Neubauprojekt Kraftwerk Datteln Block 4 Umweltmonitoringbericht Zusammenfassung 13. Bericht. Berichtsjahr 2013

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1 n Neubauprojekt Kraftwerk Datteln Block 4 Umweltmonitoringbericht 13. Bericht 0

2 Für alle Abbildungen auf der Basis der DGK5 gelten die Vervielfältigungsrechte der Geobasisdaten NRW (Nutzungsnummer 27284/2011). Für die Zeichnungsinhalte gelten die Vervielfältigungsrechte der E.ON Kraftwerke GmbH. Diese Unterlagen können nur mit vorheriger Zustimmung der E.ON Kraftwerke GmbH an Dritte weitergegeben, verbreitet, durch Bild- oder sonstige Informationsträger wiedergegeben oder vervielfältigt werden. Sie enthalten Betriebs-/Geschäftsgeheimnisse sowie geistiges Eigentum der E.ON Kraftwerke GmbH im Sinne des UIG. Alle Nutzungs- und Verwertungsrechte liegen bei der E.ON Kraftwerke GmbH. Herausgeber: E.ON Kraftwerke GmbH Tresckowstraße Hannover Berichtszeitraum: Januar bis Dezember 2013 Redaktionsschluss: 31. August Umweltmonitoringbericht Umweltmonitoringbericht 1. Halbjahr 2013 (Kurzbericht) 11. Umweltmonitoringbericht 2. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 1. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 2. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 1. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 2. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 1. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 2. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 1. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 2. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 1. Halbjahr Umweltmonitoringbericht 2007 Erstellt durch: Dr. Klaus Spona VDI Dr. Spona Umweltberatung Sanddornstraße Duisburg und Claudia Ubrig CU Unternehmensberatung Speyerweg Düsseldorf Seite 1

3 Inhalt 1 Allgemeine Informationen zum Neubauprojekt Umweltmonitoring Aufgabenstellung und Dauer Datengrundlagen und Quellen Übersicht über die Ergebnisse des 11. Umweltmonitoringberichtes vom 2. Halbjahr Schutzgut Mensch Auswirkungen durch Lärm, Erschütterungen und Licht Auswirkungen durch Lärm Schienenverkehr während der Bauzeit Auswirkungen durch Erschütterungen Auswirkungen durch Licht Schutzgut Luft Gasförmige Luftschadstoffe Luftüberwachung des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LUQS-Messnetz) Feinstaub PM Feinstaub PM2, Staubniederschlag Raster-Elektronen-Mikroskop Untersuchungen an Staubniederschlags- und Feinstaubproben Schutzgut Boden Schutzgut Wasser Wasserqualität von Ölmühlen- und Deinebach Grundwasser Schutzgut Klima Erfassung von Wetterdaten im Umfeld des Neubaustandortes durch Agrarwetterstationen Wetterverlauf im Jahr Weitere umweltrelevante Untersuchungen Feinstaub PM2,5-Belastung der Luft an der Messstelle Meistersiedlung Landwirtschaftliches Monitoring Ergebnisse der 6. Vegetationsperiode Glossar Quellenverzeichnis Seite 2

4 Verzeichnis der wesentlichen Abkürzungen ACP As AVV Baulärm BaP BauGB BBodSchG BImSchG BImSchV BR Cd Co Cr Cu DFG DTV DWD EDX EKW Eurofins/GfA GewBEÜV GrwV Gs Hg HJ IO IRW IW LAI LAGA LANUV LUQS MAK-Wert Mn MP N Ni NO2 NOx Allgemeine Chemisch Physikalische Parameter Arsen Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Schutz gegen Baulärm Benzo(a)pyren, Leitkomponente der PAK Baugesetzbuch Bundes-Bodenschutzgesetz Bundes-Immissionsschutzgesetz Verordnung zum Bundesimmissionsschutzgesetz Bezirksregierung Cadmium Kobalt Chrom Kupfer Deutsche Forschungsgemeinschaft Durchschnittlicher Täglicher Verkehr Deutscher Wetterdienst Energie-dispersive Röntgenanalyse E.ON Kraftwerke GmbH Gesellschaft für Arbeitsplatz- und Umweltanalytik mbh Gewässerbestandsaufnahme-, Einstufungs- und Überwachungsverordnung Grundwasserverordnung Globalstrahlung Quecksilber Halbjahr Immissionsort Immissionsrichtwert Immissionswert Länderarbeitsgemeinschaft Immissionsschutz Länderarbeitsgemeinschaft Abfall Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW Luftqualitätsüberwachungssystem NRW Maximale Arbeitsplatz Konzentration Mangan Messpunkt Stickstoff Nickel Stickstoffdioxid Stickoxide OGewV Oberflächengewässerverordnung PAK Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe PAR Photosynthetisch aktive Strahlung Pb Blei PM10 Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser von < 10 µm PM2,5 Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser von < 2,5 µm REM Sb Sn SO2 Raster-Elektronen-Mikroskop Antimon Zinn Schwefeldioxid Seite 3

5 TA Lärm TA Luft Tl TOC TW UQN V VDI VF WHO WLV WRRL Zn Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft Thallium organischer Kohlenstoff Tagesmittelwert Umweltqualitätsnorm Vanadium Verein Deutscher Ingenieure Versuchsfläche World Health Organisation Westfälisch-Lippischer-Landwirtschaftsverband europäische Wasserrahmen-Richtlinie Zink Verwendete Einheiten C Grad Celsius cm Zentimeter d Tag db(a) Maßeinheit für den Schall g Gramm h Stunde ha Hektar kg Kilogramm kv Kilovolt kwh/m² Kilowattstunden pro Quadratmeter, Einheit für die Globalstrahlung Lux Beleuchtungsstärke m Meter mg Milligramm m³ Kubikmeter min Minute mm Millimeter m/s Meter pro Sekunde, Maß für die Windgeschwindigkeit MW Megawatt µmol Mikro Mol nm Nanometer ph-wert Maß für die Stärke der sauren bzw. basischen Wirkung einer Lösung V Volt W Watt Dimensionen Abkürzung Faktor Giga G Mega M Kilo k Hekto h 100 Deka da 10 1 Dezi d 0,1 Zenti c 0,01 Milli m 0,001 Mikro μ 0, Nano n 0, Seite 4

6 1 Allgemeine Informationen zum Neubauprojekt Die E.ON Kraftwerke GmbH (EKW) errichtet am Standort Datteln südöstlich des Dortmund-Ems- Kanals an der Kreisstraße 14 (K14) Im Löringhof ein modernes Steinkohlekraftwerk (Block 4). Mit einer elektrischen Nettoleistung von ca Megawatt (MW) wird es das Kraftwerk Datteln (Blöcke 1-3) und weitere Kraftwerke im Ruhrgebiet ersetzen. Die Bauarbeiten begannen im Februar Im Rahmen des Städtebaulichen Vertrages zum Bebauungsplan Nr. 105 E.ON Kraftwerk hat sich EKW gegenüber der Stadt Datteln zur Durchführung eines Umweltmonitorings im Sinne von 4c Baugesetzbuch (BauGB) verpflichtet, das parallel zur Inbetriebnahme des Kraftwerkes beginnen sollte. Bestandteil dieses Monitoringkonzepts war zudem die Durchführung eines landwirtschaftlichen Monitorings sowie die Erfassung von Staubniederschlag an drei Messstellen. Die EKW hat sich dazu bereit erklärt, über die Anforderung des städtebaulichen Vertrages hinaus das Monitoringprogramm bereits während der Bauphase des Kraftwerkes aufzunehmen. Art und Umfang aller Untersuchungen wurden mit der Bezirksregierung Münster und der Stadt Datteln abgestimmt. Im Hinblick auf das landwirtschaftliche Monitoring wurde der Westfälisch-Lippische Landwirtschaftsverband (WLV) als Interessenvertreter der umliegenden Landwirte in die Abstimmung einbezogen. Mit der Koordination des gesamten Umweltmonitoringprogramms und der Berichterstattung hat die EKW die Dr. Spona Umweltberatung, Duisburg beauftragt. Die Fortführung des Umweltmonitorings erfolgt seit 2010 unabhängig von der Aufhebung des Bebauungsplanes Nr. 105 E.ON Kraftwerk der Stadt Datteln durch das Urteil des Oberverwaltungsgerichts Münster vom Das Umweltmonitoringprogramm wird seit 2014 auf der Grundlage des Durchführungsvertrages zum vorhabensbezogenen Bebauungsplan Nr. 105a Kraftwerk der Stadt Datteln fortgesetzt. Mittlerweile liegen 12 Umweltmonitoringberichte für den Zeitraum Februar 2007 bis Juni 2013 vor. In den Berichten wurde über baubegleitende Geräuschmessungen, über die Schadstoffbelastung von Boden, Luft und Wasser, über die lokalklimatischen Gegebenheiten im Umfeld des Kraftwerksgeländes, über die Ergebnisse von fünf Vegetationsperioden im landwirtschaftlichen Monitoring sowie über die Verkehrsentwicklung während der Bauphase des Kraftwerkes berichtet. Der nun vorliegende 13. Umweltmonitoringbericht beinhaltet die Ergebnisse von Untersuchungen im Zeitraum Januar bis Dezember 2013 mit folgenden Inhalten: Ergebnisse der Messungen zur Schadstoffbelastung der Luft (gasförmige Luftschadstoffe, Feinstaub und Staubniederschlag), Ergebnisse der Raster-Elektronen-Mikroskop-Untersuchungen von Staubniederschlag- und Feinstaubproben, Ergebnisse der biologischen Untersuchungen am Ölmühlen- und Deinebach, Ergebnisse der chemischen und chemisch-physikalischen Gewässeruntersuchungen am Ölmühlenbach, Ergebnisse der Grundwasseruntersuchungen auf dem Kraftwerksgelände, Auswertung der Daten der Wetterstationen für das Jahr 2013, Ergebnisse der Feinstaub PM2,5-Belastung der Luft an der Messstelle Meistersiedlung, Darstellung der Ergebnisse der sechsten Vegetationsperiode 2012/2013 im landwirtschaftlichen Monitoring. Für diesen Umweltmonitoringbericht wurden Gutachten, Berichte und Untersuchungsergebnisse ausgewertet, die bis zum vorlagen. Seite 5

7 Baufortschritt im Jahr 2013 Bei den aufgrund der Aufhebung des Bebauungsplanes Nr. 105 E.ON Kraftwerk nur noch eingeschränkt möglichen Bautätigkeiten handelte es sich im Jahr 2013 im Wesentlichen um die nachfolgend genannten Maßnahmen. Die Bau- und Montagearbeiten an und in den Blockgebäuden einschließlich Kühlturm sowie den Hauptkomponenten sind mittlerweile weitgehend abgeschlossen. Auf der Basis der bestandskräftigen immissionsschutzrechtlichen Teilgenehmigungen 2 und 3 wurden 2013 vor allem Wartungs- und Konservierungsarbeiten an verschiedenen Gewerken zum Substanzerhalt durchgeführt. Weitere Schwerpunkte waren die Fortführung der Montage der Kleinrohrleitungssysteme im Maschinen- und Kesselhaus sowie der Abschluss der mechanischen Montagen und Nacharbeiten im Bereich des Elektrofilters. Die umfangreichsten Maßnahmen auf der Baustelle waren die Errichtung und der Beginn der Inbetriebsetzung der provisorischen Bahnstromumrichteranlage, die Ende August 2012 von der Bezirksregierung Münster genehmigt worden waren. Die Anlage, im Wesentlichen bestehend aus der 380 kv Freiluftschaltanlage, vier Umrichterblöcken 50/16,7Hz sowie den jeweiligen 380kV/50Hz- bzw. 110kV/16,7 Hz-Netzanbindungen, sollte im ersten Quartal 2014 die Versorgung mit Bahnstrom übernehmen. Ab etwa Mitte 2013, nachdem die Inbetriebsetzung mit Erstzuschaltung der 380kV- Freiluftschaltanlage erfolgreich abgeschlossen war, begann die Inbetriebsetzung der einzelnen Umrichterblöcke, gefolgt von einem jeweils paarweisen Probebetrieb zur steuerungs- und leistungstechnischen Erprobung und Optimierung. Abb. 1-1:, Baustelle im Jahr Seite 6

8 2 Umweltmonitoring Aufgabenstellung und Dauer Kraftwerke sind Anlagen zur Energieerzeugung, die vor dem Bau und der Inbetriebnahme einer Genehmigung bedürfen. Die Grundlagen und wesentlichen Anforderungen an die Betreiber von Kraftwerken sind im Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) festgelegt. Wichtigster Grundsatz dieses Gesetzes ist der Schutz von Menschen, Tieren und Pflanzen, Boden, Wasser, Atmosphäre sowie Kultur- und Sachgütern vor schädlichen Umwelteinwirkungen. Das Umweltmonitoring trägt diesem Schutzgedanken Rechnung mit der Beweissicherung, indem der Ist-Zustand am Standort des neuen Kraftwerkes vor Inbetriebnahme erfasst wird. Der Ist-Zustand für die Schutzgüter Mensch, Luft, Boden, Wasser, Klima sowie weiterer Umweltmedien wurde zu Beginn des Monitorings festgestellt. Überwachung der möglichen Umwelteinwirkungen bereits während der Bauphase des Kraftwerkes. Überwachung der möglichen Umwelteinwirkungen während der ersten fünf Betriebsjahre des neuen Kraftwerkes Datteln Block 4. Überprüfung der im Genehmigungsverfahren prognostizierten Immissionen. Bereits seit Baubeginn des Kraftwerkes im Februar 2007 werden Daten zu den Schutzgütern Mensch (Einflüsse z.b. durch Lärm, Erschütterungen, Licht), Luft, Boden, Wasser und Klima erhoben, zusammengestellt und ausgewertet. Die Untersuchungen werden auch in den ersten fünf Betriebsjahren des Kraftwerkes fortgeführt. Mit Abschluss des Monitorings liegt damit für die genannten Umweltmedien eine umfangreiche Datensammlung über einen Zeitraum von mehreren Jahren vor. Zeitgleich zum Umweltmonitoring wird ein landwirtschaftliches Monitoringprogramm durchgeführt, mit dem die möglichen Auswirkungen des Kraftwerkbetriebs auf die landwirtschaftliche Produktion untersucht werden. Die beiden Monitoringprogramme überschneiden sich in den Bereichen Luft, Boden und Klima. Über die Ergebnisse des Umweltmonitorings berichtet die EKW regelmäßig. Ab 2008 wurden jährlich zwei Berichte erstellt, in denen die Ergebnisse von umweltrelevanten Untersuchungen dargestellt wurden. Seit dem Jahr 2013 wird über die Ergebnisse des Umweltmonitorings einmal jährlich in einer ausführlichen Form (Langfassung) berichtet. Die Ergebnisse der Untersuchungen aus dem ersten Halbjahr des jeweiligen Kalenderjahres erscheinen ebenfalls ab 2013 in einer tabellarischen und weitgehend unkommentierten Kurzübersicht. Darüber hinaus werden die wichtigsten Ergebnisse des Umweltmonitorings in zusammengefasster Form im Rahmen dieses Berichtes (Kurzfassung) auch über das Internet publiziert. Der Abschlussbericht zum Umweltmonitoring mit der des Gesamtprojektes soll fünf Jahre nach Inbetriebnahme des Kraftwerkes erscheinen. Seite 7

9 3 Datengrundlagen und Quellen Für die Erstellung dieses 13. Umweltmonitoringberichtes wurden Daten aus Gutachten und Messungen verschiedener Institutionen ausgewertet. Eine Übersicht über die dem Bericht zugrunde liegenden Quellen gibt, nach Schutzgütern getrennt, Tabelle 3-1 (s. a. Quellenverzeichnis Kap. 12). Tab. 3-1: Übersicht über die verwendeten Datenquellen für den Jahresbericht 2013 Schutzgut Quellen Luft Wasser Klima Weitere umweltrelevante Untersuchungen Daten zu den gasförmigen Luftschadstoffen aus dem LANUV Messnetz für die Station Datteln-Hagem im Zeitraum 2005 bis Dezember 2013, Feinstaub (PM10) Daten der Station Datteln-Hagem für den Zeitraum 2005 bis Dezember 2013 (LANUV-Messstelle), Feinstaub (PM2,5) Daten der Station Datteln-Hagem für den Zeitraum 2011 bis 2013 (LANUV-Messstelle), Ergebnisse der Eurofins GfA GmbH für die beiden Feinstaubmessstellen in Datteln-Hagem und Waltrop im Zeitraum bis Dezember 2013, LANUV-Staubniederschlagsmessungen an acht Standorten in Datteln-Hagem und Meckinghoven Jahresmittelwerte 2013, Ergebnisse der Eurofins GfA GmbH für fünf Staubniederschlagsmessstellen im Nahfeld des Kraftwerkstandortes von September 2007 bzw. Januar 2010 bis Dezember 2013, Raster-Elektronen-Mikroskop-Untersuchungen (REM) an Staubniederschlags- und Feinstaubproben zur Identifizierung von relevanten Staubquellen im Umfeld der Kraftwerkbaustelle im Jahr Bericht über die sechste gewässerökologische Untersuchung des Ölmühlen- und Deinebachs durch den Lippeverband, Berichte der Arccon Ingenieurgesellschaft mbh zur stofflichen Belastung von Wasserproben des Ölmühlenbaches im Jahr 2013, Bericht über die Beobachtung der Grundwasserstände auf dem Kraftwerksgelände durch die Arccon Ingenieurgesellschaft mbh, Vierter Bericht zur chemischen und chemisch-physikalischen Beschaffenheit des Grundwassers auf dem Kraftwerksgelände der Arccon Ingenieurgesellschaft mbh. Wetterdaten der drei Wetterstationen für den Zeitraum Januar bis Dezember Bericht über die Feinstaub PM2,5-Belastung der Luft im Jahr 2013 an der Messstelle Meistersiedlung, Ergebnisse der sechsten Vegetationsperiode 2012/2013 im landwirtschaftlichen Monitoring. Seite 8

10 4 Übersicht über die Ergebnisse des 11. Umweltmonitoringberichtes vom 2. Halbjahr 2012 Die Ergebnisse des 11. Umweltmonitoringberichtes für das Jahr 2012 (E.ON Kraftwerke GmbH 2013) werden nachfolgend, getrennt nach Schutzgütern, tabellarisch und stichwortartig kurz zusammengefasst. Für eine umfassende Information über die Ergebnisse der bereits vorliegenden Umweltmonitoringberichte Nr. 1 bis 12 wird auf die im Internet veröffentlichten Kurzfassungen verwiesen. 1 Tab. 4-1: Übersicht über die wesentlichen Ergebnisse des Umweltmonitorings im Jahr 2012 Schutzgut Ergebnisse 2012 Luft Gasförmige Luftschadstoffe Die Konzentrationen der gasförmigen Luftschadstoffe Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid waren im Jahr 2012 insgesamt unkritisch. Die Mittelwerte beider Stoffe lagen z.t. deutlich unter den Immissionswerten der TA Luft. Der Feinstaub-Mittelwert lag im Jahr 2012 an der Station Datteln-Hagem Luft Feinstaub Luft Staubniederschlag Feinstaub PM2,5 Messstelle Meistersiedlung (LANUV-Station) deutlich unterhalb des Immissionswertes von 40 µg/m³. Seit dem werden an der LANUV Station Datteln-Hagem durch die Eurofins GfA GmbH auch die Inhaltsstoffe im Feinstaub erfasst. Die im Jahr 2012 ermittelten Konzentrationen lagen unterhalb der Immissionswerte. Seit dem wird die Feinstaubbelastung an einer Messstelle in Waltrop gemessen. Die für das Jahr 2012 ermittelten Konzentrationen hielten die jeweiligen Immissionswerte ein. Die an den acht LANUV-Messstellen festgestellten Staubniederschlags- Jahresmittelwerte hielten den TA Luft Immissionswert im Jahr 2012 ein. Die Arsen, Blei- und Cadmiumkonzentrationen im Staubniederschlag waren 2012 unkritisch, an zwei Messstellen wurden Überschreitungen des Immissionswertes von Nickel festgestellt. Die Staubniederschlagswerte lagen 2012 an den fünf Messpunkten des Monitoringprogramms z. T. deutlich unterhalb des Immissionswertes der TA Luft. Bei den Inhaltsstoffen im Staubniederschlag traten im Gegensatz zu den Vorjahren an den fünf Messstellen des Umweltmonitorings keine Grenzwertüberschreitungen auf. Die Feinstaub PM2,5-Konzentration der Luft hielt im Jahr 2012 an der Messstelle Meistersiedlung den Immissionsgrenzwert der 39. BImSchV sicher ein. Boden Im Jahr 2012 fanden keine Bodenuntersuchungen statt. Die Wasserqualität des Ölmühlenbaches wurde durch die Arccon Ingenieurgesellschaft untersucht. Die Stoffgehalte im Bachwasser waren im Jahr 2012 weiterhin unauffällig. Wasser Die Umweltqualitätsnormen der EU-Wasserrahmenrichtlinie wurden im Ölmühlenbach eingehalten. Oberflächenwasser Grundwassermessungen belegten, dass die Grundwasserstände auf dem Kraftwerksgelände weitgehend einheitlich waren. Auch im Jahr 2012 hatte der geringe Temperaturvorteil der Versuchsfläche Süd gegenüber der Versuchsfläche Nord Bestand. Bei den Parametern Niederschlag und der Blattnässe waren die Unterschiede zwischen beiden Versuchsflächen nur noch gering ausgeprägt. Bei der Sonnenscheindauer ergab Klima sich ein höherer Wert auf der Versuchsfläche Nord. Im Vergleich der Versuchsflächen West und Süd zeigte sich im Jahr 2012 ein Temperaturvorteil zugunsten der Versuchsfläche West. Erhebliche Unterschiede ergaben sich bei den Niederschlägen, der Globalstrahlung und der Sonnenscheindauer. Verkehr Im Jahr 2012 fanden keine Verkehrsuntersuchungen statt. 1 Seite 9

11 5 Schutzgut Mensch Auswirkungen durch Lärm, Erschütterungen und Licht 5.1 Auswirkungen durch Lärm Der Mensch einschließlich seiner Gesundheit ist als wesentliches Schutzgut im Sinne von 1 des Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) vor schädlichen Umwelteinwirkungen zu schützen. Für die Menschen in der Umgebung des im Bau befindlichen Kraftwerkes Datteln ergeben sich potenzielle Wirkungen durch vorhabensbedingte Geräusch- und Erschütterungsimmissionen sowie Lichtwirkungen während der Bauzeit und nach Inbetriebnahme der Anlage. Im Jahr 2013 fanden - auch aufgrund der eingeschränkten Bautätigkeiten auf der Baustelle und der Ergebnisse von bisherigen Geräuschmessungen während unterschiedlicher Bauphasen keine Lärmmessungen und schalltechnische Begehungen statt. 5.2 Schienenverkehr während der Bauzeit Durch die Bauarbeiten auf der Kraftwerksbaustelle entstand auf der parallel zum Kraftwerksgelände verlaufenden Bahnstrecke kein höheres Verkehrsaufkommen. Materialanlieferungen für die Baustelle erfolgten ausschließlich über die Straße bzw. per Schiff über den Dortmund-Ems-Kanal. Daher wurden während der Bauarbeiten auch keine Messungen der Geräuschimmissionen durch den Schienenverkehr veranlasst. 5.3 Auswirkungen durch Erschütterungen Die festgestellten Erschütterungen während der Proberammarbeiten für die Kühlturmgründung im Februar 2007 lagen deutlich unterhalb der Spürbarkeitsgrenze. Da den Rammarbeiten vergleichbare Tätigkeiten im Jahr 2013 auf der Baustelle nicht stattfanden, wurden keine weiteren Erschütterungsmessungen vorgenommen. 5.4 Auswirkungen durch Licht Für den vorhabenbezogenen Bebauungsplan Nr. 105a Kraftwerk der Stadt Datteln wurden Messungen zur Beurteilung von möglichen Konflikten durch Licht durchgeführt (TÜV NORD Umweltschutz 2013). Die Messungen fanden an sieben Messpunkten in angrenzenden Siedlungsbereichen von Datteln statt. Die Messungen ergaben trotz des teilweisen Einflusses von Mondlicht und anderen Lichtquellen an allen Messpunkten Beleuchtungsstärken von weniger als 1 Lux. In Bezug auf die Lichtemissionen des bereits bestehenden Blockes 4 des Kraftwerkes Datteln kommt der TÜV NORD zu dem Ergebnis, dass der Immissionsgrenzwert für die Aufhellung von 1 Lux bzw. 3 Lux. an allen Messpunkten deutlich unterschritten wurde. Für die Kraftwerksbaustelle sind zum Zeitpunkt der Messungen die Aufhellungen nicht als erhebliche Belästigung im Sinne des BImSchG zu bewerten. In Bezug auf die Blendwirkungen von höher gelegenen Leuchten an den Kraftwerksgebäuden kommt der TÜV NORD Umweltschutz (2013) zu dem Ergebnis, dass die von dort ausgehenden Wirkungen ebenfalls nicht als erhebliche Belästigungen im Sinne des BImSchG zu bewerten sind. Weitere Messungen der Lichtimmissionen wurden während der Bauarbeiten im Jahr 2013 nicht durchgeführt. Seite 10

12 6 Schutzgut Luft Luft ist das die Erde umgebende Gasgemisch. Durch natürliche Quellen (z.b. Vulkanausbrüche, Stürme u.a.) und durch Tätigkeiten des Menschen (Industrie, Verkehr, Landwirtschaft u.a.) werden Schadstoffe in die Luft eingetragen. Um die Luftverunreinigungen zu begrenzen, wurden mit dem Bundes-Immissionsschutzgesetz und seinen Verordnungen, aber auch durch verschiedene Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft, Regelungen getroffen, die dem Schutz der menschlichen Gesundheit sowie dem Schutz der Vegetation und von Ökosystemen dienen. In Nordrhein-Westfalen wird die Luftqualität bereits seit Jahrzehnten durch das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) und seine Vorgängerinstitutionen über das Luftqualitäts- Überwachungssystem (LUQS) überwacht. Aussagen zur Luftqualität im Umfeld des Kraftwerksstandortes Datteln lassen sich aus verschiedenen Messprogrammen gewinnen, die für die Umweltmonitoringberichte ausgewertet wurden. Die Tabelle 6-1 gibt einen Überblick über die Messprogramme und die mit ihnen erfassten Luftschadstoffe. Die Lage aller Messpunkte, die den Auswertungen des Umweltmonitorings ab Januar 2012 zugrunde liegen, ist in der Abbildung 6-1 dargestellt. Abb. 6-1: Lage der Messstellen im Umfeld des Kraftwerksgeländes Seite 11

13 Tab. 6-1: Übersicht über Messpunkte und Messgrößen, die im Rahmen des Umweltmonitoring zum Kraftwerk Datteln seit Januar 2012 ausgewertet werden. Nr. 1 3 Messstelle Datteln- Hagem 3) Waltrop Nach der Deine 10 3) Messgröße (n) SO2, NO2, PM10 und Inhaltstoffe (As, Cd, Pb, Ni, Zn, B(a)P), PM2,5 PM10 und Inhaltsstoffe (As, Cd, Pb, Ni, Zn, B(a)P) Messverfahren automatische Messung und gravimetrische, Messung nach DIN EN über 24h mit täglichem automatischen Filterwechsel gravimetrische, Messung nach DIN EN über 24h mit täglichem automatischen Filterwechsel fortlaufend, Inhaltsstoffe im Feinstaub ab 05/2008 täglich ab 05/2008 Messhäufigkeit Messzeitraum Messinstitut LANUV Essen 1) / Eurofins GfA GmbH Münster 2) Eurofins GfA GmbH Münster Bemerkung täglich / kontinuierlich LUQS- Messstation Auftraggeber BR Münster, Dez Meistersiedlung Versuchsfläche Nord Versuchsfläche Süd 110 kv- Anlage Staubniederschlag und Inhaltsstoffe (As, Cd, Cr, CO, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn, Tl, V, B(a)P), PM2,5 5) Staubsammlung in mehreren Bergerhoff- Gefäßen mit nachfolgender Analyse der Inhaltsstoffe monatlich ab 09/2007 Eurofins GfA GmbH Münster Auftraggeber BR Münster, Dez Hof Sinder ab Datteln- Hagem Meckinghoven 4) Staubniederschlag und Inhaltsstoffe (As, Cd, Ni, Pb) Staubsammlung in Bergerhoff- Gefäßen mit nachfolgender Analyse der Inhaltsstoffe monatlich fortlaufend LANUV Essen 1) Messungen an insgesamt 8 Messpunkten 1) Messpunkte des Landesamtes für Natur, Umwelt- und Verbraucherschutz NRW in Essen 2) Messung der Staubinhaltsstoffe ab 05/2008 durch Eurofins GfA GmbH Münster 3) Aus den Feinstaubproben der Stationen Datteln-Hagem und Waltrop wurden aus den Monatsproben der Jahre 2009 und 2010 die Schwermetalle Kobalt, Chrom, Kupfer, Mangan, Antimon, Zinn, Thallium und Vanadium nach bestimmt. 4) Die Messpunkte in Datteln-Hagem und Meckinghoven sind in der Abbildung dargestellt. 5) PM2,5 wurde an der Messstelle Meistersiedlung nur im Zeitraum 2011 bis 2013 im Rahmen einer weiteren Vorbelastungsmessung ermittelt (s. a. Kap. 6.3 und 10.1). Zur Bewertung der Luftqualität werden die Immissionswerte (IW) der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft, 2002), der Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. BImSchV, 2010) sowie weitere Beurteilungswerte aus anderen Regelwerken herangezogen. Die jeweiligen Beurteilungswerte sind in den Tabellen und Abbildungen des Kapitels 6 angegeben. Seite 12

14 6.1 Gasförmige Luftschadstoffe Luftüberwachung des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LUQS-Messnetz) Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes NRW (LANUV) betreibt seit Dezember 1986 in Datteln-Hagem (Messpunkt 1 in Abb. 6-1) eine Messstation, an der die gasförmigen Luftschadstoffe Schwefeldioxid (SO2) und Stickstoffdioxid (NO2) kontinuierlich gemessen werden. Die Abbildung 6-2 zeigt die Entwicklung der Schadstoffkonzentrationen in der Luft an der Station Datteln-Hagem anhand der Jahresmittelwerte für den Zeitraum 2005 bis Seit 2005 traten bei beiden Stoffen keine Immissionswertüberschreitungen auf. Dabei bewegten sich in diesem Zeitraum die Schwefeldioxid-Jahresmittelwerte zwischen 3 µg/m³ und 11 µg/m³ und schöpften den Immissionswert der TA Luft (50 µg/m³) zu maximal 22 % aus. Die Stickstoffdioxid- Messungen ergaben im Zeitraum 2005 bis 2013 Mittelwerte zwischen 20 µg/m³ und 25 µg/m³. Der Immissionswert der TA Luft (40 µg/m³) wurde damit zu maximal 62,5 % erreicht. Insgesamt bewegten sich die Konzentrationen der gasförmigen Luftschadstoffe an der Station Datteln-Hagem im Jahr 2013 auf einem für das Rhein-Ruhr-Gebiet typischen Niveau. Auch die in der 39. BImSchV zum Schutz der Vegetation und von Ökosystemen festgelegten Immissionswerte (Schwefeldioxid = 20 µg/m³, Stickstoffoxide = 30 µg/m³) wurden zwischen 2005 und 2013 (Mittelwerte) in Datteln-Hagem z.t. deutlich unterschritten. Abb. 6-2: Entwicklung der Luftbelastung durch gasförmige Luftschadstoffe im Zeitraum 2005 bis 2013 anhand der Jahresmittelwerte an der Station Datteln-Hagem (Immissionswert TA Luft für Schwefeldioxid = 50 µg/m³ - gelbe Linie, Immissionswert TA Luft für Stickstoffdioxid = 40 µg/m³ - rote Linie). 6.2 Feinstaub PM10 Als Feinstaub werden Teilchen in der Luft bezeichnet, deren Partikeldurchmesser kleiner als 10 µm ist. Feinstaubpartikel können über die Atemluft in die Lunge gelangen und dort in den Körper aufgenommen werden. Die Feinstaubbelastung der Luft wird an zwei Messstellen im Umfeld des Kraftwerkstandortes erfasst (MP 1 und MP 3 in Abb. 6-1). Seite 13

15 An der LUQS-Station Datteln-Hagem (MP 1 in Abb. 6-1) wird die Feinstaubkonzentration kontinuierlich gemessen. Im Rahmen des Umweltmonitoringprogramms wurde die Station am 27. Mai 2008 durch die Eurofins GfA GmbH aufgerüstet, sodass nun auch die Inhaltsstoffe im Feinstaub in den Tagesproben untersucht werden können. Das Messnetz für Feinstaub wurde für das Umweltmonitoring um eine Station in Waltrop (Nach der Deine 10, MP 3 in Abb. 6-1) erweitert. Seit misst die Eurofins GfA GmbH hier die Feinstaubkonzentration der Luft und ihre Inhaltsstoffe (Tagesproben). Bis zum Jahresende 2010 erfolgten Feinstaub-Messungen durch das LANUV auch an der Station Datteln-Bahnhof. Da in den letzten Jahren an dieser Station keine Überschreitungen von Immissionswerten mehr auftraten, wurden die Messungen zum durch das LANUV eingestellt. Im Jahr 2011 wurden die Messungen am Standort Datteln-Bahnhof durch die Eurofins GfA GmbH Münster fortgesetzt. Sie erfolgten im Rahmen einer mit der BR Münster abgestimmten neuen Vorbelastungsmessung, die auch der Datenerhebung für den Umweltbericht zum neuen Bebauungsplan 105a Kraftwerk der Stadt Datteln diente. Am wurden die Feinstaub-Messungen an der Station Datteln-Bahnhof dann endgültig eingestellt. Station Datteln-Hagem Die Entwicklung der Feinstaubbelastung der Luft an der LUQS-Station Datteln-Hagem (LANUV- Messungen) ist für den Zeitraum 2005 bis 2013 in der Abbildung 6-3 wiedergegeben. Zusätzlich zu den Jahresmittelwerten wird die Überschreitungshäufigkeit des Tagesmittelwertes (Anzahl der Tagesmittel über 50 µg/m³) abgebildet. Zwischen 2005 und 2013 lagen die Mittelwerte für Feinstaub an der LUQS-Station Datteln-Hagem unterhalb des Immissionswertes der 39. BImSchV von 40 µg/m³. Im Jahr 2013 ergab sich ein Feinstaub- Mittelwert von 20 µg/m³, dabei bewegten sich die Monatsmittelwerte zwischen 16 µg/m³ und 32 µg/m³. Der Tagesmittelwert von 50 µg/m³ wurde 2013 an der LUQS-Station Datteln-Hagem 11mal überschritten. Seit dem werden an der LUQS-Station in Datteln-Hagem neben dem Feinstaubgehalt der Luft auch die Inhaltsstoffe im Feinstaub durch die Eurofins GfA GmbH analysiert. Nach den Messungen der Eurofins GfA GmbH lag der Feinstaub-Mittelwert des Jahres 2013 mit 24,1 µg/m³ (s. Tab. 6-2) über dem Ergebnis der LANUV Messungen (LUQS-Station) am gleichen Standort (s. Abb. 6-3). Auch die Anzahl der Überschreitungen des Tagesmittelwertes war mit 14 Tagen etwas höher als bei den LANUV-Messungen am gleichen Standort. Die Unterschiede zwischen den Ergebnissen beider Institute sind auf die angewandten Messverfahren (kontinuierliche Messungen = LANUV, diskontinuierliche Messungen = Eurofins/GfA) zurückzuführen. Der Umfang der Analysen von Schadstoffen im Feinstaub (12 Schwermetalle, Arsen und Benzo(a)pyren) wurde auch 2013 beibehalten. Für die Beurteilung einiger dieser Stoffe liegen keine Bewertungsmaßstäbe in den gesetzlichen Regelwerken vor, sodass auf andere anerkannte wissenschaftliche Werte (Beurteilungswerte) zurückgegriffen werden muss. Die Ergebnisse der Analysen sind in der Tabelle 6-2 zusammengefasst und den Immissions- und Beurteilungswerten gegenübergestellt. Die Konzentrationen aller untersuchten Stoffe hielten im Jahr 2013, wie in den Jahren zuvor, die jeweiligen Beurteilungswerte sicher ein. Dabei liegen die Jahresmittelwerte der betrachteten Stoffe seit 2009 auf einem insgesamt sehr niedrigen Niveau. Insgesamt waren die Konzentrationen von Schwermetallen und Benzo(a)pyren im Feinstaub am Standort Datteln-Hagem im Jahr 2013 unkritisch. Überschreitungen der Immissionsgrenz-, Ziel- und Beurteilungswerte lagen für die betrachteten Stoffe nicht vor. Dabei bewegten sich die Konzentrationen der Inhaltsstoffe im Feinstaub im Jahr 2013 auf dem Niveau des Vorjahres (s. Tab. 6-2). Seite 14

16 Abb. 6-3: Tab. 6-2: Jahresmittelwerte und Überschreitungshäufigkeit des Tagesmittelwertes für Feinstaub im Zeitraum 2005 bis 2013 an der LUQS-Station Datteln-Hagem LANUV-Messungen (Immissionsgrenzwert 39. BImSchV = 40 µg/m³ - rote Linie, erlaubte Überschreitungshäufigkeit des Tagesmittelwertes = 35mal/Jahr gelbe Linie). Feinstaubbelastung der Luft und Inhaltsstoffe im Feinstaub an der Station Datteln-Hagem im Zeitraum 27. Mai 2008 bis 31. Dezember 2013 (Mittelwerte des Messzeitraums, Messungen der Eurofins GfA GmbH). Stoff/Jahr Einheit ) IW Feinstaub µg/m³ 26,3 26,7 25,9 26,4 22,1 24,1 40 a) TW > 50 Anzahl 2) a) Antimon ng/m³ - 1,97 1,77 1,79 1,10 1,10 80 b) Arsen ng/m³ < 3,0 1,14 0,51 0,68 0,60 0,60 6 a) Blei ng/m³ 12,8 10,2 9,90 12,3 9,30 8, a) Cadmium ng/m³ 0,43 0,16 0,21 0,22 0,20 0,20 5 a) Chrom ng/m³ - 3,27 3,88 5,00 5,10 4,00 17 c) Kobalt ng/m³ - 0,47 0,44 0,37 0,10 0, b) Kupfer ng/m³ - 9,55 9,23 11,4 9,10 7, d) Mangan ng/m³ - 8,93 8,26 10,9 9,90 8, e) Nickel ng/m³ 3,20 2,50 1,89 2,50 2,60 2,20 20 a) Quecksilber ng/m³ ,10 0,10 50 g) Thallium ng/m³ - 0,36 0,37 0,29 0,10 0, f) Vanadium ng/m³ - 1,14 0,82 0,72 0,90 0,90 20 c) Zink ng/m³ 56,7 37,8 33,5 45,6 35,7 27, d) Zinn ng/m³ - 5,39 4,52 4,88 3,10 3, d) BaP ng/m³ 0,286 0,318 0,301 0,290 0,300 0,200 1 a) TW = Tagesmittelwert, IW = Immissionswert 1) Die Station wurde am in Betrieb genommen, der Messzeitraum umfasst somit die Monate Juni bis Dezember Die Parameter Antimon, Chrom, Kobalt, Kupfer, Mangan, Thallium, Vanadium und Zinn wurden in diesen Proben nicht ermittelt. 2) Anzahl der Tagesmittelwerte (TW) > 50 µg/m³. Die maximal zulässige Überschreitungshäufigkeit liegt bei 35 Überschreitungen pro Kalenderjahr. a) Immissionswerte der 39. BImSchV b) EIKMANN (1999) c) LAI (1997, 2004) d) 1/100 MAK-Wert, DFG (2012 und 2014) e) WHO (2000) f) Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe (1995) g) LAI Orientierungswert für die Sonderfallprüfung nach TA Luft Seite 15

17 Station Waltrop Die für das Umweltmonitoring zusätzlich eingerichtete Messstation in Waltrop (Messpunkt 3 in Abb. 6-1) wurde am durch die Eurofins GfA GmbH in Betrieb genommen. In der Tabelle 6-3 sind die Ergebnisse der Messungen für den Zeitraum 27. Mai 2008 bis 31. Dezember 2013 zusammengefasst. Im Jahr 2013 wurde an der Station Waltrop ein Feinstaub-Jahresmittelwert von 26,3 µg/m³ ermittelt. In diesem Zeitraum wurde der Tagesmittelwert von 50 µg/m³ insgesamt 19 Mal überschritten. Die Konzentrationen der Feinstaubinhaltsstoffe (s. Tab. 6-3) lagen ebenfalls deutlich unterhalb den Immissionswerten der 39. BImSchV. Für die Stoffe im Feinstaub, für die in der 39. BImSchV keine Immissionsrichtwerte definiert sind, wurde auf Beurteilungswerte anderer nicht gesetzlicher Regelwerke zurückgegriffen. Auch für diese Stoffe wurden an der Station Waltrop im Jahr 2013 wie in den Vorjahren keine Überschreitungen der jeweiligen Beurteilungswerte festgestellt (vgl. Tab. 6-3). Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Feinstaubgehalte der Luft an den Messstellen Datteln-Hagem und Waltrop den Immissionswert der 39. BImSchV einhielten. Insgesamt bewegten sich die Konzentrationen der Inhaltsstoffe im Feinstaub im Jahr 2013 auf einem vergleichbar niedrigen Niveau. Abb. 6-4: Jahresmittelwerte und Überschreitungshäufigkeit des Tagesmittelwertes für Feinstaub im Zeitraum Mai 2008 bis 2013 an der Station Waltrop (Immissionsgrenzwert 39. BImSchV = 40 µg/m³ - rote Linie, erlaubte Überschreitungshäufigkeit des Tagesmittelwertes = 35mal/Jahr gelbe Linie). Seite 16

18 Tab. 6-3: Feinstaubbelastung der Luft und Inhaltsstoffe im Feinstaub an der Station Waltrop im Zeitraum 27. Mai 2008 bis 31. Dezember 2013 (Mittelwerte des Messzeitraums, Messungen der Eurofins GfA GmbH). Stoff/Jahr Einheit ) IW Feinstaub µg/m³ 25,9 22,9 24,5 24,4 22,6 26,3 40 a) TW > 50 Anzahl 2) a) Antimon ng/m³ - 2,25 1,94 1,92 1,10 1,00 80 b) Arsen ng/m³ < 3,0 1,20 0,64 1,00 0,70 0,70 6 a) Blei ng/m³ 13,0 10,2 9,9 15,2 9,60 8, a) Cadmium ng/m³ 0,33 0,20 0,27 0,25 0,20 0,30 5 a) Chrom ng/m³ - 3,37 4,19 6,71 5,70 4,50 17 c) Kobalt ng/m³ - 0,51 0,50 0,39 0,20 0, b) Kupfer ng/m³ - 9,42 11,51 14,4 9,70 8, d) Mangan ng/m³ - 9,23 10,55 14,6 12,4 10,8 150 e) Nickel ng/m³ 4,90 2,35 1,99 2,66 2,70 2,30 20 a) Quecksilber ng/m³ ,10 0,10 50 g) Thallium ng/m³ - 0,38 0,41 0,33 0,10 0, f) Vanadium ng/m³ - 1,05 0,95 0,84 1,00 1,00 20 c) Zink ng/m³ 48,5 33,9 37,8 52,7 39,0 30, d) Zinn ng/m³ - 6,59 5,21 5,46 3,00 3, d) BaP ng/m³ 0,120 0,229 0,226 0,230 0,300 0,200 1 a) TW = Tagesmittelwert, IW = Immissionswert 1) Die Station wurde am in Betrieb genommen, der Messzeitraum umfasst somit die Monate Juni bis Dezember Die Parameter Antimon, Chrom, Kobalt, Kupfer, Mangan, Thallium, Vanadium und Zinn wurden in diesen Proben nicht ermittelt. 2) Anzahl der Tagesmittelwerte (TW) > 50 µg/m³ a) Immissionswerte der 39. BImSchV b) EIKMANN (1999) c) LAI (1997, 2004) d) 1/100 MAK-Wert, DFG (2012 und 2014) e) WHO (2000) f) Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe (1995) g) LAI Orientierungswert für die Sonderfallprüfung nach TA Luft 6.3 Feinstaub PM2,5 Die Teilchen des Feinstaubes PM2,5 haben einen Partikeldurchmesser von weniger als 2,5 µm. Da sie deutlich kleiner als die Feinstaub PM10-Teilchen sind, können sie in der Lunge bis in die Lungenbläschen gelangen. Deshalb werden die Partikel der Feinstaub PM2,5-Fraktion als besonders gesundheitsgefährdend angesehen. Aufgrund der geringen Größe verweilen sie sehr lange in der Atmosphäre und können dort auch über weite Strecken transportiert werden. Seit 2011 erfasst das LANUV die Konzentrationen an Feinstaub PM2,5 an der LUQS-Station in Datteln-Hagem. In den drei Jahren unterschritten die Jahresmittelwerte den ab 01. Januar 2015 einzuhaltenden Immissionsgrenzwert der 39. BImSchV von 25 µg/m³. Gegenüber dem Jahr 2011 (20 µg/m³) konnte 2013 eine Abnahme auf 17 µg/m³ bei der PM2,5-Fraktion festgestellt werden. In den drei Jahren wurde auch der Immissionsgrenzwert zuzüglich der jeweils geltenden Toleranzmarge deutlich unterschritten (s. Tab. 6-4). Im Rahmen einer weiteren Vorbelastungsmessung für den Bebauungsplan 105a der Stadt Datteln wurden die PM2,5-Gehalte am Standort Meistersiedlung (MP 4 in Abb. 6-1) durch die Eurofins GfA bestimmt (s. Kap. 10). Die von der Eurofins GfA gefundenen Werte wiesen insgesamt eine gute Übereinstimmung mit den an der LUQS-Station in Datteln-Hagem gefundenen Werten auf. Seite 17

19 Tab. 6-4: EU-Jahreskenngrößen für Feinstaub (PM2,5) im Zeitraum 2011 bis 2013 an der Station Datteln-Hagem (nach: LANUV 2014) Jahr Feinstaub (PM2,5) Jahresmittel µg/m³ Immissionsgrenzwert plus Toleranzmarge 1) µg/m³ , , ,4 IW 25-1) Der Immissionsgrenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit liegt ab dem 01. Januar 2015 über das Kalenderjahr gemittelt bei 25 µg/m³. Die Toleranzmarge beträgt 5 µg/m³, ab 2009 verringert sich die Toleranzmarge bis 2015 um ein Siebtel bis auf 0. IW = Immissionsgrenzwert 6.4 Staubniederschlag Als Staubniederschlag werden alle Stoffe bezeichnet, die entweder als trockener Staub (trockene Deposition) oder zusammen mit Regenwasser (nasse Deposition) aus der Luft auf Boden, Pflanzen, Gewässer und Siedlungsflächen gelangen. Es handelt sich dabei um Teilchen mit einem Partikeldurchmesser von mehr als 30 µm. Aufgrund der Größe der Teilchen können diese im Gegensatz zum Feinstaub nicht eingeatmet werden. Sie wirken auf die menschliche Gesundheit indirekt, in dem sie sich z. B. auf Gemüse, Früchte und Boden ablagern und somit über die Nahrung in den menschlichen Körper aufgenommen werden können. Durch die Betriebseinstellung der Ruhr-Zink GmbH und dem damit verbundenen Ende des Staubniederschlag-Messprogramms im Jahr 2009 (s. Kap. 6), war eine Umstellung und Anpassung des Messnetzes für das Umweltmonitoring erforderlich. Die Messstelle 110 kv-anlage aus dem Ruhr-Zink Messnetz wurde in das Messprogramm des Umweltmonitorings integriert und die Messstelle Hof Sinder an der K 14 im Januar 2010 zusätzlich eingerichtet. Im Umfeld des Kraftwerkstandortes werden der Staubniederschlag und seine Inhaltsstoffe seit Januar 2010 an nun 13 Messstellen in zwei Untersuchungsprogrammen gemessen. Folgende Messprogramme werden im Rahmen des Umweltmonitorings zum Kraftwerk Datteln ausgewertet: Staubniederschlagsmessungen der LANUV in Datteln-Meckinghoven und Datteln-Hagem (acht Messstellen). Die Ergebnisse dieser Messungen werden vom LANUV einmal jährlich als Jahresmittelwerte veröffentlicht. Staubniederschlagsmessungen der Eurofins GfA GmbH, die im unmittelbaren Umfeld des Kraftwerkstandortes seit September 2007, bzw. Januar 2010 in enger Abstimmung mit der Bezirksregierung Münster durchgeführt werden. Die Messorte liegen auf den beiden landwirtschaftlichen Versuchsflächen, auf dem Gelände der Firma Kurt Pietsch GmbH & Co. KG, an der 110 kv-anlage der Deutschen Bahn AG und bei Hof Sinder an der K 14 (Messpunkte 4 bis 8 in Abb. 6-1). Staubniederschlagsmessungen 2013 der LANUV im Dattelner Süden Die Entwicklung der Staubniederschläge wird im Ruhrgebiet durch das LANUV seit Jahren überwacht. Mit dem Inkrafttreten der neuen TA Luft im Jahr 2002 wurde das Messnetz umgestaltet und die Überwachung von höher belasteten Bereichen im Umfeld von metallverarbeitenden Betrieben intensiviert. Der Bereich Datteln mit den Ortsteilen Meckinghoven und Hagem gehört zum Teilgebiet Ost 1 des LANUV-Messnetzes. Der Staubniederschlag wird hier an acht Untersuchungsstellen erfasst (s. Abb. 6-5). Alle Messorte befinden sich südlich und südwestlich des Kraftwerkgeländes. In der Tabelle 6-5 sind die Mittelwerte für das Jahr 2013 abgebildet und den Immissionswerten der TA Luft gegenübergestellt. Seite 18

20 Abb. 6-5: Tab. 6-5: Lage der LANUV Untersuchungsstellen für Staubniederschlag im Dattelner Süden. Schwermetalle im Staubniederschlag an den Untersuchungsstellen des LANUV im Dattelner Süden Jahresmittelwerte 2013 (aus: LANUV 2014). Messstelle Staubniederschlag g/m²d Blei µg/m²d Cadmium µg/m²d Arsen µg/m²d Nickel µg/m²d DATT 001 0,115 8,5 0,2 0,9 28,3 DATT 002 0,338 16,6 2,2 2,7 Ausfall 2) DATT 003 0,085 11,1 0,4 1,3 Ausfall 2) DATT 004 0,149 12,2 0,8 2,0 Ausfall 2) DATT 006 0,073 9,4 0,4 4,1 Ausfall 2) DATT 007 0,162 14,0 0,6 3,4 Ausfall 2) DATT 008 0,051 5,3 0,2 1,0 Ausfall 2) DATT 009 0,512 1) 29,4 0,7 4,0 Ausfall 2) Immissionswert TA Luft 0, ) Der hohe Jahresmittelwert an der Messstelle DATT 009 beruht nach Informationen der zuständigen Immissionsschutzbehörden auf einem hohen Einzelwert von 4,28 g/m²d im September Eine plausible Begründung für diesen hohen Wert gibt es nach Aussage des LANUV nicht. 2) Über den Ausfall der Nickelergebnisse an den Messstellen DATT 002 bis DATT 009 liegen keine Informationen vor. Mit Ausnahme der Messstelle DATT 009 (0,512 g/m²d) hielten die Jahresmittelwerte des Staubniederschlags den Immissionswert der TA Luft (0,35 g/m²d) im Jahr 2013 ein. Ohne Berücksichtigung des hohen Einzelwertes vom September 2013 (s. Tab. 6-5) wäre auch an der Messstelle DATT 009 der Immissionswert der TA Luft im Jahresmittel deutlich eingehalten. Die Ursache für diese kurzzeitig hohe Belastung an der Messstelle DATT 009 konnte von den zuständigen Immissionsschutzbehörden nicht einem Ereignis aus umliegenden, in Frage kommenden Gewerbebetrieben zugeordnet werden. Der niedrigste Jahresmittelwert für den Staubniederschlag wurde an der Messstelle DATT 008 mit 0,051 g/m²d registriert. Die Jahresmittelwerte der Inhaltsstoffe Arsen, Blei und Cadmium im Staubniederschlag hielten unter Berücksichtigung der Rundung nach Nr. 2.9 TA Luft im Jahr 2013 die Immissionswerte der TA Luft ein (s. Tab. 6-5). Die Nickelkonzentrationen im Staubniederschlag lag an der Messstelle DATT 001 mit Seite 19

21 28,3 µg/m²d über dem Immissionswert der TA Luft von 15 µg/m²d. Hier wurden bereits in den Jahren 2008 und 2009 sowie 2012 Überschreitungen des Immissionswertes für Nickel festgestellt. Die Ursache der hohen Nickelkonzentrationen im Staubniederschlag an der Messstelle DATT 001 im Jahr 2013 ist weiterhin nicht bekannt. Staubniederschlagsmessungen im Umfeld des Kraftwerkstandortes Messprogramm Umweltmonitoring Für die fünf Messorte liegen inzwischen Messergebnisse für den Zeitraum September 2007 bzw. Januar 2010 bis Dezember 2013 vor. Die Abbildung 6-6 gibt die Entwicklung der Staubniederschläge an den fünf Messpunkten in den letzten Jahren wieder. In der Tabelle 6-6 sind die Messergebnisse für die Inhaltsstoffe im Staubniederschlag dargestellt. Die Jahresmittelwerte des Staubniederschlags lagen im Jahr 2013 an den fünf Messstellen unter dem Immissionswert der TA Luft von 0,350 g/m²d. Mit 0,058 g/m²d wurde an der Messstelle Versuchsfläche Süd der höchste Jahresmittelwert erfasst. An den anderen Messstellen wurden Staubniederschläge zwischen 0,038 g/m²d an der Versuchsfläche Nord und 0,051 g/m²d an 110 kv-anlage gemessen (s. Abb. 6-6). Die Konzentrationen von Schwermetallen und Arsen im Staubniederschlag unterschritten im Jahr 2013 z.t. deutlich die jeweiligen Immissions- und Beurteilungswerte. Für die Inhaltsstoffe im Staubniederschlag lässt sich im Zeitraum 2008 bis 2013 an allen Messstellen ein Rückgang der Konzentrationen feststellen. Gab es in den Jahren 2008 bis 2011 noch Überschreitungen des Grenzwertes der TA Luft bei den Parametern Arsen, Cadmium und Quecksilber, so waren 2013 an allen fünf Messorten keine Grenzwertüberschreitungen mehr feststellbar. Beginn der Messungen an Hof Sinder im Januar 2010 Abb. 6-6: Mittlere jährliche Staubniederschlagskonzentration (in g/m²d) im Zeitraum 2008 bis 2013 an den Messpunkten VF Nord und Süd, Meistersiedlung, Hof Sinder (ab Januar 2010) und 110 kv-anlage (Immissionswert TA Luft = 0,350 g/m²d rote Linie). Seite 20

22 Tab. 6-6 Ort VF Nord VF Süd Hof Sinder 110 kv Anlage e) Meistersiedlung Beurteilungswert Übersicht über die Konzentrationen von Schwermetallen und Arsen im Staubniederschlag für den Messzeitraum September 2007 bis 2013 (Werte gerundet). Jahr Arsen µg/m²d Blei µg/m²d Cadmium µg/m²d Chrom µg/m²d Kupfer µg/m²d Nickel µg/m²d Quecksilber µg/m²d Thallium µg/m²d Zink µg/m²d 2007 a) 3,6 16,5 6,7 7,7 25,5 6,1 0,14 <1, <1,7 10,5 2,6 7,0 13,0 6,5 0,05 <1, ,2 12,5 0,3 7,0 69,0 6,5 0,30 d) < 0, ,8 7,7 0,3 4,7 14,0 3,5 0,09 0, ,5 4,1 0,3 3,3 3,8 1,2 0,13 0, ,62 13,0 0,13 4,0 7,2 3,1 0,06 0, ,80 4,77 0,13 5,08 10,6 2,16 0,05 0,12 27, a) 3,1 19,2 1,0 7,2 18,6 5,4 0,04 <1, <2,0 10,0 0,5 7,0 10,0 5,0 0,02 <2, ,7 17,5 0,4 9,5 16,1 10,5 0,80 d) < 0, ,7 7,1 0,3 3,3 18,0 2,8 0,08 < 0, ,4 5,7 0,2 3,3 4,2 1,2 0,33 0, ,4 11,0 0,12 4,0 7,1 2,0 0,04 0, ,86 5,92 0,16 5,78 9,74 2,33 0,035 0,1 36, a) <1,1 6,5 0,3 4,0 12,4 4,3 0,03 <1, <1,7 18,0 0,8 7,5 16,0 7,5 0,10 <1, ,4 9,5 0,3 5, ,5 0,47 d) < 0, ,3 9,1 0,3 4,9 21,0 5,8 0,17 < 0, ,5 11,4 0,3 7,2 13,1 4,5 0,21 0, ,2 9,3 0,19 6,2 10,0 3,0 0,04 0, ,75 5,53 0,14 5,24 10,2 2,43 0,062 0,12 35, ,6 11,1 0,4 6,3 20,0 5,9 0,10 < 0, ,6 9,1 0,3 5,2 5,9 2,1 0,39 0, ,92 12,0 0,18 8,0 9,8 3,4 0,04 0, ,65 4,74 0,13 4,84 9,12 2,16 0,054 0,11 25, a) 10,6 34,0 3, ,2 32,4 2, ,5 19,3 0, ,0 25,8 1,4 8,5 24,0 7,9 0,30 0, ,1 27,5 1,1 4,5 9,3 2,3 2,87 0, ,6 12,0 0,34 5,9 11,0 3,7 0,05 0, ,05 6,97 0,23 7,38 11,6 3,59 0,079 0,3 37,7 4 b) 100 b) 2 b) 82 c) 99 c) 15 b) 1 b) 2 b) 329 c) VF = Versuchsfläche a) Messzeitraum September bis Dezember 2007 b) Immissionswert nach der TA Luft c) Aus der Bundes-Bodenschutzverordnung abgeleiteter Beurteilungswert d) Die Jahresmittelwerte für Quecksilber wurden aus den Monatsmittelwerten berechnet. Ab September 2009 wurden die Quecksilbergehalte nach dem neuen DIN-Richtlinien-Entwurf bestimmt. e) Im Ruhr Zink Messprogramm ( ) wurden an dieser Messstelle die Parameter Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber und Thallium nicht ermittelt. Die Bewertung der Quecksilber-Deposition orientiert sich an den strengen Depositionswerten nach Tab. 6 (Nr der TA Luft). Für anderen Nutzungen wie Ackerböden und Grünland können nach Tab. 8 (Nr. 4.8 der TA Luft) auch höhere Depositionswerte für Quecksilber herangezogen werden (Ackerböden 30 µg/m²d, Grünland 3 µg/m²d). 6.5 Raster-Elektronen-Mikroskop Untersuchungen an Staubniederschlagsund Feinstaubproben Ein Teil der Staubniederschlagsproben sowie der Feinstaubproben (PM10) des Jahres 2013 aus dem Eurofins GfA Messnetz wurden mit einem Raster-Elektronen-Mikroskop (REM) weiter untersucht. Seite 21

23 Das Ziel der REM-Untersuchungen ist es, relevante Staubquellen im Umfeld des Kraftwerksgeländes zu identifizieren und den Einfluss des Altkraftwerkes, des dortigen Kohlelagers sowie der Kraftwerksbaustelle auf die Gesamtstaubimmissionen und -deposition qualitativ abzuschätzen. Eine quantitative Auswertung der Proben ist mit dieser Methode nicht möglich, da nur ein kleiner Ausschnitt der Probe unter dem REM betrachtet wird. Die für das Umweltmonitoring durchgeführten Untersuchungen von Staubimmissionen mit dem REM und der energie-dispersiven Röntgenanalyse (EDX) werden in dieser Form erstmalig durchgeführt. Im Rahmen des Umweltmonitorings für das Kraftwerk Datteln Block 4 soll die Eignung dieses Verfahrens für die Analyse und Zuordnung von Staubemissionen bzw. -immissionen geprüft werden. Die zwei Staubniederschlagsproben wurden anhand der im jeweiligen Monat vorherrschenden Windrichtungen (auf Basis der meteorologischen Daten der Wetterstationen, s. Kap. 9) ausgewählt. Aus den Feinstaubproben (PM10) von den Messstellen Datteln-Hagem und Waltrop wurden insgesamt vier Tagesproben aus dem Jahr 2013 mittels REM untersucht. Die PM10-Filter enthalten nur Partikel < 10 µm, die Probenahme umfasste den Zeitraum von 24 Stunden. Auch bei der Auswahl der Feinstaubproben wurde die vorherrschende Windrichtung des jeweiligen Tages berücksichtigt. Generell ist festzustellen, dass Kraftwerksstäube charakteristische Phasen enthalten. So sind in Flugaschen silikatische oder eisenhaltige Kugeln enthalten, die bei den hohen Temperaturen im Kessel aus der schmelzflüssigen Asche gebildet werden. Weiterhin können eisenhaltige Korrosionsprodukte (Rost) aus dem Kraftwerk ausgetragen werden. Allerdings kann mit den REM-Untersuchungen nicht eindeutig geklärt werden, ob in den Proben gefundene Eisenoxide aus dem Altkraftwerk oder anderen Emissionsquellen stammen. Eisenoxide werden von zahlreichen Quellen emittiert, so z.b. aus dem Kfz-Verkehr, Industrie und Gewerbe. Aus der Rauchgasentschwefelung können sulfathaltige Partikel (Gips) und Tröpfchen ausgetragen werden. In der Staubniederschlagsprobe vom Standort Meistersiedlung aus dem März 2013 war die Wahrscheinlichkeit für kraftwerksbedingte Partikel gering. Die Probe enthielt überwiegend Bodenminerale (Alumosilikate) und Quarz. Es fanden sich vereinzelt einige Partikel, die dem Kraftwerk zugeordnet werden konnten (Flugaschekugeln, s. Abb. 6-7). In der Maiprobe von der Meistersiedlung war die Wahrscheinlichkeit für kraftwerksbedingte Partikel aufgrund der Windrichtungsverteilung hoch. In der Probe fanden sich überwiegend organischen Fasern (Pflanzenreste) und Bodenminerale in die Flugaschekugeln eingelagert waren. Die Feinstaubproben vom enthielten sowohl am Standort Datteln-Hagem als auch am Standort Waltrop Bodenbestandteile, Quarz und Karbonat. Die Probe vom Standort Waltrop wies insgesamt weniger Partikel auf als die vom Standort Datteln-Hagem. In der Probe vom des Standortes Datteln-Hagem wurden insgesamt weniger Bodenpartikel und Quarz gefunden. Die Probe vom Standort Waltrop ( ) zeigte eine geringfügig höhere Anzahl an kraftwerksbürtigen Partikeln. Aus den Ergebnissen des Jahres 2013 lassen sich folgende Erkenntnisse ableiten: Flugaschekugeln und Kohle ließen sich in geringer Menge auch in den Proben finden, für die nur eine geringe Wahrscheinlichkeit für diese Immissionen bestand. Gips und Anhydrit waren nur in geringem Umfang oder nicht in den Proben vorhanden. Wenn diese Stoffe in den Proben nachgewiesen wurden, dann befanden sie sich in der Regel in der Matrix von Bodenteilchen. Dies ist ein Hinweis darauf, dass diese Stoffe erneut durch Wind mobilisiert wurden und so in die Probennehmer gelangten. Bei einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für kraftwerksbürtige Partikel wurden diese in der Regel auch in höheren Anteilen in den jeweiligen Proben nachgewiesen. In den Maiproben waren die Anteile an Partikeln generell gering, was auf die hohe Anzahl an Tagen mit Niederschlägen im Mai 2013 zurückzuführen war. Durch Niederschlag werden Staubteilchen in der Luft schneller ausgewaschen. Seite 22

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