Immissionsschutz 19. Jahrgang Dezember 2014

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1 4. 14 Lizenziert für Dr. Werner Scholz, Doreen Metzner, Helmut Scheu-Hachtel, Bernd Ramser. Immissionsschutz 19. Jahrgang Dezember Zeitschrift für Luftreinhaltung, Lärmschutz, Anlagensicherheit, Abfallverwertung und Energienutzung Immissionsschutz Luftreinhaltung Entwicklung der Luftqualität und der gebietsbezogenen Luftqualitätsüberwachung in Mecklenburg-Vorpommern Senkung der NO 2 -Konzentrationen durch Maßnahmen zur Verkehrsverstetigung an der Hohenheimer Straße in Stuttgart Welchen Einfluss hat eine Änderung des Dieselanteils der Pkw-Flotte auf die Stickstoffdioxidkonzentration in verkehrsbelasteten Gebieten? Bioaerosol- und Staub-Immissions-Messungen an einer Geflügelmastanlage: Messplanung Immissionsschutz Wirkungen von Elektromagnetischen Feldern und die Novellierung der 26. BImschV Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : Mit dieser Ausgabe erhalten Sie das Jahresinhaltsverzeichnis

2 LUFTREINHALTUNG NO 2 -Konzentrationen in Stuttgart Senkung der NO 2 -Konzentrationen durch Maßnahmen zur Verkehrsverstetigung an der Hohenheimer Straße in Stuttgart Auswirkungen einer geänderten Parkzeitenregelung und der Einführung von Tempo an einer Steigungsstrecke Dr. Werner Scholz, Doreen Metzner, Helmut Scheu-Hachtel, Bernd Ramser Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : Dr. Werner Scholz LUBW, Referat 33 Luftqualität, Karlsruhe Doreen Metzner LUBW, Referat 33 Luftqualität, Karlsruhe Helmut Scheu-Hachtel LUBW, Referat 31 Luftreinhaltung, Um welt technik, Karlsruhe Bernd Ramser LUBW, Referat 31 Luftreinhaltung, Um welt technik, Karlsruhe An vielen verkehrsnahen Messstationen treten Überschreitungen der Immissionsgrenzwerte für Stickstoffdioxid auf, die teilweise weit über den Grenzwerten liegen. Effektive Minderungsmaßnahmen stehen nur in sehr begrenzter Anzahl zur Verfügung; Umweltzonen und Lkw-Durchfahrtsverbote sind vielerorts bereits eingeführt, reichen aber zur Pro blemlösung oft nicht aus. Die Wirksamkeit von Geschwindigkeitsbegrenzungen oder einer Verstetigung des Verkehrsablaufs sind bislang schwer zu bewerten. Verschiedene Untersuchungen in Stuttgart zu dieser Thematik hatten ergeben, dass auf der Steigungsstrecke Hohenheimer Straße (B 27) eine Änderung der Parkzeitenregelung und die Einführung von Tempo zur Verkehrsver stetigung ein Potenzial zur Minderung der Verkehrsemissionen besitzen sollten. Die Stadt Stuttgart setzte diese Maßnahmen Ende 212 um, zusammen mit einer Optimierung der Grünen Welle. In diesem Beitrag werden die Veränderungen der Verkehrsparameter und der Luftschadstoffkonzentrationen an der Spotmessstelle Stuttgart Hohenheimer Straße vorgestellt. Die Maßnahmen an der Hohenheimer Straße haben sich in ihrer Wirkung als NO 2 -selektive Maßnahmen erwiesen, die insbesondere bei der NO 2 -Spitzenbelastung zu einer erheblichen Reduktion geführt haben. Abbildung 1: Hohenheimer Straße (B 27) in Stuttgart, Fahrspuren 1 (rechte Spur) und 2 (linke Spur) in Richtung Degerloch, mit Luftmessstation und im Hintergrund der Stadtbahnhaltestelle Bopser. Links am Bildrand die bergab in Richtung Innenstadt führende Fahrspur 3. [Quelle: LUBW] 1. Einleitung Aufgrund massiver Überschreitungen von Immissionsgrenzwerten an mehreren Messstationen hat die Landeshauptstadt Stuttgart bereits zum eine Umweltzone der Stufe 1 im gesamten Stadtgebiet eingeführt (Befahrung nur mit roter, gelber oder grüner Plakette). Zum wurde auf eine Umweltzone der Stufe 2 verschärft, seit gilt die Stufe 3 der Umweltzone (Befahrung nur noch mit grüner Plakette erlaubt). Hohe Immissionsbelastungen, insbesondere durch Stickstoffdioxid (NO 2 ), treten in Stuttgart nicht nur an der häufig zitierten Spotmessstation Am Neckartor (B 14), sondern auch an einer weiteren verkehrsnahen Messstelle auf, nämlich an der Spotmessstation Hohenheimer Straße (B 27). Abb. 1 zeigt die Hohenheimer Straße im Bereich der Messstation. Die Hohenheimer Straße/B 27 stellt eine Hauptausfallstraße in Richtung Süden dar. Über sie wird der Stuttgarter Talkessel verlassen und sie verbindet die Innenstadt mit der Autobahn A 8. In Höhe der Messstation verlaufen auf der Hohenheimer Straße zwei Fahrspuren stadtauswärts in Richtung Degerloch und eine Spur in Richtung Innenstadt; die beiden Fahrtrichtungen sind durch eine Straßenbahntrasse getrennt. Die Straßenbreite von Hausfront zu Hausfront beträgt etwa 31 m, die beidseitig geschlossene Wohnbebauung ist etwa 17 m hoch. Die durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke (DTV) auf den drei Fahrspuren liegt bei 3.8 Fahrzeugen mit einem Lkw-Anteil von 1,8 % (Stand 212 [1]); eine zulässige Höchstgeschwindigkeit von 5 km/h galt bis Ende 212. Charakteristisches Merkmal der Hohenheimer Straße ist ihre erhebliche Steigung, die sich über mehrere Kilometer erstreckt und im Bereich der Messstation 6,8 % beträgt. Bei der zum Vergleich herangezogenen B 14 stellt sich die Situation etwas anders dar: Im Bereich der Messstation Am Neckartor durchquert die B 14 als zentrale Achse die Innenstadt von Stuttgart in Richtung Südwest-Nordost, mit insgesamt 6 Fahrspuren, einem hohen DTV-Wert von 7.3 Fahrzeugen und einem Lkw- Anteil von 3, % (Stand 212 [1]). Die zulässige Höchstgeschwindigkeit wurde im März 21 von auf 5 km/h herabgesetzt, die Einhaltung wird mit zwei stationären Lasermessgeräten überwacht. Die Straße verläuft in diesem Abschnitt nahezu eben. Die an beiden Stationen gemessenen Immissionsbelastungen spiegeln bei Feinstaub PM 1 im Wesent lichen die unterschiedlichen Verkehrsbelastungen wider: Während an der Hohenheimer Straße der PM 1 -Jahresmittelwert in allen Jahren und der Tagesmittelwert in den Jahren 28 und 212 eingehalten wurden, weist die Station Am Neckartor jedes Jahr eine hohe Anzahl von Überschreitungen des Tagesmittelwerts und auch beim PM 1 -Jahresmittelwert drei Jahre mit Grenzwertüberschreitungen auf (Tab. 1). Bei der Luftschadstoffkomponente Stickstoffdioxid werden an beiden Stationen Belastungen gemessen, die sowohl beim Jahresmittelwert als auch beim Stundenwert in allen Jahren die seit 21 geltenden Grenzwerte weit überschreiten. Erstaunlicherweise liegen da bei an der Station Stuttgart Hohenheimer Straße trotz deutlich geringerer Verkehrsstärke die Messwerte für beide Kenngrößen sogar seit 29 bzw. 21 noch über den Werten der Station Stuttgart Am Neckartor. Immissionsschutz

3 LUFTREINHALTUNG NO 2 -Konzentrationen in Stuttgart Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : Kenngröße GW Messstation NO 2 JMW (in µg/m 3 ) NO 2 h > 2 µg/m 3 18 PM 1 JMW (in µg/m 3 ) PM 1 Tage > 5 µg/m 3 35 Tabelle 1: Jahresmittelwerte (JMW) für NO 2 und PM 1 sowie Anzahl der Stunden > 2 µg/m 3 NO 2 bzw. Anzahl der Tage mit einem PM 1 - Tagesmittelwert über 5 µg/m 3 von 28 bis 212 an den Stationen Stuttgart Hohenheimer Straße und Stuttgart Am Neckartor (GW = Grenzwert). [Quelle: LUBW] 164 Immissionsschutz 4 14 Hohenheimer Str Am Neckartor Hohenheimer Str Am Neckartor Hohenheimer Str Am Neckartor Hohenheimer Str Am Neckartor Ursachen für diese hohen Belastungen sind zum einen die Emissionen des Kfz-Verkehrs, zum anderen die vergleichsweise starke Steigung an der Hohenheimer Straße. Eine Steigung von 6 % bewirkt gemäß dem Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs (HBEFA) [2] etwa eine Verdopplung der NO x -Emissionen im Vergleich zu einer ebenen Strecke, da die erforderliche höhere Motorlast zu entsprechend höheren Emissionen führt. Für die hohen NO x - und NO 2 -Emissionen des Straßenverkehrs sind in erster Linie die Dieselfahrzeuge verantwortlich. Insbesondere die Diesel-Pkw weisen a) seit Jahren einen zunehmenden Anteil bei den Pkw-Zulassungen auf, können b) höhere NO x -Grenzwerte im Vergleich zu Benzin-Fahrzeugen in Anspruch nehmen, lassen c) innerorts nur eine sehr geringe Abnahme der NO x -Realemissionen von Euro bis Euro 5 erkennen [2], und zeigen d) eine starke Zunahme des NO 2 -Anteils am NO x (NO 2 -Direktemission) seit etwa dem Jahr 2 bzw. der Stufe Euro 3 [2 4]. So ist nach HBEFA [2] der Anteil der NO 2 -Direktemissionen innerorts bei Diesel-Pkw Euro 3 im Mittel auf 35 %, bei Diesel-Pkw Euro 4 sogar auf 47 % der NO x -Emissionen angestiegen, während bei Euro und Euro 1 dieser Anteil noch bei 8 % gelegen hatte. Inwieweit für die an der Hohenheimer Straße gemessenen hohen NO 2 -Belastungsspitzen noch weitere Ursachen wie etwa starke Geschwindigkeitsschwankungen mit Beschleunigungsvorgängen bei hoher Last verantwortlich sind, blieb zunächst eine Vermutung. Für eine nähere Analyse der Verkehrssituation und der Schadstoffemissionen der Kfz im Realverkehr wurde im Auftrag der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) ein Projekt realisiert, bei dem der TÜV Nord mobile Abgasmessungen mit PEMS-Messtechnik (Portable Emission Measurement System) auf verschiedenen Hauptverkehrsstraßen in Stuttgart, unter anderem auch an der Hohenheimer Straße, durchführte [5, 6]. Die Auswertungen im Rahmen dieses Projekts [7] sowie eine zusammenfassende Auswertung der Befahrungsdaten aus Stuttgart und von weiteren in Baden- Württemberg durchgeführten Messfahrten zur Frage der Eignung von Tempo 3 als emissionsmindernde Maßnahme [8, 9] ergaben unter anderem folgende Erkenntnisse: Durch Tempo 3 oder Tempo ist eine Emissionsminderung auf ebenen Hauptverkehrsstraßen mit hohem Konstantfahrtanteil nicht zu erwarten. Eine Verstetigung des Verkehrsablaufs, also eine Reduktion von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen, besitzt ein hohes Potenzial für eine deutliche Senkung der NO x -Emissionen. Auf einer Steigungsstrecke wie der Hohenheimer Straße könnte die Einführung einer Geschwindigkeitsbeschränkung auf km/h bei den vorliegenden Bedingungen zu einer Minderung der NO x - Emissionen führen. Die bisherige Parkzeitenregelung auf der Hohenheimer Straße mit der Möglichkeit, in den Abendstunden ab 19: Uhr auf der rechten Spur zu parken, stellt eine Störung des Verkehrsablaufs in der abendlichen Spitzenzeit dar. Die Blockierung der rech ten Spur durch parkende Fahrzeuge zwingt den fließenden Verkehr zum Spurwechsel mit entsprechenden Brems- und Beschleunigungsmanövern. Damit ergaben sich aus diesen Projekten zwei Ansätze für Maßnahmen, um eine Verbesserung der Immissionssituation in der Hohenheimer Straße zu er reichen. Die Stadt Stuttgart und das Regierungspräsidium Stuttgart hatten auf der Suche nach weiteren Minderungsmöglichkeiten über die Maßnahmen des Luftreinhalteplans hinaus in einem Gutachten die Auswirkungen bei Einführung eines generellen Tempolimits auf den Stuttgarter Hauptverkehrsstraßen untersuchen lassen [1]. Aufgrund von in dem Gutachten prognostizierten Verkehrsverlagerungen und einer mangelnden schadstoffsenkenden Wirkung wurde diese Maßnahme nicht umgesetzt. Dagegen wurde von der Stadt Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Regierungspräsidium Stuttgart aufgrund der oben dargestellten Untersuchungsergebnisse die Einführung von Tempo für die stadtauswärtige Fahrtrichtung der Hohenheimer Straße als zeitlich befristete Maßnahme beschlossen, ebenfalls sollte eine Änderung der Parkregelung erfolgen. Im Folgenden wird über die Umsetzung dieser beiden Maßnahmen und ihre Auswirkung auf die Verkehrssituation und die Immissionskonzentrationen berichtet. 2. Methodik der Immissions- und Verkehrsmessungen Im Rahmen des sogenannten Spotmessprogramms, das der Erfassung verkehrsbedingter Schwerpunkte der Immissionsbelastung dient, betreibt die LUBW seit 24 an der Hohenheimer Straße eine Spotmessstation. Diese steht neben den beiden aufwärts in Richtung Degerloch führenden Fahrspuren auf dem Bürgersteig (vgl. Abb. 1). Stickstoffoxide (NO, NO 2 ) werden an dieser Station mit dem Stickoxidanalysator Horiba APNA 37 kontinuierlich erfasst und als Halbstundenwerte ausgegeben. Partikel PM 1 werden nach dem gravimetrischen Referenzverfahren mit einem Leckel Filterwechsler SEQ 47/5 als Tagesmittelwerte bestimmt. Anfang 21 hat die LUBW an der Hohenheimer Straße zusätzlich eine kontinuierliche Verkehrszählstelle eingerichtet, um die Messwerte der Luftmessstation genauer interpretieren zu können. Mit Verkehrszählgeräten der Firma CAT vom Typ Traffic-EasyCOUNT werden dort Verkehrsstärke und Fahrgeschwindigkeiten spurscharf erfasst. Die Geräte basieren auf dem Radarprinzip und ermöglichen eine Klassierung der Fahrzeuge in fünf Größenklassen. Die Detektoren für die aufwärts führenden Fahrspuren 1 (rechte Spur) und

4 Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : (linke Spur) sind über der Fahrbahn installiert und befinden sich etwa 7 m in Fahrtrichtung hinter der Luftmessstation. Die bergab führende Fahrspur 3 wird von einem Seitenradargerät erfasst. Aufgrund der größeren Entfernung zur Messstation und der niedrigen Fahrzeugemissionen bei Bergabfahrt wird diese Fahrspur in der vorliegenden Auswertung nicht berücksichtigt. An der Spotmessstation Am Neckartor betreibt die LUBW seit Juni 27 eine Verkehrszählstelle, ebenfalls mit spurscharfer Erfassung der 6 Fahrspuren. Details und Auswertungen zu den Verkehrszählstellen finden sich in [1]. Die Verkehrszählgeräte sind nicht geeicht, es gelten daher Einschränkungen bezüglich der Genauigkeit der Geschwindigkeitsdaten. Als maximaler Fehler wird vom Hersteller für den Geschwindigkeitsbereich unter 1 km/h eine Abweichung von + 3 km/h bis + 5 km/h angegeben. 3. Maßnahmen zur Verkehrsverstetigung Anfang September 212 bereits vor Einführung von Tempo wurde in der Hohenheimer Straße die Parkzeitenregelung geändert. Das bis dahin gültige Parkverbot (eingeschränktes Halteverbot) von 8:3 Uhr bis 16: Uhr wurde auf den Zeitraum von 1: Uhr bis 15: Uhr eingeschränkt (Abbildung 2). Dafür wurde das absolute Halteverbot in den Morgenstunden (zwischen 8:3 Uhr und 1: Uhr im Folgenden als Zeitbereich 1 bezeichnet) und am Spätnachmittag zwischen 15: Uhr und 16: Uhr Zeitbereich 2) sowie in den Abendstunden (zwischen 19: Uhr und 21: Uhr Zeitbereich 3) erweitert. Die Änderung im Zeitbereich 3 stellte die gravierendste Veränderung dar, da nach alter Regelung bereits ab 19: Uhr und damit noch im auslaufenden Feierabendverkehr auf der rechten Spur gehalten und geparkt werden durfte, nach der neuen Regelung erst ab 21: Uhr und damit nach der abendlichen Spitzenzeit. Die Maßnahme soll zu einer Verstetigung des Verkehrsflusses beitragen, da der erzwungene Spurwechsel auf den linken Fahrstreifen aufgrund parkender Fahrzeuge im Berufsverkehr entfällt. Die Einführung von Tempo in der Hohenheimer Straße wurde am umgesetzt. Auf den beiden aufwärts führenden Fahrspuren in Richtung Degerloch wurde die zulässige Fahrgeschwindigkeit von 5 km/h auf km/h begrenzt. In der Gegenrichtung wurde die bestehende Höchstgeschwindigkeit von 5 km/h beibehalten, da aufgrund des Gefälles keine signifikante emissionsreduzierende Wirkung durch ein Tempolimit zu erwarten ist. Alte Regelung Neue Regelung :3 1: 1:3 2: 2:3 3: 3:3 4: 4:3 5: 5:3 6: 6:3 7: 7:3 8: 8:3 9: 9:3 1: 1:3 11: 11:3 12: 12:3 13: 13:3 14: 14:3 15: 15:3 16: 16:3 17: 17:3 18: 18:3 19: 19:3 2: 2:3 21: 21:3 22: 22:3 23: 23:3 : absolutes Halteverbot eingeschränktes Halteverbot keine Einschränkung Im Zuge der Einführung der Geschwindigkeitsbegren zung wurde auch die Koordinierung der Lichtsignalanlagen angepasst. Die Optimierung der Grünen Welle auf Tempo erfolgte durch das Büro SSP Consult Beratende Ingenieure GmbH, Stuttgart. Durch die Geschwindigkeitsreduzierung erhöhte sich rechnerisch die Fahrzeit auf der ca. 1,1 km langen Strecke um etwa 2 s [11]. Zielvorgabe der Koordinierungsplanung war, die Progressionsgeschwindigkeit von km/h auf der Steigungsstrecke sehr restriktiv einzuhalten. Dies bedeutete, das Vorgrün der einzelnen Signalquerschnitte einerseits auf ein Mindestmaß zu beschränken. Das Vorgrün als die Zeitspanne zwischen Grünbeginn der Hauptrichtung und dem Eintreffen der Pulkspitze der Hauptrichtung dient aber andererseits der Abfertigung der aus Nebenrichtungen in den Streckenabschnitt eingefahrenen Fahrzeuge. Da diese Verkehrsmenge schwankend und nicht genau quantifizierbar ist, wird dieses Vorgrün oft relativ groß gewählt, um ein Auflaufen des Hauptpulks zu verhindern. Dies führt jedoch zu dem Nebeneffekt, dass bei geringen Belastungen die Fahrzeuge an der Spitze des Hauptpulks im Streckenzug eine erheblich höhere Geschwindigkeit realisieren können. Diese Möglichkeit wurde bei der Neuplanung der Grünen Welle durch einen Balanceakt zwischen notwendigem Vorgrün und Restriktion der möglichen Geschwindigkeit der Pulkspitze erheblich eingeschränkt. Die Hohenheimer Straße verfügt durch die in Mittellage verkehrende Stadtbahn nur an einigen Knotenpunkten über Abhängigkeiten zwischen den beiden Koordinierungsrichtungen. An den richtungsgetrennten, untergeordneten Signal anlagen wurde der Grünbeginn so festgelegt, dass die Progressionsgeschwindigkeit durchgängig diszipliniert wurde. Als besondere Anforderung in diesem Streckenabschnitt ist die Bevorrechtigung der Stadtbahn zu nennen. Eingriffe des Bahnverkehrs auf diesem Abschnitt verkehren 4 Linien verändern Signal abläufe der Knotenpunkte erheblich [12]. Abbildung 2: Parkzeitenregelung (Halteverbot/Parkverbot) vor und nach der Änderung Anfang September 212 in Stuttgart in der Hohenheimer Straße Richtung Degerloch. [Quelle: LUBW] Immissionsschutz

5 LUFTREINHALTUNG NO 2 -Konzentrationen in Stuttgart Geschwindigkeit [km/h] Jan Mrz Mai Spur 2 linke Spur Spur 1 rechte Spur Jul Sep Nov Abbildung 3: Verlauf der mittleren täglichen Fahrgeschwindigkeiten auf den beiden Spuren Richtung Degerloch an der Verkehrszählstelle Stuttgart Hohenheimer Straße; Einführung von Tempo am [Quelle: LUBW] Jan Mrz Mai Jul Neue Parkzeitenregelung Tempo -Einführung Sep Nov Sanierung der Haltestelle Bopser und ebenso zwischen 15: Uhr und 16: Uhr (Zeitbereich 2) führte weder bei den Fahrgeschwindigkeiten noch bei den Verkehrsstärken zu erkennbaren Veränderungen. Dagegen zeigten sich nach der Einführung des absoluten Halteverbots zwischen 19: Uhr und 21: Uhr (Zeitbereich 3) deutliche Veränderungen. Auf der rechten Spur, die vorher häufig durch parkende Fahrzeuge blockiert war, nahmen Verkehrsstärke und Fahrgeschwindigkeit zu (Daten dazu in [1]). Insgesamt gesehen bewirkt die Einführung des abendlichen absoluten Halteverbots eine Verlagerung des Verkehrs auf die rechte Fahrspur. Dadurch, dass beide Fahrspuren zur Verfügung stehen, kommt es zu einer Verflüssigung des Verkehrs. Dieser Effekt hält sogar über die Geltungsdauer des Halteverbots hinaus an. Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : Geschwindigkeit [km/h] a) Geschwindigkeit [km/h] b) Immissionsschutz 4 14 Die Einhaltung der zulässigen Geschwindigkeit wird auf der Hohenheimer Straße von Zeit zu Zeit mit mobilen Blitzgeräten kontrolliert. 4. Auswirkung der verkehrlichen Maßnahmen auf die Verkehrsdaten Auswirkungen der Änderung der Parkzeitenregelung Die Umstellung des Parkverbots auf das absolute Halteverbot zwischen 8:3 Uhr und 1: Uhr (Zeitbereich 1) 3 Mo Di Mi Do Fr Sa So Spur 2; linke Spur Spur 1; rechte Spur 3 Mo Di Mi Do Fr Sa So Spur 2; linke Spur Spur 1; rechte Spur Abbildung 4 a + b: Mittlere Fahrgeschwindigkeiten im Wochenverlauf auf den beiden Spuren Richtung Degerloch an der Verkehrszählstelle Stuttgart Hohenheimer Straße (Datenbasis: Halbstundenwerte). [Quelle: LUBW] a) Mittelungszeitraum vor Umsetzung der Maßnahmen b) Mittelungszeitraum nach Umsetzung der Maßnahmen Auswirkungen von Tempo und der geänderten Parkzeitenregelung Im Folgenden werden die Auswirkungen der beiden Maßnahmen in Kombination untersucht, da die vorliegenden Daten für eine getrennte Analyse der jeweiligen Effekte nicht ausreichen. Die mittleren täglichen Fahrgeschwindigkeiten an der Verkehrszählstelle Stuttgart Hohenheimer Straße zeigten vor Einführung von Tempo einen deutlich stärkeren Schwankungsbereich als nach der Einführung. In Abb. 3 ist dies für den Zeitraum Januar 212 bis Dezember 213 dargestellt. Im Zeitraum August bis Oktober 212 waren Sanierungsarbeiten an der Stadtbahnhaltestelle Bopser an den Werktagen Montag bis Donnerstag die Ursache für vorübergehend niedrigere Fahrgeschwindigkeiten. Nach der Einführung von Tempo zeigen die Tagesmittelwerte der Fahrgeschwindigkeit für die beiden Fahrspuren Richtung Degerloch dauerhaft eine deutlich geringere Schwankungsbreite. Auch im mittleren Wochengang ist durch die verkehrlichen Maßnahmen ein deutlicher Rückgang der Geschwindigkeitsschwankungen zu erkennen. In Abb. 4 ist dies jeweils für das erste Halbjahr der Jahre 212 bzw. 213 dargestellt. Sehr deutlich zeigt sich im Jahr 212 (Abb. 4 a, vor Beginn der Maßnahmen) an allen Tagen außer Sonntag ein starker Einbruch der Geschwindigkeit in den Abendstunden, verursacht durch parkende Fahrzeuge auf Spur 1 ab 19: Uhr und dadurch bedingte Störungen des Verkehrsablaufs. Nach Umsetzung der Maßnahmen zeigt sich im Jahr 213 (Abb. 4 b) ein sehr viel gleichmäßigerer Tages- und Wochenverlauf. Es fällt auf, dass der abendliche Einbruch der Geschwindigkeiten hier nicht mehr auftritt, ein Hinweis darauf, dass die Störung des Verkehrsablaufs in den Abendstunden nun behoben ist. Für die dargestellten Zeiträume ergeben sich die folgenden mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten (mit den in Abschnitt 2 genannten Einschränkungen hinsichtlich der absoluten Genauigkeit der Messdaten): Im ersten Halbjahr 212 auf Spur 1 43,7 km/h, auf Spur 2 52,2 km/h; im ersten Halbjahr 213 auf Spur 1 44,2 km/h, auf Spur 2 52,1 km/h. Ein signifikanter Rückgang bei den mittleren Fahrgeschwindigkeiten durch die Einführung von Tempo lässt sich aus diesen Daten nicht erkennen. In Abb. 5 sind die Verteilungen der Geschwindigkeiten der Einzelfahrzeuge auf verschiedene Geschwin-

6 Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : digkeitsintervalle für den Zeitraum Januar 212 bis Dezember 213 dargestellt. Es zeigt sich deutlich, dass mit Einführung von Tempo im Dezember 212 auf beiden Fahrspuren der Anteil der Fahrzeuge mit niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten (rechte Spur < 35 km/h bzw. linke Spur < km/h) abgenommen hat. Dies ist ein Hinweis auf einen Rückgang von Stausituationen. Gleichzeitig ist auch der Anteil hoher Geschwindigkeiten (rechte Spur > 5 km/h, linke Spur > 55 km/h) stark zurückgegangen. Dagegen haben die Anteile im mittleren Geschwindigkeitsbereich erheblich zugenommen. In Tab. 2 sind diese Veränderungen für vergleichbare Zeiträume von Januar bis Juni 212 bzw. 213 anteilsmäßig in drei Geschwindigkeitsklassen quantifiziert. Auf der rechten Fahrspur hat insbesondere der Anteil der Fahrzeuge mit Geschwindigkeiten zwischen 35 und 45 km/h von 22 % auf 52 % zugenommen, auf der linken Fahrspur nahm vor allem die Häufigkeit im Geschwindigkeitsbereich bis 5 km/h von 18 % auf 42 % zu. Die Abnahme der Fahrzeuganteile im Bereich der niedrigen und hohen Geschwindigkeiten sowie die Zunahme der Fahrzeuganteile im mittleren Geschwindigkeitsbereich wie auch der in Abbildung 4 dargestellte Rückgang der Geschwindigkeitsschwankungen im Wochenverlauf sind Hinweise auf eine Verstetigung des Verkehrsablaufs in der Hohenheimer Straße. [%] a) [%] b) Jan Jan Mrz Mrz Mai Mai Abbildung 5 a + b: Monatliche Verteilung der von den Fahrzeugen gefahrenen Geschwindigkeiten in Richtung Degerloch an der Verkehrszählstelle Stuttgart Hohenheimer Straße für den Zeitraum Januar 212 bis Dezember 213; Anteile in %. Einführung von Tempo am [Quelle: LUBW] a) rechte Spur (Spur 1) / b) linke Spur (Spur 2) Fundamentaldiagramme Zur genaueren Analyse der Verkehrssituation werden in Abb. 6 die Halbstundenwerte der Verkehrszählstelle und der Spotmessstelle in der Hohenheimer Straße spurweise in sogenannten Fundamentaldiagrammen dargestellt, aus denen sich der Zusammenhang zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Verkehrsstärke ergibt. Für diese Auswertungen werden die Verkehrszähldaten kombiniert mit den gleichzeitig gemessenen NO 2 -Werten. Damit erhält man für jede Fahrspur und jedes betrachtete Jahr eine charakteristische Punkteverteilung, wobei jeder Punkt einem Halbstundenwert entspricht mit einem Grauwert, der die gemessene NO 2 -Konzentration wiedergibt. Verglichen werden die Jahre 211 und 213, also jeweils ein komplettes Jahr vor bzw. nach Einführung der Maßnahmen. Für die beiden Fahrspuren in Richtung Degerloch ist eine Abnahme der Fahrgeschwindigkeit mit zunehmender Verkehrsstärke erkennbar. Es werden Verkehrsstärken bis zu etwa Fahrzeugen pro halbe Stunde, auf der linken Spur auch etwas darüber, erreicht. Auf der linken Fahrspur wird insgesamt schneller gefahren. Die höchsten Fahrzeuggeschwindigkeiten treten bei geringer Verkehrsstärke in den Nachtstunden auf, während die höchsten Verkehrsstärken dem Berufsverkehr zuzuordnen sind, wie eine Auswertung nach Tageszeiten zeigt [1]. Die Fundamentaldiagramme vor und nach Einführung der Maßnahmen unterscheiden sich signifikant hinsichtlich der Spannweite der auftretenden Fahrzeuggeschwindigkeiten, mit einer sehr breiten Verteilung der Geschwindigkeiten gerade bei niedrigen und mittleren Verkehrsstärken in 211 und einer erheblich schmaleren Geschwindigkeitsverteilung in 213. Im Vergleich von 211 auf 213 ist ein deutlicher Rückgang sowohl bei den gefahrenen Höchstgeschwindigkeiten (Spur 1: Geschwindigkeiten v > 5 km/h; Spur 2: v > km/h) als auch bei den niedrigen Geschwindigkeiten (Spur 1: v < 3 km/h; Spur 2: v < km/h) festzustellen. Dieser Befund deckt sich mit den in Abb. 5 und Tab. 2 dargestellten Ergebnissen. Aus Abb. 6 lässt sich also entnehmen, dass die gefahrenen Höchstgeschwindigkeiten in Richtung Degerloch durch die Maßnahmen zurückgegangen sind. Da gleichzeitig auch die niedrigen Geschwindigkeiten abgenommen haben, ergibt sich bei der durchschnittlichen Geschwindigkeit nahezu keine Änderung. Fahrtrichtung Degerloch Rechte Spur Januar bis Juni 212 Januar bis Juni 213 < 35 km/h km/h > 45 km/h Fahrtrichtung Degerloch Linke Spur Jul 212 Jul 212 Sep Sep Nov Nov Januar bis Juni 212 Spur 1 Jan Spur 2 Jan Mrz Mrz Januar bis Juni 213 < km/h km/h > 5 km/h Mai Mai Jul 213 Jul 213 Sep Sep Nov Nov [km/h] > <3 [km/h] > <3 Tabelle 2: Prozentuale Verteilung der Fahrzeuge auf drei Geschwindigkeitsklassen für die beiden Spuren in Richtung Degerloch an der Verkehrszählstelle Stuttgart Hohenheimer Straße für Zeiträume vor und nach Einführung von Tempo (jeweils ). [Quelle: LUBW] Immissionsschutz

7 LUFTREINHALTUNG NO 2 -Konzentrationen in Stuttgart Spur 1 (rechte Spur) 213 Spur 1 (rechte Spur) 7 Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h] Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h] NO X µg/m Abbildung 6: Fundamentaldiagramme der Fahrspuren 1 und 2 der Hohenheimer Straße in Fahrtrichtung Degerloch in den Jahren 211 und 213 (vor bzw. nach Umsetzung der Maßnahmen). Jeder Punkt entspricht einem Halbstundenwert von Verkehrsstärke und Geschwindigkeit, die dargestellte Graustufe gibt die gleichzeitig gemessene NO 2 -Konzentration wieder. [Quelle: LUBW] Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h] Verkehrsstärke [Fahrzeuge/3 min] Verkehrsstärke [Fahrzeuge/3 min] Spur 2 (linke Spur) Spur 2 (linke Spur) Verkehrsstärke [Fahrzeuge/3 min] Verkehrsstärke [Fahrzeuge/3 min] Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h] Eindeutig lässt sich in jedem Fall auch aus den Fundamentaldiagrammen der Effekt einer Verstetigung und ein Rückgang der Störungen im Verkehrsablauf infolge der Maßnahmen ablesen. Deutliche Veränderungen von 211 auf 213 sind auch bei den NO 2 -Konzentrationen erkennbar. Generell zeigt sich, dass hohe NO 2 -Konzentrationen nur bei hohen Verkehrsstärken auftreten können, während bei geringen Verkehrsstärken niedrige NO 2 -Werte gemessen werden. Die Anzahl von NO 2 -Halbstundenwerten > 2 g/m 3, die überwiegend erst bei Verkehrsstärken oberhalb von 2 Fahrzeugen/3 min auftreten, ist Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : Abbildung 7: Mittlere Tagesgänge der NO 2 - und NO- Konzentration an den Stationen Stuttgart Hohenheimer Straße und Stuttgart Am Neckartor jeweils für den Zeitraum für die Jahre 21 bis 212 (Umsetzung der Maßnahmen im September und Dezember 212) sowie für das Jahr 213 (nach Umsetzung der Maßnahmen). [Quelle: LUBW] 168 Immissionsschutz 4 14 NO 2 [µg/m 3 ] NO [µg/m 3 ] :3 :3 3:3 3:3 Stuttgart Hohenheimer Straße NO (Parkzeitenregelung + Tempo ) 6:3 9:3 12:3 15:3 18:3 Stuttgart Hohenheimer Straße NO (Parkzeitenregelung + Tempo ) 6:3 9:3 12:3 15:3 18:3 21:3 21: :3 :3 Stuttgart Am Neckartor NO :3 6:3 9:3 12:3 15:3 18:3 21:3 Stuttgart Am Neckartor NO :3 6:3 9:3 12:3 15:3 18:3 21:3

8 von 211 auf 213 sehr stark zurückgegangen. Dieser Effekt ist offenbar eng verknüpft mit der Verstetigung des Verkehrsablaufs und dem Rückgang der Störungen Stuttgart Hohenheimer Straße NO Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : Auswirkung der verkehrlichen Maßnahmen auf die Immissionskonzentrationen Die Auswirkung der geänderten Parkzeitenregelung und der Einführung von Tempo auf die NO 2 -Konzentrationen zeigt sich deutlich im Vergleich der mittleren Tagesgänge für die Jahre 21 bis 213 an den Stationen Stuttgart Hohenheimer Straße und Stuttgart Am Neckartor (Abb. 7). Nach Einführung der neuen Parkzeitenregelung und Umsetzung von Tempo Ende 212 ergibt sich im Jahr 213 ein erheblich niedrigerer mittlerer Tagesgang der NO 2 -Konzentration an der Hohenheimer Straße, während am Neckartor keine derartige Abnahme auftritt. Bei den NO-Konzentrationen ist an beiden Stationen keine Abnahme, sondern tendenziell eher eine geringe Zunahme festzustellen. Der Rückgang der NO 2 -Konzentration an der Hohenheimer Straße bleibt auch im Jahr 214 erhalten. In Abb. 8 sind die mittleren Tagesgänge der NO 2 -Konzentration jeweils für das 1. Quartal der Jahre 21 bis 212 (vor Umsetzung der Maßnahmen) und die Jahre 213 und 214 (nach Umsetzung der Maßnahmen) dargestellt. Der NO 2 -Verlauf liegt auch 214 im Rahmen der meteorologisch bedingten Schwankungsbreite auf einem deutlich niedrigeren Niveau als in den Jahren 21 bis 212. Für eine detaillierte Analyse der NO 2 -Immissionsentwicklung vor und nach Einführung der Maßnahmen wird im Folgenden die monatliche Entwicklung des 5-Perzentils (= Median) bzw. der monatlich gleitenden Medianwerte über 12 Monate betrachtet. Durch den gleitenden Medianwert wird der jahreszeitliche Witterungseinfluss geglättet, während die Monatswerte erhebliche Schwankungen aufweisen. Der hier verwendete Medianwert hat gegenüber dem arithme tischen Mittelwert den Vorteil, dass er von Extremwerten weniger stark beeinflusst wird. Es werden die Verläufe an den Stationen Stuttgart Hohenheimer Straße und Stuttgart Am Neckartor miteinander verglichen (Abb. 9). Die monatlichen NO 2 -Werte in der Hohenheimer Straße liegen von März 21 bis Juni 212 fast immer über den Werten der Station Am Neckartor. Seit August 212 haben sich die Verhältnisse umgekehrt, so dass die monatlichen Kenngrößen nun deutlich unter denen der Station Am Neckartor liegen. Für den monatlich gleitenden Medianwert über 12 Monate lässt sich für beide Stationen bis August 212 ein leicht abnehmender Trend erkennen. Die Einführung der neuen Parkregelung im September 212 hat einen deutlich stärkeren Rückgang der NO 2 -Belastung in der Hohenheimer Straße zur Folge, während Stuttgart Am Neckartor einen leichten Anstieg der NO 2 -Konzentration zeigt. Ein nochmals verstärkter Rückgang der NO 2 -Belastung in der Hohenheimer Straße ist seit Januar 213 zu erkennen, d. h. nach Einführung der Geschwindigkeitsbegrenzung auf km/h. Während für August 212 ein gleitender 12-Monatsmittelwert des Medians von 89 g/m 3 gemessen wurde, betrug der Wert im Juli 213 nur 78 g/m 3. Das bedeutet einen Rückgang der NO 2 -Konzentration um ca. 13 %. NO 2 [µg/m 3 ] :3 3:3 6:3 9:3 Abbildung 8: Mittlere Tagesgänge der NO 2 -Konzentration an der Station Stuttgart Hohenheimer Straße jeweils für den Zeitraum für die Jahre 21 bis 212 (vor Umsetzung der Maßnahmen) und die Jahre 213 und 214 (nach Umsetzung der Maßnahmen). [Quelle: LUBW] NO 2 [µg/m 3 ] Abbildung 9: Stickstoffdioxid (NO 2 ): Entwicklung der monatlichen Medianwerte (5-Perzentile) sowie der gleitenden Medianwerte über 12 Monate (auf Basis der 1 h-mittelwerte) an den Spotmessstationen Stuttgart Hohenheimer Straße (S-HHS) und Stuttgart Am Neckartor (S-NTR) von Januar 21 bis Dezember 213 sowie der monatlich über das Kalenderjahr kumulierten Überschreitungsanzahl von NO 2 an der Station Hohenheimer Straße. [Quelle: LUBW] NO 2 [µg/m 3 ] Abbildung 1: Stickstoffdioxid (NO 2 ): Entwicklung der monatlichen 98-Perzentile sowie der gleitenden 98-Perzentilwerte über 12 Monate (auf Basis der 1 h-mittelwerte) an den Spotmessstationen Stuttgart Hohenheimer Straße (S-HHS) und Stuttgart Am Neckartor (S-NTR) von Januar 21 bis Dezember 213. [Quelle: LUBW] 12:3 15: (Parkzeitenregelung + Tempo ) 214 Stuttgart Hohenheimer Straße und Am Neckartor NO 2 5-Perzentil Jan 1 Mrz 1 Mai 1 Jul 1 Sep 1 Nov 1 Jan 11 Mrz 11 Mai 11 Jul 11 Sep 11 Nov 11 Jan 12 Mrz 12 Mai 12 Jul 12 Sep 12 Nov 12 Jan 13 Mrz 13 Mai 13 Jul 13 Sep 13 Nov 13 kum. Überschreitungen S-HHS Median gl S-NTR Median gl S-HHS Median 18:3 Neue Parkregelung Neue Park- regelung & Tempo 21:3 S-NTR Median Stuttgart Hohenheimer Straße und Am Neckartor NO 2 98-Perzentil Jan 1 Mrz 1 Mai 1 Jul 1 Sep 1 Nov 1 Jan 11 Mrz 11 Mai 11 Jul 11 Sep 11 Nov 11 Jan 12 Mrz 12 Mai 12 Jul 12 Sep 12 Nov 12 Jan 13 Mrz 13 Mai 13 Jul 13 Sep 13 Nov 13 S-HHS 98-Perzentil gl S-NTR 98-Perzentil gl Neue Parkregelung Neue Park- regelung & Tempo S-HHS 98-Perzentil S-NTR 98-Perzentil Immissionsschutz

9 LUFTREINHALTUNG NO 2 -Konzentrationen in Stuttgart Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : NO [µg/m 3 ] Stuttgart Hohenheimer Straße und Am Neckartor NO 5-Perzentil Abbildung 11: Stickstoffmonoxid (NO): Entwicklung der monatlichen Medianwerte (5-Perzentile) sowie der gleitenden Medianwerte über 12 Monate (auf Basis der 1 h-mittelwerte) an den Spotmessstationen Stuttgart Hohenheimer Straße (S-HHS) und Stuttgart Am Neckartor (S-NTR) von Januar 21 bis Dezember 213. [Quelle: LUBW] PM 1 [µg/m 3 ] Abbildung 12: Feinstaub PM 1 : Entwicklung der monatlichen Medianwerte (5-Perzentile) sowie der gleitenden Medianwerte über 12 Monate (auf Basis der Tagesmittelwerte) an den Spotmessstationen Stuttgart Hohenheimer Straße (S-HHS) und Stuttgart Am Neckartor (S-NTR) von Januar 21 bis Dezember 213 sowie der monatlich über das Kalenderjahr kumulierten Überschreitungsanzahl des PM 1 -Tagesgrenzwerts an der Station Hohenheimer Straße. [Quelle: LUBW] 17 Immissionsschutz 4 14 Jan 1 Mrz 1 Mai 1 Jul 1 Sep 1 Nov 1 Jan 11 Mrz 11 Mai 11 Jul 11 Sep 11 Nov 11 Jan 12 Mrz 12 Mai 12 Jul 12 Sep 12 Nov 12 Jan 13 Mrz 13 Mai 13 Jul 13 Sep 13 Nov 13 S-HHS Median gl S-NTR Median gl Am Neckartor Hohenheimer Straße S-HHS Median S-NTR Median Neue Parkregelung Neue Park- regelung & Tempo Stuttgart Hohenheimer Straße und Am Neckartor PM 1 5-Perzentil Jan 1 Mrz 1 Mai 1 Jul 1 Sep 1 Nov 1 Jan 11 Mrz 11 Mai 11 Jul 11 Sep 11 Nov 11 Jan 12 Mrz 12 Mai 12 Jul 12 Sep 12 Nov 12 Jan 13 Mrz 13 Mai 13 Jul 13 Sep 13 Nov 13 kum. Überschreitungen S-HHS Median gl S-NTR Median gl S-HHS Median Neue Parkregelung Neue Park- regelung & Tempo Am Neckartor Änderung 213 zu 212 S-NTR Median Hohenheimer Straße Änderung 213 zu 212 JMW (µg/m 3 ) ,1 % 12,1 % 2 h > 2 µg/m ,7 % 89,3 % NO JMW (µg/m 3 ) ,6 % + 5,4 % NO x JMW (µg/m 3 ) ,1 %,8 % JMW (µg/m 3 ) ,3 %, % 1 Tage > 5 µg/m ,7 % 6,9 % Tabelle 3: Jahresmittelwerte für NO 2, NO, NO x und PM 1 sowie Anzahl der Stunden > 2 µg/m 3 NO 2 bzw. Anzahl der Tage mit einem PM 1 -Tagesmittelwert über 5 µg/m 3 für die Jahre 212 und 213 an den Stationen Stuttgart Hohenheimer Straße und Stuttgart Am Neckartor. [Quelle: LUBW] Ein noch deutlicherer Rückgang kann für die NO 2 - Spitzenkonzentrationen festgestellt werden (Abb. 1). Der monatlich gleitende 98-Perzentilwert über 12 Monate (berechnet aus Stundenmittelwerten) zeigt eine Reduktion von 21 % von August 212 bis Juli 213 in der Hohenheimer Straße, während an der Spotmessstelle Stuttgart Am Neckartor lediglich eine Abnahme von 1 % beobachtet wurde, was im Bereich der Messunsicherheit liegt. Der Grenzwert für das NO 2 -Stundenmittel beträgt 2 g/m 3 bei 18 zulässigen Überschreitungen pro Kalenderjahr. 212 wurde der Stundengrenzwert noch 196 mal überschritten (21: 379 Überschreitungen, 211: 269 Überschreitungen, vgl. Tab. 1). Im Jahr 213 sind nur noch 21 Überschreitungsstunden bei NO 2 in der Hohenheimer Straße aufgetreten (vgl. Darstellung der kumulierten Überschreitungen in Abb. 9). Der Verlauf der Stickstoffmonoxid (NO)-Konzentrationen an beiden Stationen ist in Abb. 11 dargestellt. Die Immissionssituation wird von hohen Belastungen in den Wintermonaten geprägt. Die Station Hohenheimer Straße liegt mit ihren monatlichen Medianwerten nahezu immer unter den Werten der Station Am Neckartor, mit dem gleitenden Medianwert auf deutlich niedrigerem Niveau. Etwa ab Herbst 212 zeigen beide Stationen gleichermaßen einen leichten Anstieg der NO-Konzentrationen. Ein Unterschied zwischen den Stationen als Folge der Maßnahmen ist nicht zu erkennen, insbesondere kommt es an der Hohenheimer Straße anders als bei NO 2 zu keiner Abnahme der NO-Konzentration. Bei Feinstaub PM 1 liegt die Station Hohenheimer Straße auf einem erheblich niedrigeren Niveau als die Station Am Neckartor (Abb. 12). Die PM 1 -Belastung ist im dargestellten Zeitraum an beiden Stationen allmählich rückläufig. Während allerdings am Neckartor etwa ab Juli 212 kein abnehmender Trend mehr festzustellen ist, setzt sich an der Hohenheimer Straße der abnehmende Trend der Vorjahre fort. Eine zusätzliche Abnahme als Folge der Maßnahmen ist an der Hohenheimer Straße nicht erkennbar. Die Jahreskenngrößen für NO 2, NO, NO x und PM 1 für das Jahr 213, also das erste Jahr nach Umsetzung der Maßnahmen, sind in Tab. 3 den Werten des Vorjahres gegenübergestellt. Die Daten belegen den deutlichen Rückgang der NO 2 -Konzentrationen an der Hohenheimer Straße: Der Jahresmittelwert hat bei NO 2 im Jahresvergleich von 212 auf 213 um 12,1 % abgenommen; die Anzahl der Überschreitungsstunden > 2 g/m 3 ist sogar von 196 auf 21 Stunden zurückgegangen. Dies entspricht einer Abnahme um 89,3 %. NO zeigt an beiden Stationen leichte Zunahmen ohne erkennbaren Unterschied. Im NO x -Jahresmittelwert spiegeln sich die deutlichen Veränderungen bei NO 2 nur in abgeschwächter Form wider. PM 1 zeigt im Jahresmittel an der Station Am Neckartor eine Zunahme, während der Wert an der Hohenheimer Straße gleich geblieben ist; die Anzahl der Tage mit einem PM 1 -Tagesmittelwert über 5 g/m 3 hat am Neckartor um 16,7 % zugenommen, während an der Hohenheimer Straße eine Abnahme um 6,9 % zu verzeichnen ist. Aufgrund der meteorologischen Bedingungen sind die Partikel PM 1 -Konzentrationen in Baden-Württemberg im Jahr 213 im Vergleich zu 212 an vielen Messstandorten leicht angestiegen; an den Spot- und Verkehrsmessstationen wurden an 8 Stationen gleichbleibende Jahresmittelwerte, an 14 Statio-

10 Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : nen Zunahmen beobachtet [13]. Vor diesem Hintergrund können die nahezu unveränderten PM 1 -Werte an der Hohenheimer Straße kaum als Beleg für einen Einfluss der Maßnahmen angesehen werden, auch wenn eine Auswirkung der Maßnahmen auf die Aufwirbelungsund Abgasemissionen des Verkehrs denkbar erscheint. 6. Diskussion Die Maßnahmen an der Hohenheimer Straße haben sich in ihrer Wirkung als NO 2 -selektive Maßnahmen erwiesen, die insbesondere die NO 2 -Spitzenbelastung erheblich reduziert haben. Der Rückgang des NO 2 -Jahresmittelwerts um 11 g/m 3 bzw. 12 % ist ein Erfolg, der Rückgang bei den NO 2 -Überschreitungsstunden von 196 auf 21, also um 89 %, fällt außerordentlich hoch aus und ist in diesem Umfang überraschend. Insofern haben die Maßnahmen an dieser Steigungsstrecke offenbar den Kern des Problems getroffen, dessen Ursache im Kfz-Verkehr zu suchen ist. Interessanterweise haben die Maßnahmen keine Auswirkung auf die NO-Konzentration. Dies deutet darauf hin, dass nicht die gesamten NOx-Emissionen der Fahrzeugflotte, sondern nur der direkt im Abgas emittierte NO 2 -Anteil an der NO x -Emission, die sogenannten NO 2 -Direktemissionen, als Folge der Maßnahmen reduziert werden; der NO-Anteil der Emission wird nicht beeinflusst. Diese NO 2 -Direktemissionen sind, wie in der Einleitung bereits erwähnt, ein Problem der Dieselfahrzeuge (Pkw und leichte Nutzfahrzeuge), während Benzinfahrzeuge deutlich geringere NO x - und minimale NO 2 -Emissionen aufweisen [2]. Bei Dieselfahrzeugen haben mit der Einführung Platin-dotierter Oxidationskatalysatoren (etwa seit Euro 3 im Jahr 2) und dem Einsatz katalytisch beschichteter Dieselpartikelfilter die NO 2 -Direktemissionen und damit auch das NO 2 /NO x - Verhältnis stark zugenommen [2 4]. Als NO 2 /NO x -Verhältnis wird dabei der Anteil des direkt emittierten NO 2 an der Gesamt-NO x -Emission bezeichnet. Bei den PEMS- Messungen an Euro 4-Fahrzeugen in Stuttgart waren teilweise sehr hohe NO 2 /NO x -Verhältnisse von bis zu 77 % als Mittelwert auf den Hauptverkehrsstraßen ohne Längsneigung festgestellt worden [5, 6]. Auf der Hohenheimer Straße als Steigungsstrecke zeigte sich eine Verschiebung zu noch höheren NO 2 /NO x -Verhältnissen und mit hin zu noch höheren NO 2 -Direktemissionen aufgrund der höheren Leistungsanforderungen bei Bergfahrt [5]. Ende 212 wurden an der Hohenheimer Straße zwei Maßnahmen umgesetzt, die eine Absenkung der sehr hohen Immissionsbelastung durch NO 2 bewirken sollten: Zunächst Anfang September 212 die geänderte Parkzeitenregelung, am dann die Einführung von Tempo in Verbindung mit einer Optimierung der Grünen Welle. Da sich die Änderung der Parkzeitenregelung zeitlich überlappt mit den Sanierungsarbeiten an der Stadtbahnhaltestelle Bopser (August bis Oktober 212), ist eine separate Auswertung der Wirkung der Parkzeitenneuregelung nicht möglich, sondern nur eine gemeinsame Auswertung der Wirkung beider Maßnahmen. Durch die Geschwindigkeitsbegrenzung und die damit verbundene rechnerische Fahrzeitverlängerung erschien eine Minderung der Attraktivität dieses Streckenzuges denkbar. Deshalb konnte nicht ausgeschlossen werden, dass sich Verkehrsanteile auf alternative Routen verlagern. Die von SSP Consult durchgeführten Verkehrserhebungen an potenziellen Ausweichrouten gaben keine Hinweise auf eine Verkehrsverlagerung aufgrund des Tempolimits [11]. Auch die von der LUBW kontinuierlich gemessenen Verkehrsstärken zeigten keine Abnahme infolge der ergriffenen Maßnahmen. Die Umsetzung der Maßnahmen hatte deutliche Auswirkungen auf die Verkehrssituation, wie sich aus den hier vorgestellten Auswertungen ergibt. Es zeigt sich ein eindeutiger Rückgang der Geschwindigkeitsschwankungen im Wochenverlauf, da die Störung des Verkehrsablaufs Die Verstetigung des Verkehrsablaufs in den Abendstunden durch parkende Fahrzeuge nicht mehr auf- deutlichen Rückgang der NO 2 -Konzen- in der Hohenheimer Straße hat einen tritt. Aus den Geschwindigkeitsverteilungen ebenso wie aus den Funzenbelastung bewirkt. tration und insbesondere der NO 2 -Spitdamentaldiagrammen ergibt sich eine Abnahme der Fahrzeuganteile im Bereich der niedrigen und hohen Geschwindigkeiten sowie eine deutliche Zunahme der Fahrzeuganteile im mittleren Geschwindigkeitsbereich. Dies belegt, dass es als wesentliches Ergebnis der Maßnahmen zu einer Verstetigung des Verkehrsablaufs in der Hohenheimer Straße gekommen ist und dass Stausituationen erheblich abgenommen haben. Bestätigt wird dieser Befund einer Verstetigung auch durch Messfahrten, die das Büro SSP Consult vor und nach der Einführung von Tempo durchgeführt hat. Die Auswertung der realisierten Geschwindigkeitsprofile eines im Verkehr mitschwimmenden Messfahrzeugs zeigte für die Mehrzahl der Belastungssituationen eine deutliche Verminderung von Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen [11]. Die gefahrenen Höchstgeschwindigkeiten in Richtung Degerloch sind durch die Maßnahmen zurückgegangen. Da gleichzeitig auch die niedrigen Geschwindigkeiten abgenommen haben, lässt sich ein Rückgang bei den mittleren Fahrgeschwindigkeiten durch die Einführung von Tempo nicht erkennen. Die Wirkung der Maßnahmen zeigt sich also in einer Verkehrsverstetigung und einer Abnahme von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen. Beschleunigungsvorgänge an Steigungsstrecken erfordern eine hohe Motorlast und haben dadurch ein erhöhtes NO 2 /NO x - Verhältnis und erhöhte NO 2 -Direktemissionen zur Folge, wie die Fahrzeugmessungen mit PEMS an der Hohenheimer Straße gezeigt haben [5]. Im Einklang mit diesen Ergebnissen muss nun aus dem deutlichen Rückgang der NO 2 -Immissionen abgeleitet werden, dass eine Verstetigung des Verkehrsablaufs aufgrund der gleichmäßigeren Fahrweise und der Abnahme von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen tatsächlich zu einer Senkung der NO 2 -Direktemissionen der Diesel-Kfz führt. 7. Ausblick Tempo war ursprünglich als zeitlich befristete Maßnahme auf der Hohenheimer Straße eingeführt worden. Da keine negativen Effekte wie etwa eine Verkehrsverlagerung auftraten, aber dafür eine sehr günstige Entwicklung bei den NO 2 -Immissionskonzentrationen Immissionsschutz

11 LUFTREINHALTUNG NO 2 -Konzentrationen in Stuttgart Copyright Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG, Berlin ( : Immissionsschutz 4 14 festzustellen war [14], wird die Maßnahme dauerhaft beibehalten. Eine Übertragung der positiven Erfahrungen aus der Hohenheimer Straße auf weitere Steigungsstrecken der Stadt Stuttgart ist beabsichtigt. Das Regierungspräsidium Stuttgart erarbeitete Mitte 214 die 2. Fortschreibung des Luftreinhalteplans Stuttgart. Der am im Entwurf vorgelegte Plan enthält als eine der vorgesehenen Maßnahmen die Reduzierung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 5 km/h auf km/h auf Steigungsstrecken in Teilen des Vorbehaltsstraßennetzes der Landeshauptstadt Stuttgart [15]. Die Stadt Stuttgart hat am auf zwei weiteren Steigungsstrecken mit einer Länge von insgesamt rund fünf Kilometern eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf Tempo eingeführt. Auf weiteren Strecken ist die Einführung von Tempo geplant [16]. 8. Zusammenfassung Die lufthygienische Situation in Stuttgart ist immer noch durch erhebliche Überschreitungen von Immissionsgrenzwerten an verkehrlich hoch belasteten Straßen gekennzeichnet, auch wenn bereits zum eine Umweltzone im gesamten Stadtgebiet eingeführt wurde. Seit sind nur noch Fahrzeuge mit grüner Plakette in der Umweltzone zugelassen. Bei der Luftschadstoffkomponente Stickstoffdioxid (NO 2 ) weisen die Spotmessstationen Stuttgart Hohenheimer Straße (B 27) und Stuttgart Am Neckartor (B 14) Belastungen auf, die weit über den Eine gleichmäßige Fahrweise an der seit 21 geltenden Grenzwerten Steigungsstrecke führt zu einer Senkung liegen. Trotz deutlich geringerer der NO 2 -Direktemissionen der Dieselfahrzeugewerte an der Station Hohenheimer Verkehrsstärke liegen dabei die Mess- Straße seit Jahren sogar höher als an der Station Am Neckartor. Hauptursache für diese hohe Belastung ist die vergleichsweise starke Steigung an der Hohenheimer Straße (6,8 %), die insbesondere bei Dieselfahrzeugen zu einem deutlich höheren Stickstoffdioxid-Ausstoß führt, neben möglicherweise weiteren Einflussfaktoren wie Beschleunigungsvorgängen bei hoher Last. Auf der Suche nach zusätzlichen Minderungsmöglichkeiten über die Maßnahmen des Luftreinhalteplans hinaus hatten die Stadt und das Regierungspräsidium Stuttgart die Auswirkungen bei Einführung eines generellen Tempolimits auf den Stuttgarter Hauptverkehrsstraßen untersuchen lassen. Aufgrund von prognostizierten Verkehrsverlagerungen und mangelnder schadstoffsenkender Wirkung in dem Gutachten konnte diese Maßnahme nicht umgesetzt werden. Untersuchungen im Auftrag der LUBW hatten allerdings ergeben, dass eine Geschwindigkeitsbeschränkung auf km/h auf Steigungsstrecken eine emissionsmindernde Wirkung besitzen kann. Außerdem hatte sich gezeigt, dass die bisherige Parkregelung an der Hohenheimer Straße eine Störung des Verkehrsablaufs darstellte und emissionsträchtige Stausitu ationen verursachte. Im Jahr 212 wurden daher von der Stadt Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Regierungspräsidium Stuttgart auf der Hohenheimer Straße zwei Maßnahmen umgesetzt: Anfang September 212 eine Änderung der Parkzeitenregelung mit einem absoluten Halteverbot auf der rechten Fahrspur im Zeitbereich Uhr. Damit ist Parken seitdem erst nach den abendlichen Verkehrsspitzen erlaubt, während das Parken vorher in dieser Zeit zulässig war. Am die Einführung von Tempo auf der stadtauswärtigen Fahrtrichtung als zeitlich befristete Maßnahme in Verbindung mit einer Optimierung der Grünen Welle. Die Umsetzung dieser Maßnahmen hatte deutliche Auswirkungen auf die Verkehrssituation, wie sich aus den hier vorgestellten Auswertungen ergibt: Es ist ein deutlicher Rückgang der Geschwindigkeitsschwankungen im Wochenverlauf zu verzeichnen. Die Störung des Verkehrsablaufs in den Abendstunden durch parkende Fahrzeuge ist behoben. Die Geschwindigkeitsverteilungen belegen eine Abnahme der Fahrzeuganteile im Bereich der niedrigen und hohen Geschwindigkeiten sowie eine deutliche Zunahme der Fahrzeuganteile im mittleren Geschwindigkeitsbereich. Auch in den Fundamentaldiagrammen zeigt sich auf beiden Fahrspuren eine sehr breite Verteilung der Fahrzeuggeschwindigkeiten vor und eine erheblich schmalere Verteilung nach Umsetzung der Maßnahmen. Damit ergibt sich als wesentlicher Erfolg der Maßnahmen an der Hohenheimer Straße eine Verstetigung des Verkehrsablaufs und eine Abnahme von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen. Die gefahrenen Höchstgeschwindigkeiten in Richtung Degerloch sind durch die Maßnahmen zurückgegangen. Da gleichzeitig auch die niedrigen Geschwindigkeiten abgenommen haben, die ein Hinweis auf Störungen im Verkehrsablauf sind, zeigt sich bei den durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeiten durch die Einführung von Tempo nahezu keine Änderung. Es kam zu keiner Verkehrsverlagerung aufgrund der Maßnahmen, wie anhand der kontinuierlich gemessenen Verkehrsstärken sowie mit Verkehrserhebungen belegt werden konnte. Die Auswirkungen der geänderten Parkzeitenregelung und der Einführung von Tempo auf die Immissionskonzentrationen fallen teilweise überraschend deutlich aus. Bei NO 2 ergibt sich im Jahr 213 und auch im 1. Quartal 214, also nach Umsetzung der Maßnahmen, ein erheblich niedrigerer mittlerer Tagesgang als in den Jahren zuvor. An der Station Am Neckartor wird dagegen keine Veränderung festgestellt. Analysen auf Basis von Monatswerten (5- und 98- Perzentil-Werte) und von gleitenden Medianwerten zeigen, dass bei NO 2 an der Hohenheimer Straße ein deutlicher Rückgang der Konzentrationen mit Beginn der ersten Maßnahme einsetzt, während dies an der Station Am Neckartor nicht zu beobachten ist. Mit Einführung von Tempo beschleunigt sich diese Abnahme noch. Die Jahreskenngrößen belegen den deutlichen Rückgang der NO 2 -Konzentrationen an der Hohenheimer Straße: Der Jahresmittelwert hat bei NO 2 im Jahresvergleich von 212 auf 213 um 11 g/m 3 abgenom-