Luftqualität in Seiffen Ergebnisse der Sondermessung im sächsischen Luftgütemessnetz in den Jahren 2005 und 2006

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1 Luftqualität in Seiffen Ergebnisse der Sondermessung im sächsischen Luftgütemessnetz in den Jahren 2 und 2 1 Einleitung Eine Vielzahl von Untersuchungen zur Luftqualität im mittleren Erzgebirge wurde seit Ende der 9er Jahre durchgeführt. Anlass waren zeitweise auftretende Geruchsbelästigungen. Messdaten und Ergebnisse wurden in Berichten 1, 2, 3 veröffentlicht und sind im Internet unter 4 verfügbar. Die Gerüche wurden in den letzten Jahren nicht mehr mit Katzendreck sondern überwiegend mit Chemie oder Industrie beschrieben. Episoden mit kurzzeitig erhöhten Benzol- und SO 2 - Messwerten treten gelegentlich bei süd-südöstlichen Winden auf, die im Zusammenhang mit Emissionen der petrolchemischen Industrie in Litvinov-Zaluzi gebracht werden. Grenzwerte für Benzol und SO 2 wurden an der Messstation Schwartenberg jedoch nicht überschritten. Um sicher zu gehen, dass auch in Orten mit Tallage keine Grenzwerte überschritten werden, wurden zeitweise zusätzliche Messstationen in Deutschneudorf und Seiffen eingerichtet. Die Analyse der Geruchsstoffe erfolgt im Ereignisfall durch das beauftragte ERGO Umweltinstitut Dresden. Die Messungen der Messstation in Deutschneudorf wurde Ende 2 und die in Seiffen im Januar 27 eingestellt, da keine neuen Erkenntnisse durch die Messreihen hinzu kamen und die Gefahr einer Grenzwertüberschreitung durch die gewonnenen Messdaten ausgeschlossen werden konnte. In diesem Bericht werden die Ergebnisse der Sondermessstation Seiffen zusammengefasst. 2 Bedingungen am Messort 2.1 Seiffen Seiffen liegt am Kamm des mittleren Erzgebirges, eingebettet im Talkessel zwischen dem Ahornberg (823 m), dem Schwartenberg (789 m) und dem Reicheltberg (741 m). Es ist ein Kur- und Tourismusort, in den Gäste zu jeder Jahreszeit kommen. In weit über 1 Schauwerkstätten und privaten Handwerksbetrieben werden Seiffener Holzfiguren, wie z. B. Räuchermännchen, Nussknacker und Pyramiden gefertigt und an die Touristen verkauft. 1 OMKAS-Berichte des Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie 2 Jahresbericht zur Immissionssituation 21 und 23 des Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie 3 Monatsberichte des Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie 4

2 Die Immissionen werden durch lokale Emissionen von Kfz-Verkehr 5, Hausbrand, Kleinbetriebe und Ferneintrag verursacht. Von Zeit zu Zeit ist ein mehr oder weniger intensiver Eintrag von grenzüberschreitenden Luftmassen bekannt, die insbesondere durch Emissionen von nahe gelegenen Industrie- und Chemiebetrieben in Tschechien mit Schadstoffen angereichert werden. Die Anzahl der verschiedenen Feuerungsanlagen in Seiffen ist in Bild 1 dargestellt. Die Anzahl der Anlagen in der Gruppe bis 5 kw Nennleistung mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen ist am größten. Anlagen mit festen Brennstoffen machen einen Anteil von 32 % für kleine Anlagen (bis 5 kw) und von 25 % für größere Anlagen (bis 5 kw) aus. Die Anzahl der Feuerungsstätten (pro Einwohner) für feste Brennstoffe ist in Seiffen überdurchschnittlich hoch. Es ist zu erwarten, dass die erhöhte Emission aus Feststoff-Heizungen die Immissionssituation in Seiffen sehr viel stärker als im sächsischen Durchschnitt beeinflusst. Anzahl der Feuerungsstätten Bild 1: bis 15 kw feste Brennstoffe 16 bis 5 kw feste Brennstoffe 51 bis 5 kw feste Brennstoffe bis 5 kw flüssige und gasförmige Brennstoffe 51 bis 5 kw flüssige und gasförmige Brennstoffe Anzahl der Feuerungsstätten in Seiffen. Links Anlagen mit festen Brennstoffen und rechts mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen nach Angaben des Bezirkschornsteinfegermeisters 6 (27). 2.2 Messung, Messort und Messzeitraum Bild 2 zeigt ein Luftbild von Seiffen, in dem der Messort durch einen roten Kreis markiert wurde. Bild 3 zeigt Details der näheren Umgebung des Messortes aus der Luft und Bild 5 angrenzende Flurstücke. Die Staatliche Umweltbetriebsgesellschaft (UBG) in Radebeul führte die Messungen im Auftrag des Sächsischen Landesamtes durch. Seit dem wurde am Rathaus in Seiffen die Luftqualität gemessen. Am wurde der Messwagen vom Rathaus zum Bauhof Seiffen umgesetzt. Der neue Messort war etwas höher gelegen und befand sich ca. 2 m nordöstlich vom alten entfernt. Am 1..2 wurde der Messwagen (Bilder 5 und 6) gegen einen mobilen Messcontainer (Bild 7) ausgetauscht. Die Messung wurde planmäßig im Januar 27 beendet. Für Seiffen stehen damit Daten im Zeitraum vom bis über fast zwei Jahre für Auswertungen zur Verfügung. 5 weniger 2 Fahrzeuge pro Tag 6 Antwort-Schreiben vom BSM A. Matthes vom an das SMUL Az /9 2

3 2.3 Messdaten Die Messwerte werden mittels Analysatoren gewonnen, die den gleichen Qualitätsanforderungen wie im sächsischen Luftgütemessnetz unterliegen. Die Komponenten sind in Tabelle 1 aufgelistet. Neben den Schadstoffen werden auch lokale meteorologische Parameter zur besseren Interpretation der Schadstoffkonzentrationen gemessen. Jede 1/2-Stunde wird ein Messwert aufgenommen, in die Datenzentrale des Sächsischen Messnetzes gesendet und in einer Datenbank gespeichert. Aus diesen Messwerten, kann eine Vielzahl von Auswertungen vorgenommen werden. Bild 2: Messort in Seiffen - Luftbild 1:5. (Quelle: UBG) 3

4 Bild 3: Messort in Seiffen - Luftbild 1:5 (Quelle: UBG) Bild 4: Flurstücke im Bereich der Messstelle, die als rotes Rechteck markiert ist (Quelle: UBG) 4

5 Bild 5: Messwagen als Messstation im Winter in Seiffen (Quelle: UBG) Bild 6: Messwagen als Messstation im Sommer in Seiffen (Quelle: UBG). 5

6 Bild 7: Typ des Messcontainers (Quelle: UBG, Archivbild). Tabelle 1: Messkomponenten an der Messstation Seiffen Komponente Kürzel Einheit Feinstaub, Partikel kleiner 1 µm PM 1 µg/m³ Schwefeldioxid SO 2 µg/m³ Stickstoffoxide, Summe aus NO und NO 2 NO x µg/m³ Stickstoffdioxid NO 2 µg/m³ Stickstoffmonoxid NO µg/m³ Kohlenmonoxid CO mg/m³ Benzol, Toluol, Xylole * B, T, X µg/m³ Windrichtung WR Grad Windgeschwindigkeit WG m/s Relative Luftfeuchte F L % Luftdruck P L hpa Lufttemperatur T L C Globalstrahlung S W/m² * Summe aus m-, p- und o-xylol 3 Auswertung der Messwerte 3.1 Beurteilung der Luftqualität nach gesetzlichen Grundlagen Dauerbelastung in Seiffen Die Beurteilung der mittleren Schadstoffbelastung erfolgt mit den Langzeit-Grenzwerten der 22. BImSchV (Tabelle 2). Aus den einzelnen Messwerten in Seiffen werden Jahresmittelwerte berechnet, um die mittlere Dauerbelastung zu charakterisieren. Die Jahresmittelwerte sind in Tabelle 3 aufgelistet. Für Feinstaub PM 1 wurde eine mittlere Belastung von 24 µg/m³ in Seiffen ermittelt. Es sind 6 % der zulässigen Belastung vom Grenzwert 4 µg/m³ PM 1. Die festgestellte PM 1 -Belastung liegt damit etwa 4 % unterhalb des Grenzwertes. 6

7 Die mittlere NO 2 -Konzentration von 17 µg/m³ liegt 6 % unter dem Grenzwert von 4 µg/m³ NO 2. Die mittlere Benzol-Konzentration von 1,3 µg/m³ liegt 75 % unterhalb des Grenzwertes von 5 µg/m³. Damit liegt die Dauerbelastung in Seiffen weit unterhalb der Langzeit-Grenzwerte der 22. BImSchV. Eine Gefahr der Grenzwertverletzung ist ausgeschlossen. Tabelle 2: Grenzwerte für die Dauerbelastung nach der 22. BImSchV (22) Schadstoff Grenzwert Zeitraum Bemerkung zum Grenzwert PM 1 4 µg/m³ Kalenderjahr 4 Abs. 4, Grenzwert ist einzuhalten ab NO 2 4 µg/m³ Kalenderjahr 2 Abs. 4, Grenzwert ist einzuhalten ab Benzol 5 µg/m³ Kalenderjahr 6 Abs. 1, Grenzwert ist einzuhalten ab Tabelle 3: Jahresmittelwerte für Schadstoffe in Seiffen und deren Anteil am Grenzwert Schadstoff Jahresmittelwerte in Seiffen in µg/m³ Mittelwert in Anteil der Belastung in Seiffen am Belastungsniveau unterhalb des 2 2 µg/m³ Grenzwert Grenzwertes PM % -4 % NO % -57 % Benzol 1,4 1,2 1,3 24 % -75 % Kurzzeitige Spitzenbelastungen in Seiffen Für die Beurteilung von kurzzeitigen Spitzenbelastungen gibt es eine Reihe von Grenzwerten in der 22. BImSchV. Dabei werden meist Überschreitungen bestimmter Schadstoffkonzentrationen pro Kalenderjahr gezählt. Wird die vorgegebene Überschreitungsanzahl überschritten, gilt der Grenzwert als überschritten. Für Feinstaub sind 35 Tage mit Konzentrationen größer 5 µg/m³ PM 1 zulässig (Tabelle 4, linker Teil). Im rechten Teil der Tabelle 4 sind die Ergebnisse aus den Messungen den jeweiligen Grenzwerten angefügt. In Seiffen war für Feinstaub PM 1 an 2 Tagen im Jahr 2 und an 16 Tagen im Jahr 2 die mittlere Tageskonzentration größer 5 µg/m³. Die Werte sind damit 43 % in 2 und 54 % in 2 unterhalb des Grenzwertes. Für SO 2, NO 2 und CO wurde keine der vorgegebenen Konzentrationen überschritten. 7

8 3.1.3 Prüfergebnis Die in Seiffen ermittelten Werte für die Außenluftqualität liegen 4 % und mehr unterhalb der Grenzwerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit der 22. BImSchV. Die Gefahr einer Grenzwertüberschreitung kann damit ausgeschlossen werden. Tabelle 4: Kurzzeitige Spitzenbelastungen Grenzwerte nach 22. BImSchV und Messergebnisse in Seiffen Schadstoff Grenzwert - Anzahl der Überschreitungen nach 22. BImSchV (22) Messergebnis in Seiffen Anzahl der Überschreitungen Anzahl Bemerkungen 2 2 PM 1 35 PM 1 - Tagesmittelwertkonzentration 2 16 größer 5 µg/m³ bei 35 zulässigen Überschreitungen pro Kalenderjahr 7 SO 2 3 SO 2 - Tagesmittelwertkonzentrationen größer 125 µg/m³ bei 3 zulässigen Überschreitungen pro Kalenderjahr 8 SO 2 24 SO 2-1 h - Mittelwertkonzentrationen größer 35 µg/m³ bei 24 zulässigen Überschreitungen pro Kalenderjahr 9 NO 2 18 NO 2-1 h - Mittelwertkonzentrationen größer 2 µg/m³ bei 18 zulässigen Überschreitungen pro Kalenderjahr 1 CO CO- 8 h - Mittelwertkonzentrationen größer 1 mg/m³ pro Kalenderjahr Ergänzende Beurteilung der Luftqualität Kenngrößen der Sondermessung in Seiffen Neben der Messung gesetzlich geregelter Schadstoffe zur Grenzwertüberwachung nach 22. BImSchV wurden freiwillige Messungen weiterer Luftverunreinigungen und meteorologischer Parameter durchgeführt, um erweiterte Informationen zur Immissionssituation zu gewinnen. So liefern die meteorologischen Parameter ergänzende Informationen zur Dateninterpretation (Tabelle 5). Die Meteorologie besitzt einen großen Einfluss auf die Ausbreitung von Emissionen, den Ferneintrag von Luftschadstoffen aus anderen Gebieten und somit auf die Vor-Ort festgestellte Belastung (Immission). Zur besseren Charakterisierung der Belastungssituation in Seiffen wurden eine Reihe ergänzender Kenngrößen der gesetzlich geregelten Schadstoffe und der freiwillig zusätzlich gemessenen Luftverunreinigungen berechnet (Tabelle 6). Neben dem Mittelwert der Belastung wer BImSchV(22) 4 Abs. 2, Grenzwert ist einzuhalten ab BImSchV(22) 2 Abs. 4, Grenzwert ist einzuhalten ab BImSchV(22) 2 Abs. 2, Grenzwert ist einzuhalten ab BImSchV(22) 3 Abs. 2, Grenzwert ist einzuhalten ab BImSchV(22) 7 Abs. 1, Grenzwert ist einzuhalten ab

9 den verschiedene Spitzenbelastungen angegeben. Die höchsten Monats- und Wochenbelastungen sind enthalten. Auch die höchsten festgestellten kurzzeitigen Belastungen für eine und eine halbe Stunde sind aufgelistet. In den zwei Jahren Messzeit betrug der jeweils höchsten Tagesmittelwert für PM 1 1 µg/m³, für SO 2 9 µg/m³ und für Benzol 5,7 µg/m³. Die jeweils höchste 1-Stunden-Konzentration war 313 µg/m³ PM 1, 288 µg/m³ SO 2 und 48 µg/m³ Benzol. Tabelle 5: Lokale meteorologische Parameter am Messort Parameter Einheit Mittelwert Minimaler 1-Std.-Wert Maximaler 1-Std-Wert Windgeschwindigkeit m/s 1,4, 12,1 Hauptwindrichtung SO - - Lufttemperatur C 8,2-19,3 33, Tabelle 6: Immissionskenngrößen für die Luftbelastung in Seiffen 2 und 2 Komponente Einheit Mittelwert Maxim. Monatsmittel Maxim. Wochenmittel Maxim. Tagesmittel Maxim. 1-Std- Mittel Maxim. 1/2-Std- Mittel PM 1 µg/m³ SO 2 µg/m³ NO 2 µg/m³ NO µg/m³ NO x ppb CO mg/m³,3,6,7 1,1 2,3 2,8 Benzol µg/m³ 1,2 2,7 3,6 5,7 4,7 47,5 Toluol µg/m³ 1,2 1,8 2,4 5,2 35,9 53,4 Xylole µg/m³,9 1,8 2,9 9,9 51,6 82, Zeitlicher Verlauf der Schadstoffkonzentrationen Die Schadstoffe können aufgrund der kontinuierlichen Messungen mit einer hohen zeitlichen Auflösung dargestellt und diskutiert werden, so z. B. der Verlauf der Monatsmittelwerte, Wochenmittelwerte und Tagesmittelwerte und sogar der 1/2-h-Mittelwerte für alle gemessenen Schadstoffe. Nachfolgend werden zwei ausgewählte Schadstoffe beispielhaft betrachtet. Benzol Die Monatsmittelwerte für Benzol zeigt Bild 8. Der Jahresgang der mittleren Benzolkonzentration ist erkennbar. Niedrige Konzentrationen werden in den Sommermonaten und hohe Konzentrationen in den Wintermonaten registriert. Der zeitliche Verlauf der Tagesmittelwerte für Benzol wird in Bild 9 gezeigt. Die Schwankungsbreite der Tagesmittelwertkonzentrationen ist im Winter (ca.,5 bis 5 µg/m³) größer als im Sommer (ca.,5 bis 1 µg/m³). Die Analyse der täglichen maximalen 1/2-Std-Mittelwerte zeigt Bild 1. Ein leichter Abwärtstrend in den kurzzeitigen Spitzenkonzentrationen ist deutbar. 9

10 Benzol [µg/m³] Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 8: Verlauf der Monatsmittelwerte für Benzol in Seiffen von 2 bis 2 Benzol [µg/m³] Feb. Mrz. Apr Jan. Feb. Mrz. Apr Bild 9: Verlauf der Tagesmittelwerte für Benzol in Seiffen 1

11 Benzol [µg/m³] 5 4 Trend Feb. Mrz. Apr Jan. Feb. Mrz. Apr Bild 1: Verlauf der täglichen maximalen ½-Std.-Mittelwerte für Benzol in Seiffen Feinstaub PM1 Die Monatsmittelwerte für PM 1 zeigt Bild 11. Von Monat zu Monat sind erhebliche Schwankungen zu erkennen. Ein typischer Jahresgang für die PM 1 -Konzentration ist nicht vorhanden. Die entstehenden partikelförmigen Schadstoffkonzentrationen sind stärker von der Meteorologie geprägt als die gasförmiger Schadstoffe. So wurde z. B. im ust 2 ein geringer Monatsmittelwert registriert, da in diesem extrem regenreichen Monat die Partikel aus der Atmosphäre oft ausgewaschen wurden. Der zeitliche Verlauf der Tagesmittelwerte für PM 1 wird in Bild 12 gezeigt. Die Überschreitung der 5 µg/m³ erfolgt in der Mehrzahl in den Wintermonaten (Februar bis März 2, Januar 2). Aber auch außerhalb der Wintermonate werden Überschreitungen registriert (ober 2,, tember, ober, ember 2). Die Analyse der täglichen maximalen 1/2-Std-Mittelwerte zeigt Bild 13. Kurzzeitige PM 1 -Konzentrationsspitzen von mindestens 1 µg/m³ traten nahezu jeden Monat auf. 11

12 PM 1 [µg/m³] Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 11: Verlauf der Monatsmittelwerte für PM 1 in Seiffen von 2 bis 2 PM 1 [µg/m³] 15 5 µg/m³ PM1 1 5 Feb. Mrz. Apr Jan. Feb. Mrz. Apr Bild 12: Verlauf der Tagesmittelwerte für PM 1 in Seiffen und 5 µg/m³ Tagesmittelkonzentration der 22. BImSchV bei 35 Überschreitungen pro Jahr 12

13 PM 1 [µg/m³] 4 Maximale 1/2-h-Werte des Tages Feb. Mrz. Apr Jan. Feb. Mrz. Apr Jan. 7 Bild 13: Verlauf der täglichen maximalen ½-Std.-Mittelwerte für PM 1 in Seiffen Windrichtungsabhängigkeit der Schadstoffe Die meteorologischen Ausbreitungsbedingungen besitzen neben den Verursacheremissionen einen großen Einfluss auf die vor Ort entstehende Höhe der Schadstoffkonzentration (Immission). Die Windverteilung am Messort in Seiffen zeigt Bild 14. Eine kanalisierte Strömung der bodennahen Luftmassen ist zu erkennen. Die Anströmung ist praktisch auf zwei Richtungen reduziert: entweder aus Nord-West oder Süd-Ost. Die Werte in den Sektoren O-S sind minimal größer als in den Sektoren N-W. Das bedeutet, dass es eine vorherrschende Windrichtung SO zwar ermittelt wird, aber die Winde am Messort aus den beiden Richtungen in grober Näherung etwa gleich oft wehen. Welche mittlere Konzentration bei welcher Anströmung entsteht, zeigt Bild 15 beispielhaft für SO 2. Die höchsten SO 2 -Konzentrationen in Seiffen werden bei Winden aus Ost bis Süd-Süd- Ost registriert. Die mittlere Konzentration liegt dabei im Bereich von 26 bis 37 µg/m³ SO 2. Werte um 2 bis 5 µg/m³ werden im Mittel bei Winden aus West bis Nord-Ost gemessen. Winde aus O bis SSO liefern im Mittel um den Faktor 8 höhere SO 2 -Konzentrationen als Winde aus W bis NO. Die Verknüpfung der richtungsabhängigen Schadstoffkonzentration mit der Windhäufigkeit liefert die Schadstoffdosis, die ein Maß für den windrichtungsabhängigen Eintrag des Schadstoffes ist, wie Bild 16 beispielhaft für SO 2 zeigt. Hier wird eindrucksvoll gezeigt, dass der 13

14 SO 2 -Eintrag aus Süd bis Ost den größten Anteil verursacht. Werden Situationen bei Windstille 12 ausgeklammert, so werden 88 % der SO 2 -Schadstoffmengen aus S bis O und 12 % aus den restlichen Windrichtungen an den Messort heran transportiert. Für Benzol werden ähnliche Verhältnisse (69 % aus S bis O) registriert (Bild 17). In Tabelle 7 ist das Verhältnis aus dem Schadstoffeintrag bei Winden aus Ost bis Süd zum Schadstoffeintrag bei Winden aus Nord bis West enthalten. So wird beispielsweise mit Winden aus Ost bis Süd 12-mal mehr SO 2 als bei Winden aus Nord bis West eingetragen. Tabelle 7: Faktor für das Verhältnis der Schadstoffdosis aus Ost bis Süd und Schadstoffdosis aus Nord bis West. Komponente SO 2 Benzol PM1 NO 2 Faktor 12,1 3, 2,8 2,6 NNW 14% 12% N NNO NW 1% NO 8% WNW 6% 4% ONO 2% W % O WSW OSO SW SO SSW SSO S Bild 14: Windrichtungshäufigkeitsverteilung in Seiffen 12 Windstille wird bei Windgeschwindigkeiten gleich oder kleiner,4 m/s gerechnet 14

15 NNW 4 35 N NNO NW 3 25 NO WNW ONO W 5 O WSW OSO SW SO SSW SSO S Bild 15: Windrichtungsabhängige SO 2 -Konzentrationen in Seiffen NW NNW 3% 25% 2% N NNO NO WNW W 15% 1% 5% % ONO O WSW OSO SW SO SSW S SSO Bild 16: SO 2 -Dosis in Seiffen (2-2) 15

16 NNW 25% N NNO NW 2% 15% NO WNW W 1% 5% % ONO O WSW OSO SW SO SSW S SSO Bild 17: Benzol-Dosis in Seiffen (2-2) Schätzung der Verursacheranteile der Luftbelastung in Seiffen Die festgestellte Luftverschmutzung in Seiffen hat verschiedene Ursachen. Sie kann sowohl durch eigene lokale Quellen in Seiffen als auch über den Ferntransport von Luftmassen aus weit entfernten Quellen entstehen. Durch den Vergleich der Ergebnisse von Seiffen mit der nahe gelegenen Messstation Schwartenberg 13 lassen sich Verursacheranteile für Seiffen grob schätzen (Tabelle 8). In den Bildern 18 bis 21 wird der Ferneintrag ergänzend nach Windrichtung differenziert. Gleichzeitig werden alle Anteile der Belastung in Seiffen grafisch dargestellt. Danach haben die lokalen Quellen in Seiffen für die SO 2 -Belastung mit einem Anteil von 13 % eine sehr geringe Bedeutung. Die Benzol-Belastung wird hingegen zu mehr als 1/3 aus lokalen Quellen verursacht. Der zeitliche Verlauf der beiden Quellanteile wird in den Bildern 22 bis 25 gezeigt. Der Beitrag der lokalen Quellen in Seiffen verändert sich im Laufe der Jahreszeit. In den Sommermonaten ist er meist sehr gering. In den Wintermonaten werden i. d. R. die höchsten lokalen Beiträge erreicht. Es zeigt, dass die Emissionen aus den Feuerungsstätten in Seiffen in den kalten Monaten des Jahres - insbesondere für Benzol und Feinstaub PM 1 - die Belastungssituation in Seiffen mitbestimmen. 13 Die Schätzung geht von einer Reihe von Vereinfachungen aus, die dass Ergebnis unsicher machen. So führt z.b. eine Inversionsschicht, wenn sie oberhalb Seiffens und unterhalb des Schwartenberges sich gebildet hat zu einer Überschätzung des Anteiles für die Quellen in Seiffen. Der zeitweilige Einfluss der lokalen Quellen von Seiffen auf die Messergebnisse vom Schwartenberg wirkt dieser Tendenz wiederum entgegen. Höhere Windgeschwindigkeiten auf dem Schwartenberg können dort zu größerer Verdünnungseffekten führen, die den Anteil des Ferntransportes eher unterschätzen. 16

17 Tabelle 8: Verursacheranteile in µg/m³ (NO x in ppb) 14 für die Luftverschmutzung in Seiffen (Schätzung). Komponente SO 2 Benzol PM 1 NO x Eigene lokale Quellen in Seiffen 1,6,5 4, 3,2 Ferneintrag aus anderen Gebieten 1,9,8 19,7 7,3 SO 2 lokale Quellen; 13% Ferntransport aus restlichen Richtungen; 28% Ferntransport aus Nord bis West; 4% Ferntransport aus Süd bis Ost; 55% Bild 18: Schätzung der Verursacheranteile für die SO 2 -Belastung an der Messstation Seiffen (2-2) Benzol Ferntransport aus restlichen Richtungen; 28% lokale Quellen; 37% Ferntransport aus Süd bis Ost; 26% Ferntransport aus Nord bis West; 9% Bild 19: Schätzung der Verursacheranteile für die Benzol-Belastung an der Messstation Seiffen (2-2) 14 NO x ist die Summe aus NO und NO 2. Bei der Angabe der Verursacheranteil durch Vergleich von Messwerten an verschiedenen Orten wird zur Vereinfachung NO x anstelle NO 2 genutzt. 17

18 PM 1 lokale Quellen; 17% Ferntransport aus restlichen Richtungen; 37% Ferntransport aus Nord bis West; 12% Ferntransport aus Süd bis Ost; 34% Bild 2: Schätzung der Verursacheranteile für die PM 1 -Belastung an der Messstation Seiffen (2-2) NO x lokale Quellen; 3% Ferntransport aus restlichen Richtungen; 34% Ferntransport aus Süd bis Ost; 23% Ferntransport aus Nord bis West; 13% Bild 21: Schätzung der Verursacheranteile für die NO x -Belastung an der Messstation Seiffen (2-2) 18

19 SO 2 [µg/m ³] Ferneintrag lokale Ursachen Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 22: Zeitlicher Verlauf der Verursacheranteile für die SO 2 -Belastung an der Messstation Seiffen (Orientierung) Benzol [µg/m³] 8 6 Ferneintrag lokale Ursachen 4 2 Jan Feb Mrz Apr Bild 23: Zeitlicher Verlauf der Verursacheranteile für die Benzol-Belastung an der Messstation Seiffen (Orientierung) 19

20 PM 1 [µg/m ³] 75 Ferneintrag lokale Ursachen 5 25 Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 24: Zeitlicher Verlauf der Verursacheranteile für die PM 1 -Belastung an der Messstation Seiffen (Orientierung) NO x [ppb] 5 4 Ferneintrag lokale Ursachen Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 26: Zeitlicher Verlauf der Verursacheranteile für die NO x -Belastung an der Messstation Seiffen (Orientierung) 2

21 3.2.5 Vergleich der Luftqualität in Seiffen mit typischen Orten in Sachsen Ergänzend wird die Schadstoffbelastung in Seiffen der Belastung an Orten im Freistaat Sachsen gegenüber gestellt, um noch einmal eine anschauliche Einschätzung der Luftqualität in Seiffen zu erhalten. Zunächst wird die mittlere Schadstoffbelastung verglichen 15. Bild 2 zeigt, dass die PM 1 -Belastung in Seiffen höher ist als auf dem Schwartenberg und den durchschnittlichen Belastungen in ländlichen Gebieten. Die Belastung in Seiffen ist geringer als in sächsischen Stadtgebieten ohne Durchgangsverkehr und verkehrsnahen Orten in den Ballungsräumen. Für die NO 2 -Belastung sind ähnliche Verhältnisse wie für PM 1 vorhanden (Bild 21). Die SO 2 -Belastung in Seiffen ist gegenüber anderen sächsischen Messorten am höchsten (Bild 22). Die Ursache liegt im Ferntransport SO 2 -reicher Luftmassen aus Süd-Ost, wie im Bild 13 gezeigt wurde. Die Belastung für Benzol in Seiffen ist niedriger als an straßennahen Messorten (Bild 23). Ergänzend werden Spitzenbelastungen in Seiffen den Spitzenbelastungen an ausgewählten Messorten im Freistaat Sachsen gegenüber gestellt. Dabei werden statistische Immissionskenngrößen genutzt. Aus den Einzelwerten werden Prozent-Werte ermittelt. So besagt z.b. der 98 % - Wert, dass 98 % der Messwerte unterhalb des ermittelten Wertes liegen. Gleichzeitig bedeutet dies, dass 2 % der Messwerte gleich oder größer vom angegebenen Wert sind. In den Bildern 24 bis 29 werden die Spitzenwerte für alle gemessenen Luftschadstoffe mit anderen Messorten verglichen. Es zeigt sich, dass auch bei den kurzzeitigen Spitzenbelastungen in Seiffen keine auffälligen Werte registriert werden. PM 1 [µg/m³] Bild 2: Seiffen Schw artenberg ländliche Gebiete Städtische Wohngebiete mit geringem Kfz-Verkehr Straßen in Städten mit hohem Verkehrsaufkommen Vergleich des PM 1 -Belastungsniveaus in Seiffen und auf dem Schwartenberg mit durchschnittlichen PM 1 -Niveaus an typischen Orten in Sachsen 15 Die Vergleichswerte beziehen sich auf das Kalenderjahr 2 und wurden dem Jahresbericht zur Immissionssituation 2 des Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie entnommen. 21

22 NO 2 [µg/m³] Bild 21: Seiffen Schw artenberg ländliche Gebiete Städtische Wohngebiete mit geringem Kfz-Verkehr Straßen in Städten mit hohem Verkehrsaufkommen Vergleich des NO 2 -Belastungsnivaus in Seiffen und auf dem Schwartenberg mit durchschnittlichen NO 2 -Niveaus an typischen Orten in Sachsen SO 2 [µg/m³] Bild 22: Seiffen Schw artenberg ländliche Gebiete Stadtgebiete Vergleich des SO 2 -Belastungsniveaus in Seiffen und auf dem Schwartenberg mit durchschnittlichen SO 2 -Niveaus an typischen Orten in Sachsen 22

23 Benzol [µg/m³] 2,5 2, 1,5 1,,5, Bild 23: Seiffen Schw artenberg ländliche Gebiete Städtische Wohngebiete mit geringem Kfz-Verkehr Straßen in Städten mit hohem Verkehrsaufkommen Vergleich des Benzol-Belastungsniveaus in Seiffen und auf dem Schwartenberg mit durchschnittlichen Benzol-Niveaus an typischen Orten in Sachsen PM 1 [µg/m³] 14 Seiffen (Tallage) Schw artenberg (Gipfel) Dresden-Nord (Verkehrsnah) Bild 24: 9 % - Wert 98 % - Wert Maximaler Tagesw ert Immissionskenngröße Vergleich der PM 1 - Spitzenbelastungen für Seiffen, Schwartenberg und Dresden (2-2) 23

24 Benzol [µg/m³] 9 8 Seiffen (Tallage) Schw artenberg (Gipfel) Dresden-Nord (Verkehrsnah) Bild 25: 9 % - Wert 98 % - Wert Maximaler Tagesw ert Immissionskenngröße Vergleich der Benzol- Spitzenbelastungen für Seiffen, Schwartenberg und Dresden (2-2) SO 2 [µg/m³] Seiffen (Tallage) Schw artenberg (Gipfel) Annaberg-Buchholz (Städt. Wohngebiet) Bild 26: 9 % - Wert 98 % - Wert Maximaler Tagesw ert Immissionskenngröße Vergleich der SO 2 - Spitzenbelastungen für Seiffen, Schwartenberg und Annaberg-Buchholz (2-2) 24

25 NO 2 [µg/m³] 12 1 Seiffen (Tallage) Schw artenberg (Gipfel) Annaberg-Buchholz (Städt. Wohngebiet) Dresden-Nord (Verkehrsnah) Bild 27: 9 % - Wert 98 % - Wert Maximaler Tagesw ert Immissionskenngröße Vergleich der NO 2 - Spitzenbelastungen für Seiffen, Schwartenberg, Annaberg- Buchholz und Dresden (2-2) NO [µg/m³] Seiffen (Tallage) Schw artenberg (Gipfel) Annaberg-Buchholz (Städt. Wohngebiet) Dresden-Nord (Verkehrsnah) Bild 28: 9 % - Wert 98 % - Wert Maximaler Tagesw ert Immissionskenngröße Vergleich der NO- Spitzenbelastungen für Seiffen, Schwartenberg, Annaberg- Buchholz und Dresden (2-2) 25

26 NO x [ppb] Seiffen (Tallage) Schw artenberg (Gipfel) Annaberg-Buchholz (Städt. Wohngebiet) Dresden-Nord (Verkehrsnah) Bild 29: 9 % - Wert 98 % - Wert Maximaler Tagesw ert Immissionskenngröße Vergleich der NO x - Spitzenbelastungen für Seiffen, Schwartenberg, Annaberg- Buchholz und Dresden (2-2) Vergleich Messort Seiffen und Messort Schwartenberg Die Messstation Schwartenberg befindet sich unweit von Seiffen. Die Messergebnisse beider Messorte stimmen im Monatsmittel gut überein, wie die Bilder 3 bis 33 zeigen. Es liegt deshalb der Gedanke nahe, die Messergebnisse der Messstation Schwartenberg zu nutzen, um auch nach Einstellung der Messungen in Seiffen Werte für die Belastung in Seiffen grob zu ermitteln. Eine Korrelationsanalyse (Bilder 34 bis 37) der Tagesmittelwerte 16 der zeitgleichen Messungen beider Messstationen wurde genutzt, um Faktoren für das Konzentrationsverhältnis auf dem Schwartenberg und in Seiffen abzuleiten. Danach lässt sich die Luftbelastung in Seiffen über die Gleichung 1 auch ohne kostenintensive Messungen in Seiffen schätzen: Wert Seiffen = K * Wert Schwartenberg (Gl. 1) Dabei wird der Belastungswert in Seiffen (Wert Seiffen ) ermittelt aus der Belastung auf dem Schwartenberg (Wert Schwartenberg ) und mit einem Faktor K multipliziert. Der Faktor K ist der Tabelle 9 zu entnehmen. 16 Das Bestimmtheitsmaß für jede Komponente ist ausreichend groß und kommt mit,92 für SO2,,75 für Benzol,,84 für PM1 und,87 für NO2 dem idealen Wert von 1, recht nahe. 26

27 Tabelle 9: Faktoren zur Schätzung der Belastung in Seiffen auf der Grundlage von Messwerten auf dem Schwartenberg für Gleichung 1 Schadstoff Faktor SO 2 1,11 Benzol 1,61 PM 1 1,15 NO 2 1,28 SO 2 [µg/m³] Seiffen Schwartenberg Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 3: Vergleich der SO 2 -Monatsmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg 27

28 Benzol [µg/m³] 8 6 Seiffen Schwartenberg 4 2 Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 31: Vergleich der Benzol-Monatsmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg PM 1 [µg/m³] 75 Seiffen Schwartenberg 5 25 Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 32: Vergleich der PM 1 -Monatsmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg 28

29 NO x [ppb] 5 4 Seiffen Schwartenberg Feb Mrz Apr Jan Feb Mrz Apr Bild 33: Vergleich der NO x -Monatsmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg 1 SO 2 in µg/m³ 8 y =,9x R 2 =,922 Schwartenberg Seiffen Bild 34: Vergleich der SO 2 -Tagesmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg (2-2) 29

30 5 Benzol in µg/m³ 4 Schwartenberg Bild 35: Seiffen Vergleich der Benzol-Tagesmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg (2-2) 1 PM 1 in µg/m³ 8 Schwartenberg Bild 36: Seiffen Vergleich der PM 1 -Tagesmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg (2-2) 3

31 6 NO 2 in µg/m³ Schwartenberg 4 2 Bild 37: Seiffen Vergleich der NO 2 -Tagesmittelwerte in Seiffen und auf dem Schwartenberg (2-2) 4 Zusammenfassung In Seiffen wurde eine Sondermessung zur Bestimmung der Luftqualität über zwei Jahre durchgeführt. Es wurden u. a. die Luftschadstoffe Benzol, Feinstaub PM 1, Schwefeldioxid kontinuierlich bestimmt. Die Bewertung der Immissionssituation ergab, dass keiner der Grenzwerte der 22. BImSchV überschritten wird. Die gemessenen Werte liegen 4 % und mehr unterhalb der Grenzwerte. Die mittlere Benzolkonzentration liegt 75 % unterhalb des Grenzwertes. Eine Gefahr der Überschreitung der Grenzwerte der 22. BImSchV wird ausgeschlossen. Ergänzende Messungen und Auswertungen zeigen, dass die mittleren Belastungen und die kurzzeitigen Belastungsspitzen in Seiffen gegenüber anderen Messorten in Sachsen nicht auffällig sind. Die Belastung in Seiffen wird sehr stark vom Ferntransport verschmutzter Luftmassen beeinflusst. Besonders für SO 2 und PM 1 spielt der Ferneintrag die dominierende Rolle. Bei Winden aus Ost bis Süd werden wesentlich mehr Schadstoffmengen als in entgegengesetzter Windrichtung nach Seiffen eingetragen. Aber auch die in Seiffen vorhandenen Feuerungsanlagen mit festen Brennstoffen liefern insbesondere in den kalten Monaten des Jahres einen Beitrag zur Benzol- und Feinstaubbelastung in Seiffen. Die Überwachung des Ferneintrages von verschmutzten Luftschadstoffen wird von der nahe gelegenen Messstation auf dem Schwartenberg sichergestellt. Die Belastung in Seiffen kann zukünftig auch ohne Messungen abgeschätzt werden. Dies kann mittels der Messdaten der Station Schwartenberg und unter Nutzung der Faktoren in Tabelle 9 für Jahresmittelwerte erfolgen. 31