Untersuchung der räumlichen Verteilung der NO x -Belastung im Umfeld von hoch belasteten Luftmessstationen

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1 Untersuchung der räumlichen Verteilung der NO x -Belastung im Umfeld von hoch belasteten Luftmessstationen

2 Anlass Immissionssituation für Stickstoffdioxid (NO 2 ) in Bayern Überschreitungen des Jahresmittelgrenzwertes (40 µg/m 3 ) bei hohem Verkehrsaufkommen ungünstiger Bebauungssituation Überschreitung des Stundengrenzwertes (200 µg/m 3 ) häufiger als 18 Stunden im Jahr an einer Messstation Hauptursache sind die NOx-Emissionen des Kfz-Verkehrs insbesondere der Dieselfahrzeuge 2

3 NO 2 -Jahresmittelwerte Bayern (klassifiziert) Werte 2014: vorläufig 3

4 Übersicht von NO 2 -Jahresmittelwerten in µg/m³ (LÜB-Auswahl) LÜB-Messstation Augsburg Karlstraße Augsburg Königsplatz München Landshuter Allee München Stachus Nürnberg Bahnhof Nürnberg Von-der-Tann-Straße Oberaudorf Inntal-Autobahn Regensburg Rathaus Würzburg Stadtring Süd Werte 2014: vorläufig 4

5 NO 2 -Jahresmittelwerte (LÜB-Auswahl) NO 2 in µg/m Augsburg Karlstraße Augsburg Königsplatz München Landshuter Allee München Stachus Nürnberg Bahnhof Nürnberg Von-der-Tann-Straße Oberaudorf Inntal-Autobahn Regensburg Rathaus Würzburg Stadtring Süd Grenzwert 5

6 NO x -Jahresmittelwerte (LÜB-Auswahl) NO x in µg/m Augsburg Karlstraße Augsburg Königsplatz München Landshuter Allee München Stachus Nürnberg Bahnhof Nürnberg Von-der-Tann-Straße Oberaudorf Inntal-Autobahn Regensburg Rathaus Würzburg Stadtring Süd 6

7 NO 2 /NO x -Verhältnisse Kolloquium - Luftqualität an Straßen 2015 NO 2 /NO x -Verhältnisse (LÜB-Auswahl) 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Augsburg Karlstraße Augsburg Königsplatz München Landshuter Allee München Stachus Nürnberg Bahnhof Nürnberg Von-der-Tann-Straße Oberaudorf Inntal-Autobahn Regensburg Rathaus Würzburg Stadtring Süd 7

8 Projektbeschreibung Projektlaufzeit: Messungen in der Umgebung von 8 verkehrsbezogenen LÜB-Stationen Untersuchung von Ursachen und Einflussgrößen der NO 2 -Belastung Messungen mit Passivsammlern (NO 2 ) Messungen mit kontinuierlichen Messgeräten (NO, NO 2 und Ozon) Schwerpunkt: Landshuter Allee in München 8

9 Untersuchte Themen und Bereiche Verschiedene Bebauungssituationen entlang von Hauptverkehrsstraßen o mit hoher und dichter Randbebauung o in Beschleunigungsbereichen in gut durchlüfteten Bereichen o offene Bebauung o Einmündungen an Seitenstraßen o in Seitenstraßen im Hinterhof in Tunnelnähe 9

10 Untersuchte Themen und Bereiche (Fortsetzung) Meteorologische und jahreszeitliche Einflüsse Windeinfluss o Queranströmung der Straße (Windwalze) o Längsanströmung Jahreszeitliche Einflüsse o Temperatur und Ozonverfügbarkeit o Heizperiode (Wintermonate) Luftchemische Einflüsse Ozon (Ozonumwandlung) Stickstoffmonoxid (NO) Stickstoffdioxid (Aufteilung: Hintergrund, Ozonumwandlung, Rest...) 10

11 Einzelne Messwerte in µg/m 3 Westseite Ostseite Messpunkt Messpunkt MLA MLA22 MLA MLA21 MLA MLA20 MLA MLA19 MLA MLA18 MLA MLA14 LÜB (PS) MLA13 Höchste Belastung in Streckenabschnitten mit geschlossener Randbebauung! Hinterhof (MLA10): 2012 und 2013: 28 µg/m 3 MLA1 MLA2 MLA3 MLA4 MLA5 MLA6 LÜB PS MLA22 MLA21 MLA20 MLA19 MLA18 MLA14 11 Hinterhof MLA10 Bayerische Vermessungsverwaltung 2014 MLA13

12 Konzentration [µg/m³] Kolloquium - Luftqualität an Straßen 2015 Verschiedene Bebauungssituationen Grenzwert 12

13 Vergleich Messung / Berechnung der NO 2 -Belastung für

14 NO 2 lokale Zusatzbelastung [µg/m 3 ] Zusatzbelastung (g) [normiert] Kolloquium - Luftqualität an Straßen 2015 Freie Schadstoffausbreitung (in den Seitenstraßen) Vergleich Messwerte in Seitenstraßen und Modell für freie Ausbreitung inerter Schadstoffe (RLuS) ,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, Entfernung (s) vom Straßenrand in Meter gemessene Zusatzbelastung (2012) Modell: g(s)=1-0,166 ln(1+s) mit Wind (berechnet) 14

15 NO 2 -Belastung an gegenüberliegenden Messpunkten Breite : Höhe = 1:1 Windwalzen in Straßenschluchten Breite : Höhe = 4:1 15

16 NO 2 -Belastung an gegenüberliegenden Messpunkten Westen Osten Landshuter Allee LÜB (PS) MLA13 Wind aus N / NO niedrige Windgeschwindigkeiten Hauptwindrichtung für München: Westen bis Südwesten Jahresmittelwerte auf Westseite der Straße (Wind abgewandt) höher als auf Ostseite (Wind zugewandt) Bei Nordostwind ändert sich an gegenüberliegenden Messpunkten die Relation der NO 2 -Konzentrationen Westen Osten 16

17 Stadtgebiet München Landshuter Allee Stachus Bayerische Vermessungsverwaltung

18 Beiträge des Ozonabbaus zur NO 2 -Belastung: Jahresmittel Die NO 2 -Beiträge aus dem lokalen Ozonabbau waren in den letzten Jahren an der Messstation München Stachus relativ konstant. München Stachus Beiträge zur NO 2 -Belastung München Landshuter Allee Beiträge zur NO 2 -Belastung NO 2 in µg/m NO2 aus Ozonabbau NO2 Rest (v.a. direkte Emissionen) städt. Hintergrund NO 2 in µg/m NO2 aus Ozonabbau NO2 Rest (v.a. direkte Emissionen) städt. Hintergrund 18

19 Beiträge des Ozonabbaus zur NO 2 -Belastung: Winter-Sommer deutliche jahreszeitliche Unterschiede deutliche standortabhängige Unterschiede München Stachus München Landshuter Allee 19

20 Kernaussagen für Passivsammler-Messungen Vorteile: Einfaches Messsystem geringer Infrastrukturbedarf (keine Stromanschluss notwendig) sehr geringer Platzbedarf größeres Messgebiet ist einfach abdeckbar sorgfältige Standortwahl notwendig Nachteile: 14 Tage-Werte (keine kurzzeitigen Einflüsse erkennbar) sorgfältige Behandlung erforderlich (bzgl. Austrocknen oder Feuchte) Auswertung und Analyse im Vergleich zur kontinuierlichen Messung relativ aufwändig 20

21 Allgemeine Aussagen 39. BImSchV erfordert Messung der Jahresmittelwerte (über das Kalenderjahr!) 12 Monatsmittelwerte liefern Anhaltsgrößen Ergebnisse an der Landshuter Allee sind auch auf andere Standorte übertragbar (siehe Ausführungen zur 5. Fortschreibung des Luftreinhalteplans München) Ausbreitung ist messtechnisch nachvollziehbar (Modell für Schadstoffausbreitung) an der Landshuter Allee ab ca. 50 m in den Seitenstraßen keine Überschreitungen mehr Meteorologische Einflüsse sind unvorhersehbar und hoch Windverhältnisse Luv und Lee-Effekte Windwalze 21

22 Einige Empfehlungen / Schlüsse Städteplanung Vermeidung von baulichen Situationen (dichte Randbebauung), die Windwalzenbildung zulassen Offene durchlässigere Bebauung ist bei hohem Verkehrsaufkommen zu empfehlen (kann ggf. dem Lärmschutz entgegenstehen) Hinterhöfe liegen auf niedrigem Niveau Lüften nicht zur Straßenseite bei hohem Verkehrsaufkommen Bauliche Maßnahmen und Eingriffe an Straßen anhand der Messverläufe erkennbar Luftreinhalteplanungsmaßnahmen müssen langfristig wirken 22