- Immissionstechnische Untersuchungen -

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1 Unterlage 17 Straßenbauverwaltung F R E I S T A A T B A Y E R N Straße / Abschnitt / Station: A3 von 580 / 0,651 bis 620 / 4,815 Bundesautobahn A3 Frankfurt - Nürnberg 6 streifiger Ausbau im Abschnitt östlich AS Höchstadt Nord bis Klebheim von Bau- km bis Bau-km PROJIS-Nr.: FESTSTELLUNGSENTWURF - Immissionstechnische Untersuchungen - Aufgestellt: AUTOBAHNDIREKTION NORBAYERN Nürnberg, den Kaiser, Baudirektor

2 Inhaltsverzeichnis Seite 1. ERLÄUTERUNGEN ZUM VERKEHRSLÄRM Projektbezogene Grundlagen Rechtliche Bewertung (Neubau, wesentliche Änderung) Gebietsnutzungen (Immissionsgrenzwerte) Berechnungsgrundlagen Berechnungsverfahren Berechnungseingangsdaten Festlegung des Untersuchungsraumes Berücksichtigte Ortschaften Ergebnisse der Lärmschutzmaßnahmen Erläuterungen zu den Ergebnissen schalltechnischer Berechnungen ERLÄUTERUNGEN ZU LUFTSCHADSTOFFEN Projektbezogene Grundlagen Schutzbedürftigkeiten und Berechnungsgrundlagen Relevante Schadstoffe und Kenngrößen Windgeschwindigkeit Berechnungsmodell Ergebnis

3 1. ERLÄUTERUNGEN ZUM VERKEHRSLÄRM Die Bundesautobahn A 3 Frankfurt - Nürnberg soll im Abschnitt östlich AS Höchstadt Nord bis Klebheim sechsstreifig ausgebaut werden. Eine Begründung für die Baumaßnahme sowie die straßenbauliche Beschreibung ist im Erläuterungsbericht (Unterlage 1) enthalten. Der zu untersuchende Abschnitt beginnt bei Bau-km östlich der Anschlussstelle Höchstadt Nord und endet bei Bau-km (Klebheim). Die Trassierung folgt im Wesentlichen dem derzeitigem Bestand der BAB A 3. Bedingt durch den westlichen Nachbarabschnitt vom Abschnittsbeginn bis Bau-km erfolgt der Ausbau in symmetrischer Achslage. Ab Bau-km erfolgt die Verschwenkung der Achse um ca. 4 m zur Richtungsfahrbahn Nürnberg, welche ab Bau-km vollständig erreicht ist und bis über die AS Höchstadt Ost hinaus bis Bau-km beibehalten wird. Danach erfolgt ab Bau-km eine komplette Abrückung der Richtungsfahrbahn Nürnberg um ca. 11,5 m bis zum Abschnittsende. Wesentliche Abstandsänderungen zu den anliegenden Ortschaften ergeben sich mit Ausnahme von Buch nicht. Mit den vorliegenden Untersuchungen sind die erforderlichen Immissionsnachweise erbracht Projektbezogene Grundlagen Rechtliche Bewertung (Neubau, wesentliche Änderung) Nach 41 Abs. 1 Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) ist beim Bau oder der wesentlichen Änderung öffentlicher Straßen sicherzustellen, dass keine schädlichen Umwelteinwirkungen durch Verkehrsgeräusche hervorgerufen werden, die nach dem Stand der Technik vermeidbar sind (Gebot des aktiven Lärmschutzes). Dies gilt nicht, soweit die Kosten einer Schutzmaßnahme außer Verhältnis zum angestrebten Schutzzweck stehen würden ( 41 Abs. 2 BImSchG). Die maßgeblichen Immissionsgrenzwerte für Verkehrslärm ergeben sich aus der Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV). Für den Fall, dass die dort festgelegten Immissionsgrenzwerte überschritten werden, hat der Eigentümer einer betroffenen baulichen Anlage einen Anspruch auf angemessene Entschädigung in Geld, es sei denn, dass die Beeinträchtigung wegen der besonderen Nutzung der Anlage zumutbar ist ( 42 BImSchG). 2

4 Das Gebot des aktiven Lärmschutzes ist ebenso wie das Gebot des Lärmschutzes durch Planung ( 50 BImSchG) Ausdruck des Vorsorgeprinzips und beim Bau oder der wesentlichen Änderung einer Bundesautobahn zu beachten. Gemäß 1, Abs. 2, S. 1, Nr. 1, 16. BImSchV ist eine Änderung wesentlich, wenn eine Straße um einen oder mehrere durchgehende Fahrstreifen für den Kraftfahrzeugverkehr erweitert wird. Dies ist beim 6-streifigen Ausbau der A 3 der Fall. Klebheim liegt bei Bau-km außerhalb dieses Bauabschnittes. Die Notwendigkeit von Lärmschutz ist über den Ausbauabschnitt hinaus entsprechend der VLärmSchR Ziff. 27 (1) zu prüfen. Für die Ermittlung des Beurteilungspegels des vorhandenen, baulich nicht geänderten Bereichs (ab Bau-km in Fahrtrichtung Nürnberg) ist nur die Verkehrsbelastung des Bauabschnittes maßgeblich, die Verkehrsbelastung des sich anschließenden, baulich nicht geänderten Bereichs der vorhandenen Straße ist außer Acht zu lassen, d. h. mit Null anzusetzen. Mit diesen Vorgaben bleiben in Klebheim alle Beurteilungspegel unter den Immissionsgrenzwerten. Lärmschutzmaßnahmen innerhalb dieses Bauabschnittes sind deswegen nicht erforderlich. Im Nachbarabschnitt waren mit dieser Prüfung Lärmschutzmaßnahmen für Klebheim erforderlich und wurden entsprechend geplant. Bei der Dimensionierung der Lärmschutzanlagen gemäß VLärmSchR Ziff. 27 (2) wurden wieder beide Abschnitte mit ihren Verkehrsbelastungen berücksichtigt Gebietsnutzungen (Immissionsgrenzwerte) Laut 16. BImSchV sind die folgenden Grenzwerte einzuhalten: Art der Nutzung Tag Nacht Krankenhäuser, Schulen, Kurheime, Altenheime 57 db(a) 47 db(a) Reine u. allgem. Wohngebiete 59 db(a) 49 db(a) Kern-, Dorf- und Mischgebiete 64 db(a) 54 db(a) Gewerbegebiete 69 db(a) 59 db(a) Tabelle 1: Gebietsnutzungen Die Immissionsgrenzwerte sind entsprechend der in Bebauungsplänen festgesetzten baulichen Nutzung zu wählen. Sind keine Bebauungspläne vorhanden, ist die tatsächliche Nutzung maßgeblich. 3

5 Berechnungsgrundlagen Nach der Verkehrsuntersuchung 1, die für den Abschnitt AK Biebelried bis AK Fürth/ Erlangen erstellt wurde, steigt das Verkehrsaufkommen im Planungsabschnitt bis zum Jahr 2030 auf bis zu Kfz/24h an. AS Höchstadt Nord - AS Pommersfelden AS Pommersfelden AS Höchstadt Ost AS Höchstadt Ost - AS Erlangen West Verkehrsbelastung (DTV 2030) Kfz/24 h Kfz/24 h Kfz/24 h Schwerverkehr (DTV 2030) Lkw/24 h 20,5 % Lkw/24 h 19,6 % Lkw/24 h 18,9 % LKW-Anteile (Tag/Nacht) 16,9 % / 41,9 % 16,1 % / 40,6 % 15,7 % / 38,2 % Zulässige Geschwindigkeit (PKW/LKW) 130 / 80 km/h Straßenoberfläche DStrO -2 db(a) Tabelle 2: Berechnungsgrundlagen 1.2. Berechnungsverfahren Die Berechnungen erfolgten nach den Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (RLS-90) gemäß dem Teilstück-Verfahren. Der genaue Rechengang ist den RLS-90 zu entnehmen. Die Berechnungen wurden mit dem EDV-Programm Cadna/A von DataKustik durchgeführt Berechnungseingangsdaten Als Emittenten wurden die Fahrstreifen der durchgehenden Strecke, die Rampen der Anschlussstellen Pommersfelden und Höchstadt Ost sowie die Parkflächen der beidseitigen PWC-Anlage bei Bau-km berücksichtigt. Die Immissionsorte wurden längs der BAB A 3 - Trasse ausgewählt. Zur Beurteilung der örtlichen Verhältnisse wurden zusätzliche Ortseinsichten durchgeführt. Für die Lagefestlegung der Immissionsorte wurden die Gebäudekanten aus der digitalen Flurkarte entnommen und die Geländehöhen aus dem DGM 5 herangezogen. Für alle Ortschaften liegen Angaben zu den Flächennutzungen gemäß Bebauungsplan vor bzw. wurden entsprechend den vorhandenen Nutzungen ( 34 BBauG) festgelegt. Diese wurden für die schalltechnischen Untersuchungen berücksichtigt. 1 Verkehrsuntersuchung Autobahn A 3; Nürnberg Würzburg, Prof. Dr.-Ing. Harald Kurzak; 2007 Fortschreibung

6 Festlegung des Untersuchungsraumes Mit der Berechnung der Grenzwertisophonen nachts und deren Verlauf innerhalb der Siedlungsbereiche wurde die Tiefe des Untersuchungsgebiets zur Autobahn hin bestimmt. Die Darstellung der Isophonen ist in der Unterlage 7.1 ersichtlich. Für die Siedlungsbereiche, für die die Immissionsgrenzwerte nach dieser überschlägigen Berechnung nicht oder nur knapp eingehalten worden sind, wurden detaillierte Immissionsberechnungen für die schutzwürdigen Gebäude durchgeführt. Gemäß RLS-90 wurden fassaden- und stockwerkbezogene Beurteilungspegel gerechnet. Die Berechnungen wurden soweit ausgedehnt, dass mit Sicherheit für alle nicht einzeln berechneten Gebäude, auch unter Berücksichtigung ungünstiger topographischer Lage und/oder Reflexionsverhältnisse, eine Immissionsgrenzwertüberschreitung ausgeschlossen werden kann. Die berechneten Beurteilungspegel wurden unter Angabe der Bezeichnung des Immissionsortes, der Häuserfront, des Stockwerkes, der Gebietsnutzung und der Grenzwertüberschreitung in den Ergebnistabellen aufgelistet Berücksichtigte Ortschaften Lärmberechnungen wurden für die Ortschaften Buch, Etzelskirchen, Gremsdorf, Höchstadt a. d. Aisch, Hesselberg, Kieferndorf, Medbach, Neuhaus, Nackendorf und Saltendorf sowie die Medbacher Mühle durchgeführt. Ebenso für die LKW- und GST- Stellflächen auf beiden PWC-Anlagen. Kürzeste Entfernung zum Immissionsort im Ortschaft Bau-km Wohngebiet Mischgebiet Gewerbegebiet Sondergebiet Außenbereich Buch re 354 m 82 m Etzelskirchen re 427 m 886 m Gremsdorf re m 50 m m - Höchstadt a. d. Aisch re m - Hesselberg re m Kieferndorf li m Medbach li - 90 m Klebheim re 350 m 340 m (nur nachrichtlich!) Medbacher Mühle re m Neuhaus li 617 m 606 m m - Nackendorf re m 847 m Saltendorf li m m Tabelle 3: Entfernungen zur Autobahn 5

7 1.3. Ergebnisse der Lärmschutzmaßnahmen Ziel der Lärmschutzmaßnahmen ist die Einhaltung der Immissionsgrenzwerte für den Prognoseverkehr 2030 in den geschlossenen Ortslagen. Dieses Ziel wird mit aktiven Lärmschutzmaßnahmen größtenteils erreicht. Bei den wenigen verbleibenden Überschreitungen gegenüber Vollschutz steht der Nutzen in keinem Verhältnis mehr zu den erheblich steigenden Kosten für die Lärmschutzeinrichtungen bei Vollschutz. In diesen Fällen entsteht Anspruch auf passive Lärmschutzmaßnahmen dem Grunde nach, um die Immissionsgrenzwerte in den Innenräumen einzuhalten. Insbesondere in Buch mit den 12 IGW-Überschreitungen nachts würde der Vollschutz auch mit bis zu 14 m hohen Lärmschutzeinrichtungen und Mehrkosten von mehr als nicht erreicht werden, allenfalls mit offenporigem Asphalt im Bereich der Lärmschutzanlage auf etwa 1000 m mit Mehrkosten von mehr als 1.0 Mio.. Die gewählte Lösung mit einer maximalen Höhe von 11 m ist lärmtechnisch gut wirksam und bindet sich in das Landschafts- bzw. Ortsbild gut ein. Geschwindigkeitsbeschränkungen zur Reduzierung der Emissionen in der Nachtzeit kommen nicht in Frage, da sie dem Ausbauziel widersprechen und relativ unwirksam sind, da sie nur den PKW beschränken, der zu den Emissionen nachts im Gegensatz zum LKW wenig beiträgt. Die erreichten Ziele mit den gewählten Lärmschutzmaßnahmen sind: Einhaltung der Immissionsgrenzwerte am Tag (Innen- und Außenwohnbereich) im Bereich der geschlossenen Ortslage. Einhaltung der Immissionsgrenzwerte in der Nacht (für schutzwürdige Räume) im Bereich der geschlossenen Ortslage. In Buch verleiben mit aktivem Lärmschutz Überschreitungen an 12 Wohngebäuden, in Medbach an einem Wohngebäude und in Neuhaus an einem Wohngebäude. Mit passiven Schutzmaßnahmen kann das Ziel erreicht werden. Einhaltung der Immissionsgrenzwerte in der Nacht (für schutzwürdige Räume) für die außerhalb der geschlossenen Ortslage liegende Medbacher Mühle. Das Ziel wurde außen, vor den Fenstern, nicht erreicht. Mit passiven Schutzmaßnahmen kann das Ziel erreicht werden. Einhaltung der Immissionsgrenzwerte in der Nacht (für schutzwürdige Räume) für das Gewerbegebiet Gremsdorf an der AS Höchstadt Ost. 6

8 Das Ziel wurde außen, mit Überschreitungen zwischen 0,7 bis 6,3 db(a) vor den Fenstern, nicht erreicht. Mit der lärmmindernden Wirkung des künftigen Fahrbahnbelags von mindestens 2 db(a) verschlechtert sich der Beurteilungspegel mit dem Prognoseverkehr gegenüber der bestehenden Situation nicht. Der Bebauungsplan in unmittelbarer Autobahnnähe war nur unter der Voraussetzung genehmigt worden, dass die Gemeinde hier selbst mit geeigneten Maßnahmen für Lärmschutz zu sorgen hatte. Dementsprechend müssen die Immissionsgrenzwerte in den Innenräumen schon jetzt eingehalten sein. Der Richtwert von 65 db(a) nachts wird für die LKW- und GST-Stellflächen eingehalten Erläuterungen zu den Ergebnissen schalltechnischer Berechnungen In den schalltechnischen Lageplänen sind sowohl die Berechnungspunkte an den Immissionspunkten unter Berücksichtigung der geplanten Lärmschutzmaßnahmen dargestellt als auch die Grenzwertisophone nachts für den Verkehr den Prognoseverkehr Die Isophonen stellen ausschließlich eine Übersicht zur Lärmausbreitung dar, ohne Anspruch auf die Abbildung genauer Immissionen in Bezug auf einzelne Gebäude. Die exakt berechneten Immissionspunkte sind der Ergebnistabelle zu entnehmen. Die Punkte mit Grenzwertüberschreitung wurden in der Ergebnistabelle und in den schalltechnischen Lageplänen besonders gekennzeichnet. Die Berechnungsergebnisse für die in der Unterlage 7 (Lageplan der Lärmschutzmaßnahmen) dargestellten Punkte sind in der folgenden Ergebnistabelle zum Verkehrslärm (Unterlage 17.1) enthalten. 7

9 2. ERLÄUTERUNGEN ZU LUFTSCHADSTOFFEN 2.1. Projektbezogene Grundlagen Schutzbedürftigkeiten und Berechnungsgrundlagen Im Wirkungsbereich der BAB A 3 liegen die gleichen Ortschaften, die bei den Lärmberechnungen unter Punkt berücksichtigt wurden. Ebenso gelten die Verkehrsbelastungen wie unter Punkt angegeben Relevante Schadstoffe und Kenngrößen Die Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. BIm- SchV) sieht zum Schutz der menschlichen Gesundheit für die maßgeblichen verkehrsbedingten Schadstoffgruppen nachfolgende Regelungen vor. Die Einhaltung der Grenzwerte der 39. BImSchV ist dabei mit den Mitteln der Luftreinhalteplanung zu sichern. Sie ist keine Rechtmäßigkeitsvoraussetzung für die Planfeststellung eines Straßenbauvorhabens. Allerdings muss absehbar sein, dass das Vorhaben nicht die Möglichkeit ausschließt, die Einhaltung dieser Grenzwerte mit den Mitteln der Luftreinhalteplanung zu sichern. Da beim 6-streifigen Ausbau die maßgeblichen Grenzwerte der 39. BImSchV eingehalten werden, ist diese Voraussetzung gegeben (vgl. Ziffer 3). Schadstoff Mittelungszeitraum Kohlenmonoxid CO 8 Stunden gleitend Grenzwert [µg/ m³] Erlaubte Überschreitungen pro Jahr keine Stickstoffdioxid NO2 1 Stunde Kalenderjahr 40 keine Schwefeldioxid SO2 1 Stunde Stunden Benzol Kalenderjahr 5 keine Partikel PM10 24 Stunden PM10 Kalenderjahr 40 keine PM2.5 Kalenderjahr 25 keine Benzo(a)pyren BaP Kalenderjahr 0,001 (Zielwert) keine Tabelle 2: Grenzwerte Windgeschwindigkeit Für die Bestimmung der Immissionen wird die Windgeschwindigkeit in einer Höhe von 10 m über Gelände berücksichtigt. Grundsätzlich gilt, dass eine niedrige Windgeschwindigkeit den Verdünnungseffekt reduziert und sich somit die Schadstoffkonzentration erhöht. Im vorliegenden Ausbauabschnitt liegt die mittlere Windgeschwindigkeit 8

10 gemäß dem Bayerischen Wind- und Solaratlas zwischen 2,0 und 2,4 m/s (vgl. untenstehendes Bild). Auf der sicheren Seite liegend wird mit dem Minimalwert von 2,0 m/s gerechnet. Planungsabschnitt: östl. AS Höchstadt Nord bis Klebheim Bild 1: mittlere Windgeschwindigkeiten in m/s Vorbelastungswerte Die Vorbelastungswerte wurden beim Bayerischen Landesamt für Umwelt abgefragt. Es wurden die Messwerte von den Messstationen aus dem Landesüberwachungssystem-Bayern (Ansbach, Burgbernheim, Erlangen, Fürth und Schwabach) der Kalenderjahre 2011, 2012 und 2013 herangezogen Abschirmung durch Lärmschutzanlagen Die luftschadstoffreduzierende Wirkung durch die Abschirmung der vorzusehenden Lärmschutzanlagen wurde bei der Abschätzung der Luftschadstoffe auf der sicheren Seite liegend nicht berücksichtigt. 9

11 2.2. Berechnungsmodell Für den vorliegenden Planungsabschnitt ist eine Abschätzung der Belastung durch Luftschadstoffe anhand der Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung (RLuS 2012) erfolgt. Diese Abschätzung der verkehrsbedingten Schadstoffimmissionen wurde mit dem zur RLuS gehörigen PC- Berechnungsverfahren durchgeführt. Das Berechnungsverfahren ist auf die gewöhnlich zur Verfügung stehenden Daten zugeschnitten und ermöglicht die Abschätzung der Immissionen für folgende verkehrsbedingt maßgebliche Schadstoffe: Stickstoffdioxid (NO2), Stickstoffmonoxid (NO), Partikel kleiner 10 µm (PM10), Partikel kleiner 2,5 µm (PM2,5), Benzol (C6H6), Kohlenmonoxid (CO), Schwefeldioxid (SO2), Benzo(a)pyren (BaP) (Marker für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe). In Relation zum jeweiligen Grenzwert stellen NO2 und Partikel (PM10 und PM2,5) die straßenverkehrsbedingten Luftschadstoffleitkomponenten dar. Berechnet werden Jahresmittelwerte und zusätzlich Überschreitungshäufigkeiten für NO2 und PM10 sowie der maximale gleitende CO-8h-Mittelwert. Blei wird nicht mehr betrachtet, da die verkehrsbedingten Bleiemissionen bei nahe Null liegen Ergebnis Die Berechnung der Luftschadstoffe wurde exemplarisch für die Ortschaft Buch mit dem geringsten Abstand von 80 m zur Autobahn durchgeführt. Auf der sicheren Seite liegend, wurde die Berechnung ohne Berücksichtigung der luftschadstoffreduzierenden Wirkung der vorgesehenen Lärmschutz-Wall-Wand-Kombination durchgeführt. Die Luftschadstoffgrenzwerte sind entsprechend diesem Ergebnis für alle weiteren Ortschaften im Planungsabschnitt eingehalten. 10

12 PC-Berechnungsverfahren zur Abschätzung von verkehrsbedingten Schadstoffimmissionen nach den Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung (RLuS 2012) der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Version 1.4 Protokoll erstellt am : :22:07 Vorgang : BAB A 3 östl. AS Höchstadt bis Klebheim Aufpunkt : Buch Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung Eingabeparameter: Prognosejahr : 2030 Straßenkategorie : Autobahn, Tempolimit >130 Längsneigungsklasse : +/-4 % Anzahl Fahrstreifen : 6 DTV Schwerverkehr-Anteil: 18.9 % (SV > 3.5 t) Mittl. PKW-Geschw. : km/h Windgeschwindigkeit : 2.0 m/s Entfernung : 80.0 m : Kfz/24h (Jahreswert) Ergebnisse Emissionen [g/(km*h)] (Berechnungsdatum: :22:07): CO : NOx : NO2 : SO2 : Benzol : PM10 : PM2.5 : BaP : Ergebnisse Immissionen [µg/m³]: (JM=Jahresmittelwert, Vorbelastung ohne Reduktionsfaktoren) Komponente Vorbelastung Zusatzbelastung JM-V JM-Z CO NO NO NOx SO Benzol PM PM BaP O NO2: Der 1h-Mittelwerte von 200 µg/m³ wird 3 mal überschritten. (Zulässig sind 18 Überschreitungen) PM10: Der 24h-Mittelwerte von 50 µg/m³ wird 22 mal überschritten. (Zulässig sind 35 Überschreitungen) CO: Der gleitende 8h-CO-Mittelwert beträgt: 535 µg/m³ (Bewertung: 5 % vom Beurteilungswert von µg/m³) Komponente Gesamtbelastung Beurteilungswerte Bewertung JM-G JM-B JM-G/JM-B [%] CO NO NO NOx SO Benzol PM PM BaP