Endbericht. Untersuchung der Wirkung eines Lkw-Durchfahrtsverbot auf der B19 auf die Luftqualität

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1 Endbericht Untersuchung der Wirkung eines Lkw-Durchfahrtsverbot auf der B19 auf die Luftqualität für die von Stadt Würzburg Fachbereich Umwelt- und Klimaschutz Karmelitenstraße Würzburg GmbH Emmy-Noether-Str Freiburg

2 Endbericht Untersuchung der Wirkung eines Lkw-Durchfahrtsverbot auf der B19 auf die Luftqualität für die Stadt Würzburg Fachbereich Umwelt- und Klimaschutz Karmelitenstraße Würzburg Bearbeitet von: Volker Diegmann GmbH Emmy-Noether-Str. 2 D Freiburg Tel: +49 (0) 761 / Fax: +49 (0) 761 / info@ivu-umwelt.de Vorgelegt am

3 Luftqualität 3 I N H A L T S V E R Z E I C H N I S 1 Einführung 5 2 Untersuchungsgebiet 5 3 Daten Verkehrsdaten B Verkehrsdaten Hotspots 9 4 Methodik 11 5 Ergebnisse Abschnitte der B Validierung Modell Messung Hotspots 14 6 Zusammenfassung 15 7 Literatur 16 8 Anhang: Ergebnisse für PM Abschnitte der B Validierung Modell Messung Hotspots 19

4 Luftqualität 4 A B B I L D U N G S V E R Z E I C H N I S Abbildung 2-1: Abbildung 3-1: Abbildung 5-1: Abbildung 8-1: Untersuchungsgebiet mit Abschnitten auf der B19 und den Hotspots in Würzburg mit Angabe einer ID 6 Abschnittsbildung für Verkehrsdaten auf der B19 aus der Verkehrsuntersuchung von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh 8 Zeitreihe der gemessenen NO 2 -Jahresmittelwerte an Stationen in und um Würzburg 13 Zeitreihe der gemessenen PM10-Jahresmittelwerte an Stationen in und um Würzburg 18 T A B E L L E N V E R Z E I C H N I S Tabelle 3-1: Tabelle 3-2: Tabelle 5-1: Tabelle 5-2: Tabelle 8-1: Tabelle 8-2: Verkehrsdaten für die B19 im aktualisierten Ist-Fall und den beiden Szenarien 8 Veränderung der Verkehrsbelastung in Kfz/Tag für die Hotspots für die beiden Szenarien gegenüber dem Ist-Fall aus den Feinstaubuntersuchungen Würzburg 10 Vergleich der berechneten NO 2 -Jahresmittelwerte an den Abschnitten der B19 aus der aktualisierten Ist-Analyse und den beiden Szenarien (grau hinterlegt Abschnitt an Messstation) 12 Veränderung der berechneten NO 2 -Jahresmittelwerte an den Hotspots vom Ist-Fall 2011 zu den beiden Szenarien 14 Vergleich der berechneten PM10-Jahresmittelwerte an den Abschnitten der B19 aus der aktualisierten Ist-Analyse und den beiden Szenarien (grau hinterlegt Abschnitt an Messstation) 17 Veränderung der berechneten PM10-Jahresmittelwerte an den Hotspots aus der Ist-Analyse 2012 von der Ist-Analyse zu den beiden Szenarien 19

5 Luftqualität Einführung 5 1 Einführung Ausgehend von den Feinstaubuntersuchungen Würzburg (WVI u.a. 2014), soll mit dem vorliegenden Gutachten im Auftrag der Stadt Würzburg untersucht werden, welche Wirkungen eine Sperrung der B19 für den Lkw-Durchgangsverkehr auf die Luftschadstoffsituation in Würzburg hat. Zusätzlich sollen die Wirkungen durch mögliche Ausweichverkehre auf die bekannten Hotspots abgeschätzt werden. Die verkehrlichen Wirkungen einer solchen Sperrung wurden durch Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh untersucht. Die vorliegende Untersuchung berechnet auf der Basis der vorliegenden Daten zur Feinstaubuntersuchungen Würzburg und der Verkehrszahlen von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh - für die B19 einen neuen Ist-Fall und die Auswirkungen von 2 Szenarien sowie - über Differenzbetrachtungen die Wirkungen auf die Luftschadstoffbelastung an den weiteren Hotspots in Würzburg. 2 Untersuchungsgebiet Das Untersuchungsgebiet besteht zum einen aus den Abschnitten der Screeningberechnungen aus den Feinstaubuntersuchungen Würzburg, die im Stadtgebiet von Würzburg auf der B19 liegen und zum anderen aus den Abschnitten im Stadtgebiet bei denen in den Feinstaubuntersuchungen Würzburg potenzielle NO 2 -Grenzwertverletzungen berechnet wurden, den sogenannten Hotspots. Dabei wurde in Abstimmung mit der Stadt festgelegt, dass Hotspots in dieser Studie untersucht werden sollen, die in den Feinstaubuntersuchungen Würzburg einen berechneten NO 2 - Jahresmittelwert größer als 37.9 µg/m³ aufweisen. Die entsprechenden Abschnitte sind in der Abbildung 2-1 dargestellt. Als Referenz für die folgenden Ergebnistabellen ist in dieser Karte den Abschnitten eine Referenznummer (ID) zugeordnet worden. Anmerkung: Im Text wird der Punkt als Dezimaltrennzeichen verwendet.

6 Luftqualität Untersuchungsgebiet 6 Abbildung 2-1: Untersuchungsgebiet mit Abschnitten auf der B19 und den Hotspots in Würzburg mit Angabe einer ID

7 Luftqualität Daten 7 3 Daten 3.1 Verkehrsdaten B19 Die Daten zum Kfz-Verkehr wurden als DTV und den Anteilen schwerer Lkw (slkw) auf der B19 in Würzburg von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh für einen Ist-Fall und zwei Szenarien aufbereitet und übergeben. Das Szenario 1 beinhaltet laut entsprechenden Unterlagen von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh die Sperrung der B 19 im Zuge des Stadtrings zwischen B 8 und St 511 (Mergentheimer Straße) für den Schwerverkehr ab 3,5 t zul. GG, mit Anlieger frei Regelung ausschließlich für Fahrten mit Quelle und/oder Ziel im Stadtgebiet Würzburg. Das Szenario 2 beinhaltet die Sperrung der B 19 im Zuge des Stadtrings zwischen B 8 und St 511 (Mergentheimer Straße) für den Schwerverkehr ab 3,5 t zul. GG, mit Anlieger frei Regelung für Fahrten mit Quelle und/oder Ziel in Stadt und Landkreis Würzburg. Die Daten wurden dabei abschnittsbezogen übergeben. Die Abschnittseinteilung ergibt sich aus Abbildung 2-1. Die Daten zur Verkehrsbelastung für diese Abschnitte sind in Tabelle 3-1 aufgeführt. Die Abschnitte der verkehrlichen Untersuchung wurden den Screening-Abschnitten der Feinstaubuntersuchung zugeordnet (siehe Tabelle 5-1), so dass eine Berechnungen der Luftschadstoffbelastung entsprechend der Feinstaubuntersuchungen Würzburg möglich war.

8 Luftqualität Daten 8 Abbildung 3-1: Tabelle 3-1: ID Brenner Abschnittsbildung für Verkehrsdaten auf der B19 aus der Verkehrsuntersuchung von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh Verkehrsdaten für die B19 im aktualisierten Ist-Fall und den beiden Szenarien Abschnitt Ist-Fall 2015 Szenario 1 Szenario 2 DTV (Kfz/Tag) slkw (%) DTV (Kfz/Tag) slkw (%) DTV (Kfz/Tag) slkw (%) 1 AS 101 Wü.-Estenfeld (A 7) - AS Kürnach-Wachtelberg (B 19) AS Kürnach-Wachtelberg (B 19) - AS Estenfeld (B 19) AS Estenfeld (B 19) - AS Lengfeld (B 19) AS Lengfeld (B 19) - B B 8 - Gneisenaustraße Gneisenaustraße - Salvatorstraße Salvatorstraße - Rottendorfer Straße Rottendorfer Straße - Zeppelinstraße Zeppelinstraße - Kantstraße Kantstraße - B B 13 - St St AS 70 Wü.-Heidingsfeld

9 Luftqualität Daten Verkehrsdaten Hotspots Die dieser Untersuchung vorangegangenen Verkehrsuntersuchungen von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh hatten den Fokus auf die Ermittlung der Verkehrsbelastung auf der B19 bei Einführung eines Lkw-Durchfahrtverbots. Dabei wurde keine stadtweite Kalibrierung des Verkehrsmodells für eine aktuelle Ist-Situation vorgenommen. Um trotzdem potenzielle Verlagerungen der Verkehrsströme durch das Lkw- Durchfahrtverbot auf ihre mögliche Wirkung an den bekannten Hotspots der Luftschadstoffbelastung abschätzen zu können, wurden deshalb Differenzbetrachtungen angestellt. Bei Differenzbetrachtungen werden ausgehend von einem Ausgangszustand, hier die verkehrliche Datengrundlage der Feinstaubuntersuchungen Würzburg, nur die Änderungen der Verkehrsmengen aus der Verkehrsuntersuchung von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh berücksichtigt. Die Verkehrszahlen aus den Feinstaubuntersuchungen Würzburg für die Analyse 2011 und die entsprechend Veränderungen für die beiden Szenarien sind in Tabelle 3-2 für die zu untersuchenden Hotspots aufgeführt. Für einzelne Abschnitte wurden dabei keine Einflüsse durch das Lkw-Durchfahrtverbot auf die Verkehrsmengen angegeben. Für diese Abschnitte werden im Weiteren keine Änderungen der Luftschadstoffbelastungen betrachtet.

10 Luftqualität Daten 10 Tabelle 3-2: Veränderung der Verkehrsbelastung in Kfz/Tag für die Hotspots für die beiden Szenarien gegenüber dem Ist-Fall aus den Feinstaubuntersuchungen Würzburg Analyseverkehr 2011 Szenario 1 Szenario 2 ID Straße DTV SLkw Dif. DTV Dif. SLkw Dif. DTV Dif. SLkw Zeller Straße Bahnhofstraße Grombühlstraße Theaterstraße Rennweg Schweinfurter Straße Röntgenring Sanderglacisstraße Textorstraße Veitshöchheimer Straße Saalgasse Gerberstraße Pleichertorstraße

11 Luftqualität Methodik 11 4 Methodik Die Berechnung der Luftschadstoffkonzentrationen erfolgt analog dem Vorgehen der Feinstaubuntersuchungen Würzburg mit dem Screeningmodell IMMIS luft ( 2014). Seit der Bearbeitung für die Feinstaubuntersuchungen Würzburg wurde eine aktualisierte Datenbasis zu den Emissionsfaktoren des Kfz-Verkehrs in der Version des HBEFA 3.2 (INFRAS 2014) veröffentlicht. Dementsprechend wurde in der vorliegenden Studie IMMIS luft Version 6 gegenüber Version 5 in den Feinstaubuntersuchungen Würzburg verwendet. Die Datengrundlagen der Berechnungen wurden aus den Feinstaubuntersuchungen Würzburg übernommen. Die Berechnungen wurden getrennt für die Abschnitte der B19 und die weiteren Hotspots durchgeführt. Bei den Berechnungen für die Abschnitte auf der B19 wurden den IMMIS luft -Abschnitten die Verkehrsdaten aus der Untersuchung von Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh (Abbildung 3-1) zugeordnet. So wurden die DTV-Werte und Anteile schwerer Lkw für einen neuen Ist-Zustand und die beiden Szenarien entsprechend aktualisiert. Unter Beibehaltung aller weiteren Eingangsdaten wurden die Jahresmittelwerte für NO 2 und PM10 mit IMMIS luft 6 unter Verwendung des HBEFA 3.2 neu berechnet. Da für die weiteren Hotspots aus den verkehrlichen Untersuchungen keine ähnlich belastbaren Zahlen zur absoluten Verkehrsbelastung ableitbar waren, wurde für die Hotspots nur die Veränderungen der Verkehrsbelastung in den beiden Szenarien zum Ausgangszustand 2011 berücksichtigt. Dazu wurde zuerst eine Neuberechnung der Jahresmittelwerte von NO 2 und PM10 für den Ist-Fall 2011 mit IMMIS luft 6 unter Verwendung des neuen HBEFA 3.2 durchgeführt. Für die beide Szenarien wurde in der Berechnung der DTV und der Anteil schwerer Lkw durch Addition der Änderungen der Verkehrsbelastungen gegenüber dem verkehrsplanerischen Ist-Fall angepasst (Tabelle 3-2).

12 Luftqualität Ergebnisse 12 5 Ergebnisse Auf Grund der aktuell gemessenen Belastungssituation in Würzburg werden in den folgenden Abschnitten nur die NO 2 -Konzentrationen in Bezug zum Jahresgrenzwert in Höhe von 40 µg/m³ ausgewertet. Die berechneten Konzentrationen vom PM10 werden im Anhang aufgeführt. 5.1 Abschnitte der B19 Die Wirkungen der beiden Szenarien auf die Abschnitte der B19, entsprechend der Anpassungen der Verkehrsdaten nach Abschnitt 4 und der aktualisierte Ist-Zustand sind in Tabelle 5-1 aufgeführt. Die größte NO 2 -Minderung tritt im Abschnitt am Ort der Messstation (ID 499) auf und liegt im Szenario 1 bei 1 µg/m³ bzw. 2.6 % bezogen auf die Ist-Situation. Im Szenario 2 wird mit 0.8 µg/m³ bzw. 2.1 % eine geringere Reduktion berechnet. Tabelle 5-1: Vergleich der berechneten NO 2 -Jahresmittelwerte an den Abschnitten der B19 aus der aktualisierten Ist-Analyse und den beiden Szenarien (grau hinterlegt Abschnitt an Messstation) ID Jahresmittelwert NO 2 (µg/m³) Änderung SZ1 zu Ist Änderung SZ2zu Ist ID Brenner Ist SZ1 SZ2 abs. (µg/m³) rel. abs. (µg/m³) rel % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % %

13 Luftqualität Ergebnisse Validierung Modell Messung In der Abbildung 5-1 ist die Zeitreihe der gemessenen NO 2 -Jahresmittelwerte an Stationen in und um Würzburg dargestellt. An der Station am Stadtring-Süd wird bis 2014 weiterhin der NO 2 -Jahresgrenzwert in Höhe von 40 µg/m³ überschritten. Die NO 2 - Belastung ist dabei in den letzten vier Jahren von in 2011 gemessenen 44 µg/m³ auf 41 µg/m³ in 2014 zurückgegangen. Bereits in den Feinstaubuntersuchungen Würzburg wurde der für 2011 ermittelte NO 2 - Modellwert in Höhe von 37 µg/m³ mit dem gemessenen NO 2 -Jahresmittelwert verglichen. Der Messwert wurde durch das Modell um 7 µg/m³ bzw. 16 % unterschätzt. Die Unterschätzung wurde auf die räumliche Umgebung der Messstation und der Bezug des Screeningverfahrens zur Bebauung zurückgeführt. Vergleicht man den auf der Basis der neuen Verkehrszahlen (Ist-Zustand 2015) und dem neuen HBEFA berechneten NO 2 -Jahresmittelwert mit dem Messwert so liegt der Modellwert mit 38.4 µg/m³ noch um knapp 13 % unter dem Messwert von Im Vergleich zum 2014 gemessenen NO 2 -Jahresmittelwert beträgt die Abweichung nur noch 6 %. Zur Klärung der Unterschiede zwischen Messungen und Modell und zur Prüfung der Repräsentativität der gemessenen Belastungssituation könnten Detailberechnungen angestellt werden. Abbildung 5-1: Zeitreihe der gemessenen NO 2 -Jahresmittelwerte an Stationen in und um Würzburg

14 Luftqualität Ergebnisse Hotspots In Tabelle 5-2 sind die NO 2 -Jahresmittelwerte für die Hotspots dargestellt, aktualisiert mit den neuen Kfz-Emissionsfaktoren des HBEFA und die Veränderungen der NO 2 - Belastung durch mögliche Ausweichverkehre als Folge eines Lkw-Durchfahrtverbots auf der B19. Als Ergebnis der verkehrlichen Verlagerungseffekte ergeben sich die höchsten Zunahmen für beide Szenarien mit bis zu 1 % in Abschnitten der Grombühlstraße und leichte Zunahmen in 5 weiteren Abschnitten. In den anderen Abschnitten wird eine leichte Reduktion der NO 2 -Belastung berechnet, die in der Schweinfurter Str. und in der Veitshöchheimer Straße mit bis zu -0.8 % am höchsten ausfällt. Tabelle 5-2: Veränderung der berechneten NO 2 -Jahresmittelwerte an den Hotspots vom Ist-Fall 2011 zu den beiden Szenarien Ist (neu) Änderung SZ1 zu Ist Änderung SZ2 zu Ist ID Name (µg/m³) abs. (µg/m³) rel. abs. (µg/m³) rel. 152 Bahnhofstraße % % % % % % 183 Grombühlstraße % % % % 131 Theaterstraße % % 128 Rennweg % % 170 Schweinfurter Str. (B 8) % % 241 Röntgenring % % % % 334 Sanderglacisstraße % % 425 Textorstraße % % 354 Veitshöchheimer Str. (B 27) % % 55 Saalgasse % % % %

15 Luftqualität Zusammenfassung 15 6 Zusammenfassung Ausgehend von den Feinstaubuntersuchungen Würzburg wurde mit dem vorliegenden Gutachten untersucht, welche Wirkungen eine Sperrung der B19 für den Lkw- Durchgangsverkehr auf die Luftschadstoffsituation in Würzburg hat. Dabei wurde zum einen die Wirkung für die betreffenden Abschnitte der B19 und zum anderen mögliche Auswirkungen auf weitere potenzielle Hotspots in Würzburg betrachtet. Der Fokus der Auswertungen lag auf der Betrachtung von Veränderungen der Verkehrsmengen und der daraus resultierenden Veränderungen bei der Luftschadstoffbelastung. Die Bewertung der verkehrlichen Veränderungen durch das Verbot des Lkw- Durchgangsverkehrs auf der B19 wurde von der Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh durchgeführt. Auf den Abschnitten der B19 wird eine Abnahme der NO 2 -Belastung von bis zu 1 µg/m³ prognostiziert, die damit die Überschreitung des NO 2 -Grenzwert reduziert und zum Beispiel bei dem in 2014 gemessenen NO 2 -Jahresmittelwert in Höhe von 41 µg/m³ sogar eine Einhaltung des NO 2 -Grenzwertes möglich machen würde. Durch potenzielle Ausweichverkehre kann es nach den Modellrechnungen zu Erhöhungen des NO 2 -Jahresmittelwerts in Abschnitten der Grombühlstraße von bis zu 0.5 µg/m³ bzw. 1 % kommen. Für diese Abschnitte wurde bereits in den Feinstaubuntersuchungen Würzburg eine NO 2 -Grenzwertüberschreitung prognostiziert.

16 Luftqualität Literatur 16 7 Literatur WVI u.a. 2014: Feinstaubuntersuchung Würzburg. Untersuchung und Bewertung von Maßnahmen zur Reduzierung der Feinstaub- und Stockoxidbelastung in Würzburg. Abschlussbericht. Zusammenfassung und Handlungsempfehlungen. Erarbeitet von GmbH, Freiburg, WVI, Braunschweig und Prof. Dr. E. Hofmann, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Staats- und Verwaltungsrecht. Auftraggeber: Stadt Würzburg. Veröffentlichung durch den Auftraggeber : IMMISem/luft - Handbuch zur Version 6. GmbH, Freiburg INFRAS 2014: Handbuch Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs. HBEFA Version 3.2. INFRAS AG, Bern. Auftraggeber: Umweltbundesamt, Berlin (Deutschland); Bundesamt für Umwelt (BAFU), Bern (Schweiz); Umweltbundesamt, Lebensministerium und Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie, Wien (Österreich); Trafikverket (Schweden); ADEME (Frankreich); SFT (Norwegen) und JRC (Joint Research Center der Europäischen Kommission)

17 Luftqualität Anhang: Ergebnisse für PM Anhang: Ergebnisse für PM Abschnitte der B19 Die Wirkungen der beiden Szenarien auf die PM10-Belastung an den Abschnitten der B19, entsprechend der Anpassungen der Verkehrsdaten nach Abschnitt 4 und der aktualisierte Ist-Zustand sind in Tabelle 8-1 aufgeführt. Auf Grund des geringeren Verursacheranteils des lokalen Kfz-Verkehrs an der Gesamtbelastung ist Minderungswirkung auf den PM10-Jahresmittelwert mit deutlich weniger als 1 % gering. Tabelle 8-1: Vergleich der berechneten PM10-Jahresmittelwerte an den Abschnitten der B19 aus der aktualisierten Ist-Analyse und den beiden Szenarien (grau hinterlegt Abschnitt an Messstation) Änderung SZ1 zu Ist Änderung SZ2 zu Ist ID ID_BRENNER Ist Neu SZ1 SZ2 abs. (µg/m³) rel. abs. (µg/m³) rel % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % 8.2 Validierung Modell Messung In der Abbildung 8-1 ist die Zeitreihe der gemessenen PM10-Jahresmittelwerte an Stationen in und um Würzburg dargestellt. Die PM10-Belastung liegt in 2014 bei 25 µg/m³. Im Bezugsjahr der Feinstaubuntersuchungen Würzburg lag der Wert bei 28 µg/m³. Bereits in den Feinstaubuntersuchungen Würzburg wurde der damals für das Bezugsjahr 2011 ermittelte PM10-Modellwert in Höhe von 24 µg/m³ dem in dem Jahr gemessene Jahresmittelwert verglichen. Der Minderbefund wurde analog zum Unterschied bei NO 2 erklärt. Dieser Unterschied verändert sich auch mit den Verkehrszahlen Ist- Zustand 2015 und dem HBEFA 3.2 nicht. Im Vergleich zum 2014 gemessenen PM10- Jahresmittelwert in Höhe von 25 µg/m³ beträgt die Unterschätzung nur noch 4 %.

18 Luftqualität Anhang: Ergebnisse für PM10 18 Abbildung 8-1: Zeitreihe der gemessenen PM10-Jahresmittelwerte an Stationen in und um Würzburg

19 Luftqualität Anhang: Ergebnisse für PM Hotspots In Tabelle 8-2 sind die PM10-Jahresmittelwerte für die Hotspots aktualisiert mit den neuen Kfz-Emissionsfaktoren des HEBEFA und die Veränderungen der Belastung durch mögliche Ausweichverkehre als Folge eines Lkw-Durchfahrtverbots auf der B19 dargestellt. Als Ergebnis der verkehrlichen Verlagerungseffekte ergeben sich die höchsten Zunahmen in Abschnitten der Grombühlstraße. In der Bahnhofstraße und in den meisten anderen Abschnitten wird eine leichte Reduktion der Belastung berechnet. Die Unterschiede zwischen den beiden Szenarien sind gering. Tabelle 8-2: Veränderung der berechneten PM10-Jahresmittelwerte an den Hotspots aus der Ist-Analyse 2012 von der Ist-Analyse zu den beiden Szenarien Ist Änderung SZ1 zu Ist Änderung SZ2 zu Ist ID Name (µg/m³) abs. (µg/m³) rel. abs. (µg/m³) rel. 152 Bahnhofstraße % % % % % % 183 Grombühlstraße % % % % 131 Theaterstraße % % 128 Rennweg % % 170 Schweinfurter Str. (B 8) % % 241 Röntgenring (B 8) % % % % 334 Sanderglacisstraße % % 425 Textorstraße % % 354 Veitshöchheimer Str. (B 27) % % 55 Saalgasse % % % %