Biomonitoring 2011 mit standardisiertem Grünkohl im Umfeld des Flughafens Berlin Brandenburg. Gutachterliche Bewertung

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1 Biomonitoring 2011 mit des Flughafens Berlin Brandenburg Gutachterliche Bewertung

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3 Zusammenfassung Die Untersuchung Beim Grünkohl-Biomonitoring wird im Untersuchungsgebiet im weiteren Umfeld um den Flughafen Berlin Brandenburg die räumliche Verteilung der Luftschadstoffwirkungen von ausgewählten Metallen und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) untersucht. Im Herbst 2011 wurden zu diesem Zweck genormte Grünkohlkulturen an zehn Messpunkten im Untersuchungsgebiet aufgestellt, Die Grünkohlkulturen wurden unmittelbar am Flughafen, an der Autobahn, in und nahe Siedlungen und in landwirtschaftlichem Areal platziert, nach acht Wochen geerntet und im Labor analysiert. Zwei Messpunkte wurden in ausreichendem Abstand vom Flughafen, von Siedlungen und Straßen aufgestellt, um die allgemeine Schadstoffbelastung in der Region zu messen (Hintergrundbelastung). Durch den Vergleich mit weiteren aktuellen deutschen Untersuchungen, sowie mittels Beurteilungs- und Prüfwerten für Nahrungsmittel können die Ergebnisse der Analysen indirekt bewertet werden. Mit Hilfe des Biomonitorings wird auch das Gefährdungspotenzial für den Menschen ableitbar. Die Ergebnisse Die Nickel- und Cadmiumergebnisse waren sehr einheitlich und unauffällig. Ihr Ursprung lässt sich keiner Quelle zuordnen. Auch Arsen und Blei traten an keinem Messpunkt signifikant hervor. Die Antimon- und Chrom-Immissionswirkungen waren bedingt durch den Kfz-Verkehr nur unmittelbar an der Autobahn A113 deutlich über den Hintergrund- und Normalbereich erhöht. Hinsichtlich des Zinkgehalts in Grünkohl fiel ein Messpunkt auf einem Feld bei Mahlow auf. Da Zink allgemein als Indikator für den Staubeintrag gilt, deutet das Zinkergebnis auf die landwirtschaftlichen Aktivitäten unter den trockenen Witterungsbedingungen im Herbst 2011 als Ursache hin. Die PAK-Gehalte in Grünkohl entsprachen im erst teilweise bebauten Neubaugebiet von Schönefeld und nahe Waßmannsdorf typischen Hintergrundgehalten. An den übrigen Messpunkten im Untersuchungsgebiet waren die PAK- Ergebnisse als immissionsbeeinflusst zu werten: Dort lagen sie in einem Bereich, der als typisch für innerörtliche PAK-Immissionswirkungen gilt. PAK entstehen bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material, also Kohle, Kraftstoffen, Holz oder Tabak. Neben Kfz-Verkehr als potenzieller Quelle kommt der Einfluss häuslicher Kleinfeuerungsanlagen als vornehmliche PAK-Ursache in Frage. Flughafennahe und überflogene Messpunkte wiesen keine signifikant abweichenden PAK-Gehalte auf, die einen Rückschluss auf den Luftverkehr zuließen. Die Ergebnisse im Vergleich zu anderen Regionen Die Grünkohlgehalte der Metalle Antimon, Cadmium, Chrom, Nickel und Zink im lokalen Hintergrundbereich waren mit niedrigen Werten aus anderen Untersuchungen in Vorjahren gut vergleichbar, beispielsweise mit dem verfahrensgleichen Biomonitoring 2006 und 2007 in der ländlichen Region um den Flughafen München oder mit Untersuchungen an ländlichen Messpunkten und in Siedlungsgebieten in Nordrhein-Westfalen. Die Immissionswirkungen von Arsen, Blei und PAK waren auch an den flughafenfernen Referenzpunkten im Untersuchungsgebiet 2011 höher als Hintergrundwerte anderer ländlicher Regionen Deutschlands. Allerdings lagen Arsen und Blei - wie die anderen Metallergebnisse - deutlich unter Richtlinienwerten und Höchstgehalten für Nahrungsmittel entsprechender Verordnungen. Bei zahlreichen Immissionsuntersuchungen in Deutschland waren aufgrund einer rund vier Wochen andauernden Trockenperiode im November 2011 überdurchschnittliche Messwerte zu beobachten. Es ist davon auszugehen, dass die Arsen- und Blei-Ergebnisse des Biomonitorings 2011 des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 3 von 96

4 vom Ausbleiben der Niederschläge beeinflusst waren. Die Trockenheit führte zu vermehrten Staubablagerungen, die normalerweise durch Niederschläge von den Grünkohlblättern abgewaschen würden. Benzo[a]pyren gilt als Leitsubstanz für PAK. Für Gemüse bestehen für diese Substanz keine gesetzlichen Höchstgehalte. Dessen strengster, für Säuglingskost definierter Höchstgehalt wurde im Untersuchungsgebiet 2011 erreicht. Die Benzo[a]pyren-Höchstgehalte für Fleisch und Muscheln wurden hingegen deutlich unterschritten. Zu berücksichtigen ist dabei allerdings, dass beim Biomonitoring die Proben nicht gewaschen werden, da die Pflanzen als Messinstrument verwendet werden. Da pflanzliche Lebensmittelproben vor der Analyse gewaschen werden, können deren Höchstgehalte lediglich Anhaltspunkte zur Einordnung der Ergebnisse darstellen. Fazit Das Grünkohl-Biomonitoring 2011 hat ergeben, dass der Flughafen Berlin Brandenburg keinen relevanten Einfluss auf die Luftschadstoffwirkungen in der Region besitzt. Selbst an den flughafennahen Messpunkten konnten Immissionswirkungen aus Verbrennungsprozessen in keinem signifikant höheren Maße festgestellt werden, als an (luft-)verkehrs- und siedlungsfernen Messpunkten. des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 4 von 96

5 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung... 3 Inhaltsverzeichnis... 5 Tabellen... 7 Abbildungen... 7 Danksagung Einleitung Luftgüte-Untersuchungsprogramm des Flughafens Berlin Schönefeld, künftig Flughafen Berlin Brandenburg Typische Luftschadstoffe aus dem Flughafenbetrieb und wie sie in die Umwelt gelangen Grünkohl-Biomonitoring zur Bewertung von Luftschadstoffwirkungen Zielsetzung des Grünkohl-Biomonitoring Aussagemöglichkeiten des Grünkohl-Biomonitoring Messpunkte Messpunkteauswahl und Begriffsdefinitionen Begriffsdefinitionen Anforderungen an die Messpunkteauswahl Anforderungen an den einzelnen Messpunkt Berücksichtigung von Einflussfaktoren Berücksichtigung potenzieller Luftschadstoffquellen Erwartete Unterschiede vor und nach Inbetriebnahme Messpunkte-Beschreibung Messpunkte Bezeichnung und Lage Detaildarstellung der Messpunkte Standardisierter Grünkohl, Stoffauswahl und Analysen Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl Anzucht Exposition Probenahme und Transport Untersuchte Stoffe und Beurteilungswerte Schwermetalle und anorganische Spurenstoffe (Metalle) Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) Beurteilungs- und Prüfwerte des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 5 von 96

6 3.3 Analyseverfahren Spuren- und Schwermetall-Bestimmung PAK-Bestimmung Ergebnisse Witterungseinflüsse Windrichtung und Windgeschwindigkeit Niederschlagsmengen Gesamtunsicherheit Spuren- und Schwermetall-Gehalte in standardisiertem Grünkohl Arsen-Gehalte Cadmium-Gehalte Chrom-Gehalte Nickel-Gehalte Blei-Gehalte Antimon-Gehalte Zink-Gehalte Gehalte polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) in standardisiertem Grünkohl Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse des Grünkohl-Biomonitoring auf Metalle und PAK Abkürzungen Glossar Literatur Gesetze, Verordnungen, Verwaltungsvorschriften Technische Regeln Literatur Hintergrundinformationen Anhang: Lage und Kurzbeschreibung der Biomonitoring-Messpunkte des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 6 von 96

7 Tabellen Tabelle 2.2-1: Bezeichnung der Biomonitoring-Messpunkte Tabelle 2.2-2: Lokalisierung der Biomonitoring-Messpunkte via ETRS89 und GPS Tabelle 2.2-3: Beschreibung der Biomonitoring-Messpunkte Tabelle Übersicht über Beurteilungs- und Prüfwerte für Grünkohl-Biomonitoring (Grünkohl als Vertreter von Lebensmitteln) Tabelle Übersicht über Futtermittel-Prüfwerte (bezogen auf Tierfuttermittel) Tabelle Vergleich von Niederschlagsmengen während der Grünkohl-Exposition Tabelle Gesamtunsicherheit - Variabilität der Stoffgehalte der Grünkohlexposition im Untersuchungsgebiet Tabelle Analytische Messunsicherheit als ein Bestandteil der Gesamtunsicherheit Metall- Doppelbestimmung der Grünkohl-Parallelproben am Messpunkt FOS/FO Tabelle Analytische Messunsicherheit als ein Bestandteil der Gesamtunsicherheit PAK- Doppelbestimmung der Grünkohlprobe am Messpunkt RZN Tabelle Arsen-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle Cadmium-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle Chrom-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle Nickel-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle Blei-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle Antimon-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle Zink-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle PAK-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet Tabelle PAK-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet im Vergleich mit anderen Untersuchungen, Prüf- und Beurteilungswerten Tabelle 5-1: Überblick über die Charakteristika der Messpunkte Tabelle 5-2: Zusammenfassung der Ergebnisse des Grünkohl-Biomonitoring Abbildungen Bild 1.2-1: Wie gelangen die Schadstoffe in die Umwelt? Karte 2.2-1: Lage der Biomonitoring-Messpunkte Foto 2.2-1: Messpunkt 1 Flughafen Südost Foto 2.2-2: Messpunkt 2 Flughafen Autobahn des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 7 von 96

8 Foto 2.2-3: Messpunkt 3 Flughafen Waltersdorf Foto 2.2-4: Messpunkt 4 Referenz Zülowniederung Foto 2.2-5: Messpunkt 5 Flughafen Südwest Foto 2.2-6: Messpunkt 6 Flughafen Mahlow Foto 2.2-7: Messpunkt 7 Referenz Genshagen Foto 2.2-8: Messpunkt 8 Kontrolle Rotberg Foto 2.2-9: Messpunkt 9 Siedlung Schönefeld Foto : Messpunkt 10 Kontrolle Waßmannsdorf Bild 3.1-1: Standardisierter Grünkohl - vereinfachte schematische Skizze Abbildung 4.1-1: Flughafen Berlin Brandenburg Windverteilung (links) Abbildung 4.1-2: Flughafen Berlin Brandenburg Windverteilung (rechts) Abbildung 4.3-1: Arsen-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung 4.3-2: Cadmium-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung 4.3-3: Chrom-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung 4.3-4: Nickel-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung 4.3-5: Blei-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung 4.3-6: Antimon-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung 4.3-7: Zink-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung PAK-Gehalte in standardisiertem Grünkohl im Untersuchungsgebiet 2011 mit Charakterisierung der Messpunkte Abbildung 5-1 Messpunkte-Vergleich 2011 anhand relativer Werte nach z-transformation Karte im Anhang: Lage der Biomonitoring-Messpunkte des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 8 von 96

9 Danksagung Unser Dank gilt: - der ehemaligen Flughafen Schönefeld GmbH (FBS), seit 2012 Flughafen Berlin Brandenburg GmbH (FBB), als finanzieller Trägerin und hier - der Umweltreferentin Frau Doris Goldschmidt für den fachlichen Informationsaustausch, - außerdem dem Beauftragten für Lärmschutz und Luftreinhaltung Herrn Dr. Kai Johannsen für die Übermittlung von Informationen zu Luftgütemessungen, - Herrn Mike Hennemann, Herrn Wolfgang Hoffmann und Herrn Robert Preußner (ebenfalls FBB) bei der Festlegung und Darstellung der Messpunkte, - den umliegenden Gemeinden und ihren Vertretern sowie der Agrargenossenschaft Groß Machnow und dem Landesbetrieb Straßenwesen Brandenburg für die Messpunkt- Nutzungsgenehmigungen, - dem Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg für die Winddarstellungen, - dem Bayerischen Landesamt für Umwelt (BayLfU) für Orientierungswerte, - dem Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) und - der Flughafen München GmbH (FMG) für Biomonitoring-Vergleichsdaten, - sowie den Bürgern für Schutz und Aufmerksamkeit gegenüber den Grünkohlexponaten, - insbesondere dem Ortsvorsteher Herrn Robert Rust und Allen an der Astrid-Lindgren- Grundschule der Gemeinde Schönefeld. Vielen Dank, dass Sie zur Durchführung des standardisiertem Grünkohl im Umfeld des Flughafens Berlin Brandenburg (ehemals Schönefeld) beigetragen haben! des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 9 von 96

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11 1 Einleitung 1.1 Luftgüte-Untersuchungsprogramm des Flughafens Berlin Schönefeld, künftig Flughafen Berlin Brandenburg Die Flughafen Berlin Brandenburg GmbH (seit 2012: FBB; früher: Flughafen Berlin Schönefeld GmbH) hat 2011, also vor Aufnahme des Flugbetriebs am neuen Flughafen Berlin Brandenburg (BER) mit einem über mehrere Jahre angelegten Programm zur Untersuchung der Umweltwirkungen des Luftverkehrs begonnen. Eine Luftgüte-Messstelle gemäß Auflage aus dem Planfeststellungsverfahren hat im Juli 2011 auf dem Gelände des Flughafens Berlin Schönefeld, das für den neuen Flughafen BER ausgebaut wird, den Probebetrieb aufgenommen. Hier, ebenso wie an der Messstelle des Landesamtes für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (LUGV) einige Kilometer westlich der Start- und Landebahnen in Mahlow-Blankenfelde, wird untersucht wie sich der Flughafenbetrieb auf die Qualität der Luft auswirkt: Die Luftgütemessstellen ermitteln Immissionen, d.h. Konzentrationen von Luftschadstoffen wie Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid und Feinstaub in der Luft. Das freiwillige Biomonitoring mit genormten Grünkohlkulturen ist ein weiterer Baustein des Umwelt- Untersuchungsprogramms der FBB. Mithilfe des freiwilligen Grünkohl-Biomonitoring werden Luftschadstoffanreicherungen in den lebenden Organismen, den Bioindikatoren untersucht. Das Biomonitoring von Immissionswirkungen gibt über die Verbreitung von Luftschadstoffen und deren Wirkung auf die Umwelt Aufschluss. Daneben wird im Umfeld des Flughafens Berlin Brandenburg seit Frühjahr 2011 freiwillig ein Bienenmonitoring betrieben, bei dem Pollen, Waben und Honig auf Luftschadstoffrückstände analysiert werden. 1.2 Typische Luftschadstoffe aus dem Flughafenbetrieb und wie sie in die Umwelt gelangen Die standardisierten Grünkohlkulturen werden beim Biomonitoring ultraspurenanalytisch auf polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und die Spuren- und Schwermetalle Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Nickel und Zink untersucht. Diese umweltgiftigen Stoffe stammen vorrangig aus Verbrennungsprozessen, z.b. aus Industrie, häuslicher Kleinfeuerung (Hausbrand), Kfz- und Flugverkehr sowie z.b. aus Reifenabrieb und Staubverwehungen. Eine Vielzahl von Quellen (Verkehr, industrielle Prozesse, Landwirtschaft, Hausfeuerungsanlagen etc.) gibt unerwünschte Stoffe in die Umgebungsluft ab (= Emission). Die Schadstoffe können in der Luft sehr weiträumig transportiert werden und unterliegen dabei Umwandlungsprozessen. Wo und wie die Luftschadstoffe in die Umwelt eingetragen werden (= Immission) und sich anreichern und wirken, hängt von ihren Eigenschaften, der Witterung, dem Gelände, der Vegetation und weiteren Faktoren ab. Sie können gasförmig, als feste Partikel trocken oder mit dem Niederschlag in Gewässer, Böden und Organismen gelangen (= Deposition). Die Vielzahl der vorkommenden Luftschadstoffe kann vielfältige Wirkungen hervorrufen. des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 11 von 96

12 Bild 1.2-1: Wie gelangen die Schadstoffe in die Umwelt? [Copyright Grafik Dr. Monica Wäber] 1.3 Grünkohl-Biomonitoring zur Bewertung von Luftschadstoffwirkungen Der Begriff Immissionswirkung steht einerseits für Schädigungen durch Luftschadstoffe an Organismen, andererseits für deren Anreicherung in Organismen (= Akkumulation). Beim sogenannten aktiven Biomonitoring von Immissionswirkungen werden Pflanzen zur kontinuierlichen Messung einer Vielzahl von Stoffen verwendet (VDI 3957/1). Sie werden als Bioindikatoren für einen bestimmten Zeitraum der Umweltsituation ausgesetzt (in Kulturtöpfen aufgestellt = exponiert =aktives Biomonitoring. Danach wird der Pflanzenzuwachs geerntet, d.h. der Zuwachs einer genormten Anzahl an Blättern in genormter Größe (um einheitliche Pflanzenproben miteinander vergleichen zu können) und im Labor spurenanalytisch auf die Gehalte an Luftschadstoffen untersucht. Im Gegensatz zu technischen Immissionsmessungen ermöglicht dieses kostengünstige Verfahren präzise Aussagen über die Einwirkungen der Stoffe auf die Vegetation. Immissionswirkungen an Organismen können anders - auch stärker - ausfallen als Emissions- oder Immissionsmessungen der Luft erwarten lassen, weil äußere Einflüsse, wie Klima und Messpunktfaktoren, und das Zusammenwirken verschiedener Schadstoffe einbezogen werden (Wäber 1996; 1999). Beim aktiven Biomonitoring wird also der aktuelle Luftschadstoffeintrag in die Bioindikatorpflanzen gemessen, der stellvertretend für die Vegetation bewertet wird. Aktuelle Schadstoffeinträge aus der Luft an unterschiedlichen Messpunkten können beim aktiven Biomonitoring unmittelbar miteinander verglichen werden, weil die Vorbelastungen der Messpunkte (Schadstoffe im Boden) keinen Einfluss haben. Aussagemöglichkeiten und Vorteile von aktivem Biomonitoring - im Vergleich zu passivem Biomonitoring, der Beprobung am Messpunkt wachsender Pflanzen - sind (VDI 3957/3, 2008): des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 12 von 96

13 - Die Messpunkte können frei gewählt werden. - Die Bioindikatoren messen die aktuellen luftbürtigen Immissionswirkungen. - Der Einfluss messpunktbedingter Bodeneigenschaften kann ausgeschlossen werden. - Es wird einheitlich standardisiertes Pflanzenmaterial beprobt (nicht Grünlandaufwuchs und Feldfrüchte mit Vorgeschichte ). Dies ermöglicht eine bessere zeitliche und räumliche Vergleichbarkeit der Messpunkte Zielsetzung des Grünkohl-Biomonitoring Der ausgebaute Verkehrsflughafen Berlin Schönefeld wird künftig als Flughafen Berlin Brandenburg in Betrieb genommen. Bislang finden zwei Drittel der Flugbewegungen am Flughafen Tegel und ein Drittel in Schönefeld statt. Der Flugverkehr wird dann am BER gebündelt werden. Das geänderte Luftverkehrsaufkommen, die neue Start- und Landebahn (SLB) Süd und die Zunahme des Zubringerverkehrs lassen vermuten, dass sich die lufthygienischen Verhältnisse auf dem Flughafengelände und in der Umgebung des Flughafens ändern werden. Am ehemaligen Flughafen Berlin Schönefeld und künftigen Flughafen BER werden Luftschadstoffkonzentrationen (Immissionen) an der dortigen Luftgütemessstelle erfasst. Ende September 2011 ist die Luftgüteüberwachung durch das Grünkohl- Biomonitoring ergänzt und auf die umliegenden Gemeinden ausgedehnt worden (vgl. Kap. 1.1). Durch das Biomonitoring sollen die Immissionswirkungen ausgewählter Luftschadstoffe vor Inbetriebnahme (ab Herbst 2011) und nach Inbetriebnahme im Umfeld des Flughafengeländes ermittelt und verglichen werden: An zehn Standorten wird der Immissionseintrag der Luftschadstoffe als Anreicherung in standardisierten Grünkohlkulturen nachgewiesen und bewertet. Dabei dienen die standardisierte Grünkohlkulturen als aktive Bioindikatoren: Sie filtern acht Wochen lang im Herbst die Schadstoffe aus der Luft und reichern sie an. Danach werden sie im Labor ultraspurenanalytisch untersucht. Die Messpunkte befinden sich an den Start- und Landebahnen, in Schönefeld und Blankenfelde-Mahlow, nahe der Autobahn, in landwirtschaftlich genutzten Gebieten sowie wertvollen Landschaftsräumen im Umfeld des Flughafens, um einen Vergleich der Belastungssituation zu ermöglichen Aussagemöglichkeiten des Grünkohl-Biomonitorings Die standardisierten Messverfahren des Biomonitorings mit Pflanzen und die zugehörigen Beurteilungswerte sind in der Richtlinienreihe des Vereins Deutscher Ingenieure festgelegt (VDI 3957). Mit diesen Verfahren kann die zeitliche und räumliche Verteilung der Wirkungen von Luftschadstoffen bestimmt und die Gefährdung von Pflanzen und über die Nahrungskette von Tiere und Mensch zu bewertet werden. So unterstützt ihre Anwendung die Luftreinhaltungspolitik der Europäischen Union und das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) bei der Forderung, Menschen, Tiere und Pflanzen [ ] vor schädlichen Umwelteinwirkungen zu schützen [ ], da nur mit Wirkungsuntersuchungen an Organismen geprüft werden kann, ob diese Ziele erreicht werden. Das Biomonitoring-Verfahren der standardisierten Grünkohlkultur ist in VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008) festgeschrieben. Grünkohl-Biomonitoring, wird, wie im Umfeld von BER, vornehmlich für das des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 13 von 96

14 Emittent enbezogene Biomonitoring gemäß VDI-Richtlinie 3957 Blatt 10 (2004, in Überarbeitung) eingesetzt, um folgende Fragen zu klären (AK B/W 1999, VDI 3957/10): 1. Sind im Emittentenumfeld die untersuchten Stoffe in den Bioindikatoren nachweisbar? 2. Sind die Stoffgehalte an unterschiedlichen Messpunkten unterschiedlich hoch? 3. In welcher räumlichen Ausdehnung sind sie feststellbar? 4. Liegen die Stoffgehalte im Hintergrund-, oder Normalbereich, oder sind sie immissionsbedingt erhöht? 5. Können Immissionswirkungen auf den/die untersuchten Emittenten zurückgeführt werden? 6. Wie hoch sind sie im Vergleich mit anderen Untersuchungsgebieten? 7. Ist aufgrund der mittels Biomonitoring gemessenen Immissionswirkungen von einer Beeinflussung oder Gefährdung von Mensch oder Tier auszugehen (Gefährdungspotenzial)? 8. Welches Niveau der Stoffgehalte und Immissionswirkungen liegt als Vorbelastung vor und wie verändert sich die Situation nach Inbetriebnahme von BER. des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 14 von 96

15 2 Messpunkte 2.1 Messpunkteauswahl und Begriffsdefinitionen Begriffsdefinitionen Für die Messpunkteauswahl für das Biomonitoring relevante Begriffe sind (entsprechend VDI 3957/2, 2003, und 15, 2011 Gründruck; siehe Kap. 7 Glossar): Messpunkt, Hintergrundmesspunkt Konkret ausgewählter Expositionsort an einem (Hintergrund-)Standort Hintergrundstandort Standort ohne unmittelbaren Einfluss lokaler Emissionen, d.h. außerhalb von geschlossenen Siedlungsgebieten und mit mindestens 50 m Abstand zu verkehrsreichen Straßen bzw. um mindestens das 50fache der Quellhöhe von emittierenden Anlagen entfernt Hintergrundgehalt Stoffgehalt (in Pflanzen), der unter den gegebenen klimatischen Bedingungen durch die Aufnahme aus dem Boden/Substrat und die Hintergrund-Immissionen am Hintergrundstandort zustande kommt Kontrollmesspunkt Messpunkt außerhalb des (vermuteten) Einflussbereichs des Emittenten, welcher die typischen Immissionsverhältnisse im näheren Untersuchungsgebiet charakterisieren soll lokaler Referenzmesspunkt Messpunkt außerhalb des unmittelbaren Untersuchungsgebietes, der als Hintergrundmesspunkt z.b. die typische Hintergrundsituation im weiteren Umfeld des Emittenten repräsentiert Anforderungen an die Messpunkteauswahl Die Beweiskraft einer Untersuchung hängt von der Anordnung und Zahl der Messpunkte [...] ab. (AK B/W 1999). Die geeignete Messpunkteauswahl ist also Grundvoraussetzung für die Bewertung der Ergebnisse. Die Messpunkteauswahl orientiert sich soweit möglich und verfügbar daher an: 1. der möglichst flächenhaften Berechnung der Verteilung der Immissionen, z.b. von Feinstaub (PM10), 2. aktuellen Empfehlungen zum emittentenbezogenen Biomonitoring (VDI-Richtlinie 3957/10, 2004 in Überarbeitung) und 3. bisherigen Erfahrungen bei der Konzeption derartiger Untersuchungen im Flughafenumfeld (im Internet: Stand ). des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 15 von 96

16 Ein Flughafen stellt eine Kombination aus unterschiedlich hohen, sich bewegenden Quellen sowie einer Flächenquelle dar, durch: - v.a. Flugzeugstarts und bodennaher Flugverkehr - Bodenbetrieb. Entsprechend kombiniert ein flughafenbezogener Biomonitoring-Messnetz die Anforderungen an die Untersuchung von erhöhten Quellen und von Flächenquellen. Entsprechend aktueller Anforderungen an ein emittentenbezogenes Biomonitoring (VDI 3957/10, 2004 in Überarbeitung) sind für eine abgehobene Punktquelle mindestens sieben emittentenbezogene Messpunkte erforderlich und mindestens zwei Referenzmesspunkte: - Drei der emittentenbezogenen Messpunkte sollen einen Gradienten in Hauptwindrichtung darstellen. - Zwei der emittentenbezogenen Messpunkte sollen einen Gradienten in der zweithäufigsten Windrichtung bilden. - Zwei emittentennahe Kontrollmesspunkte sollen möglichst nicht weiter vom Emittenten entfernt sein, als der Punkt mit höchsten erwarteten Immissionen in Hauptwindrichtung, aber senkrecht zu Haupt- und sekundärer Windrichtung. Sie repräsentieren die typischen Immissionsverhältnisse im näheren Untersuchungsgebiet. - Mindestens zwei Referenzmesspunkte, ohne unmittelbaren Einfluss lokaler Emissionen, sollen die Hintergrundsituation charakterisieren. In der bisherigen VDI-Richtlinie 3957/10 (2004) wird ausgeführt: Referenzwerte sind als untersuchungs-, jahreszeit- und witterungsspezifische Vergleichswerte für die Interpretation der Ergebnisse notwendig. Die Ergebnisse der emittentennahen Kontrollpunkte können nicht als Referenzwerte betrachtet werden. Kontroll- und Referenzmesspunkte erhöhen die Aussagefähigkeit der Untersuchung, weil sie ermöglichen, Hintergrundbereich, Normalbereich und immissionsbedingt erhöhte Werte voneinander abzugrenzen. Bei einer Flächenquelle sind Messpunkte an Orten mit erwarteten hohen, mittleren und niedrigen Immissionswirkungen zu errichten (VDI 3957/10, 2004). Straßenverkehr ist eine Flächenquelle, die durch einen einfachen Gradienten zunehmenden Abstands von der Fahrbahn abgebildet werden kann. In Entfernungen von mehr als 50 m von der Fahrbahn sind keine signifikant erhöhten Immissionswirkungen mehr zu erwarten (z.b. Öhlinger 1995, Peichl et al. 1996). Grundsätzlich sollten die Messpunkte so ausgewählt werden, dass in den Folgejahren im Vergleich zu 2011 keine relevanten Änderungen ihrer Exposition gegenüber Luftschadstoffeinträgen zu erwarten sind mit Ausnahme der zu untersuchenden Änderungen nach Inbetriebnahme von BER Anforderungen an den einzelnen Messpunkt Bezüglich ihrer Anströmbarkeit müssen die Messpunkte gut vergleichbar sein (AK/BW 1999; VDI 3957/10, 2004). Abschattungen von den zu untersuchenden Quellen, z.b. durch Gebäude und Bäume, müssen ebenso weitestgehend vermieden werden wie Störeinflüsse. Störeinflüsse sind z.b. des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 16 von 96

17 Staubaufwirbelung von unversiegelten Flächen oder Stoffeinträge durch landwirtschaftliche Aktivitäten, also zeitweise Einflüsse sofern diese nicht ausdrücklich in die Betrachtungen einbezogen werden sollen. Bei der Auswahl der Messpunkte sollten die folgenden Kriterien beachtet werden (Erhardt, 1994). Die Exponate beim aktiven Biomonitoring sollten nicht: - vor Gebäudeflächen im Bereich der Wärmerückstrahlung stehen, - an Orten aufgestellt werden, an denen Wind kanalisiert wird (Düseneffekt zwischen Gebäuden), - oder an denen die Geländeform untypisch ist (Böschungen, Senken), - für große Teile des Tages beschattet sein. Sie dürfen nicht: - im Tropfbereich von Bäumen, Häusern oder Stromleitungen stehen, - in unmittelbarer Nähe von Emissionsquellen stehen, die die Fragestellungen der Untersuchung beeinträchtigen (z.b. neben Parkplätzen, unbefestigten Straßen und Feuerstellen, vgl. oben: Störeinflüsse). Diese Kriterien sind häufig schwer bzw. mit Einschränkungen einzuhalten, weshalb maßgebliche Abweichungen hiervon zu dokumentieren sind. Die Exponate beim aktiven Biomonitoring sollten: - möglichst über unversiegelten Flächen stehen, - vor Störungen (Vandalismus, Verbiss) geschützt sein. Vergleichswerte aus anderen, zeitgleich durchgeführten Untersuchungsprogrammen, die als zusätzliche Hintergrundwerte genutzt werden, können von Messpunkten mit vergleichbaren meteorologischen Parametern bezogen werden, hier z.b. aus dem Raum um Ingolstadt (Mitte Oberbayerns) möglich: - mittlere Niederschlagshöhe Berlin 37 und 33 mm vs. Ingolstadt jeweils 42 mm, - Durchschnittstemperatur Berlin 7-14 C und 3-7 C vs. Ingolstadt 5-13 C und 1-6 C jeweils langjähriges Mittel für Oktober und November Berücksichtigung von Einflussfaktoren Emissionen gelangen in die Umgebungsluft und werden als Immissionen in der Umwelt verteilt (vgl. Kap. 1.2). Welche Luftverunreinigungen in welcher Reichweite und Richtung vom Emittenten als Immissionswirkungen messbar werden, hängt von mehreren Einflüssen ab, die bei der Auswahl der Messpunkte und bei der Bewertung des Biomonitorings berücksichtigt werden müssen: - Luftverunreinigungen sind unterschiedlich stabil. Daher ist das Immissionsspektrum nicht gleich dem emittierten Stoffspektrum. - Bei Windstille werden Immissionen diffus um den Emittenten verteilt, mit zunehmender Windstärke werden die Immissionen zunehmend weiter transportiert. - Inversionswetterlagen können die Immissionssituation also erheblich beeinflussen. des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 17 von 96

18 - Interne Faktoren wie das Wachstum der Pflanzen haben ebenso Einfluss auf die Schadstoffgehalte (Verdünnung durch Wachstum) wie externe Faktoren (z.b. Regen vor Probenahme führt zu Abwaschung von aufgelagerten Stoffen). Interne Faktoren werden durch Standardisierung der Durchführung weitestmöglich konstant gehalten. Externe Faktoren wirken auf Bioindikatoren und Vegetation gleichermaßen, sind also intrinsisch (dem Verfahren zugehörig). - Ein höherer Emittent hat theoretisch einen weiter reichenden Immissionseinfluss als eine niedrige Luftschadstoffquelle. - Immissionen, die von einer hohen Quelle, insbesondere einer punktförmigen Quelle, stammen, werden vorwiegend in Hauptwindrichtung getragen und weiträumiger verteilt. Immissionen, die von einer Flächenquelle stammen, werden eher diffus im Nahbereich verteilt. - Die Reichweite der Immissionen hängt auch von ihrer unterschiedlichen Art, Größe und Stabilität ab. - An unterschiedlichen Messpunkten in der gleichen Entfernung von Emittenten können aufgrund von örtlichen Gegebenheiten, Windverhältnissen und Abschattung unterschiedliche Immissionswirkungen gemessen werden. Eine Nullbelastung existiert nicht. Auch ohne Einfluss eines bestimmten Emittenten ist stets ein regional typischer Immissionshintergrund gegenwärtig Berücksichtigung potenzieller Luftschadstoffquellen Das Biomonitoring im Umfeld von BER soll die Immissionswirkungen von polyzyklischen PAK und einer Auswahl von Spuren- und Schwermetallen (kurz: Metalle) untersuchen. Potenzielle, kontinuierliche Quellen dieser Luftschadstoffe sind: - Flughafen Bodenbetrieb: Rolllfeldverkehr - Flugverkehr Überflug - Straßenverkehr flüssig, z.b. auf der Autobahn A113 - Straßenverkehr mit Stopp-and-Go, z.b. innerorts - Industrieanlagen Ein relevanter Einfluss von Industrieanlagen auf die ausgewählten Messpunkte (siehe Kap. 2.2) wurde im Vorfeld geprüft und ausgeschlossen. Potenzielle, saisonal bzw. zeitweise aktive Quellen der PAK und Metalle sind: - Hausbrand (= häusliche Kleinfeuerungsanlagen) - Landwirtschaftliche Aktivitäten - Baustellenverkehr - Baustellentätigkeit Hausbrand ist als relevanter Quelleneinfluss während der Exposition von Grünkohl im Oktober und November mit zu berücksichtigen. Nicht alle Messpunkte konnten so gewählt, dass Störeinflüsse durch Bautätigkeit im Jahr 2011 ausgeschlossen werden können (siehe Kap. 2.2). Sie müssen gege- des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 18 von 96

19 benenfalls bei der Bewertung berücksichtigt werden. Störeinflüsse durch landwirtschaftliche Aktivitäten wurden soweit möglich vermieden. Einzelereignisse, bei denen Luftschadstoffemissionen freigesetzt werden können, sind z.b.: - unkontrollierte Verbrennung, z.b. private Müllverbrennung - Abbrand- und Löschübungen der Feuerwehr Die Risiken derartiger Störeinflüsse wurden im Vorfeld geprüft Erwartete Unterschiede vor und nach Inbetriebnahme Im Zuge der Erweiterung des Flughafens Berlin-Schönefeld zum Flughafen Berlin Brandenburg BER werden: - eine neue Start- und Landebahn Süd eröffnet, - die alte Start- und Landebahn Süd zur ausgebauten neuen Nordstartbahn, - der Flughafen-Bodenbetrieb zunehmen, ebenso wie die Zahl der Flugbewegungen, - neue Flugrouten (Flugstrecken) festgelegt, - der flughafeninduzierte Straßenverkehr zunehmen. - Nach Fertigstellung des Flughafenausbaus entfallen damit verbundener Baustellenverkehr und Immissionen aus Bautätigkeiten. - Im Strukturkonzept FU-BBI sind Siedlungserweiterungsplanungen (Gewerbeansiedlung im Umfeld von BER) vorgesehen, - sowie die Entwicklung weiterer Natur- und Erholungsräume. Laut TÜV-Gutachten M10 zu Schadstoffimmissionen (2000) sind, neben der Gemeinde Selchow (Beurteilungsfläche Nr. 4), die teilweise umgesiedelt wurde, die Gemeinden Waßmannsdorf (Beurteilungsfläche Nr. 2) und Kienberg (Beurteilungsfläche Nr. 3) vom Ausbau und den verbundenen Veränderungen der Luftschadstoffsituation am stärksten betroffen: Die Zunahme von Emissionen im Flughafenumfeld, bedingt im Wesentlichen durch den Straßenverkehr, und die Zunahme aus flughafeninduzierten Verkehrsemissionen laut TÜV-Gutachten Nr. M10 beträgt 80 % für Kienberg und 25 % für Waßmannsdorf. Hingegen ist gemäß Gutachten in Schulzendorf (Beurteilungsfläche Nr. 7) und Mahlow /Blankenfelde (Beurteilungsfläche Nr. 8) keine relevante Zunahme von Belastungen zu erwarten. Mahlow/Blankenfelde ist laut Gutachten M 10 im Vergleich am stärksten von Luftschadstoffen vorbelastet. 2.2 Messpunkte-Beschreibung Für das Grünkohl-Biomonitoring im Umfeld von BER wurden zehn Messpunkte im Untersuchungsgebiet eingerichtet. Die Messpunkte wurden gemäß Vorgaben der Richtlinien für emittentenbezogenes Biomonitoring ausgewählt (VDI3957/10, 2004; vgl. Kap 2.1): - an erwarteten Belastungsschwerpunkten - sowie an Kontroll- und Referenzstandorten, des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 19 von 96

20 - so dass sie repräsentativ für unterschiedliche Belastungssituationen sind. Dabei wurden auch Messpunkte mit Doppelfunktionen ausgewählt. In das Grünkohl-Biomonitoring können zudem Vergleichswerte aus anderen, idealerweise zeitgleich durchgeführten Untersuchungsprogrammen einbezogen werden (z.b. von Kontroll- und Referenzmesspunkten aus einem zeitgleich im weiteren Raum um Ingolstadt (Bayern) durchgeführten Biomonitoring auf PAK- Immissionswirkungen) Messpunkte Bezeichnung und Lage Tabelle listet die Bezeichnung der Biomonitoring-Messpunkt auf, Karte stellt ihre Lage dar. - siehe auch Klappkarte Biomonitoring-Messpunkte im Anhang - Tabelle 2.2-1: Bezeichnung der Biomonitoring-Messpunkte MP Abkürz. Kurzname Langname mit Kurzbeschreibung 1 FOS Flughafen Südost Flughafen-Zaun Osten der Süd-Start-/Ladebahn (Überflug BER) 1p FO1 Parallelmesspunkt zu Messpunkt 1 FOS 2 FOA Flughafen Autobahn Flughafen-Gradient Ost Süd-SLB Autobahn A113 (Überflug BER) 3 FOW Flughafen Waltersdorf Flughafen-Gradient Ost Süd-SLB Waltersdorf (Überflug BER bei Landungen) 4 RZN Referenz Zülowniederung Referenz NSG Zülowniederung Groß-Machnow (kein Überflug BER*) 4p RZ1 Parallelmesspunkt zu Messpunkt 4 RZN 5 FWS Flughafen Südwest Flughafen-Zaun Westen der Süd-Start-/Ladebahn (Überflug BER) 6 FWM Flughafen Mahlow Flughafen-Gradient West Mahlow/Blankenfelde (Überflug BER) 7 RGÜ Referenz Genshagen Referenz Genshagen (Überflug BER bei Landungen) 8 KSR Kontrolle Rotberg Kontroll-Messpunkt Süd-Start-/Ladebahn Rotberg 9 SSN Siedlung Schönefeld Siedlungsmesspunkt Schönefeld Grundschule Nord 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf Kontroll-Messpunkt Nord-Start-/Ladebahn Waßmannsdorf SLB: Start-Landebahn NSG: Naturschutzgebiet; Überflug BER: Überflug ab Eröffnung der Großflughafens Berlin Brandenburg International Überflug BER bei Landungen: ab Eröffnung von BER überfliegen hier landende Flugzeuge, nicht aber startende Flugzeuge * MP 4: in großer Höhe (ca. 2000m) überflogen, lt. Immissionsprognose erreichen Emissionen in >900m Höhe den Boden nicht mehr des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 20 von 96

21 Karte 2.2-1: Lage der Biomonitoring-Messpunkte - siehe auch Karte Biomonitoring-Messpunkte im Anhang zum Ausklappen - Die Einmessung der Messpunkte erfolgte in Abstimmung mit der FBB über GPS-Daten, als Basis auf die Übertragung in das System ETRS89 (siehe Tabelle 2.2-2). des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 21 von 96

22 Tabelle 2.2-2: Lokalisierung der Biomonitoring-Messpunkte via ETRS89 und GPS Messpunkte-Koordinaten ETRS89 geogr. Koord. Höhe ünn MP Abkürz. Kurzname Länge E Breite N m 1/1p FOS/FO1 Flughafen Südost 13 32'8" 52 21'36" 43 2 FOA Flughafen Autobahn 13 32'52" 52 21'36" 41 3 FOW Flughafen Waltersdorf 13 34'1" 52 22'5" 41 4/4p RZN/RZ1 Referenz Zülowniederung 13 25'55" 52 15'53" 34 5 FWS Flughafen Südwest 13 27'22" 52 20'31" 48 6 FWM Flughafen Mahlow 13 25'27" 52 19'55" 39 7 RGÜ Referenz Genshagen 13 20'34" 52 18'48" 35 8 KSR Kontrolle Rotberg 13 29'37" 52 20'49" 39 9 SSN Siedlung Schönefeld 13 29'58" 52 23'36" KNW Kontrolle Waßmannsdorf 13 27'37" 52 22'13" 38 ETRS89 Europäisches Terrestrische Referenzsystem 1989, dreidimensionales geodätisches Bezugssystem geogr. Koord. geographische Koordinaten (WGS84, ETRS89) Höhe ünn Höhe über dem Meeresspiegel in m Detaildarstellung der Messpunkte Tabelle beschreibt die Biomonitoring-Messpunkt im Untersuchungsgebiet um den Flughafen BER zusammenfassend. Die einzelnen Messpunkte werden in den daran anschließenden Übersichten detailliert charakterisiert. Dort wo fünf statt drei Grünkohlkohlkulturen an einem Messpunkt exponiert werden, dienen sie als echte Parallelproben, um die Variabilität innerhalb eines Messpunktes zu erfassen: an Nr. 1 FOS als Messpunkt mit höherer erwarteter Belastung und Nr. 4 RZN als Hintergrundmesspunkt (siehe Tab ; VDI 3957/2 und /3, 2003 und 2008). des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 22 von 96

23 Tabelle 2.2-3: Beschreibung der Biomonitoring-Messpunkte MP Abkürz. Kurzname 1 mit 1p Grünkohl- Anzahl FOS mit FO1 Flughafen Südost 5 2 FOA Flughafen Autobahn 3 3 FOW Flughafen Waltersdorf 3 4 mit 4p RZN mit RZ1 Referenz Zülowniederung 5 5 FWS Flughafen Südwest 3 6 FWM Flughafen Mahlow 3 7 RGÜ Referenz Genshagen 3 8 KSR Kontrolle Rotberg 3 9 SSN Siedlung Schönefeld 3 Charakteristik ab BER Hauptaufschlagspunkt für Start-Überflug in Ri. Ost, Aufschlagspunkt für Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; Wiesenrandstreifen neben Acker Hauptaufschlagspunkt für Straßenverkehr (A113 </= 10 m), im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: ab BER Überflug; geringer Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet: durch mehr Straßenverkehr bedingt; Wiese neben Acker ab BER Verlängerung des Gradienten zu MP 1, Überflug bei Landungen (nicht aber von startenden Flugzeugen in Ri. Ost aus Hauptwindrichtung West); östlich Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf an Tennisanlage (Belag beschichtet, Überdachung Ende Sept.); Wiese auf Böschung Referenzmesspunkt außerhalb Aufschlagsbereich, auch ab BER kein Überflug (Überflug in ca m Höhe, aber lt. Immissionsprognose erreichen Emissionen in > 900 m Höhe den Boden nicht mehr); in landschaftlich wertvollen Ausgleichsflächen (Brachwiesen) ab BER Hauptaufschlagspunkt für Start-Überflug in Ri. West, Aufschlagspunkt für Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; Wiese an Kleingartensiedlung ab BER im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: Überflug; kaum Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; nördlich und östlich Mahlow/Blankenfelde; in Ackerland (Winterweizen) Referenzmesspunkt außerhalb prognostiziertem Aufschlagsbereich, ab Eröffnung von BER überfliegen hier landende, nicht aber startende Flugzeuge; im Flächenpool Seggewiese Kontrollmesspunkt südlich der Süd-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), ab BER ohne Überflug, am Rand des prognostizierten Einflussbereichs von BER; Verdriftung aus Bodenverkehr möglich; siedlungsfern; Wiese in Ausgleichsanpflanzung Siedlungsmesspunkt nördlich der Nord-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), ohne Überflug, ab BER außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs von BER; Wiese an Schul-Fahrradparkplatz Kontrollmesspunkt west-nordwestlich der Nord-SLB (in Betrieb), ohne Überflug, außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs von BER; in Siedlungsrandbereich; auf Ausgleichmaßnahme (Brachwiese) 10 KNW Kontrolle Waßmannsdorf 3 SLB: Start-Landebahn BER: Flughafen Berlin-Brandenburg International / Willy-Brandt-Flughafen Berlin Hauptaufschlagspunkt: laut Immissionsprognose-Modell höchste erwartete Immissionen, Aufschlagspunkt/-bereich: laut Immissionsprognose-Modell erwartete Immissionen von BER des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 23 von 96

24 Messpunkt Nr. 1/1p Abkürzung: FOS/FO1 Name: Flughafen Südost Parallelexposition 1 Lage und Nutzung: Wiesenstreifen nahe am Flughafenzaun, Abstand zum Kopf der Start-/Landebahn ca. 500 m; an Ackerland (Gemüse) angrenzend; ca. 800 m von nächster Straße (A113) und ca. 1 km von Haus/Gehöft und Siedlung (Waltersdorf, östlich) entfernt Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung von BER Punkt mit höchsten erwarteten Immissionen für Start-Überflug in Richtung Ost, erwartete Immissionen für Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; Wiesenrandstreifen neben Acker Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 32'8" 52 21'36" 43 Foto 2.2-1: Messpunkt 1 Flughafen Südost 1 Messpunkt mit Parallelexposition gemäß VDI-Richtlinien 3957/2 und /3: Exposition von Parallelkulturen zur Ermittlung der Variabilität des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 24 von 96

25 Messpunkt Nr. 2 Abkürzung: FOA Name: Flughafen Autobahn Lage und Nutzung: unmittelbar an Autobahn A113: Abstand zur Fahrbahn ca. 10 m; ca. 1 km östlich Süd-Start-/ Landebahnende; auf Wiese, an Ackerland (Getreide) angrenzend; ca. 300 m von Siedlung (Waltersdorf, östlich) entfernt; auf Brachwiese, an Ackerland angrenzend Beschreibung vgl. Tab : Höchste erwartete Immissionen für Straßenverkehr: Abstand zur Autobahn A113 ca. 10 m, im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: ab Eröffnung von BER Überflug; geringer Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet: durch mehr Straßenverkehr bedingt Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 32'52" 52 21'36" 41 Foto 2.2-2: Messpunkt 2 Flughafen Autobahn des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 25 von 96

26 Messpunkt Nr. 3 Abkürzung: FOW Name: Flughafen Waltersdorf Lage und Nutzung: Süd-Start-Landebahn BER ca. 3 km in westlicher Richtung; östlich von Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf im Abstand von mind. 200 m, südwestlich von Siedlung Vorwerk; neben Tennisplatz/- halle; mehr als 50 m von Parkplatz und Nebenweg entfernt; Wiese auf Böschung, an Ackerland (südlich) angrenzend; außerdem Naturschutzgebiet > 50 m nördlich Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung von BER Verlängerung des Gradienten zu MP 1 FOS, Überflug nur bei Landungen, voraussichtlich bereits außerhalb des Bereichs erwarteter Immissionen aus dem Flugverkehr in Richtung Ost (aus Hauptwindrichtung West); östlich Gewerbegebiet und Siedlung Waltersdorf an Tennisanlage (Belag beschichtet, Überdachung durch Traglufthalle ab Ende September) Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 34'1" 52 22'5" 41 Foto 2.2-3: Messpunkt 3 Flughafen Waltersdorf des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 26 von 96

27 Messpunkt Nr. 4/4p Abkürz.: RZN/RZ1 Name: Referenz Zülowniederung Parallelexposition 2 Lage und Nutzung: in der Zülowniederung, westlich Groß Machnow, auf extensiv gepflegtem Grünland umgeben von Wiesen; regionaler, straßen-, flugverkehrs- und siedlungsferner Hintergrund; kein Überflug ab Eröffnung von BER (in ca m überflogen, lt. Immissionsprognose erreichen Emissionen in > 900 m Höhe den Boden nicht mehr); ca. 9 km südlich der Süd-SLB; mehr als 30 m von Plattenweg (kaum befahren), ca. 500 m von nächstem Acker, ca. 300 m von Bahngleisen und ca. 1 km von Siedlung/Gewerbe entfernt Beschreibung vgl. Tab : Referenzmesspunkt außerhalb Immissionsbereich, ab Eröffnung von BER Überflug (falls Flugroutenvariante "Hofmannkurve" realisiert wird); in landschaftlich wertvollen Ausgleichsflächen Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 25'55" 52 15'53" 34 Foto 2.2-4: Messpunkt 4 Referenz Zülowniederung 2 Messpunkt mit Parallelexposition gemäß VDI-Richtlinien 3957/2 und /3: Exposition von Parallelkulturen zur Ermittlung der Variabilität des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 27 von 96

28 Messpunkt Nr. 5 Abkürzung: FWS Name: Flughafen Südwest Lage und Nutzung: Wiese nahe am Flughafenzaun neben Funkfeuer, Abstand zum SLB-Ende: ca. 1 km; Kleingartensiedlung (z.t. aufgegeben) mit Baumbestand angrenzend: Abstand ca. 100 m; ca. 80 m von Fahrbahn um Flughafen und ca. 1 km von Siedlung (Selchow, Mahlow, westlich) entfernt Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung von BER höchste erwartete Immissionen durch Start-Überflug in Richtung West, erwartete Immissionen aus Flughafenbetrieb-Bodenverkehr; deutlicher Unterschied zwischen vor/nach Inbetriebnahme BER erwartet Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 27'22" 52 20'31" 48 Foto 2.2-5: Messpunkt 5 Flughafen Südwest des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 28 von 96

29 Messpunkt Nr. 6 Abkürzung: FWM Name: Flughafen Mahlow Lage und Nutzung: ca. 3 km westlich Süd-SLB-Ende; in Ackerland (Winterweizen 3 ), nahe Bäumen (Abstand gleich Baumhöhe); ca. 400 m von nächster Hauptstraße und Häusern entfernt; Ortsrandlage Beschreibung vgl. Tab : Ab Eröffnung von BER im Gradienten des Flugverkehrseinflusses: Überflug; kaum Unterschied zwischen vor und nach Inbetriebnahme BER erwartet; nördlich und östlich Mahlow/Blankenfelde Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 25'27" 52 19'55" 39 Foto 2.2-6: Messpunkt 6 Flughafen Mahlow 3 Das Winterweizenfeld wurde in KW44 mit einem Pestizid gespritzt. Um die Grünkohlkulturen dabei nicht zu beschädigen oder kontaminieren, wurden sie während der Aktion entfernt und luftdicht abgeschlossen. des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 29 von 96

30 Messpunkt Nr. 7 Abkürzung: RGÜ Name: Referenz Genshagen Lage und Nutzung: östlich Genshagen-Ludwigsfelde in Flächenpool Seggewiese, umgeben von Wiesen und Ackerland; regionaler, straßen-, flugverkehrs- und siedlungsferner Hintergrund mit Überflug bei Landungen; ca. 9 km west-südwestlich der Süd-SLB; neben Plattenweg (kaum befahren), ca. 500 m von nächstem Acker, ca. 600 m von Autobahn A10 und mehr als 1 km von Siedlung/Gewerbe entfernt Beschreibung vgl. Tab : Referenzmesspunkt außerhalb des Bereichs prognostizierter Immissionen, künftig mit Überflug (nur landende Flugzeuge wegen 15 -Abknickung der Flugroute); im Flächenpool Seggewiese Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 20'34" 52 18'48" 35 Foto 2.2-7: Messpunkt 7 Referenz Genshagen des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 30 von 96

31 Messpunkt Nr. 8 Abkürzung: KSR Name: Kontrolle Rotberg Lage und Nutzung: südlich des Flughafenzauns Richtung Rotberg, auf Wiese in Anpflanzung (Ausgleichsmaßnahme); ca. 500 m von Rollbahn und ca. 500 m von Hofgut entfernt (nördlich von diesem, durch Wald abgeschirmt); ca. 150 m von Nebenstraße um Flughafen entfernt und ca. 1 km west-nordwestlich Rotberg; landwirtschaftliche Fläche ca. 25 m nordöstlich Beschreibung vgl. Tab : Kontrollmesspunkt südlich der Süd-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), künftig ohne Überflug, am Rand des prognostizierten Einflussbereichs von BER; Verdriftung aus Bodenverkehr möglich; siedlungsfern Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 29'37" 52 20'49" 39 Foto 2.2-8: Messpunkt 8 Kontrolle Rotberg des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 31 von 96

32 Messpunkt Nr. 9 Abkürzung: SSN Name: Siedlung Schönefeld Lage und Nutzung: in der Siedlung Alt-Schönefeld; Nebenstraße ca. 50 m, Schulgebäude und Lehrerparkplatz jeweils ca. 25 m, nächste Häuser ca. 200 m sowie ein Erdlager und Gewerbegebiet ca. 1 km entfernt; Abstand zur Nord-SLB ca. 2,3 km; auf Wiese neben Schul-Fahrradplatz, Brachweise angrenzend Beschreibung vgl. Tab : Siedlungsmesspunkt nördlich der Nord-SLB (senkrecht zu Hauptwindrichtung), ohne Überflug, nach Eröffnung von BER außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs von BER Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 29'58" 52 23'36" 47 Foto 2.2-9: Messpunkt 9 Siedlung Schönefeld des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 32 von 96

33 Messpunkt Nr. 10 Abkürzung: KNW Name: Kontrolle Waßmannsdorf Lage und Nutzung: am westlichen Ortsrand von Waßmannsdorf, ca. 1,4 km west-nordwestlich der Nord-SLB; ca. 200 m vom nächsten Gehöft und ca. 250 m von der Siedlung entfernt; 150 m von Bahngleisen und ca. 400 m von Bundesstraße B96 entfernt; nahe bewachsenem Wall (Bauschutt); auf Brachwiese (Ausgleichsmaßnahme) Beschreibung vgl. Tab : Kontrollmesspunkt west-nordwestlich der Nord-SLB (2011 in Betrieb), ohne Überflug, außerhalb des prognostizierten Einflussbereichs von BER; in Siedlungsrandbereich Geograph. Koordinaten Höhe ünn Breite N Länge E m 13 27'37" 52 22'13" 38 Foto : Messpunkt 10 Kontrolle Waßmannsdorf des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 33 von 96

34 3 Standardisierter Grünkohl, Stoffauswahl und Analysen 3.1 Verfahren der standardisierten Exposition von Grünkohl Die standardisierte Exposition von Grünkohl wurde zur Untersuchung von Spuren- und Schwermetall- Immissionswirkungen sowie der organischen Schadstoffgruppe PAK im Zeitraum Oktober und November ausgewählt. Unterschiedliche Messpunkte sollen mittels Biomonitoring verglichen werden. Grundvoraussetzungen hierfür sind, dass die Anzuchtbedingungen und die Entwicklungsstadien der Bioindikatoren homogen sind. Der Durchführung liegen VDI-Richtlinien zugrunde. Die Methode ist seit vielen Jahren erprobt und neben standardisierter Graskultur in der EU die am häufigsten eingesetzte. Seine hohe Frostresistenz macht den Grünkohl besonders geeignet zur Untersuchung von Immissionswirkungen im Herbst bis Winter (z.b. Radermacher & Rudolph 1994). Grünkohl zeigt als Vertreter von Nahrungspflanzen die Immissionsbelastung über den Luftpfad im untersuchten Gebiet an; die Aufnahme der Luftschadstoffgruppe der PAK über den Boden ist vernachlässigbar gering (Debus et al. 1989). Das genormte Einheitserde-Substrat enthält nur geringe Mengen von Schwermetallen, die für den Eintragspfad über den Boden in die Pflanze nicht relevant sind (Bericht des LANUV vom , Quelle Internet: Stand ); zudem wird die Mobilität der Schwermetalle im Boden erheblich vom ph-wert beeinflusst, der mit einem ph-wert um 6 gut eingestellt war Anzucht Für die standardisierte Exposition von Grünkohl wurde Brassica oleracea acephala der Sorte Hammer/Grüsa verwendet. Die Anzuchtparameter entsprachen der VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008). Die Aussaat im Gewächshaus erfolgte zunächst in Schalen, bevor die kleinen Pflanzen einzeln in Töpfe umgesetzt wurden. Bis der Wurzelballen ausreichend entwickelt war, wurde von oben gegossen. Vor der Exposition wurden die Grünkohlkulturen mindestens 14 Tage im Freiland, aber vor Niederschlägen geschützt, abgehärtet. Die Abhärtung und die Exposition der Kulturen wurden einzeln in Töpfen mit 20 cm Durchmesser vorgenommen, die Bewässerung erfolgte über Glasfaserdochte von unten. Gedüngt wurde direkt vor der Abhärtung und nochmals vor Exposition mit Nährlösung entsprechend VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008) Exposition Die Grünkohlkulturen wurden während eines 8wöchigen Expositionszeitraums von Anfang Oktober bis Ende November ausgebracht: je drei Grünkohlkulturen pro Messpunkt, an den Messpunkten Nr. 1 FOS und Nr. 4 RZN je fünf (vgl. Kap. 2.2). Der Transport zu den Messpunkten erfolgte einzeln in verschlossener Plastikhülle als Schutz vor Zugluft, v.a. aber vor Kontaminationen (VDI 3957/3, 2008). Je drei Tonkinstäbe stützten die Grünkohlkulturen vor Windbruch. Bei Ausbringung besaßen die Kulturen gemäß VDI-Richtlinie 3957 Blatt 3 (2008) mindestens 10 Blätter mit mindestens 15 cm Länge. An jedem Topf wurde das jüngste Blatt mit einer Gesamtlänge von 15 cm mittels Ring um den Blattstiel markiert. Dieses Ringblatt dient als Referenzblatt bei der Probenahme, um zwischen bereits vor Exposition vorhandenen, ausgewachsenen Blättern und neuen Blättern unterscheiden zu können. Nach des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 34 von 96

35 zwei, vier und sechs Wochen (+/- 1 Tag) wurden die Grünkohlkulturen kontrolliert, gegebenenfalls Schädlinge manuell entfernt und Wasser nachgefüllt sowie nach vier Wochen gedüngt und ein Schwimmkörper (z.b. Styropor) in den Übertopf gegeben, um diesen vor Frostbruch zu schützen. Bild 3.1-1: Standardisierter Grünkohl - vereinfachte schematische Skizze [nach Wäber 1999] Das Winterweizenfeld am Messpunkt Nr. 6 Flughafen Mahlow wurde in Kalenderwoche (KW) 44 mit einem Pestizid gespritzt. Um die Grünkohlkulturen dabei nicht zu beschädigen oder kontaminieren, wurden sie während dieser Aktion entfernt und luftdicht abgeschlossen. des Flughafens Berlin Brandenburg Seite 35 von 96