Analyse der Überschreitung des Immissionsgrenzwertes für NO 2 am Hietzinger Kai am

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1 Analyse der Überschreitung des Immissionsgrenzwertes für NO 2 am Hietzinger Kai am Zusammenfassung 3 2 Ausgangssituation 5 3 Charakterisierung der Messstelle Hietzinger Kai 6 4 Beschreibung und Analyse der meteorologischen Bedingungen vom 9. bis 11. Mai Wetterlage Immissionsbelastung NOx 8 5 Detaillierte Analysen der umweltmeteorologischen Zusammenhänge und des NO 2 - Bildungsmechanismus Grundlagen zur NOx- und Ozon-Chemie NOx-Quellen Bildung von NO 2 aus NO Statistische Untersuchung zur Umwandlung von NO in NO Modellergebnisse zur Umwandlung von NO in NO Vergleich mit anderen Wiener Messstellen 18 6 Analyse von NO 2 -Episoden in Wien in den Jahren 1995 bis NO 2 -Grenzwertüberschreitungen in Wien Qualitative Beschreibung der NO 2 -Belastungsepisoden Statistische Zusammenhänge zwischen meteorologischen Kenngrößen und der NO 2 - und Ozon-Spitzenbelastung 24 7 Einschätzung der Wahrscheinlichkeit des Wiederauftretens ähnlicher Rahmenbedingungen Entwicklung der NOx-Emissionen und Immissionen Entwicklung der Ozonbelastung 33 8 Einschätzung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens ähnlicher Episoden an anderen Orten Wiens 36 9 Literatur Abkürzungen, Glossar und Umrechnungsfaktoren 41 Anhang I: Verwendete Messdaten 42 Anhang II: Schadstoffverläufe 43 Anhang III: Beschreibung von Episoden mit Ozon-Spitzenwerten 48 Anhang IV: Lage der Messstelle Hietzinger Kai 50 Anhang V: Einschränkungen bei der Verwendbarkeit der zur Verfügung stehenden Messdaten für die Beurteilung des Immissionsgeschehens am Hietzinger Kai 51 1

2 Abbildung 7: Mittlerer Tagesgang der NO 2 - und der NO-Konzentration an den Messstellen Hietzinger Kai, Gaudenzdorf und Währinger Gürtel, Sommer Mittlerer Tagesgang, April - September ,20 0,18 0,16 0,14 mg/m3 0,12 0,10 0,08 NO2 Hietzinger Kai NO2 Gaudenzdorf NO2 Währinger Gürtel NO Hietzinger Kai NO Gaudenzdorf NO Währinger Gürtel 0,06 0,04 0,02 0,00 00:30 01:30 02:30 03:30 04:30 05:30 06:30 07:30 08:30 09:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 17:30 18:30 19:30 20:30 21:30 22:30 23:30 6 Analyse von NO 2 -Episoden in Wien in den Jahren 1995 bis 2000 In einem Screening-Verfahren wurden alle Tage mit einer erhöhten NO 2 -Belastung an einer der Wiener Messstellen seit 1995 identifiziert und anschließend untersucht. Als Schwellenwerte wurden 0,15, 0,18 und 0,20 mg/m 3 als HMW genommen, um ein einigermaßen repräsentatives Datenkollektiv zu erhalten. Darüber hinaus wurden die statistischen Zusammenhänge zwischen meteorologischen Verhältnissen (v.a. Temperaturprofil) und der NO-, NOx- oder NO 2 -Belastung am Hietzinger Kai sowie der maximalen in Wien beobachteten Ozonkonzentration ausgewertet. 6.1 NO 2 -Grenzwertüberschreitungen in Wien Im Zeitraum von Jänner 1995 bis Mai 2000 traten an der Messstelle Hietzinger Kai insgesamt an 14 Tagen Überschreitungen des IG-L-Grenzwertes für NO 2 auf. 4 Um den aus der Analyse einzelner Episoden abgeleiteten qualitativen Befund, dass hohe NO 2 -Spitzen mit hoher Ozonbelastung in Zusammenhang stehen, zu erhärten, wurde das Zusammentreffen von Tagen erhöhter NO 2 - mit Tagen erhöhter Ozonbelastung untersucht. Die einzelnen Tage des Zeitraums Jänner 1995 Mai 2000 wurden nach den maximalen HMW der NO 2 -Konzentration am Hietzinger Kai sowie 4 Die am aufgetretene Grenzwertverletzung am Hietzinger Kai kann zwar qualitativ behandelt werden, allerdings sind keine Untersuchungen des Zusammenhanges mit meteorologischen Parametern möglich, da die entsprechenden Daten nicht zur Verfügung stehen. 19

3 den maximalen HMW der Ozonkonzentration der fünf Wiener Ozonmeßstellen (Hermannskogel, Hohe Warte, Laaerberg, Lobau, Stephansplatz) nach den Klassen kleiner 0,15 mg/m 3, 0,15 bis 0,18 mg/m 3, 0,18 bis 0,20 mg/m 3 und über 0,20 mg/m 3 gruppiert. Die Ergebnisse der Auswertung sind für die einzelnen Jahre in Tabelle 4 zusammengestellt. Die Daten der Grenzwertüberschreitungen sind ebenso dargestellt. Tabelle 4: Anzahl der Tage mit maximalen HMW der NO 2 -Konzentration am Hietzinger Kai in drei in Abhängigkeit der maximalen Ozonkonzentration (als HMW) 1995 O 3 >0,20 (3.7.; ) O 3 0,18-0,20 (21.6) O 3 0,15-0,18 (12.9.) O 3 < 0,15 NO 2 >0, NO 2 0,18-0, NO 2 0,15-0, NO 2 < 0, O 3 >0,20 O 3 0,18-0,20 O 3 0,15-0,18 (28.2.; 23.4.) O 3 < 0,15 (29.4.) NO 2 >0, NO 2 0,18-0, NO 2 0,15-0, NO 2 < 0, O 3 >0,20 O 3 0,18-0,20 O 3 0,15-0,18 O 3 < 0,15 (23.7; ) NO 2 >0, NO 2 0,18-0, NO 2 0,15-0, NO 2 < 0, O 3 >0,20 (11.8., 12.8.) O 3 0,18-0,20 O 3 0,15-0,18 (1.4) O 3 < 0,15 NO 2 >0, NO 2 0,18-0, #0 1 NO 2 0,15-0, NO 2 < 0, Datum der Grenzwertüberschreitungen 20

4 1999 O 3 >0,20 (a) O 3 0,18-0,20 (b) O 3 0,15-0,18 (13.9.) O 3 < 0,15 NO 2 >0, NO 2 0,18-0, NO 2 0,15-0, NO 2 < 0, (d) JÄN. JUNI 2000 O 3 >0,20 (10.5.) O 3 0,18-0,20 (20.6.) O 3 0,15-0,18 O 3 < 0,15 NO 2 >0, NO 2 0,18-0, NO 2 0,15-0, NO 2 < 0, Von den 15 Tagen 7 mit Grenzwertüberschreitungen bei NO 2 am Hietzinger Kai wiesen somit 5 (33 %) an mindestens einer Wiener Messstelle eine Ozon- Spitzenbelastung über 0,20 mg/m 3 als HMW auf, 12 Tage (80 %) über 0,15 mg/m 3. Von den 151 Tagen mit NO 2 -Spitzenwerten über 0,15 mg/m 3 (HMW) wiesen 11 Tage (7 %) an mindestens einer Wiener Messstelle eine Ozon-Spitzenbelastung über 0,20 mg/m 3 als HMW auf, 59 Tage (39 %) über 0,15 mg/m 3. Dies bedeutet, dass es an dieser Messstelle einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen Spitzenbelastung durch Ozon und NO 2 (> 0,20 mg/m 3 als HMW) gibt. Für Überschreitungen des Wertes von 0,15 mg/m 3 gilt dies nur noch in einem eingeschränkten Maße. Die Grenzwertüberschreitungen am Hietzinger Kai traten ganz überwiegend im Sommer auf und fielen, mit Ausnahme des , mit erhöhter Ozonbelastung zusammen; die maximalen NO 2 -HMW, die den Grenzwert überschritten, wurden stets am späten Vor- oder frühen Nachmittag beobachtet und fielen somit in jene Tageszeit, in der auch die höchsten Ozonspitzenwerte auftraten. Demgegenüber traten an den anderen Wiener Messstellen NO 2 -Grenzwertüberschreitungen überwiegend im Winter auf und fielen nie mit Tagen, an denen die maximale Ozonbelastung 0,15 mg/m 3 als HMW überschritt, zusammen. Erwähnenswert ist noch, dass im Zeitraum von Jänner 1995 bis Juni Grenzwertüberschreitungen von NO 2 am Hietzinger Kai an Montagen, 4 an Dienstagen, 6 mittwochs und 1 donnerstags, hingegen keine am Freitag, Samstag oder Sonntag auftraten, was dem dominanten Einfluss des Kfz-Verkehraufkommens auf die NO- Belastung entspricht. Tabelle 5 verdeutlicht diese Zusammenhänge. 6 Mit Ausnahme des NO 2 -Wertes über 0,20 am sind keine Daten vom Juni 2000 (in dem sehr hohe Ozonkonzentrationen auftragen) berücksichtigt. 7 einschließlich

5 Tabelle 5: Anzahl der Tage mit den gezeigten NO 2 -Konzentrationen als HMW am Hietzinger Kai sowie an allen anderen Wiener Stationen in Abhängigkeit des maximalen HMW der Ozonkonzentration NO 2 O I- VI/2000 Hietzinger >0,20 >0, Kai <0, andere >0, Station <0, Hietzinger Zwischen >0, Kai 0,18-0,20 <0, Andere >0, Station >0, Qualitative Beschreibung der NO 2 -Belastungsepisoden Die meisten NO 2 -Episoden am Hietzinger Kai waren mit mäßiger bis hoher NO- Belastung (Spitzenwerte 300 bis 400 ppb) und außergewöhnlich hoher Ozon- Spitzenbelastung verbunden; derartige Verhältnisse wurden am 21.6., 3.7. und , am 23. und , am , am , am , am und am beobachtet. Das Zusammenwirken von hoher NO-Emission und hoher Ozonbelastung entspricht im Wesentlichen den bei der Beschreibung der Episode vom beschriebenen Verhältnissen. Eine detaillierte Darstellung der Schadstoffverläufe findet sich in Anhang II wieder. Teilweise andere Einflussfaktoren waren für die nachfolgend beschriebenen NO 2 - Grenzwertüberschreitungen am Hietzinger Kai wesentlich: Am spielte vermutlich Schadstoffanreicherung in Bodennähe eine größere Rolle als bei den hochsommerlichen NO 2 -Episoden. An diesem Tag wiesen auch Gaudenzdorf und Währinger Gürtel morgens mit über 150 ppb relativ hohe NO- Konzentrationen auf, am Hietzinger Kai wurden maximal über 400 ppb erreicht. Die NO 2 -Konzentration stieg am Hietzinger Kai bis ca. 10 Uhr bereits nach Absinken der NO-Konzentration auf 90 ppb, in Gaudenzdorf auf 80 ppb und am Währinger Gürtel auf 76 ppb. Während in Gaudenzdorf und am Währinger Gürtel die NO 2 - Konzentration anschließend rasch sank, stand die Konzentrationsspitze am Hietzinger Kai auf 109 ppb um 13:00 Uhr, welche den IG-L-Grenzwert überschritt, aller Wahrscheinlichkeit nach mit dem raschen Anstieg der Ozonkonzentration (72 ppb am Laaerberg um 12:00 Uhr) in Verbindung. Der wies mit Spitzen über 500 ppb am Hietzinger Kai eine sehr hohe NO- Belastung auf, allerdings auch eine für die Jahreszeit ungewöhnlich hohe Ozonkonzentration maximal 76 ppb in Wien Lobau um 14:00 Uhr und maximal 83 ppb am Hermannskogel in der folgenden Nacht, bedingt durch den anhaltenden Südwind und das sonnige Wetter. Die NO 2 -Belastung am Hietzinger Kai war am 27., 28. und parallel zur NO-Belastung sehr hoch und lag relativ konstant auf 80 bis 100 ppb. Der NO 2 -Konzentrationsanstieg am nachmittags auf weit über 100 ppb dürfte mit der erhöhten Ozonbelastung zusammen hängen. Starker Nordwestwind führte am ab 11:00 Uhr rasches Absinken der NO- wie der NO 2 -Konzentration herbei. 22

6 Am wurden morgens am Hietzinger Kai NO-Werte bis über 900 ppb gemessen (Maximum um 9:30 Uhr: 959 ppb), etwas später stieg die NO 2 - Konzentration auf maximal 117 ppb um 10:30 Uhr. Es herrschte an diesem Morgen eine ausgeprägte Inversion, die die Schadstoffanreicherung in Bodennähe förderte; die Ozonkonzentration lag an den Messstellen im Stadtgebiet nahe bei Null, am Hermannskogel um 30 ppb. Am stieg am Hietzinger Kai die NO 2 -Konzentration zunächst um 8:30 Uhr auf 0,199 mg/m 3 ; diese Spitze fiel mit NO-Werten über 400 ppb zusammen. Der Konzentrationsanstieg auf bis 0,216 mg/m 3 am Nachmittag folgte dem Auftreten von Ozonkonzentrationen bis 88 ppb (Lobau). Die Untersuchung von NO 2 -Grenzwertüberschreitungen an anderen Wiener Messstellen zeigt, dass die anderen Messstellen ein deutlich vom Hietzinger Kai verschiedenes, nämlich wesentlich höheres NO 2 /NOx-Verhältnis aufweisen; auch an anderen Messstellen häufig eine erhöhte Ozonkonzentration mit dem Auftreten von NO 2 -Grenzwertüberschreitungen in Zusammenhang steht; an anderen Messstellen aber zumeist die NO 2 -Spitzen mit NO-Spitzen zeitlich zusammenfallen und zumeist vormittags auftreten, woraus geschlossen werden kann, dass das Auftreten hoher NOx-Maxima eine große Rolle spielt, was für den Hietzinger Kai nicht immer zutrifft. Einige Fälle mit NO 2 -Grenzwertüberschreitungen werden im folgenden näher beschrieben: (Di), Stephansplatz: Der Vormittag wies offenkundig günstige Bedingungen für Schadstoffanreicherung in Bodennähe auf; bis zum frühen Nachmittag bestand eine Bodeninversion, es war sehr windschwach, der Wind wechselte langsam von Südsüdost auf Westnordwest. Dieser Zeitraum war an zahlreichen Wiener Messstellen durch erhöhte NO-Belastung gekennzeichnet; die Ozonkonzentration war an den Messstellen im Stadtgebiet nahe null. Ein leichter Konzentrationsanstieg bei Ozon am Stephansplatz auf 10 ppb um 11:30 Uhr deutet aber darauf hin, dass die gleichzeitige NO 2 -Spitze am Stephansplatz die Folge rascher Umwandlung von NO in NO 2 bei kurzzeitigem Einmischen von Ozon in die Bodeninversion war (Mi), Taborstraße: Die NO 2 -Grenzwertüberschreitung an der Taborstraße trat morgens (7:30 Uhr) bei Inversion und hoher NO-Belastung auf; die mit 0,195 mg/m 3 nur knapp unter dem Grenzwert liegende NO 2 -Belastung am Hietzinger Kai (9:00 Uhr) kann ebenfalls durch Schadstoffanreicherung erklärt werden. Dagegen dürfte der Konzentrationsanstieg am Hietzinger Kai bis auf 0,170 mg/m 3 am Abend mit der erhöhten Ozonbelastung (146 ppb am Hermannskogel) in Verbindung stehen (Fr), Taborstraße: Am stieg um 8:30 Uhr am Hietzinger Kai die NO 2 -Belastung auf 0,189 mg/m 3, gleichzeitig mit dem maximalen NO-Wert. Die NO 2 - Grenzwertüberschreitung an der Taborstraße um 19:00 Uhr könnte mit der relativ hohen Ozonbelastung in Zusammenhang stehen (nachmittags bis 76 ppb am Hermannskogel); die NO-Belastung an der Taborstraße war sehr gering (Mo), Liesing, Stephansplatz, Taborstraße: Bis morgens wurde im Raum Wien eine mächtige abgehobene Inversion (Hohe Warte Hermannskogel) beobachtet, die sich jeweils tagsüber deutlich abschwächte oder auflöste; in Boden- 23

7 nähe war die Temperaturschichtung nur leicht stabil. Es kam am zu massiver Anreicherung von NO im Stadtgebiet (Spitzen über 500 ppb am Hietzinger Kai und in der Taborstraße). Die Grenzwertüberschreitungen bei NO 2 traten an den drei Stationen vormittags gleichzeitig mit den höchsten NO-Werten auf. In Anhang III findet sich eine detailliertere Beschreibung einiger Episoden mit hohen Ozonkonzentrationen in Wien mit einer Darstellung der entsprechenden NO 2 - Belastungen. Von Bedeutung ist weiters die Fragestellung, aus welchen Gründen an zahlreichen Tagen mit besonders hoher Ozonbelastung keine Grenzwertüberschreitung bei NO 2 am Hietzinger Kai auftrat wobei allerdings erhöhte Ozonkonzentrationen in den meisten Fällen mit erhöhter NO 2 -Konzentration am Hietzinger Kai in Verbindung standen. Als Gründe dafür, dass es zu keiner Grenzwertverletzung kam, lassen sich angeben: niedrige NO-Belastung wegen geringen Verkehrsaufkommens am Wochenende niedrige NO-Belastung wegen "günstiger" Schadstoffausbreitungsbedingungen, u.a. stärkeren Windes die Ozonbelastung war nur in Teilen Wiens besonders hoch, nicht aber im Bereich des Hietzinger Kais; dies trifft u.a. auf jene Situationen zu, bei denen Lobau und Laaerberg sowie die Region südlich von Wien von starker Ozonbildung betroffen war. Wesentlich ist das Einmischen ozonreicher Luft im Bereich der Messstelle. Zusammengefasst kann somit festegestellt werden, dass folgende Bedingungen für Überschreitungen des NO 2 -Grenzwertes in den Sommermonaten Voraussetzung sind: eine hohe, aber keineswegs extreme NOx-Belastung windschwache Wetterlagen, die eine rasche Verdünnung der Schadstoffe verhindern; oft in Zusammenhang mit morgendlicher Inversion das Auftreten von Bedingungen, die eine starke lokale Ozonbildung begünstigen 6.3 Statistische Zusammenhänge zwischen meteorologischen Kenngrößen und der NO 2 - und Ozon-Spitzenbelastung Im folgenden werden Untersuchungen präsentiert, die durchgeführt wurden, um die eben qualitativ dargestellten Zusammenhänge auch quantitativ beschreiben zu können. Zur Untersuchung des statistischen Zusammenhanges zwischen erhöhter NO 2 - bzw. O 3 -Belastung und meteorologischen Kenngrößen sowie von der NO-Belastung am Hietzinger Kai wurden folgende Parameter herangezogen: - NO-Konzentration am Hietzinger Kai - morgendlicher Temperaturgradient zwischen Lobau oder Mannswörth und Hoher Warte - morgendlicher Temperaturgradient zwischen Hoher Warte und Hermannskogel - Temperatur am AKH über Mittag 24

8 - Windgeschwindigkeit am AKH über Mittag - Windrichtung am AKH über Mittag Dieser Auswahl liegt die Erfahrung zugrunde, dass starke morgendliche Inversionen die Anreicherung primär emittierter Schadstoffe (NO) in Bodennähe begünstigen und hohe Temperatur sowie niedrige Windgeschwindigkeit starker lokaler Ozonbildung förderlich sind. Da die NO 2 - und Ozon-Spitzenwerte zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines Zeitfensters vom frühen Vor- bis zum mittleren Nachmittag auftraten, wurde auch aus rein rechentechnischen Gründen für die Bewertung der Temperaturgradienten der Achtstundenmittelwert von 0 bis 8 Uhr, für die Bewertung der mittäglichen Temperatur- und Windverhältnisse am AKH sowie der NO-Belastung am Hietzinger Kai der Achtstundenmittelwert von 8 bis 16 Uhr verwendet. Ein unmittelbarer zeitlicher Zusammenhang zwischen den Spitzenwerten der NOund der NO 2 -Belastung bei Grenzwertüberschreitungen am Hietzinger Kai kann nicht hergestellt werden. Die maximalen HMW der NO-Konzentration treten zumeist am frühen Morgen oder manchmal abends auf, während die maximale NO 2 - Konzentration in der Regel mehrere Stunden nach dem Absinken der NO-Belastung beobachtet wird; da bei der Bildung von NO 2 NO verbraucht wird, fällt das NO 2 - Maximum häufig mit einem relativen NO-Minimum zusammen. Zur statistischen Analyse wurden die Werte der NO-Konzentration am Hietzinger Kai, der Temperatur und der Windgeschwindigkeit am AKH für den Zeitraum von Jänner 1995 bis Mai 2000 in fünf gleich große Klassen eingeteilt, deren Grenzen somit dem 20-, 40-, 60- und 80-Perzentil entsprechen. Die Windrichtung wurde in 8 Sektoren (N, NO, O, SO usw. ) eingeteilt. Beim Temperaturgradienten wurden als Klassengrenzen 2 C, -0,5 C, +0,5 C und +2 C verwendet. Temperaturgradienten unter 0,5 C gelten als Inversion. Die Klassengrenzen sind in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6: 20-, 40-, Perzentile und Maximum der MW8 (0-8 Uhr) von NO sowie der MW8 (8 16 Uhr) von Temperatur und Windgeschwindigkeit am AKH an NO (mg/m 3 ) Temperatur ( C) Windgeschwindigkeit (m/s) Minimum 0,007-12,0 0,3 20-Perzentil 0,066 3,6 2,3 40-Perzentil 0,111 9,9 3,6 60-Perzentil 0,173 16,0 5,1 80-Perzentil 0,274 21,3 6,9 Maximum 0,805 31,8 18,3 Beim Temperaturgradienten zwischen Mannswörth und Hoher Warte entfallen 12,5 % auf Werte unter 2 C und 35,1 % auf Werte zwischen 2 und 0,5 C, beim Temperaturgradienten zwischen Hoher Warte und Hermannskogel entfallen 13,9 % auf Werte unter 2 C und 10,5 % auf Werte zwischen 2 und 0,5 C 25

9 Die Ergebnisse zeigen für die maximalen NO 2 -Werte folgendes: von den 14 Tagen 8 mit NO 2 -Spitzenwerten über 0,20 mg/m 3 als HMW fielen 4 mit maximalen HMW bei Ozon (an mindestens einer der 5 Wiener Messstellen) über 0,20 mg/m 3 und 11 mit O 3 -HMW über 0,15 mg/m 3 zusammen; alle maximalen HMW bei NO 2 über 0,20 mg/m 3 fallen mit NO-MW8 über dem 60-Perzentil zusammen; morgendlichen Inversionen zwischen Mannswörth und Hoher Warte zusammen, ausgenommen der (-0,5 bis +0,5 C) und der (keine Daten); Windgeschwindigkeiten am AKH unter dem 20-Perzentil zusammen, ausgenommen der ; neun der 14 Tage mit HMW bei NO 2 über 0,20 mg/m 3 fallen auf Tage mit Ostwind am AKH; neun der 14 Tage mit HMW bei NO 2 über 0,20 mg/m 3 fallen auf Tage mit Temperaturen am AKH über dem 80-Perzentil entsprechend dem deutlichen Einfluss der Ozon-Konzentration auf die NO 2 -Spitzenbelastung. Von den 34 Tagen mit maximalen NO 2 -HMW am Hietzinger Kai über 0,18 mg/m 3 fielen 5 mit maximalen HMW bei Ozon (an mindestens einer der 5 Wiener Messstellen) über 0,20 mg/m 3 und 18 mit HMW über 0,15 mg/m 3 zusammen. Von den 34 Tagen mit maximalen NO 2 -HMW am Hietzinger Kai über 0,18 mg/m 3 lagen an 30 die NO-Werte über dem 60-Perzentil, an 28 Tagen lag die Temperaturdifferenz Mannswörth Hohe Warte unter 0,5 C, sowie an 28 Tagen die Windgeschwindigkeit unter dem 40-Perzentil. Ein klarer Zusammenhang mit der Temperatur und der Windrichtung zeichnet sich für diesen Datensatz nicht ab der Zusammenhang mit erhöhter Ozonbelastung ist deutlich schwächer ausgeprägt. Hinsichtlich der Ozon-Spitzenwerte lässt sich folgendes feststellen: an 19 Tagen wurde im Zeitraum von Jänner 1995 bis Mai 2000 an mindestens einer Messstelle Wiens ein HMW über 0,20 mg/m 3 erreicht; von diesen fielen 4 auf Tage mit maximalen HMW über 0,20 mg/m 3 NO 2 am Hietzinger Kai, 13 Tage auf Tage mit maximalen HMW über 0,15 mg/m 3 NO 2 ; an allen diesen 19 Tagen lag die Temperatur am AKH über dem 80-Perzentil; an 11 dieser 19 Tage lag die Windgeschwindigkeit am AKH unter dem 20- Perzentil, an 17 Tagen unter dem 40-Perzentil; an 5 dieser 19 Tage wehte Ostwind, an 4 Tagen Südostwind; die Spitzenwerte der Ozon-Konzentration zeigen keinen Zusammenhang mit den NO-Werten (sieht man davon ab, dass NO-Werte über dem 80-Perzentil praktisch nur im Winter vorkommen). Auch unter den 36 Tagen mit maximalen HMW der Ozonkonzentration über 0,18 mg/m 3 sind erwartungsgemäß jene mit hohen Temperaturen und niedrigen Windgeschwindigkeiten sowie östlichem bis südlichem Wind stark überrepräsentiert. 8 Die Episode vom 20. Juni 2000 konnte in dieser Auswertung nicht berücksichtigt werden, da keine meteorologischen Daten zur Verfügung standen. 26

10 Das gleichzeitige Auftreten hoher Ozonwerte in Wien und hoher NO 2 -Werte am Hietzinger Kai hängt tendenziell mit der NO-Konzentration am Hietzinger Kai zusammen. An allen 5 Tagen, an denen die NO 2 -Konzentration über 0,18 mg/m 3 und die maximale Ozonkonzentration über 0,20 mg/m 3 lag, befand sich die NO- Konzentration über dem 60-Perzentil. Unter den 14 Tagen mit maximalen Ozonwerten über 0,20 mg/m 3, aber maximalen NO 2 -Werten unter 0,18 mg/m 3 findet sich hingegen nur ein Tag, an dem die NO-Konzentration über dem 60-Perzentil lag und 5 Tage mit NO-Werten unter dem 40-Perzentil. Das NO 2 /NOx-Verhältnis zeigt keine statistische Abhängigkeit von der Ozonkonzentration. Zwar repräsentieren die NO 2 -Grenzwertüberschreitungen Fälle mit vergleichsweise hohem NO 2 /NOx-Verhältnis (bei mittlerer NOx-Konzentration), doch treten hohe NO 2 /NOx-Verhältnisse in der Regel bei niedrigen NO-Werten auf, die zumeist auch mit vergleichsweise niedrigen NO 2 -Konzentrationen verbunden sind. 7 Einschätzung der Wahrscheinlichkeit des Wiederauftretens ähnlicher Rahmenbedingungen Grenzwertüberschreitungen von NO 2 am Hietzinger Kai traten zwischen Jänner 1995 und Juni 2000 an 15 Tagen (d.h. im Mittel 2,7 mal pro Jahr) auf. Die im vorigen Kapitel dargestellte Analyse des Zusammenhangs erhöhter NO 2 -Belastungen mit verschiedenen meteorologischen Parametern zeigt in groben Zügen, welche Voraussetzungen für das Auftreten von NO 2 -Konzentrationen im Bereich des IG-L- Grenzwertes notwendig sind; aufgrund der Seltenheit von Grenzwertüberschreitungen bei NO 2 ermöglichen diese statistischen Zusammenhänge aber keine Prognose über den Zeitpunkt ihres Auftretens. NO 2 -Grenzwertverletzungen stellen auch für den Hietzinger Kai "seltene" und in Hinblick auf das durchschnittliche Immissionsgeschehen atypische Fälle dar. Wesentlichster Faktor ist das Einmischen sehr stark ozonbelasteter Luftmassen zu der durch lokale NOx-Emissionen belasteter Luft. Folgende anthropogene Einflussfaktoren sind somit, wie oben erwähnt, für die Grenzwertüberschreitungen von wesentlicher Bedeutung: Die Höhe der NOx-Emissionen und damit der NOx-Immissionen Die Höhe der Ozonbelastung; diese ist von der Emission der Ozonvorläufersubstanzen abhängig (und daneben ganz wesentlich von den jeweiligen meteorologischen Bedingungen) und steuert Geschwindigkeit und Umfang der Oxidation von NO zu NO Entwicklung der NOx-Emissionen und Immissionen Die (voraussichtliche) zeitliche Entwicklung des für diese Messstelle relevantesten Verursachers von NOx-Emissionen, dem Straßenverkehr, ist in Abbildung 3 dargestellt. Insbesondere bei den Pkw und den Schweren Nutzfahrzeugen ist trotz allgemein zunehmender Fahrleistung wegen des allmählichen Wirksamwerdens strengerer Abgasnormen ein deutlicher Rückgang zu erwarten. Die Entwicklung der Immissionsbelastung an ausgesuchten Wiener Messstellen wird in Abbildung 8 gezeigt. Dabei ist an den drei gezeigten Messstellentypen ein jeweils leicht abnehmender Trend zu sehen. 27

11 Abbildung 8: Verlauf der NOx-Belastung als Jahresmittelwert von an drei Wiener Messstellen NOx als µg/m3 NO2 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 Hermannskogel Gaudenzdorf Hietzinger Kai 0,100 0,050 0,000 Hietzinger Kai Gaudenzdorf Hermannskogel Die Abnahme der NOx-Belastung ist zur Vermeidung von Grenzwertüberschreitungen bei winterlichen Bedingungen (diese traten im untersuchten Zeitraum lediglich an einem Tag auf) von zentraler Bedeutung. Mit einem Absinken der NO-Emissionen werden derartige Überschreitungen immer unwahrscheinlicher. Aus Abbildung 9, die die kumulative Häufigkeitsverteilung der NO und NO 2 -HMW von den Messstellen Hietzinger Kai und Gaudenzdorf für 1995 und 1999 zeigt, ist ersichtlich, dass der Rückgang alle Konzentrationsbereiche umfasst. 28

12 Abbildung 9: Kumulative Verteilungsfunktion der NO und NO 2 -Belastung Hietzinger Kai und Gaudenzdorf, NO, NO 2, kumulative Häufigkeitsverteilung Sommer 1995 und Prozent Gaudenzdorf NO 1995 Gaudenzdorf NO 1999 Gaudenzdorf NO Gaudenzdorf NO Hietzinger Kai NO 1995 Hietzinger Kai NO 1999 Hietzinger Kai NO Hietzinger Kai NO ,01 0,03 0,05 0,07 0,09 0,11 0,13 0,15 0,17 0,19 0,21 0,23 0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 Klassenobergrenze (mg/m 3 ) Um Aufschluss über die mögliche Ursache des Rückgangs der NO 2 -Konzentration zu erhalten, wurden kumulative Verteilungsfunktionen der Ozonbelastung an den drei Wiener Messstellen Hermannskogel, Lobau und Stephansplatz erstellt. Diese sind in Abbildung 10 zu sehen. Abbildung 10: Kumulative Verteilungsfunktion der Ozonbelastung Prozent Ozon (HMW), kumulative Häufigkeitsverteilung Hermannskogel Sommer 1995 Lobau Sommer 1995 Stephansplatz Sommer 1995 Hermannskogel Sommer 1999 Lobau Sommer 1999 Stephansplatz Sommer ,01 0,03 0,05 0,07 0,09 0,11 0,13 0,15 0,17 0,19 0,21 Klassenobergrenze (mg/m3) 29

13 Gerade bei den hohen Werten > 0,12 mg/m 3 ist in der Lobau und am Hermannskogel ein Rückgang der Häufigkeit von 1995 bis 1999 zu beobachten. In einem weiteren Schritt wurde die Häufigkeit des Auftretens von Einstundenmittelwerten zwischen 7:00 und 18:00 Uhr über 200 ppb NOx untersucht. Einstundenmittelwerte wurden aus rechentechnischen Gründen herangezogen; bei Verwendung von Halbstundemittelwerten wären jedoch keine wesentlich anderen Ergebnisse zu erwarten ppb wurden gewählt, da alle sommerlichen Grenzwertüberschreitungen bei NOx-Konzentrationen zwischen 200 und 500 ppb auftraten. Abbildung 11 zeigt die entsprechenden Häufigkeiten für die Jahre , getrennt nach Winter und Sommer. Abbildung 11: Anzahl der MW1 > 200 ppb NOx von (für dieses Jahr liegen keine vollständigen Datensätze vor) Anzahl MW1>200 ppb NOx Hiezinger Kai Winter Hiezinger Kai Sommer Gaudenzdorf Winter Gaudenzdorf Sommer Währ. Gürtel Winter Währ. Gürtel Sommer * Deutlich ist zu sehen, dass jene NOx-Konzentrationen (über 200 ppb NOx), die eine der notwendigen Voraussetzungen für eine Grenzwertüberschreitung darstellen, häufig auftreten. Zentral für die Abschätzung der Wahrscheinlichkeit zukünftiger Grenzwertüberschreitungen ist jedoch die Frage, wie stark etwaige NOx-Emissionsreduktionen sein müssten, um in Zukunft Grenzwertübschreitungen vermeiden zu können (vorerst 9 Tendenziell steigt der Anteil der Werte > 200 ppb bei Verwendung von Halbstundenmittelwerten 10 Der Winter 2000 umfasst lediglich die Monate Jan. März, der Sommer April und Mai 30

14 unter der Annahme, dass die Ozonbelastung unverändert bleibt, siehe dazu auch Kapitel 7.2). Im folgenden wird eine entsprechende Abschätzung präsentiert, die jedoch lediglich halbquantitative Aussagen erlaubt und auf dem vorhandenen Datenkollektiv vom Hietzinger Kai aufbaut. In einem ersten Schritt wurden die Einstundenmittelwerte am Hietzinger Kai, die in den Sommermonaten zwischen 7:00 und 18:00 Uhr ermittelt wurden, in Wochenenddaten (Samstag und Sonntag) und Wochentagsdaten (Montag Freitag) sortiert. Abbildung 12 zeigt die entsprechenden durchschnittlichen Belastungen. Abbildung 12: Durchschnittliche NOx-Belastung am Wochenende bzw. unter der Woche, 7:00 18:00 Uhr, Sommermonate ppb NOx 200,0 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Mittelwert Wochentag Mittelwerte Wochenende Der durchschnittliche Unterschied der NOx-Konzentrationen zwischen Werktagen und dem Wochenende beträgt etwa 2. Der durchschnittliche DTV an Werktagen an der automatischen Straßenverkehrsmessstelle in der Hadikgasse, die für den Hietzinger Kai als repräsentativ angenommen werden kann, betrug in beide Richtungen knapp Kfz/24 Stunden, jener am Sonntag immerhin knapp Kfz/24 Stunden (BMwA, 1997 [15]). Dies kann so interpretiert werden, dass der Unterschied der NOx-Immissionen aller Voraussicht nach auf den am Wochenende überproportional stark verminderten Lkw-Verkehr zurückzuführen ist. Dann wurde der Zusammenhang zwischen der durchschnittlichen Konzentration am Wochenende bzw. unter der Woche während des betrachteten Zeitraums (jeweils die Tagesstunden der Sommer , als Surrogat für die Kfz-Emissionen) und 11 Aktuellere Werte liegen dem UBA im Moment nicht vor. 31

15 dem Anteil der MW1 über 200 ppb (als Surrogat für die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Bedingungen, die für eine Grenzwertüberschreitung notwendig sind) berechnet. Abbildung 13 zeigt den entsprechenden Zusammenhang. Jeder Punkt entspricht einem Datenkollektiv, das jeweils die NOx-Einstundenmittelwerte (7:00 18:00 Uhr) der Wochentage (Montag Freitag) bzw. des Wochenendes (Samstag und Sonntag) der Sommerhalbjahre enthält. Für jedes dieser Datenkollektive wurde die Anzahl der maximalen MW1 > 200 ppb dem jeweiligen Mittelwert gegenübergestellt. Abbildung 13: Korrelation zwischen der durchschnittlichen NOx-Belastung und Spitzenwerten > 200 ppb NOx (als MW1) y = 0,3253x - 22,37 R 2 = 0,9921 % der MW1 > 200 ppb Mittelwert der MW1 in ppb Um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von MW1 > 200 ppb auf ein Drittel zu senken (und somit ungefähr auf Wochenendniveau, womit Grenzwertüberschreitungen sehr unwahrscheinlich sind), dürften Emissionsreduktionen im Ausmaß von rund 40 % notwendig sein. Dafür spricht auch, dass, wie oben beschrieben, im untersuchten Zeitraum keine Grenzwertüberschreitungen am Wochenende auftraten. Allerdings ist dabei auch zu betrachten, dass zumindest an Sonntagen die maximalen NOx-Emissionen und damit auch die entsprechenden Konzentrationen am späten Nachmittag erreicht werden, und somit zu einem Zeitpunkt, wo das Auftreten von Ozonspitzen unwahrscheinlich ist. An Vormittagen liegen die NOx-Belastungen sonntags weit unter 50% der Konzentrationen, die jeweils unter der Woche auftreten. Ein weiterer Hinweis darauf, dass moderate NOx-Emissionsreduktionen nicht ausreichend zur Vermeidung von Grenzwertüberschreitungen sein dürften, ergibt sich daraus, dass die NO-Konzentration zum Zeitpunkt der Grenzwertüberschreitung in den allermeisten Fällen deutlich über 100 ppb lag, oft auch über 300 ppb, welches für eine rasche Oxidation im Falle des Vorhandenseins von zusätzlichem Ozon zur Verfügung gestanden wäre. 32

16 Diese Untersuchungen zeigen, dass NOx-Emissionsreduktionen im Ausmaß von 40 % und mehr nötig sind, um Grenzwertüberschreitungen sehr unwahrscheinlich zu machen. 7.2 Entwicklung der Ozonbelastung Wie bereits erwähnt, ist das Auftreten ungewöhnlich hoher Ozonkonzentrationen (mit Spitzenwerten um 100 ppb) entscheidend für NO 2 -Grenzwertverletzungen in den Sommermonaten. Hohe Ozonspitzen sind ihrerseits sehr selten und in komplexer Weise von den lokalen meteorologischen Verhältnissen im Raum Wien abhängig. Soweit die 15 Tage mit NO 2 -Grenzwertverletzungen eine statistische Aussage ermöglichen, zeigt ihre zeitliche Verteilung mit 4 Überschreitungen im ozonreichen Sommer 1995 und 2 im Frühsommer 2000 die Abhängigkeit von Ozonspitzenbelastungen. Wichtig für die Beurteilung der (zukünftigen) Wahrscheinlichkeit des Auftretens von NO 2 -Grenzwertüberschreitungen am Hietzinger Kai ist somit die Frage der Entwicklung der Ozonbelastung. Um etwaige Trends der Ozonbelastung ausfindig zu machen, wurden diverse statistische Größen (Maximalwert, 99-, 98- und 95-Perzentil sowie der Mittelwert der maximalen HMW des Tages) für die Jahre für die Wiener Stationen berechnet. Abbildung 14 zeigt diese Auswertung für den Stephansplatz, den Hermanskogel sowie über alle Wiener Messstellen gemittelt. Abbildung 14: Verlauf der Ozonbelastung µg/m 3 0,25 Stephansplatz 0,20 0,15 0,10 0,05 Max 99-Perzentil 0, * 98-Perzentil 95-Perzentil Mittelwert 33

17 µg/m 3 0,30 Hermannskogel 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 Max 99-Perzentil 0,00 98-Perzentil * 95-Perzentil Mittelwert µg/m 3 0,25 5 Messstellen gemittelt 0,20 0,15 0,10 0,05 Max 99-Perzentil 0,00 98-Perzentil * 95-Perzentil Mittelwert 12 Dabei ist zu beachten, dass für das Jahr 2000 nur die Werte von Januar Ende Mai berücksichtigt wurden 34

18 An den Messstelle ist kein eindeutiger Trend feststellbar. Generell wiesen die Jahre 1995 und 1998 hohe Spitzenbelastungen (Maximalwerte bzw. 99-Perzentile) auf, die Variabilität der Mittelwerte ist hingegen weit geringer. Um den Einfluss von zukünftigen Emissionsreduktionen auf die Ozonkonzentration abschätzen zu können, wurden Modellberechnungen mit Hilfe eines Photochemischen Transportmodells durchgeführt, dem POP-Modell (Baumann et al. 1997; [3] Schneider 1999; [14]). Allerdings ist die Aussagekraft dieser Berechnungen insofern limitiert, als das Modell eine relativ grobe räumliche Auflösung hat und somit kleinräumige Prozesse im Stadtgebiet nur ungenau abbildet. Nichtsdestotrotz lassen sich qualitative Aussagen treffen. In Abbildung 15 werden die Ergebnisse von zwei Modellläufen gezeigt, innerhalb derer die zeitliche Entwicklung der Ozonkonzentration über drei Tage während einer hochsommerlichen Schönwetterepisode für den Aufpunkt Währinger Gürtel simuliert wurde. In dem mit Ref_97 bezeichneten Fall wurden die (europaweiten) Emissionen des Jahres 1997 verwendet. Im zweiten Fall ( AT-50% ) wurden die Emissionen der wichtigsten Ozonvorläufersubstanzen NOx, NMVOC und CO in Österreich um 50 % reduziert, jene in den anderen Ländern Europas unverändert gelassen. Abbildung 15: Simulation des Verlaufs der Ozonkonzentration am Währinger Gürtel ppb Ozon :00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 In diesem zugegebenermaßen sehr extremen Fall führen die Emissionsreduktionen in Österreich zu keiner signifikanten Reduktion der Ozonbelastung; im Gegenteil, während der Nachtstunden steigt die Ozonbelastung sogar, da die Reduktion der NOx-Emissionen zu einem verminderten Ozonabbau führt. Dass jedoch umfangreiche Emissionsreduktionen in Österreich und den anderen europäischen Staaten sehr wohl zu einer substanziellen Reduktion der Ozonbela- 35 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 Ref_97 AT-50%

19 stung führen werden, ist Tabelle 7 zu entnehmen. In diesem Fall umfassten die Modellläufe eine ganze Sommerperiode. Durchgeführt wurden die Berechnungen für den Exelberg, der an der Wiener Stadtgrenze in der Nähe vom Hermannskogel liegt. Als Referenz dienten die Emissionen von 1990, für 2010 wurden Emissionsreduktionen in Österreich von 53 % (NOx) bzw. 60 % (NMVOC) angenommen, für Gesamteuropa von jeweils 45 % (eine genaue Beschreibung der Annahmen über die Emissionen findet sich in Schneider, 1999 [14]). Tabelle 7: Modellierte Abnahme der Ozonbelastung am Exelberg Anzahl der Tage mit einer Ozonbelastung >60 ppb >70 ppb >80 ppb >90 ppb 6 2 >100 ppb 3 0 >110 ppb 1 0 Mittelwert der Ozonkonzentration in ppb 59,3 55,8 Maximum der Ozonkonzentration in ppb 115,9 92,4 Minimum der Ozonkonzentration in ppb 19,8 21,6 Zu sehen ist, dass insbesondere für die Ozonspitzenbelastungen > 90 ppb eine deutliche Abnahme von 10 Tagen zu zwei Tagen vorausgesagt wird. Aus diesen Beispielen lässt sich in Kombination mit früheren, detaillierten Untersuchungen, die in Baumann et al [3] und Schneider, 1999 [14] dargestellt sind, folgendes Fazit ableiten: Für eine signifikante Reduktion der Ozonspitzenbelastung sind großräumige, substanzielle Reduktionen der Ozonvorläufersubstanzen NOx und NMVOC notwendig. 8 Einschätzung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens ähnlicher Episoden an anderen Orten Wiens Die Immissionsmessung erfolgt am Hietzinger Kai unmittelbar an der straßenseitigen Gebäudefront. Die Abschätzung jener Gebiete, für das die Messergebnisse am Hietzinger Kai repräsentativ sind, umfasst folgende beiden Fragestellungen: a) an welchen Straßen in Wien lässt die lokale NOx-Emission ein Belastungsniveau erwarten, bei dem NO 2 -Grenzwertüberschreitungen analog zum Hietzinger Kai auftreten; 36

20 b) bis zu welcher Distanz von der Straße sind NO 2 -Grenzwertüberschreitungen zu erwarten. a) Grundsätzlich ist anzunehmen, dass eine mit dem Hietzinger Kai vergleichbare NO 2 -Belastung und damit analoge NO 2 -Grenzwertüberschreitungen in Wien an Straßen auftreten (können), deren Verkehrsaufkommen und NOx-Emissionen größer oder gleich jenen am Hietzinger Kai sind. (Wesentlich ist darüber hinaus das Auftreten von Situationen, in denen es zum Einmischen ozonreicher Luft kommt; über dessen lokale Verteilung und Häufigkeit kann auf Basis des derzeit vorliegenden Datenmaterials keine Aussage getroffen werden.) Die NOx-Emission beträgt am Hietzinger Kai laut "Verkehrskennzahlen und Schadstoffemissionen für das Luftmessnetz" [12] 29,2 Gramm pro Tag und Meter (im folgenden: g/(d*m)), auf der Hadikgasse 28,3 g/(d*m). Bei der Beurteilung der Situation am Hietzinger Kai sind folgende Spezifika des Messstandortes zu berücksichtigen: der Hietzinger Kai ist eine nur in eine Richtung (stadteinwärts) befahrene und nur einseitig (im Süden) verbaute Straße; die Messstelle befindet sich an der Gebäudefront des Magistratischen Bezirksamtes XIII + XIV, welches an sich ein einzeln stehendes Gebäude ist; im weiteren Umkreis findet man kleine Grünflächen ebenso wie geschlossene Verbauung entlang der Straße; an der Nordseite des Hietzinger Kais befinden sich in Tieflage die U-Bahn und der Wienfluss; daran schließt sich nördlich in ca. 100 m Distanz die stadtauswärts befahrene und an der Nordseite verbaute Hadikgasse an; der Einfluss der Emissionen der Hadikgasse an der Messstelle Hietzinger Kai wird entsprechend dem Vergleich der Stationen Gaudenzdorf und Währinger Gürtel mit der Station Hietzinger Kai als relativ gering eingeschätzt. Ein Luftbild der Messstelle findet sich in Anhang IV. In Abbildung 16 sind jene Straßen in Wien rot, rosa bzw. violett markiert, deren mittlere NOx-Emission an Werktagen 28 g/(d*m) überschreitet. Die Messstellen des Wiener Luftgütemessnetzes sind als blaue Punkte gekennzeichnet. Die NOx-Emissionen dieser Straßen führen, soweit sie zumindest an einer Seite eine einigermaßen geschlossene Verbauung aufweisen, in ihrem unmittelbaren Nahbereich zu einer NOx-Belastung, die NO 2 -Grenzwertüberschreitungen analog zum Hietzinger Kai erwarten lässt. 37

21 Abbildung 16: Mittlere werktägliche NOx-Emissionen des hochrangigen Wiener Straßennetzes Hietzinger Kai Aus der von Fiby (2000) [13] durchgeführten Studie lässt sich zudem entnehmen, dass immerhin etwa 240 km des Wiener Straßennetzes höhere spezifische NOx- Emissionen (ausgedrückt in g/d*m) hat. b) Zur Beurteilung der Fragestellung, bis zu welcher Distanz von einer Straße mit einem bestimmten Verkehrsaufkommen NO 2 -Grenzwertüberschreitungen zu erwarten sind, werden die Messdaten der Stationen Gaudenzdorf und Währinger Gürtel herangezogen. Die Messstelle Gaudenzdorf ist ca. 150 m von der Rechten Wienzeile und ca. 50 m vom Gaudenzdorfer Gürtel entfernt, die Messstelle Währinger Gürtel ca. 130 m vom Gürtel entfernt; beide sind durch Gebäude von den genannten Straßen getrennt. An beiden Stationen weist die Stickstoffoxidbelastung ein deutlich anderes Bild auf als am Hietzinger Kai. Die NO-Konzentration geht nachts und nachmittags in der 38

22 Regel auf null zurück, die NO 2 -Konzentration erreicht die höchsten Werte zumeist parallel zu NO. An den beiden Stationen traten im Zeitraum von Jänner 1995 bis Juni 2000 keine NO 2 -Grenzwertüberschreitungen auf. Die maximalen Werte der NO 2 -Konzentration traten nicht gleichzeitig mit den Grenzwertüberschreitungen am Hietzinger Kai auf. Daraus kann folgendes geschlossen werden: die NOx-Belastung nimmt neben den genannten Straßen durch Verdünnung rasch ab; aufgrund der örtlich sehr spezifischen Ausbreitungsverhältnisse die u.a. von Bebauungsstruktur und Bepflanzung an der Straße und Ausrichtung der Straße relativ zur Windrichtung abhängen lassen sich allein anhand der Messdaten der drei genannten Messstellen keine allgemeingültigen Aussagen über das Ausmaß der Schadstoffverdünnung machen. Hierfür wäre der Einsatz spezifischer Ausbreitungsmodelle mit mikrometeorologischen Inputdaten erforderlich; NO wird in Gaudenzdorf und Währinger Gürtel am späten Vor- und frühen Nachmittag zumeist fast vollständig in NO 2 umgewandelt; Im Gegensatz zum Hietzinger Kai ist somit an den Messstellen Gaudenzdorf und am Währinger Gürtel die NOx-Konzentration bereits so niedrig, dass selbst bei Einmischen ozonreicher Luft keine NO 2 -Grenzwertüberschreitungen zu erwarten sind. Die charakteristischen Gegebenheiten, die am Hietzinger Kai zu Grenzwertverletzungen führen, sind somit auf einen räumlichen Bereich von weniger als 100 m Distanz von der Straße beschränkt. 39

23 9 Literatur 1. Baumann, R. (1995): Pannonisches Ozon-Projekt (POP), Teilprojekt Daten&Experimente. Dokumentation der im Sommer 1994 durchgeführten Messungen und deren Ergebnisse, UBA , Umweltbundesamt, Wien 2. Baumann, R. (1996): Pannonisches Ozon-Projekt (POP), Teilprojekt Daten&Experimente. Dokumentation der im Sommer 1995 durchgeführten Messungen und deren Ergebnisse, UBA , Umweltbundesamt, Wien 3. Baumann, R., et al. (1997): Pannonisches Ozon-Projekt (POP), Zusammenfassender. OEFZS-A 4136, Wien 4. Spangl, W. (1996): Ozon in Österreich in den Sommern 1993 und 1994, UBA , Wien 5. Spangl, W., (1998), Ozon in Österreich in den Sommern 1995 und 1996, UBA- BE-137, Wien 6. Schmittner, W. (1997), Spitzenbelastungen der Ozonkonzentration im Großraum Wien Analyse der meteorologischen Einflussfaktoren, Diplomarbeit, Wien 7. Piringer M., (1997), Zur Verwendbarkeit von Messorten in unterschiedlicher Höhenlage für Aussagen über die Temperatur- und Ozonschichtung am Beispiel Wien, aus: Wetter und Leben 1/97, Wien 8. Romberg, E., R. Bösinger, A. Lohmeyer, R. Ruhnke, E. Röth (1996): NO-NO 2 - Umwandlung für die Anwendung bei Immissionsprognosen für Kfz-Abgase. Gefahrenstoffe - Reinhaltung der Luft 56, 215/ UBA (2000): Jenkin ME and KC Clemitshaw (2000). Ozone and other secondary photochemical pollutants: chemical processes governing their formation in planetary boundary layer. Atmos. Environment 34 (2000) Atkinson R (2000): Atmospheric Chemistry of NOCs and NOx. Atmos. Environment 34 (2000) Fiby J., (2000): Verkehrskennzahlen und Schadstoff-Emissionen für das Luftmessnetz (im Auftrag des Magistrats der Stadt Wien, MA22 Umweltschutz), Wien 13. Schneider J. (1999): Exposure of the Austrian Population to PM10 in Report R-163. Umweltbundesamt Wien 14. Schneider J. (1999): Untersuchungen über die Auswirkungen von Emissionsreduktionsmaßnahmen auf die Ozonbelastung in Nordostösterreich. UBA-BE-160 Umweltbundesamt Wien 15. BMwA (1997): Automatische Straßenverkehrszählung BMwA, Wien 40

24 10 Abkürzungen, Glossar und Umrechnungsfaktoren HMW MW1 MW8 NMVOC NO NO 2 Halbstundenmittelwert Einstundenmittelwert Gleitender Achtstundenmittelwert (Non-Methane Volatile Organic Compounds): Nicht-Methan flüchtige organische Verbindungen Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid NOx Stickstoffoxide; Summe aus NO und NO 2 O 3 POP Sommermonate VOC Wintermonate Ozon Pannonisches Ozonprojekt Zeitraum von April September Flüchtige organische Verbindungen Zeiträume von Januar März sowie Oktober Dezember Einheiten mg/m 3 Milligramm pro Kubikmeter µg/m 3 Mikrogramm pro Kubikmeter ppb (Parts per billion) Teile pro Milliarde Teile 1 mg/m 3 = 1000 µg/m 3 Umrechnungsfaktoren zwischen Mischungsverhältnis, angegeben in ppb, und Konzentration in mg/m³ bei 1013 hpa und 293 K (Normbedingungen) NO 1 mg/m 3 = 801,86 ppb 1 ppb = 0, mg/m 3 NO 2 1 mg/m 3 = 522,93 ppb 1 ppb = 0, mg/m 3 O 3 1 mg/m 3 = 501,15 ppb 1 ppb =0, mg/m 3 41