Wissensbasis Umwelt / Luft / Lärm

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1 Umwelt / Luft / Lärm Der aktuelle Erkenntnisstand bezüglich - der Entstehung von Lärm und Luftschadstoffen, - der Erfordernis einer umweltbezogenen Verkehrsplanung, - möglicher Handlungsansätze und Best Practice Beispiele ZIV Zentrum für integrierte Verkehrssysteme Robert-Bosch-Straße Darmstadt Telefon: (06151) Telefax: (06151) kontakt@ziv.de 27. Februar 2008 Das ZIV ist ein Institut an der Technischen Universität Darmstadt

2 Impressum IMPRESSUM Auftraggeber ivm GmbH Lyoner Str Frankfurt am Main Auftragnehmer ZIV Zentrum für integrierte Verkehrssysteme GmbH Robert-Bosch-Straße Darmstadt Dr.-Ing. Annette Birgelen Dipl.-Betriebswirtin (FH) Iris Rosskopf Stand Seite 2

3 Inhalt INHALT Seite 1 Ziel und Aufbau der Wissensbasis 8 2 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Lärm Luftschadstoffe Gegenüberstellung Lärm Luftschadstoffe 23 3 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? Lärm Luftschadstoffe Gegenüberstellung Lärm Luftschadstoffe 34 4 Welche rechtlichen Vorgaben gibt es? Lärm Gesetzliche Grundlagen Ziele Inhaltliche Anforderungen Zuständigkeiten Fachlich-methodische Vorgehensweise Zusammenfassung Lärmminderung Luftschadstoffe Gesetzliche Grundlagen Ziele Inhaltliche Anforderungen Zuständigkeiten Fachlich-methodische Vorgehensweise Zusammenfassung Luftreinhaltung Sanktionen Gegenüberstellung Lärmminderung Luftreinhaltung 58 5 Welche Handlungsansätze gibt es? Integration der Lärmminderungsplanung und Luftreinhalteplanung in die kommunale Planung Ausgangslage Vorteile für die Kommunen Empfehlungen für die inhaltliche Verknüpfung Empfehlungen für das Verfahrensmanagement Anforderungen an Strategien und Maßnahmen Mögliche Maßnahmen und ihre Wirkungen Best Practice Beispiele für Strategien und Maßnahmen zur Reduzierung der straßenverkehrsbedingten Lärm- und Luftschadstoffbelastung 89 Stand Seite 3

4 Inhalt 6 Vorurteile und Fakten 101 QUELLEN 106 ANHANG 110 I. Übermittelte Grenzwerte II. BImSchG III. 22. BImSchV IV. 33. BImSchV V. 34. BImSchV Stand Seite 4

5 Abbildungen ABBILDUNGEN Seite Abbildung 1: Lärmbelastung in Deutschland im Jahr 2003 [6] 13 Abbildung 2: Addieren von Schallpegeln [3] 14 Abbildung 3: Lärmquellen von Kraftfahrzeugen 16 Abbildung 4: Ausbreitung des Schalls [28] 17 Abbildung 5: Weg der Schallwellen bei normaler Wetterlage (oben) und bei Inversionswetterlage (unten) [28] 18 Abbildung 6: Ursachen der PM10-Immissionen [23] 20 Abbildung 7: Richtig schalten spart Sprit Vergleich des Kraftstoffverbrauchs [2] 22 Abbildung 8: Zunahme des Kraftstoffverbrauchs bei Kurzstrecken (Kaltstart) [2] 22 Abbildung 9: Lungengängigkeit von Aerosolen [28] 28 Abbildung 10: Spezifische Emissionen von Pkw [36] 31 Abbildung 11: Spezifische Emissionen von Lkw [36] 32 Abbildung 12: Kommunale Planungsinstrumente zum verkehrlichen Umweltschutz 62 Abbildung 13: Empfehlungen für die inhaltliche Verknüpfung von Umweltplanung und kommunaler Planung 64 Stand Seite 5

6 Tabellen TABELLEN Seite Tabelle 1: Roll- und Antriebsgeräusch eines Pkw bei der Geschwindigkeit 50 km/h [25] 16 Tabelle 2: Grenzwerte nach der 16. BImSchV 44 Tabelle 3: Übersicht Lärmminderungsplanung 46 Tabelle 4: Grenzwerte nach der 22. BImSchV 51 Tabelle 5: Grenzwerte für Ozon nach der 33. BImSchV 52 Tabelle 6: Übersicht Luftreinhalteplanung 56 Tabelle 7: Übersicht Klimaschutz 57 Tabelle 8: Vergleich Lärmminderungs- und Luftreinhalteplanung in Hessen 59 Tabelle 9: Tabelle 10: Tabelle 11: Verfahrensschritte zur Integration von Umweltbelangen in die Stadtund Verkehrsplanung [27] 68 Strategien zur Reduzierung von Straßenverkehrslärm und verkehrlichen Schadstoffimmissionen [30] 72 Strategien zur Reduzierung von Straßenverkehrslärm und verkehrlicher Schadstoffimmissionen [30] 73 Tabelle 12: Technische Maßnahmen Luftschadstoffe 74 Tabelle 13: Technische Maßnahmen Lärm 75 Tabelle 14: Erhöhung der Anteile schadstoffarmer Fahrzeuge im Straßenraum 76 Tabelle 15: Erhöhung der Anteile lärmarmer Fahrzeuge im Straßenraum 77 Tabelle 16: Emissionsmindernde Fahrbahnoberfläche 78 Tabelle 17: Reduzierung der Kfz-Verkehrsmengen durch weitgehende Modal-Split- Änderungen 79 Tabelle 18: Gesamtstädtische Senkung der Lkw-Anteile 81 Tabelle 19: Teilräumliche Reduzierung des Kfz-Verkehrs 82 Tabelle 20: Teilräumliche Reduzierung des Lkw-Verkehrs 83 Tabelle 21: Reduzierung der gefahrenen Geschwindigkeiten 84 Tabelle 22: Verstetigung des Verkehrsflusses 85 Tabelle 23: Verstetigung des Verkehrsflusses durch geändertes Fahrverhalten 86 Tabelle 24: Straßenraumorganisation 87 Stand Seite 6

7 Tabellen Tabelle 25: Maßnahmenpakete (Gesamtkonzept) 88 Tabelle 26: Anreiz zur Umrüstung auf Erdgas-Fahrzeuge 89 Tabelle 27: Sperrung einer innerstädtischen Hauptverkehrsstraße für den Lkw-Verkehr 90 Tabelle 28: Flüsterasphalt im Innenstadtbereich 91 Tabelle 29: Integriertes Gesamtkonzept für einen umweltverträglicheren Verkehr 92 Tabelle 30: Tabelle 31: Gehgemeinschaften an Grundschulen und Horten Förderung von Verkehrssicherheit und umweltbewusster Verkehrsmittelwahl 93 Schul-Radwegepläne Förderung von Verkehrssicherheit und umweltbewusster Verkehrsmittelwahl 94 Tabelle 32: Betriebliches Mobilitätsmanagement Förderung des Radverkehrs 95 Tabelle 33: Verbesserung der betrieblichen Umweltbilanz 96 Tabelle 34: Tabelle 35: Verkehrslenkungskonzept Reduzierung von Durchgangsverkehr und Verbesserung der Verkehrsabläufe 97 Bau von Ortsumgehungen Verlagerung des Kfz-Verkehrs durch Straßenneubau 98 Tabelle 36: Großräumiges Lkw-Durchfahrtsverbot 99 Tabelle 37: Schulung der Kraftfahrer zu Kraftstoff sparender und emissionsarmer Fahrweise 100 Stand Seite 7

8 Ziel und Aufbau der Wissensbasis 1 Ziel und Aufbau der Wissensbasis Im Zuge der Entwicklung und Umsetzung des Luftreinhalte-Aktionsplans für die Stadt Darmstadt 2005 / 2006 wurde offenbar, dass sich verkehrliche Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität in der Stadt auch auf den umgebenden Landkreis Darmstadt-Dieburg auswirken können. Zugleich zeigte sich, dass auch die Gemeinden im Landkreis durchaus von kritischen Luftschadstoffbelastungen und Lärmimmissionen, die planerisches Handeln erfordern, betroffen sein können. Als Konsequenz aus diesen Erfahrungen haben der Landkreis Darmstadt-Dieburg und die Stadt Darmstadt in der Wissensbasis im Weiteren als Region Darmstadt-Dieburg bezeichnet vereinbart, im Rahmen einer gemeinsamen, von der ivm begleiteten Verkehrsmanagementplanung kurz-, mittel- und langfristige Strategien und Maßnahmen zur Verringerung der verkehrsbedingten Lärm- und Luftschadstoffimmissionen zu prüfen. Anschließend sollen Strategien und Maßnahmen ausgewählt und gemeinsam umgesetzt werden. Zu Beginn der Aktivitäten zur Luftreinhalteplanung zeigte sich, dass generelle Wissensdefizite zur Wirksamkeit verkehrlicher Maßnahmen für die Luftqualität, aber auch zu ihren verkehrlichen Auswirkungen bestehen. In den letzten Jahren konnten hier zwar Erfahrungen gesammelt und Wirkungszusammenhänge erforscht werden, doch sind diese Erkenntnisse gemessen an den aktuellen Handlungserfordernissen bei Planern und Entscheidungsträgern noch unzureichend verbreitet. Auch in der Region Darmstadt-Dieburg wurde im Rahmen des o. g. Projektes festgestellt, dass vor der Auswahl von gemeinsamen Strategien und Maßnahmen der eigene Kenntnisstand zu den komplexen Ursachen- und Wirkungszusammenhängen im Feld Umwelt Luft Lärm aktualisiert und verbessert werden muss. Mit der systematischen Aufarbeitung der Thematik, dem fachlich Ansatz (integrierte Behandlung der Felder Umwelt Luft Lärm und kontinuierliche Implementierung in die Verkehrsplanung) sowie der räumlichen Bezugsebene (integrierte Betrachtung von Stadt und Region) nehmen die Stadt Darmstadt und der Landkreis Darmstadt-Dieburg eine Vorreiterrolle in der Region RheinMain ein. Stand Seite 8

9 Ziel und Aufbau der Wissensbasis Ausgangslage Die negativen Auswirkungen des Verkehrs auf die Umwelt bestimmen zunehmend die verkehrspolitische Diskussion und das verkehrsplanerische Handeln. Waren die Umweltwirkungen von Verkehr bislang lediglich bei der Maßnahmenplanung zu beachten, so werden sie nun vermehrt selbst zum Auslöser von Planungen. Anlass sind dabei vor allem die EG-Richtlinien zur Luftreinhaltung und zum Schutz vor Umgebungslärm, aber auch die Diskussion um den Klimaschutz. Aus Sicht der Städte, Kommunen und Landkreise stellt sich die Umsetzung der europäischen Umweltrichtlinien zum Teil anders dar als bei einer eher akademischen Betrachtungsweise. Während dort die rechtlichen Bestimmungen und wissenschaftlichen Erkenntnisse im Fokus der Betrachtung sind, stehen für die Gebietskörperschaften praktische Fragen im Vordergrund: - Besteht die sachliche Handlungsnotwendigkeit? - Bestehen formale Handlungserfordernisse und wie sind diese zu leisten? - Welche Handlungskompetenzen bestehen? - Welche Handlungsspielräume bestehen? Aus kommunaler Sicht werden häufig noch Hemmnisse bezüglich Handlungserfordernis, Handlungskompetenz und Handlungsspielräumen vor dem Hintergrund der europäischen Umweltgesetzgebung angeführt. Stand Seite 9

10 Ziel und Aufbau der Wissensbasis Vorurteile gegenüber einer umweltbezogenen Verkehrsplanung 1. Die europäischen Rahmenrichtlinien und die neuen nationalen Regelungen (BImSchG/BImSchV/ ) überfordern die Kommunen mit zu engen Fristen, zusätzlichen Aufgaben, zusätzlichen Kosten 2. Für die Lärmminderungsplanung und Luftreinhalteplanung sind die Gemeinden nicht zuständig, sondern Land und Bund 3. Die europäischen Grenzwerte sind überzogen 4. Der Verkehr spielt für die Einhaltung der Grenzwerte nicht die entscheidende Rolle 5. Luft- und Lärmbelastung sind punktuelle Probleme in größeren Städten, betreffen aber nicht die Gesamtstadt oder die kleineren Gemeinden und Landkreise 6. Wirksam zur Reduzierung der verkehrsbedingten Lärm- und Luftschadstoffbelastung sind sowieso nur Maßnahmen an der Fahrzeugtechnik. Lokal können wir da nichts machen 7. Die Maßnahmen der Gemeinden zum Umweltschutz (z. B. Umweltzonen) schaden eher der wirtschaftlichen Entwicklung, der Beitrag zur Luftreinhaltung und Lärmreduzierung ist dagegen gering Durch die demographische Entwicklung wird die Problematik deutlich entschärft Auf den globalen Klimawandel haben Städte und Gemeinden keinen Einfluss Stand Seite 10

11 Ziel und Aufbau der Wissensbasis Ziel dieser Wissensbasis ist es, den kommunalen Handlungsträgern Sachwissen zu den relevanten Themenfeldern - Entstehung und Wirkung von Lärm und Luftschadstoffen sowie klimarelevanten Schadstoffen, - Aussagen und Regelungen der EG-Rahmenrichtlinien und der nationalen Gesetzgebung, - Erfordernis einer umweltbezogenen Verkehrsplanung vor dem Hintergrund des Gesundheitsschutzes und der EG-Rahmenrichtlinien, - mögliche (kommunale) Handlungsansätze - Relevanz in der Region Darmstadt-Dieburg zu vermitteln und fachlich fundierte Antworten auf die genannten Vorurteile zu geben. Die Wissensbasis soll nicht nur einen Überblick über die aktuelle Gesetzeslage verschaffen, sondern die Notwendigkeit des Handelns vermitteln. Sie soll die wesentlichen Sachzusammenhänge der Entstehung von Lärm und Luftschadstoffen sowie der Minderung schädlicher Immissionen begreiflich machen, so dass Erfolg versprechende Maßnahmen ausgewählt und zur Umsetzung vorbereitet werden können. Wissensbasis Fragen und Antworten Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Kapitel 2 Wie wirken Lärm und Luftschadstoffe auf den Menschen, die Umwelt und das Klima und wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung sinnvoll? Kapitel 3 Welche rechtlichen Vorgaben gibt es? Kapitel 4 Welche Handlungsansätze gibt es? Kapitel 5 Welche Fakten widerlegen die Vorurteile gegen eine umweltbezogene Verkehrsplanung? Kapitel 6 Wie ist die Situation in der Region Darmstadt-Dieburg zu bewerten? Kapitel 7 Stand Seite 11

12 Ziel und Aufbau der Wissensbasis Der Fokus der Wissensbasis liegt auf der Darstellung der möglichen Maßnahmen mit ihren Wirkungspotenzialen, den Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen sowie den Wechselwirkungen untereinander als Grundlage für die Strategienauswahl. Die Wissensbasis spiegelt den derzeitigen Stand der rechtlichen Vorschriften und der Erkenntnisse über die Entstehung von Schadstoffen und Maßnahmen zu deren Reduzierung wider. Da die Gesetze und Verordnungen zu diesem Themenfeld zu einem erheblichen Teil erst vor relativ kurzer Zeit wirksam wurden, muss kontinuierlich beobachtet werden, wie diese Vorgaben in die Praxis umgesetzt werden und wie sich die aktuelle Rechtsprechung dazu entwickelt. Zudem ist die weitere Entwicklung der rechtlichen Vorgaben, beginnend auf der EU-Ebene, zu beobachten um auf neue Regelungen angemessen reagieren zu können. Die Wissensbasis soll bei Bedarf auch anderen Gebietskörperschaften innerhalb der ivm zur Qualifizierung dienen. Die Wissensbasis zeichnet sich durch die komprimierte und verständliche Zusammenfassung der komplexen relevanten Sachverhalte und der aktuellen fachlichen Diskussion sowie durch die konsequente integrierte Betrachtung der Bereiche Umwelt, Luft und Lärm in allen behandelten Fragestellungen aus. Stand Seite 12

13 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? 2 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? 2.1 Lärm Straßenverkehrslärm ist die Haupt-Umweltbeeinträchtigung Nach einer Studie des Umweltbundesamtes ist Lärm für die Bevölkerung in Deutschland die stärkste Umweltbeeinträchtigung. Hauptursache ist dabei der Straßenverkehr.[31] Abbildung 1: Lärmbelastung in Deutschland im Jahr 2003 [5] Lärm ist schädigender oder störender Schall. Das Maß für die Lautstärke von Geräuschen ist der Schalldruckpegel mit der Messgröße Dezibel (db). Das menschliche Lautstärkeempfinden hängt von der Frequenz des Schalls ab. Bei mittleren Frequenzen ist das Ohr am empfindlichsten. Mit Messgeräten und Schalldruckfiltern wird die Frequenzempfindlichkeit des menschlichen Ohres nachgebildet. International gebräuchlich ist der A-Filter. Daher erfolgt die Angabe von Lautstärken in Dezibel (A) bzw. db(a). Stand Seite 13

14 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Dezibel-Werte mehrerer Lärmquellen können nicht einfach normal addiert werden, da sie logarithmisch sind. Dies illustriert die folgende Abbildung: Abbildung 2: Addieren von Schallpegeln [2] Um Lärmimmission zu beschreiben, wird häufig der so genannte Mittelungspegel benutzt. Dieser wird durch energetische Mittelung der frequenz- und zeitbewerteten Einzelpegel gebildet.[26]. Das bedeutet, dass außer dem Schallpegel, also der Lautheit, auch die Dauer bzw. Häufigkeit von Schallereignissen berücksichtigt wird. Laute Einzel-Schallereignisse werden aufgrund ihrer Intensität im Mittelungspegel stark berücksichtigt. Wenn sie aber nur selten auftreten, sind sie viel störender, als der Mittelungspegel es suggeriert: so ergeben 2000 Pkw pro Stunde in 25 m Abstand bei Stadtgeschwindigkeit (50 km/h) den gleichen Mittelungspegel von 65 db(a) wie ein einziger InterCity-Zug pro Stunde, der mit 160 km/h vorbeifährt [33]. Daher werden neben dem Mittelungspegel vermehrt andere Größen wie etwa das Aufweckpotenzial zur Lärmbeurteilung herangezogen. Stand Seite 14

15 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Lärm und Straßenverkehr Die Lärmemission durch Straßenverkehr hängt wesentlich von der Gesamtverkehrsmenge ab: Eine Verdoppelung der Verkehrsmenge bewirkt eine Pegelerhöhung um 3 db(a). Dieser Unterschied wird gerade noch durch das menschliche Ohr wahrgenommen. Erst bei einer Verzehnfachung der Verkehrsmenge ist mit einer Pegelerhöhung um 10 db(a), d. h. einer Verdoppelung der Lärmbelastung zu rechnen.[20] Deshalb versucht man, den Verkehr auf Hauptstraßen zu bündeln. Einer der wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung der Lärmemissionen im Straßenverkehr ist die Zusammensetzung des Verkehrs, insbesondere der Anteil des Lkw-Verkehrs. Die Geräuschbelastung durch einen Lkw entspricht nach den Berechnungsverfahren, die bei Straßenverkehrslärm angewendet werden (RLS 90 [12]), bei 50 km/h einem Lärmpegel von 23 Pkw. Bei geringeren Geschwindigkeiten tritt die Geräuschbelastung durch Lkw noch stärker hervor als bei höheren. Man kann daher davon ausgehen, dass im innerstädtischen Geschwindigkeitsbereich (30 bis 60 km/h) bei einem Lkw-Anteil von 10 % der Anteil der Lkw an der Gesamtlärmemission bei 30 bis 60 % liegt.[20] Weitere Einflussfaktoren Anteil des Lkw-Verkehrs (30 60 % Anteil an der Lärmemission in der Stadt) Fahrzeugtechnik (z. B. Lärmkapselung von Motor und Getriebe) Individuelle Fahrweise (Motordrehzahl und Motorbelastung) Verkehrssituation (Steigungen, Anfahren an Lichtsignalanlagen, Kreuzungen oder im Stop-and-Go-Verkehr) Breite und Beschaffenheit der Reifen Beschaffenheit der Straße Die Lärmemissionen einzelner Fahrzeuge im Straßenverkehr setzen sich hauptsächlich aus zwei Anteilen zusammen dem Antriebsgeräusch und dem Rollgeräusch. Folgende Abbildung illustriert dies: Stand Seite 15

16 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Lärmquellen von Kraftfahrzeugen Antrieb Rollgeräusch Motor, Getriebe Betriebsweise Reifen Fahrbahn individuelle Fahrweise Verkehrssituation Abbildung 3: Lärmquellen von Kraftfahrzeugen Die Höhe der Antriebsgeräusche hängt zum einen von der Konstruktion und Lärmdämmung von Motor, Getriebe und Auspuff ab. Maßgebend ist zum anderen aber auch die Betriebsweise, das heißt die Motordrehzahl und die Motorbelastung. Einflussfaktoren auf die Betriebsweise wiederum sind die Fahrweise (hochtouriges Fahren) und die Verkehrssituation (Verkehrsfluss, Stausituation, Steigungen). Tabelle 1 zeigt beispielhaft den Einfluss der Gangwahl auf den Emissionspegel eines Pkw. Gang Geräuschart Emissionspegel in db(a) 2. Gang Rollen 68,8 Antrieb 71,5 Gesamt 73,4 3. Gang Rollen 68,4 Antrieb 64,4 Gesamt 70,0 4. Gang Rollen 68,8 Antrieb 59,0 Gesamt 69,2 Tabelle 1: Roll- und Antriebsgeräusch eines Pkw bei der Geschwindigkeit 50 km/h [19] Gleichmäßiger Lärm wird als weniger störend empfunden als sprunghaft ansteigender Lärm. An Kreuzungen kann der Lärmpegel um bis zu 20 db(a) zunehmen, wenn die Fahrzeuge bei Grün losfahren. Durch Bremsen und Anfahren entstehen zudem ständig andere Frequenzen. Auch andere Beeinträchtigungen des freien Verkehrsflusses, die die Kraftfahrzeugfahrer bremsen und beschleunigen lassen, erhöhen die Lärmbelastung deutlich.[22] Stand Seite 16

17 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Bis zu einer Geschwindigkeit von 40 km/h bei Pkw und 70 km/h bei Lkw sind die Antriebsgeräusche die dominierenden Geräuschquellen. Bei höheren Geschwindigkeiten überwiegt das mit der Fahrgeschwindigkeit kontinuierlich wachsende Rollgeräusch. Wichtige Einflussgrößen sind hier die Breite und Beschaffenheit der Reifen, die Unterschiede bis zu 6 db(a) ausmachen können.[32] Die Art der Fahrbahnoberfläche beeinflusst ebenfalls das Reifen-Fahrbahn-Geräusch. Eine nasse Fahrbahn führt zu einer Erhöhung der Lärmemissionen um 5 bis 10 db(a). Impulsartige Ratter- oder Schlaggeräusche, die als besonders störend empfunden werden, entstehen, wenn Fugen, Stufen oder Rillen in der Fahrbahnoberfläche (z. B. gebrochene Kanaloder Schachtabdeckungen, Flickstellen im Straßenbelag) überfahren werden. Schienenverkehrslärm entsteht in erster Linie durch die rollenden Räder. Von großer Bedeutung sind dabei Unebenheiten an der Lauffläche der Räder und der Schiene. Weiterer Lärm entsteht beim Bremsen. Die bei Güterwaggons eingesetzten Graugussklotzbremsen sind beim Bremsen etwa 7 db(a) lauter als moderne Bremsklötze mit Kunststoffschale. Daneben erzeugen die letzteren deutlich weniger Unebenheiten auf den Schienen. Weiterhin tragen auch Motorengeräusche, vor allem beim Anfahren und bei niedrigen Geschwindigkeiten zur Lärmentstehung bei. Aerodynamische Geräusche, z. B. von Stromabnehmern, kommen bei hohen Geschwindigkeiten dazu.[22] Fluglärm bezeichnet den Lärm von Flugzeugen und Hubschraubern beim Start, bei der Landung oder während des Fluges.[28] Die größte Lärmquelle sind die Triebwerke. Lärm entsteht aber auch durch die Umströmung des Flugzeugs mit Luft. Aufgrund der geringen Flughöhen ist vor allem der beim Start und der Landung emittierte Lärm relevant. Die Lärmimmissionen hängen vor allem ab von der Entfernung zum Emissionsort und davon, inwieweit die Lärmausbreitung z. B. durch dichte Bebauung oder technischen Schallschutz (Schallschutzwände, Schallschutzfenster etc.) behindert wird. Abbildung 4: Ausbreitung des Schalls [22] Die Erfahrung zeigt, dass auch die Sichtverbindung zur Lärmquelle das menschliche Lärmempfinden beeinflusst. So werden etwa von vielen Menschen Hecken und anderer Bewuchs als lärmmindernd empfunden, obwohl ihre messbare Wirkung gering ist. Stand Seite 17

18 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Darüber hinaus beeinflusst auch die Wetterlage die Ausbreitung des Schalls: Abbildung 5: Weg der Schallwellen bei normaler Wetterlage (oben) und bei Inversionswetterlage (unten) [22] 2.2 Luftschadstoffe Auch bei der Emission von Luftschadstoffen ist der Verkehr die dominierende Quelle. Insbesondere bei den Stickstoffoxiden (NO X ) und beim Feinstaub (PM10) hat in den Städten der Kraftfahrzeugverkehr einen Anteil von bis zu 90 %.[17] Die wichtigsten verkehrsbedingten Luftschadstoffe sind Feinstaub, Stickstoffoxide und Kohlendioxid. Luftschadstoffe und Verkehr [17] Hauptquelle der Schadstoffemissionen ist der Straßenverkehr Die Schadstoffimmissionen werden zusätzlich erhöht durch bereits hohe Hintergrundbelastungen. Deshalb reichen Maßnahmen zur Minderung der Kfz-Emissionen in hoch belasteten Straßenabschnitten nicht aus Notwendig sind Maßnahmen zur großräumigen Senkung der Schadstoff-Emissionen Stand Seite 18

19 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Der aktuelle Luftreinhalteplan des Ballungsraums Rhein-Main weist bei den NO X -Emissionen (NO und NO 2 ) zwar nur einen Anteil des Kfz-Verkehrs von ca. 50 % auf, in den größeren Städten ist der Kfz-Verkehr mit ca % jedoch die dominierende Emittentengruppe. An den Straßenmessstationen kann der Anteil des Kfz-Verkehrs noch deutlich höher sein.[17] In vielen Gebieten liegt bereits die Hintergrundbelastung bei den Stickstoffoxiden im Bereich des Immissionsgrenzwertes (Jahresmittelwert). Ein besonderes Problem bei den Stickstoffoxiden ist zudem, dass im Gegensatz zu anderen Schadstoffen kein Trend zur Abnahme der Belastungen zu erkennen ist. Im Gegenteil stiegen die Immissionswerte in den letzten Jahren kontinuierlich an. Eine Ursache liegt möglicherweise darin, dass technische Maßnahmen, die den Treibstoffverbrauch und die Kohlenmonoxid (CO)-Emissionen vermindern sollen, oft zu einer Erhöhung der Emission von Stickstoffoxiden führen. Im Vergleich zu den Stickstoffoxiden ist die durchschnittliche Jahresbelastung beim Feinstaub geringer. Zu Belastungsspitzen kommt es hier jedoch in Zeiträumen von einzelnen bis einigen Tagen in Folge besonderer meteorologischer Situationen. Auch beim Feinstaub ist die Hintergrundbelastung, die in die Städte von außen herein getragen wird, häufig bereits sehr hoch. Staubemissionen entstehen entweder durch Verbrennungsprozesse in Industrie, Haushalten und Verkehr oder durch Aufwirbelungen durch Verkehr oder in der Landwirtschaft.[20] Der Anteil des Verkehrs liegt insgesamt bei ca. 50 % der Feinstaub-Immissionen. An Verkehrsmessstellen kann der Anteil bei Spitzenbelastungen aber auch bis zu 95 % betragen. Im Schnitt gehen jedoch nur ca. 25 % der Immissionen direkt auf den Verkehr an der Messstelle zurück (davon etwa die Hälfte durch Aufwirbelung). Weitere 25 % sind Hintergrundbelastungen aus dem Stadtbereich und fast die Hälfte stammt von weiter entfernten Quellen, bei denen ebenfalls der Verkehr einen großen Anteil hat, wie die folgende Abbildung verdeutlicht.[18] Stand Seite 19

20 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Abbildung 6: Ursachen der PM10-Immissionen [18] Einflussfaktoren der Kfz-Schadstoffemissionen Zusammensetzung der Fahrzeugflotte (Anteil der dieselbetriebenen Fahrzeuge, besonders Lkw / Busse) Fahrzeugtechnik (Antriebsart, Katalysator, Partikelfilter, Verbesserung der Verbrennung) Kraftstoffverbrauch (niedertourige Fahrweise, flüssiger Verkehr, Fahrleistung, Fahrzeugtechnik, Fahrzeugflotte) Fahrtweite (auf Kurzstrecken bis 4 Kilometern überproportional hoher Kraftstoffverbrauch, unvollständige Kraftstoffverbrennung und Katalysatorwirkung) Geschwindigkeit (nur für Staubaufwirbelung) Die Schadstoffemissionen hängen im Wesentlichen von der Zusammensetzung der Fahrzeugflotte ab. Insgesamt kann festgestellt werden, dass schwere Lkw und Busse bzw. der Dieselantrieb überproportional zur Emissionsrate in den Straßen beitragen. Da Pkw mit Ot- Stand Seite 20

21 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? tomotoren, obwohl sie ca. 75 % Anteil am Kfz-Verkehr haben, nur ca. 20 % zur Stickstoffdioxid-Emission und nur geringfügig zur Feinstaub-Emission beitragen, sind Maßnahmen zur Emissionsminderung vorrangig bei schweren Lkw und Bussen und weiterhin an sonstigen Dieselfahrzeugen anzusetzen. Eine Reduzierung der durch Aufwirbelung verursachten Feinstäube ist evtl. durch eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit (alle Fahrzeuge) möglich. Wichtige Faktoren sind die Ausstattung mit Katalysatoren sowie Verbesserungen bei der Verbrennung. Insbesondere bei der Feinstaubbelastung durch Lkw können hier deutliche Verringerungen erreicht werden. Durch den Einsatz von Partikelfiltern bei dieselbetriebenen Pkw und leichten Nutzfahrzeugen lassen sich die Abgasemissionen für diese Fahrzeuge etwa halbieren. Bezogen auf die Gesamtemission (alle Fahrzeuge, Abgas und Aufwirbelung) wird von einer maximalen Reduktion von 10 % ausgegangen, die wiederum zu einer Reduktion der Gesamtimmission von bis zu 7 % führen kann.[20] Eine einzelne Maßnahme alleine wird daher in vielen Fällen nicht ausreichen, insbesondere wenn sie ihre Wirkung erst über einen längeren Zeitraum voll entfalten kann. 1 Wie beim Lärm so wirkt sich ein gleichmäßiger Verkehrsfluss auch positiv auf die Schadstoffemissionen aus, die bei flüssigem Verkehr wesentlich niedriger sind als bei zähfließendem Verkehr. Niedertouriges Fahren bewirkt nicht nur eine Lärmreduktion, sondern auch eine Verminderung des Schadstoffausstoßes. Nutzt man in der Stadt den vierten statt den dritten Gang bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h, liegt der Kraftstoffverbrauch pro 100 km um etwa einen Liter niedriger. Das Mitschwimmen im Verkehr, d. h. eine vorausschauende Fahrweise, kann helfen bis zu 40 % Kraftstoff einzusparen.[1] Die folgende Abbildung veranschaulicht diesen Sachverhalt. 1 Die Partikel sind nur ein Luftschadstoff. Daneben gibt es zahlreiche weitere Luftschadstoffe, die in Kapitel 2.2 aufgeführt sind. Stand Seite 21

22 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Abbildung 7: Richtig schalten spart Sprit Vergleich des Kraftstoffverbrauchs [1] Das Fahren kurzer Strecken ist besonders ungünstig, was die Relation von Schadstoffausstoß zur Länge der zurückgelegten Strecke betrifft. Dadurch, dass der Motor häufig nicht seine Betriebstemperatur erreicht, hat er einen stark erhöhten Verbrauch. Bei einem Mittelklassewagen kann dieser bis zu 40 Liter pro 100 km betragen. Selbst nach einem Kilometer Fahrleistung liegt er bei 20 Liter pro 100 km. Der Verbrauch normalisiert sich erst nach einer Fahrstrecke von bis zu vier Kilometern, wie unten stehende Abbildung zeigt. Kraftstoffverbrauch in Liter pro 100 km Abbildung 8: Zunahme des Kraftstoffverbrauchs bei Kurzstrecken (Kaltstart) [1] Stand Seite 22

23 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? Für die Schadstoff-Immissionssituation ist vor allem die straßenräumliche Situation von hoher Bedeutung. Im Wesentlichen wird die Immissionssituation in einer Straßenschlucht durch ungünstige Austauschverhältnisse im Straßenraum und erst in zweiter Linie durch die Verkehrsdichte selbst bestimmt. Auf Grund von Modellrechnungen kann festgestellt werden, dass bei Verkehrsdichten größer Kfz/Tag (DTV-Wert) die Immissionsbelastungen in den Straßenschluchten im Grenzwertbereich liegen können.[20] Eine ungünstigere Situation kann sich dann ergeben, wenn der Anteil an schweren Lkw oder Bussen überdurchschnittlich hoch ist, eine hohe Hintergrundbelastung vorliegt oder wenn schlechte Ausbreitungsverhältnisse herrschen. Zur Berechnung der Emissionsraten des Kfz-Verkehrs ist daher neben der Anzahl der Kraftfahrzeuge auch deren Zusammensetzung und die räumliche Situation entscheidend. Zu beachten ist zudem, dass die Luft der Städte bereits erheblich vorbelastet sein kann (Hintergrundbelastung), da z. B. ein großer Teil der Emissionen auf den Bundesautobahnen entsteht. Außerdem schwanken die Feinstaub-Immissionen stark in Abhängigkeit von Wetterlagen. Exkurs: Klima Der Kfz-Verkehr ist etwa in gleichem Maße wie die Industrie und die Gebäudeheizung als künstliche Quelle für Kohlendioxid-Emissionen verantwortlich war der Verkehr in Hessen mit einem Anteil von 39% aller Kohlendioxid-Emissionen größter Verursacher mit zugleich stärksten Anstieg (19% im Zeitraum 1990 bis 2002). Im Unterschied zu den meisten anderen Motoremissionen sind die Kohlendioxid- Emissionen direkt vom Kraftstoffverbrauch abhängig. Eine Emissionsminderung ist allein durch Verbrauchseinsparungen und nicht durch technologische Maßnahmen wie Filter o. ä. möglich. 2.3 Gegenüberstellung Lärm Luftschadstoffe Lärm und Luftschadstoffe werden beide zu einem erheblichen Teil durch den Verkehr verursacht. Ein Teil der Wirkungsmechanismen sind bei beiden Bereichen ähnlich: - Bei höheren Geschwindigkeiten nimmt der verursachte Lärm zu und es werden verstärkt Luftschadstoffe ausgestoßen. - Neben der Geschwindigkeit beeinflusst die Fahrweise die Emissionen sowohl für Lärm als auch für Luftschadstoffe erheblich. Bei einer gleichmäßigen, niedertourigen Fahrweise ohne häufiges Abbremsen und Anfahren oder Beschleunigen und einem stetigen Verkehrsfluss entstehen weniger Lärm und weniger Luftschadstoffe. Stand Seite 23

24 Wie entstehen Lärm und Luftschadstoffe? - Die Fahrbahnoberfläche beeinflusst dagegen den entstehenden Verkehrslärm und den Reifenabrieb, aber nicht die Höhe des Schadstoffausstoßes. Hinsichtlich der Emissionen in Abhängigkeit vom Verkehrsaufkommen bestehen zwischen Luftschadstoffen und Lärm dagegen grundlegend unterschiedliche kausale Zusammenhänge, die sich auch auf die generellen Ansätze zur Immissionsminderung auswirken: - Für den Bereich Lärm bedeutet eine Verdoppelung der Verkehrsmenge, dass der Mensch diese Lärmpegelerhöhung gerade wahrnehmen kann.[22] Eine (begrenzte) Erhöhung des Verkehrsaufkommens führt somit nicht zu einer Erhöhung der Lärmbelastung. Daher ist eine Bündelung des Verkehrs sinnvoll, da hierdurch die Lärmbelastung großräumig verringert und die Zahl der durch Lärm belästigten Bürger minimiert werden kann. - Dagegen erhöht sich bei einer Steigerung der Verkehrsmenge die Menge der ausgestoßenen Luftschadstoffe proportional. Zur Reduzierung der Belastung mit Luftschadstoffen wird daher die flächige Verteilung des Verkehrs und damit die Verdünnung der Emissionen angestrebt. Die prinzipiellen Wirkungsmechanismen der Entstehung von Lärm und Luftschadstoffen müssen bei der Entwicklung erfolgversprechender Handlungsansätze berücksichtigt und in Einklang gebracht werden. Stand Seite 24

25 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? 3 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? 3.1 Lärm Lärm ist für die Bevölkerung in Deutschland eine der am stärksten empfundenen Umweltbeeinträchtigungen. Hauptursache für diese Störungen und Belästigungen ist der Straßenverkehr.[31] Eine in Hessen durchgeführte Studie zeigt, dass mehr als die Hälfte der Befragten angibt, in ihrem Wohnumfeld von Lärm belästigt zu sein. Die größte Belästigung geht hierbei vom Straßenverkehrslärm aus, der von 45 % der Befragten als wichtigster Störungs- oder Belästigungsgrund genannt wird.[36] Lärm macht krank Lärmbelästigungsreaktionen beginnen bereits ab einer durchschnittlichen Gesamtbelastung von 50 db(a) am Tag. Ab 55 db(a) werden deutlich zunehmende Belästigungsreaktionen beobachtet und das soziale und physische Wohlbefinden beeinträchtigt. Ab einem nächtlichen Mittelungspegel von 45 db(a) außen ist mit zunehmenden Schlafstörungen zu rechnen. Bei einer kurzen Belastung ab 85 db(a) kann das Gehör vorübergehend, bei einer andauernden Belastung dauerhaft, geschädigt werden Heute werden Dauerbelastungen ab 60 bis 65 db(a) als die Gesundheit beeinträchtigend betrachtet. Stand Seite 25

26 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? Lärmquellen im Verkehr [34] Einzelgeräusche, gemessen in 25 m Entfernung Vorbeifahrt Pkw, 120 km/h db(a) Vorbeifahrt Lkw 80 km/h db(a) Probelauf Düsenflugzeug 120 db(a) Mittelungspegel (L m ), bezogen auf eine Stunde, gemessen in 25 m Entfernung Straßenbahn (10 Züge) 58 db(a) Eisenbahn (10 Nahverkehrszüge) 67 db(a) Eisenbahn (10 Fernverkehrszüge) 75 db(a) Bundesstraße (200 Pkw) 60 db(a) Autobahn (1600 Pkw, 400 Lkw) 75 db(a) Chronischer Lärmstress und hohe Schallintensitäten können zahlreiche Beeinträchtigungen und Erkrankungen des Menschen nach sich ziehen, wie z. B.: - Schwerhörigkeit - Ohrgeräusche (Tinnitus) - Nervosität / Stressreaktionen - Erhöhter Blutdruck - Herz-Kreislaufkrankheiten - Schlafstörungen - Konzentrationsstörungen - Herabsetzung der Lern- und Leistungsfähigkeit - Beeinträchtigung bei der Erholung und Entspannung - Störung der Kommunikation.[31] Nach Pressemeldungen schätzt die EU-Kommission die jährlichen Folgekosten des Lärms in Deutschland auf vier Milliarden Euro. Dabei berücksichtigt sind auch volks- und betriebswirtschaftliche Auswirkungen hinsichtlich des Wertverlustes von Grundstücken und Immobilien sowie Kosten aufgrund durch Lärm verursachter Krankheiten und Berufsunfähigkeit. Ungewöhnlich starke Beeinträchtigungen durch Lärm können dazu führen, dass das Finanzamt in individuellen Fällen die zu entrichtende Grundsteuer verringert und sich damit die Einnahmen der Kommunen vermindern.[25] Stand Seite 26

27 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? 3.2 Luftschadstoffe Die Luft setzt sich aus verschiedenen natürlichen Bestandteilen, vor allem Stickstoff und Sauerstoff, zusammen. Nichtnatürliche Luftbestandteile sind heute jedoch fast überall zu finden. Durch Verbrennungs- und andere Produktionsprozesse entstehen Luftverunreinigungen. Treten Luftschadstoffe in zu hohen Konzentrationen auf, schaden sie Menschen, Tieren und Pflanzen, aber auch Böden und Gewässern und beschädigen z. B. auch Bauwerke. Luftschadstoffe machen krank [20] subjektive Befindlichkeitsstörungen (Augentränen, Kopfschmerzen, Konzentrationsschwäche) Herz-, Kreislauf- und Atemwegserkrankungen Schädigungen an Knochenmark, Leber, Nieren Lungenkrebs, Leukämie und verkürzen die Lebenserwartung Jährlich Todesfälle in der EU durch Feinstaub (Angaben der EU-Kommission) Verringerte Lebenserwartung von 10,2 Monaten durch Feinstaubelastung in Deutschland (Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO)) Todesfallrisiko Vergleichbasis von Personen (Angaben des UBA) - 0,84 Getötete pro Jahr bei Verkehrsunfällen - 4 Todesfälle pro Jahr im Zusammenhang mit andauernd hohen Luftschadstoffbelastungen durch Feinstaub Im Folgenden werden die verschiedenen Luft verunreinigenden Stoffe aufgeführt Feinstaub (PM10) Feinstaub besteht aus Partikeln unterschiedlicher Herkunft und Größe. So wird z. B. zwischen inhalierbaren Partikeln mit einer Größe von bis zu 10 Mikrometern (PM10) und lungengängigem Feinstaub mit einem Partikeldurchmesser von maximal 2,5 Mikrometern (PM2,5) unterschieden. Je kleiner die Partikel sind, desto tiefer kann der Staub und mit ihm angelagerte Schadstoffe in den Atemtrakt vordringen und desto schädlicher sind ihre Wirkungen auf die Gesundheit. Die folgende Abbildung zeigt, wie weit Partikel in Abhängigkeit von ihrer Größe die menschlichen Atemwege belasten: Stand Seite 27

28 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? Abbildung 9: Lungengängigkeit von Aerosolen [22] Die Feinstaubbelastung in Städten ist besonders hoch.[28] Kfz-Verkehr (Dieselfahrzeuge), Industrie und Gebäudeheizungen sind etwa zu gleichen Teilen für die Emission verantwortlich. Außerdem gibt es sekundäre Staubquellen, z. B. Staubaufwirbelungen vom Boden durch Kraftfahrzeugverkehr.[12] Feinstaub wird über Hunderte von Kilometern mit der Luft transportiert.[28] Die Feinstäube sind besonders gesundheitsschädlich, weil sie einerseits eine direkte, entzündungsauslösende Wirkung bei ihrer Ablagerung an Lungenbläschen haben, andererseits sich toxische Stoffe vorzugsweise an Feinstaub anlagern.[12] Die Folge können Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen bis hin zu Lungenkrebs sein. Gemäß Untersuchungen der WHO verkürzt die mit Feinstaub belastete Luft die durchschnittliche Lebenserwartung in Deutschland um etwa zehn Monate.[28] In der Fachwelt sind die bestehenden Grenzwerte, die Messverfahren und insbesondere die Bezugsgröße PM10 umstritten. Die aktuelle Entwicklung geht dahin, statt des spezifischen Gewichts die Teilchenzahlen zu berücksichtigen sowie Grenzwerte für kleinere Partikelfraktionen (PM2,5) einzuführen. Damit sollen Erkenntnisse aus jüngerer Zeit berücksichtigt werden, die auf eine besondere Schädlichkeit sehr kleiner Teilchen hinweisen. Stickstoffoxide (NO X ) Stickstoffoxide schädigen vor allem die Atemwege. Höhere Konzentrationen können bei längerer Einwirkung zu chronischer Bronchitis oder auch zu einer Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber Atemwegsinfektionen führen. Daneben schädigen Stickstoffoxide auch bei Bäumen die Oberschicht von Blättern und Nadeln. Der saure Regen, der zu einem großen Teil auf Stickstoffoxide zurückgeht, führt zur Versauerung von Böden und Gewässern und greift Metall und Gestein von Bauwerken an. Daneben sind Stickstoffoxide und reaktive Kohlen- Stand Seite 28

29 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? wasserstoffe zusammen mit Sonnenstrahlung die Reaktionspartner für die photochemische Ozonbildung. Daher tragen Maßnahmen zur Minderung der Stickstoffoxidemissionen auch zur Verringerung des Sommersmogproblems bei.[12] Benzol (C 6 H 6 ) Benzol gelangt über die Abgase sowie über Verdunstungsprozesse in die Außenluft. Die chronische Vergiftung mit Benzol schädigt das Knochenmark, die Leber, die Nieren und kann Leukämie und Krebs verursachen.[12] Durch Gasrückführungssysteme an Tankstellen konnten in den letzten Jahren die Benzolemissionen maßgeblich verringert werden. Neben Benzol existieren weitere Kohlenwasserstoffe (C n H m ). Diese flüchtigen organischen Substanzen werden auch mit VOC (volatile organic components) abgekürzt. Sie werden von verschiedenen Emittenten freigesetzt und insbesondere vom Kfz-Verkehr bei unvollständiger Verbrennung, die beim Kaltstart, aber auch bei Vollgas auftritt, in erheblichen Mengen emittiert. Die Kohlenwasserstoffe tragen unter anderem gemeinsam mit den Stickstoffoxiden zur Bildung von Ozon bei.[12] Ozon (O 3 ) Ozon stellt in der oberen Atmosphäre (Stratosphäre, 10 bis 50 km Höhe) einen natürlichen Bestandteil dar. Die Ozonschicht in 20 bis 30 km Höhe schützt das Leben auf der Erde gegen UV-Strahlung. In der unteren Atmosphäre (Troposphäre) hat das Ozon dagegen schädliche Auswirkungen auf Organismen. Ein Teil des Ozons in der Troposphäre stammt aus der Stratosphäre, ein Teil aus Vorläufersubstanzen aus natürlichen oder anthropogenen Emissionen. Das bodennahe Ozon wird durch intensive Sonnenstrahlung aus Stickstoffoxiden und Kohlenwasserstoffen gebildet. Die Ozonbildung in der bodennahen Luftschicht wird durch die umfangreiche anthropogene Emission der Vorläufersubstanzen so verstärkt, dass es im Sommer zu Episoden erhöhter Ozonkonzentration (Sommersmog) kommen kann. Die Stickstoffoxid-Emissionen stammen hauptsächlich aus dem Kfz-Verkehr. Für die Kohlenwasserstoffe sind neben dem Verkehr die Industrie, der private Verbrauch, das Handwerk und darüber hinaus auch biogene Quellen verantwortlich. Das Ozon führt zu einer Reizung der Schleimhäute und greift die Atemwege, Augen und das Lungengewebe an. Es dringt beim Einatmen tief in die Lunge ein. Höhere Ozonkonzentrationen bewirken nicht nur eine Änderungen der Lungenfunktionsparameter, sondern auch subjektive Befindlichkeitsstörungen wie Augentränen, Kopfschmerzen, Konzentrationsschwäche und eine Reizung der Atemwege. Bei weiter steigenden Konzentrationen nimmt die physische Leistungsfähigkeit ab. Schätzung zufolge reagieren etwa 10 % der Bevölkerung besonders empfindlich auf erhöhte Ozonkonzentrationen. Ozon kann bei Pflanzen ein breites Spektrum an Schadsymptomen auslösen. Bei vielen empfindlichen Pflanzenarten treten auf den Blättern Verfärbungen oder Flecken auf. Zudem Stand Seite 29

30 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? wird vermutete, dass Ozon für die neuartigen Waldschäden mit verantwortlich ist. Außerdem beeinträchtigt es das Pflanzenwachstum, wodurch die Produktivität landwirtschaftlicher Nutzpflanzen sinkt. Freilandrelevante Ozonkonzentrationen können die Erträge wichtiger Kulturpflanzen (z. B. von Getreide, Buschbohnen und Mais) verringern.[12] Schwefeldioxid (SO 2 ) Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung von Kohle und Heizöl sowie anderer schwefelhaltiger Brennstoffe. Unter anderem ist der Kraftfahrzeugverkehr (Dieselfahrzeuge) eine wesentliche Quelle für die Schwefeldioxid-Belastung der Atmosphäre. Schwefeldioxid kann sich bereits in deutlich geringeren Konzentrationen insbesondere in Kombination mit Staub auf die Atmungsorgane auswirken. Es reizt die Schleimhäute, kann dabei zu Veränderungen des Gewebes im oberen Atemtrakt, einer Zunahme des Atemwiderstands und einer höheren Infektanfälligkeit führen. Nadelhölzer, Moose und Flechten reagieren auf Schwefeldioxid besonders empfindlich. Außerdem trägt Schwefeldioxid zur Versauerung von Böden und Gewässern sowie zu Korrosions- und Verwitterungsprozessen von Metallen und Gestein bei.[12] Kohlendioxid (CO 2 ) Kohlendioxid ist kein Schadstoff im herkömmlichen Sinn. Es entstammt natürlichen und anthropogenen Quellen. Letztere ist im Wesentlichen die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Energieerzeugung. Die Emissionen stammen dabei zu etwa gleichen Teilen von der Industrie, der Gebäudeheizung und dem Kfz-Verkehr. Kohlendioxid hat in den normaler Weise vorkommenden Konzentrationen keine schädliche Wirkungen auf Menschen, Tiere, Pflanzen oder Sachgüter. Eine ungewünschte Folgewirkung einer Zunahme des Kohlendioxid-Gehalts ist jedoch der Treibhauseffekt, der zur Erhöhung der Temperatur der Erdoberfläche und damit zur Veränderung des Klimas beiträgt.[12] Kohlenmonoxid (CO) Kohlenmonoxid entsteht vor allem bei der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe. Der Kfz-Verkehr ist die anthropogene Quelle mit dem größten Beitrag zu Kohlenmonoxid- Emissionen.[12] Kohlenmonoxid behindert die Aufnahme von Sauerstoff ins Blut und kann auf diese Weise schon bei niedrigen Konzentrationen zu Übelkeit, Schwindel und bis zum Tod führen. Die Grenzwerte für die Außenluft werden in Deutschland nirgendwo erreicht, so dass eine unmittelbare negative Beeinflussung der Gesundheit auszuschließen ist.[28] Allerdings ist Kohlenmonoxid auch an der photochemischen Bildung bodennahen Ozons beteiligt. Stand Seite 30

31 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? Entwicklung der Luftschadstoffemissionen im Straßenverkehr Durch technische Verbesserungen in der Folge der schrittweisen Verschärfung der Abgasvorschriften für neu zugelassene Pkw, durch die Ausstattung von alten Pkw mit Katalysatoren und eine verbesserte Kraftstoffqualität konnten die spezifischen Emissionen je geleistetem Personenkilometer seit 1991 zum Teil sehr deutlich gesenkt werden, wie Abbildung 10 zeigt. Bezüglich der Gesamtemissionen des motorisierten Individualverkehrs lässt sich für das Jahr 2005 jedoch feststellen, dass die durch verbesserte Fahrzeugtechnik erzielten Einsparungen durch eine steigende Verkehrsleistung kompensiert wurden. Bei Kohlendioxid wurde der durch technische Weiterentwicklungen erzielte Rückgang der Emissionen vollständig, bei den anderen aufgeführten Schadstoffen teilweise ausgeglichen.[29] Abbildung 10: Spezifische Emissionen von Pkw [29] Stand Seite 31

32 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? Im Straßengüterverkehr lässt sich hinsichtlich der Emissionen pro Tonnenkilometer eine ähnliche Entwicklung beobachten (Abbildung 11). Abbildung 11: Spezifische Emissionen von Lkw [29] Aufgrund der gegenüber 1991 deutlich gestiegenen Verkehrsleistung lagen lediglich die Schwefeldioxid-Emissionen im Jahr 2005 niedriger als Die Gesamtemissionen an Partikeln und VOC wurden 2005 teilweise, die von Stickstoffoxiden fast vollständig und die an Kohlendioxid sogar überkompensiert. [29] Angesicht der Prognosen für den motorisierten Individualverkehr mit einem Anstieg der Verkehrsleistung zwischen 20 und 23 % [6] von 1997 bis zum Jahr 2015 und von 70 bis 83 % im Straßengüterfernverkehr [7] muss daher eine deutliche Erhöhung der Schadstoffbelastung erwartet werden. Stand Seite 32

33 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? Exkurs: Klima Ein Teil der genannten gasförmigen Schadstoffe ist klimawirksam. Diese Gase umhüllen die Erde und sorgen so für höhere Temperaturen auf der Oberfläche. Das bedeutendste Treibhausgas aus menschlichen Quellen ist Kohlendioxid. Daneben sind auch Methan (CH 4 ), das bei biologischen Zersetzungsprozessen entsteht und Distickstoffoxid (N 2 O, auch Lachgas genannt), das hauptsächlich aus landwirtschaftlichen Düngemitteln und der Verbrennung von Biomasse stammt, relevant. Daneben gelten auch Fluorkohlenwasserstoffe (PFC bzw. FKW) und Schwefelhexafluorid (SF 6 ), die vor allem zur Kühlung und Dämpfung eingesetzt werden, als sehr klimawirksam.[35] Ozon wirkt im Gegensatz zu anderen Gasen nur kurzfristig und im regionalen Rahmen als Treibhausgas.[4] Die Treibhausgase haben unterschiedlich starke Wirkungen. Kohlendioxid wird durch seine Menge zum relevantesten Treibhausgas. Die Wirksamkeit der Gase kann mit Hilfe eines Normierungssystems (Greenhouse Warming Potential, GWP) verglichen werden. Dabei wird die Erwärmungswirkung eines Kohlendioxid-Teilchens gleich 1 gesetzt. Ein Methanteilchen ist demnach 23mal, Ozon 2.000mal und ein FCKW-Partikel sogar mal gefährlicher als ein Kohlendioxid -Teilchen.[35] In Deutschland machen die Kohlendioxid-Emissionen knapp 90% des normierten THG-Potenzials aus. Die verkehrsbedingten Kohlendioxid-Emissionen in Deutschland haben von 1990 bis 2004 sowohl absolut (von 162,5 Mio. t auf 171,2 Mio. t) als auch relativ am Gesamt-Kohlendioxid-Ausstoß (von 15,7% auf 19,3%) zugenommen. Der Straßenverkehr hat dabei einen Anteil von knapp 94% der verkehrsbedingten Emissionen. Die Auswirkungen des Klimawandels, Schäden in der Land- und Forstwirtschaft bekommen die Kommunen direkt zu spüren. Die Folgen, wie erhöhter Grundwasserspiegel, vermehrte Überflutungen durch Hochwasser führende Flüsse im Winter, niedrigere Wasserspiegel im Sommer (problematisch für Gewässerqualität, Kühlwasserentnahme, Schifffahrt), verstärkte Bodenerosion, Veränderung der Artenvielfalt und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit sind zum Teil schon eingetreten.[17] Aus diesen Gründen sollte es allein schon im eigenen Interesse der Kommunen liegen, den Ausstoß klimaschädlicher Schadstoffe zu vermindern. Stand Seite 33

34 Wieso ist eine umweltbezogene Verkehrsplanung notwendig? 3.3 Gegenüberstellung Lärm Luftschadstoffe Lärm und Luftschadstoffe machen krank. Lärm beeinträchtigt außerdem das soziale und physische Wohlbefinden, verursacht Konzentrationsstörungen und stört den Schlaf. Lärm kann Stressreaktionen hervorrufen und Herz-Kreislauferkrankungen auslösen. Luftschadstoffe können ebenfalls Herz-Kreislauferkrankungen herbeiführen. Sie schädigen jedoch auch die Atemwege, das Knochenmark, Leber und Nieren und können Krebs auslösen. Luftschadstoffe verkürzen auf diese Weise signifikant die Lebenserwartung. Durch die technische Weiterentwicklung konnten zwar beachtliche Emissionseinsparungen bei Luftschadstoffen und eine Verringerung der Lärmbelastung erzielt werden. Diese werden aber durch die kontinuierlich steigenden Verkehrsleistungen, insbesondere auch im Straßengüterverkehr, bei wichtigen Schadstoffgruppen aufgezehrt. Folglich haben auch die klimarelevanten verkehrsbedingten Kohlendioxid-Emissionen in Deutschland zugenommen. Durch technischen Fortschritt werden in erheblichem Umfang Schadstoffemissionen verringert. Diese positive Entwicklung wird aber durch die steigenden Verkehrsleistungen in wesentlichen Bereichen wieder aufgezehrt. Nachhaltig erfolgversprechende Handlungsansätze müssen daher über rein technik-bezogene Strategien hinausgehen. Stand Seite 34

35 Welche rechtlichen Vorgaben gibt es? 4 Welche rechtlichen Vorgaben gibt es? 4.1 Lärm Gesetzliche Grundlagen Gesetzliche Grundlagen Umgebungslärm EG-Umgebungslärmrichtlinie (ULR) Pflicht zur Erstellung strategischer Lärmkarten mit aktueller und prognostizierter Belastungen durch Umgebungslärm unter Berücksichtigung der Betroffenheit, Pflicht zur Aufstellung von Lärmaktionsplänen mit Maßnahmen zur Lärmbekämpfung Information und Beteiligung der Öffentlichkeit Änderung Bundesimmissionsschutzgesetz BImSchG (Lärmminderungsplanung 47a bis 47f). Zuständigkeiten und Fristen Anforderungen an Lärmkarten und Lärmaktionspläne Verordnung über die Lärmkartierung (34. Bundes-Immissionsschutzverordnung BImSchV ) Definition der zu verwendenden Lärmindizes Aussagen zur Datenerhebung und -übermittlung detaillierte Anforderungen an die Ausarbeitung von Lärmkarten. Hinweise zur Information der Öffentlichkeit und zur Übermittlung der Lärmkarten. Vorläufige Berechnungsverfahren für den Umgebungslärm Berechnungsmethoden für den Umgebungslärm an Straßen (VBUS), Schienenwegen (VBUSch), Flugplätzen (VBUF) und Umgebungslärm durch Industrie und Gewerbe (VBUI) Vorläufige Berechnungsmethode zur Ermittlung der Belastetenzahlen durch Umgebungslärm (VBEB) Ermittlung der Betroffenheit Stand Seite 35