasse IV und Klasse V) treten in ca. 11,6 % der Stunden auf. 6 Ermittlung der Emissionen Durch den Kfz-Verkehr werden Verbrennungsemissionen freigesetzt. Diese Verbrennungsemissionen werden auf Basis des Handbuches für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs (HBEFA, Version 2.1) [5] quantifiziert. In diesem Handbuch sind Deutschland-spezifische Emissionsfaktoren für unterschiedliche Verbrennungsschadstoffe in Abhängigkeit der Verkehrssituation, der Flottenzusammensetzung, Bezugsjahr und anderen Parametern definiert. In diesem Handbuch sind auch Emissionsfaktoren für Stickstoffoxide enthalten. Anstelle von Feinstaubemissionen werden Partikelemissionen angegeben, die durch die Kraftstoffverbrennung im Motorraum entstehen. Durch Kraftfahrzeuge werden aber Partikel (Feinstaubemissionen) nicht nur aus den Verbrennungsprozessen freigesetzt, sondern diese entstehen auch durch Reifen-, Bremsen- und Kupplungsabrieb sowie durch Wiederaufwirbelung. Zur Quantifizierung dieser Emissionsanteile werden Emissionsfaktoren entsprechend [6] verwendet. Die Gesamtemission von Feinstaub ergibt sich somit aus der Summe der Partikelemissionen (aus der Kraftstoffverbrennung) und der Emission aus Abrieb und Wiederaufwirbelung. Tabelle 2 Verwendete Verkehrssituationen für die Ausbreitungsrechnungen Strasse Verkehrsregelsituation Autobahnen Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 100 km/h Außerorts Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 80 km/h Außerorts Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 70 km/h Auf- und Abfahrten zu Autobahnen Außerorts Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 60km/h Innerorts Hauptverkehrsstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 50km/h Innerorts Hauptverkehrsstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 30km/h AB_80 AO_1 AO_2 AO_3 IO_HVS>50_1 IO_HVS3 IO_LSA3 Es werden folgende Emissionsfaktoren für das Jahr 2005 verwendet: 10

11 Tabelle 3 Emissionsfaktoren in [g/km/fhzg] für das Jahr 2005 Strasse NOx PM10 Pkw Lkw Pkw Lkw 1) 2) Autobahnen 0,226 6,350 0,009 1) + 0,135 1) + 0,022 2) 0,200 2) Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 100 km/h 0,022 2) 0,200 0,222 5,858 0,007 1) + 0,132 1) + 2) Außerorts Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 80 km/h Außerorts Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 70 km/h Außerorts Bundesstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 60km/h Auf- und Abfahrten zu Autobahnen Innerorts Hauptverkehrsstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 50km/h Innerorts Hauptverkehrsstraßen mit Höchstgeschwindigkeit 30km/h Emissionsfaktoren nach HBEFA [5] 0,214 6,071 0,007 1) + 0,134 1) + 0,022 2) 0,200 2) 0,233 6,468 0,008 1) + 0,147 1) + 0,022 2) 0,200 2) 0,218 5,622 0,008 1) + 0,136 1) + 0,022 2) 0,200 2) 0,228 7,342 0,008 1) + 0,209 1) + 0,022 2) 0,200 2) 0,248 8,974 0,008 1) + 0,319 1) + 0,090 2) 0,900 2) Emissionsfaktoren aus Abrieb + Wiederaufwirbelung nach [6] Die Gesamtemissionen pro Straßenabschnitt ergeben aus dem Produkt der Verkehrsbelastung und den Emissionsfaktoren. Die Werte der Verkehrsbelastung sind [3] entnommen. 7 Modellierung Basierend auf den Gelände- und Gebäudedaten des Gutachtens Lärmminderungsplanung der Stadt Garching b. München [3] wurden die Immissionsberechnungen mit dem Programm CadnaA-APL durchgeführt, in dem das Ausbreitungsmodell AUSTAL2000 [7] integriert ist. AUSTAL2000 berechnet in einem ersten Schritt mit einem diagnostischen Windfeldmodell die Windfelder, die in einer Windfeldbibliothek abgespeichert werden. In einem zweiten Schritt erfolgt die Ausbreitungsrechnung mit einem Lagrange schen Partikelmodell nach VDI 3945 Blatt 3 [8]. In AUSTAL2000 ist die Anzahl der Gitterzellen limitiert. Damit ist auch die Rechengebietgröße beschränkt. Da bei Ausbreitungsrechnungen unter Berücksichtigung der Bebauung eine hohe Gitterauflösung von maximal 3 m notwendig ist, kann in der Regel die Schadstoffverteilung für ein Straßennetz nicht mit einem AUSTAL2000 Rechengebiet mit der erforderlichen Gitterauflösung berechnet werden. Somit ist es notwendig, das gesamte Rechengebiet in einzelne Teilrechengebiete (Kacheln) aufzuteilen. In dem Programm CadnaA-APL wird die in 11

12 der Schallausbreitung verwendete Kachelungstechnik auch für die Schadstoffberechnung eingesetzt, so dass die Verteilung der Schadstoffbelastung entlang von Straßenzügen auch für größere Beurteilungsgebiete unter Berücksichtigung der Bebauung berechnet werden kann. In den Kacheln werden die jeweiligen Schadstoffverteilungen berechnet und anschließend werden die einzelnen Immissionsverteilungen zu einer gesamten Immissionsverteilung entlang dem gesamten betrachteten Straßennetz zusammengefügt. Dabei stellt jede Kachel ein eigenes AUSTAL2000 Rechengebiet dar. Für die gesamte Immissionsverteilung ist es wichtig, an den Kachelgrenzen eine weitestgehend kontinuierliche Immissionsstruktur zu erzielen. Dies wird durch eine Überlappung der Austalrechengebiete erreicht. Durch die Überlappung werden auch die Emissionsquellen außerhalb der jeweiligen Kachel berücksichtigt, die sich aber noch innerhalb der Überlappung der Austalrechengebiete befinden. Dadurch wird deren Immissionsanteil innerhalb der jeweilig angrenzenden Kachel berücksichtigt. Insgesamt wurde das Untersuchungsgebiet entlang des übergeordneten Straßennetzes in 181 Rechengebiete (Kacheln) unterteilt, damit bei feiner Rechengitterauflösung (3 m) die Immissionszusatzbelastung entlang des ca. 48 km langen Straßennetzes ermittelt werden konnte. Der Wert für die Rauhigkeitslänge wurde entsprechend dem CORINE Kataster auf 0,4 m gesetzt. Die Berechnung des Jahresmittelwertes von Stickstoffdioxid erfolgt nach einem Regressionsansatz aus [9]. In dieser Untersuchung werden die Ergebnisse der NOx und NO2 Messergebnisse aller Luftmessstationen aus den Jahren gegenüber gestellt. Darauf basierend wird in [9] eine Regressionsbeziehung für die Umwandlungsrate von NOx zu NO2 abgeleitet. Der in AUSTAL2000 verwendete Ansatz zur Berechnung der NO2 Konzentrationen über eine Abbaurate von NO (nach VDI 3782 Blatt exponentieller Ansatz) führt jedoch insbesondere bei bodennahen Emissionsquellen und entsprechender Vorbelastung zu Unterschätzungen der NO2 Immissionsbelastungen. Daher wurde dieser Ansatz für die vorliegende Untersuchung nicht verwendet. 8 Abschätzung der Überschreitungshäufigkeit des PM10 Tagesmittelwertes Neben dem Grenzwert für den Jahresmittelwert ist in der 22. BImSchV auch ein 24-Stunden-Grenzwert für Partikel (PM10) definiert, der nicht öfter als 35-mal im Jahr überschritten werden darf. Die Berechnung dieser Überschreitungshäufigkeit ist nicht möglich, da keine Daten für die tägliche PM10 Vorbelastung vorlie- 12

13 gen, die mit den bei den Ausbreitungsrechnungen verwendeten meteorologischen Randbedingungen korrelieren. Daher wird die Überschreitungshäufigkeit des Tagesmittelwertes von PM 10 auf Basis der errechneten Jahresmittelkonzentrationen auf Basis der bundesweiten Messdaten der Luftüberwachungsstellen abgeleitet [10]. Das Datenkollektiv dieser Studie umfasst 914 Werte. Die Auswertung dieser Daten ergibt für folgende Klassen der Jahresmittelwertkonzentrationen folgende Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung: Bei Jahresmittelwertkonzentrationen unter 28 µg/m³ ist mit 97,5 %-iger Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der Grenzwert für die Überschreitungshäufigkeit nicht überschritten wird. Bei Jahresmittelwertkonzentrationen zwischen 28 µg/m³ und 32 µg/m³ können Grenzwertüberschreitungen mit einer Wahrscheinlichkeit von bis zu 56 % auftreten. Bei Jahresmittelwertkonzentrationen über 32 µg/m³ ist mindestens 86 %- iger Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der Grenzwert für die Überschreitungshäufigkeit überschritten wird. 9 Überschreitungshäufigkeit des NO2 Stundenmittelwertes In [11] wird nicht die Überschreitungshäufigkeit des Stundenmittelwertes von 200 µg/m³ für NO2 in Abhängigkeit des Jahresmittelwertes abgeleitet, sondern der 99,8 Perzentilwert aller Stundenmittelwerte in Abhängigkeit des Jahresmittelwertes von NO2 berechnet. Damit kann zwar die Überschreitungshäufigkeit des maximalen Stundenmittelwertes von 200 nicht quantitativ, jedoch aber qualitativ abgeleitet werden. Nach [11] ergibt sich der 99,8 Perzentilwert als der 3,2- fache Wert des Jahresmittelwertes. Dies bedeutet, dass erst ab einer Jahresmittelkonzentration von 62 µg/m³ mit einer Überschreitung des Kurzeitimmissionsgrenzwertes zu rechnen ist. Da aber der Immissionsgrenzwert für den Jahresmittelwert von NO2 40 µg/m³ beträgt, wird für die Bewertung der NO2-Belastung der Immissionsgrenzwert für den Jahresmittelwert herangezogen. 10 Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung In den Anlagen 1 bis 4 sind die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnungen für das gesamte Untersuchungsgebiet im Maßstab 1:7500 dargestellt. In Anlage 1 ist die räumliche Verteilung des Jahresmittelwertes von NO2 dargestellt. In Anlage 2 ist ebenfalls die Verteilung des Jahresmittelwertes von NO2 dargestellt, allerdings 13

14 mit einer Skalierung in Abhängigkeit von den in 2007 bzw. ab 2010 gültigen Grenzwerten von 46 µg/m bzw. 40 µg/m³. In Anlage 3 ist die räumliche Verteilung des Jahresmittelwertes von PM10 und in Anlage 4 sind Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung des Tagesmittelwertes von PM10 dargestellt. Die Luftbelastung im Untersuchungsgebiet kann als unkritisch bewertet werden. Die Berechnungen zeigen, dass innerhalb der Ortsbereiche die Immissionsgrenzwerte für den Jahresmittelwert von PM10 und NO2 sicher eingehalten werden. Da der Jahresmittelwert von NO2 eingehalten wird, ist entsprechend Abschnitt 9 davon auszugehen, dass auch der Kurzzeitgrenzwert für NO2 sicher unterschritten wird. Die Berechnungen zeigen auch, dass der Grenzwert für die Ü- berschreitungshäufigkeit des maximalen Tagesmittelwertes von 50 µg/m³ innerhalb der Ortschaften eingehalten ist. Bild 4 Jahresmittelwertkonzentration von NO2 in einem Ausschnitt der Stadt Garching Bemerkenswert ist vor allem, dass die lufthygienischen Auswirkungen der stark befahrenen Autobahnen auch auf die nächst gelegenen Wohnbereiche äußerst gering sind. Ursache hierfür sind im Wesentlichen die hohen Lärmschutzwände und Wälle. Diese dienen auch als eine effiziente Abschirmung für die dahinter liegenden Bereiche gegen die freigesetzten Emissionen, so dass hier die Luftqualität durch die Autobahn nur in geringem Maße beeinflusst wird. Beispielhaft ist dieser Effekt in Bild 4 für den Jahresmittelwert von NO2 dargestellt. Besonders deutlich ist die Abschirmung durch Lärmschutzwälle und -wände auch auf 14

15 der Westseite der A9 zu erkennen. Noch deutlicher zeigt sich die Wirkung der Abschirmung bei dem Jahresmittelwert von PM10 (Bild 5). Bild 5 Jahresmittelwertkonzentration von PM10 in einem Ausschnitt der Stadt Garching Die Bilder 4 und 5 enthalten auch einen Teil der B11 im Ortszentrum von Garching. Auch entlang der B11 sind innerorts alle Grenzwerte eingehalten. Zwar werden z. B. einzelne Gitterzellen mit einer Fläche von 9 m³ errechnet, deren NO2 Konzentration bis zu 40 µg/m³ erreicht, eine Grenzwertüberschreitung würde entsprechend der 22. BImSchV jedoch erst dann vorliegen, wenn der Grenzwert auf einer zusammenhängenden Fläche von wenigstens 200 m² (das entspricht der Fläche von ca. 22 Gitterzellen) überschritten wäre. Dies ist aber nicht gegeben. Kreuzungsbereiche sind in der 22. BImSchV hinsichtlich der Grenzwertbetrachtung explizit ausgenommen. In Bild 6 sind die Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung des Tagesmittelwertes von PM10 entlang der B11 in Garching dargestellt. In dem Detailausschnitt ist deutlich zu erkennen, dass entlang der B11 an den Gebäuden stets die errechneten Jahresmittelwertkonzentrationen so gering sind, dass eine Überschreitung der zulässigen Anzahl an Tagesmittelwerten über 50 µg/m³ unwahrscheinlich ist (grüne Linie). 15

16 Grenzwertüberschreitung unwahrscheinlich Grenzwertüberschreitung unwahrscheinlich Grenzwertüberschreitung wahrscheinlich Bild 6 Wahrscheinlichkeiten der Überschreitung des Tagesmittelwertes von PM10 entlang der B11 in Garching Wie die Ausbreitungsrechnungen zeigen, werden die bezogen auf Grenzwerte relativ höchsten Belastungen für den Jahresmittelwert von NO2 errechnet. Daher wird als Leitkomponente für zukünftige Nutzungen NO2 herangezogen. In Anlage 2 ist nochmals eine Darstellung der errechneten Jahresmittelwerte von NO2 dargestellt, die neben den Isolinien für die Grenzwerte zusätzlich noch eine Isolinie von 35 µg/m³ enthält. Die 35 µg/m³ Isolinie stellt eine wichtige Beurteilungsgrundlage für die Flächennutzungsplanung dar. Die NO2-Belastung auf den Flächen, die sich außerhalb der dargestellten grünen 35 µg/m³ Isolinie befinden, ist so beschaffen, dass unter Berücksichtigung von Unsicherheiten in der Ausbreitungsrechnung (z.b. jährliche Variabilität der meteorologischen Daten) auch der Grenzwert ab 2010 von 40 µg/m³ sicher eingehalten wird. Anlage 2 zeigt deutlich, dass abgesehen von Bereichen entlang der A9, an denen derzeit noch keine Lärmschutzeinrichtungen vorhanden sind, keinerlei Ein- 16

17 schränkungen der Flächennutzung aufgrund der bestehenden Luftqualität gegeben sind. Sind an der Autobahn keine Lärmschutzeinrichtungen vorhanden, dann ist ab einer Entfernung von ca 60 m zum Fahrbahnrand davon auszugehen, dass auch die NO2- Konzentrationen unter 35 µg/m³ liegen und damit den ab 2010 gültigen Grenzwert sicher einhalten. Wenn aus Lärmschutzgründen die Errichtung von Lärmschutzeinrichtungen erforderlich ist, werden aber auch Nutzungen möglich sein, die näher an der Autobahn liegen. Dann kann aufgrund der effizienten Abschirmung bereits in ca. 10 m Abstand dazu eine entsprechende Nutzung wahrgenommen werden. Nicht berücksichtigt sind in dieser Untersuchung Auswirkungen von Nutzungsänderungen auf die Schadstoffbelastung. Insbesondere bei Flächennutzungsänderungen innerorts, die mit einer erheblichen Verkehrszunahme verbunden sind, können relevante Änderungen der Luftqualität hervorgerufen werden. Bei Änderungen dieser Art müssten die lufthygienischen Auswirkungen in einem eigenen Gutachten untersucht werden. Ebenfalls nicht berücksichtigt sind die Schadstoffimmissionen aus industriellen Quellen. Diese Emissionen tragen aber in der Regel nur zu einer geringen Immissionszusatzbelastung bei, da die Emissionen dieser Quellen den Anforderungen der Technischen Anleitung Luft (TA Luft) unterliegen. Die TA Luft stellt die Einhaltung des Standes der Technik sicher (z. B. durch Festsetzung von Emissionsgrenzwerten und Festlegung von Mindestkaminhöhen) und minimiert so die immissionsseitigen Belastungen durch industrielle Anlagen. 11 Zusammenfassung Für das Hauptstraßennetz innerhalb der Gemarkung Garching wurden die Schadstoffimmissionen von NO2 und PM10 für den Istzustand berechnet. Die Luftbelastung kann überwiegend als unkritisch bewertet werden. Innerhalb der Ortsgebiete werden stets die Grenzwerte für NO2 und PM10 eingehalten. Nur entlang eines ca. 60 m breiten Streifens entlang jener Abschnitte der Autobahnen, an denen keine Lärmschutzeinrichtungen vorhanden sind, werden NO2 Konzentrationen errechnet, die über dem ab 2010 gültigen Grenzwert liegen. A- ber auch hier liegt keine Grenzwertüberschreitung vor, da die Grenzwerte nach der 22. BImSchV nur auf Gebiete anzuwenden sind, in den sich Personen nicht nur vorübergehend aufhalten. ACCON GmbH Igor Dormuth 17

18 12 Anlagen 18

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