B 180 B180, OD Altenburg, NK Ausbau Knotenpunkt Kauerndorfer Allee (B 180) / Offenburger Allee /Feldstraße (K 222)

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1 Freistaat Thüringen Straßenbauamt Ostthüringen B 180 B180, OD Altenburg, NK Ausbau Knotenpunkt Kauerndorfer Allee (B 180) / Offenburger Allee /Feldstraße (K 222) Lufthygienische Untersuchung

2 B 180 B180, OD Altenburg, NK Ausbau Knotenpunkt Kauerndorfer Allee (B 180) / Offenburger Allee /Feldstraße (K 222) Lufthygienische Untersuchung Auftraggeber: Straßenbauamt Ostthüringen Hermann-Drechsler-Straße Gera Auftragnehmer: BHI-Ingenieure Bollert & Henschel Ingenieurgesellschaft und Partner Jacobstraße Leipzig Stand: Leipzig, den Henschel Projektbearbeiter

3 Inhaltsverzeichnis 1 ANLASS RECHTLICHE GRUNDLAGEN PROGNOSE DER SCHADSTOFFIMMISSIONEN PC-BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DEN RICHTLINIEN ZUR ERMITTLUNG DER LUFTQUALITÄT AN STRAßEN OHNE ODER MIT LOCKERER RANDBEBAUUNG (RLUS 2012) DATENGRUNDLAGE ERGEBNISSE...9 VERZEICHNIS DER VERWENDETEN UNTERLAGEN B 180 KV Altenburg 3

4 1 Anlass Im Zuge des Ausbaues der Eisenbahnstrecke 6362 Leipzig Hof plant die Deutsche Netz AG den Ersatzneubau der Eisenbahnüberführung Kauerndorfer Allee in der Ortsdurchfahrt Altenburg. Im Rahmen der Planungen wurden die potentiellen Kreuzungspartner einbezogen. Für das Straßenbauamt Ostthüringen war dies Anlass, den Knotenpunkt B 180, Kauerndorfer Allee/Rasephaer Straße hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und Verkehrssicherheit sowie den Sanierungsumfang des im Straßenkörper befindlichen Deutschen Bahn neu zu planen. Im Zuge dieser Baumaßnahme ist der Knotenpunkt Kauerndorfer Allee / Offenburger Allee / Feldstraße zu 40 % aufzubrechen und die LSA-Standorte in der B 180-Ost und der Offenburger Allee abzubauen. Ein Gutachten zur Lichtsignalanlage zeigte jedoch, dass die Schaltung der Anlage in diesem städtischen Hauptnetzknoten irreparable Defizite aufweist. Daher wurde vom Straßenbauamt Ostthüringen der Gedanke wieder aufgegriffen, die Kreuzung durch einen Kreisverkehrsplatz zu ersetzen und ist nunmehr im Zuge dieses Bauvorhaben zu realisieren. Im Rahmen der Planungen ist eine lufthygienische Untersuchung zu erstellen, um die zukünftigen Schadstoffimmissionsbelastungen auf die angrenzenden Nutzungen bewerten zu können. 2 Rechtliche Grundlagen Ziel des Bundes-Immissionsschutzgesetzes [1] ist es, Menschen und Tiere vor schädlichen Umwelteinwirkungen zu schützen und dem Entstehen von Belästigungen vorzubeugen. Die Luftschadstoffimmissionen stellen Luftschadstoffkonzentrationen dar, die sich auf Menschen, Tiere und Pflanzen überwiegend nachteilig auswirken. Die Immissionskenngröße Jahresmittelwert charakterisiert die Konzentration eines Stoffes. Der Jahresmittelwert ist der über das Jahr gemittelte Konzentrationswert, der jedoch nichts über zeitliche Schwankungen der Konzentration im Jahr aussagt. Der Gesetzgeber hat deshalb zusätzlich zum Jahresmittelwert die Überschreitungshäufigkeiten für Stickstoffdioxid und Partikel PM 10 sowie für CO als gleitender 8 h Mittelwert eingeführt. Die Gesamtbelastung der Luftschadstoffimmissionen setzt sich aus der Vorbelastung und der Kfz-bedingten Zusatzbelastung infolge der Baumaßnahme zusammen. Die Vorbelastung, die bereits ohne die Emissionen des Straßenverkehrs entlang der betrachteten Nutzungen vorliegt, entsteht durch die Überlagerung von Immissionen aus Industrie, Hausbrand und weiter entfernt fließenden Verkehr sowie überregionalen Ferntransport von Schadstoffen. Die Beurteilung der Schadstoffimmissionen bzw. Bewertung der Luftqualität erfolgt durch Vergleich zum schadstoffspezifischen Grenzwert. Rechtliche Grundlagen und Richtlinien zur Beurteilung der schädlichen Umwelteinwirkungen bilden dabei: B 180 KV Altenburg 4

5 die 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes, Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. BImSchV, 2010) [3] Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung (RLuS 2012), Allgemeines Rundschreiben Straßenbau Nr. 29/2012 vom [4] Mit der 39. Verordnung wurde die Richtlinie 2008/50/EG in deutsches Recht umgesetzt. Die 39. Verordnung beinhaltet die Einhaltung vorgeschriebener Immissionswerte und Emissionshöchstmengen. Für die besonders gesundheitsschädlichen sehr kleinen Feinstäube sind Luftqualitätswerte festgelegt. Darüber hinaus ist geregelt, dass die natürlich vorkommende Feinstaubbelastung der Luft aus der gemessenen Konzentration heraus gerechnet werden kann. Ziel ist es, schädliche Auswirkungen von Luftschadstoffen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu vermeiden oder zu verringern. Schadstoff Mittelungszeitraum Grenzwert Erlaubte Überschreitungen pro Jahr Benzo(a)pyren Kalenderjahr 0,001 µg/m³ keine Benzol Kalenderjahr 5 µg/m³ keine Blei Kalenderjahr 0,5 µg/m³ keine Kohlenmonoxid 8 Stunden gleitend µg/m³ keine Ozon 1 Stunde 180 µg/m³ Informationsstelle Ozon 1 Stunde 240 µg/m³ Alarmschwelle Partikel (PM10) 24 Stunden 50 µg/m³ 35 Partikel (PM10) Kalenderjahr 40 µg/m³ keine Partikel (PM2,5) Kalenderjahr 25 µg/m³ keine Partikel (PM2,5) Kalenderjahr 20 µg/m³ (ab 2020) keine Partikel (PM2,5) Kalenderjahr 13,6 µg/m³ (ab 2020) keine Nationales Reduzierungsziel Schwefeldioxid 1 Stunde 350 µg/m³ 24 Schwefeldioxid 24 Stunden 125 µg/m³ 3 Stickstoffdioxid Kalenderjahr 20 µg/m³ (Vegetation) keine Stickstoffdioxid 1 Stunde gleitend 400 µg/m³ Alarmschwelle Stickstoffdioxid 1 Stunde 200 µg/m³ 18 Stickstoffdioxid Kalenderjahr 40 µg/m³ keine Tabelle 1: Beurteilungswerte für Luftschadstoffimmissionen B 180 KV Altenburg 5

6 3 Prognose der Schadstoffimmissionen 3.1 PC-Berechnungsverfahren nach den Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung (RLuS 2012) Da im Rahmen einer Planung eine Messung von Luftschadstoffkonzentrationen ausscheidet, wird eine rechnerische Abschätzung der Konzentrationen vorgenommen. Grundlage der Immissionsprognose bilden die Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung (RLuS, 2012) sowie das PC- Berechnungsverfahren zu den Richtlinien. Dieses PC-Berechnungsverfahren beinhaltet eine Berechnungsmethodik zur Abschätzung der Immissionsbelastungen an kritischen Straßenabschnitten auf Grundlage eines Ausbreitungsmodells. Es ist für zwei- und mehrstreifige Straßen entwickelt worden, die keine oder nur aufgelockerte Randbebauung aufweisen und geländegleich liegen. Das PC-Berechnungsverfahren zum RLuS, 2012 ist eine programmtechnische Umsetzung und Weiterentwicklung des Merkblattes. Es enthält die Algorithmen der RLuS 2012 mit Erweiterungen und Verbesserungen der Kfz-bedingten Emissions- und Immissionsermittlung und die Möglichkeit der Berechnung der Gesamtbelastung. Das PC-Berechnungsverfahren ist unter folgenden Randbedingungen anwendbar: Verkehrsbelastung DTV > Kfz/24 h Geschwindigkeit v > 50 km/h Trogtiefen und Dammhöhen < 15 m Längsneigung < 6 % Lücken innerhalb der Bebauung > 50 % Maximaler Abstand vom Fahrbahnrand 200 m. Das PC-Berechnungsverfahren beruht auf einem Programm zur Bestimmung der Emissionen und einem aus Regressionsfunktionen bestehenden Satz von Gleichungen, die auf einem empirisch statistischen Ausbreitungsmodell beruhen. Die Emissionen werden anhand des Handbuches für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs (HBEFA) Version 3.1 ermittelt, das im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt, Wald und Landschaft, Bern und des Umweltbundesamtes, Berlin, veröffentlicht und regelmäßig aktualisiert wird. Die Emissionsberechnung berücksichtigt Bezugsjahr, Fahrzeugflotte, Gebiets- und Straßentyp, Tempolimit und Verkehrszustand und ist für die Bezugsjahre möglich. Das Abklingen der straßenbedingten Zusatzbelastung mit zunehmendem Abstand zur Straße ist für die Schadstoffkomponenten unabhängig von der Stärke der Emissionen und der Windrichtungsverteilung und wurde durch Messungen im Einflussbereich von Straßen empirisch bestimmt. Als Eingangsdaten werden folgende Daten berücksichtigt: verkehrsspezifische Daten (Verkehrsbelastung (DTV/24 h), der Gesamttages-Lkw- Anteil, Bezugsgebiet, Prognosejahr) B 180 KV Altenburg 6

7 straßenspezifische Daten (Anzahl der Fahrstreifen, Längsneigung der Straße, Straßenkategorie) meteorologische Daten (Jahresmittelwert der Windgeschwindigkeit 10 m über Grund) Umgebungsdaten (Immissionsvorbelastung, Abstand Immissionsort - Fahrbahnrand). Die Höhenlage der angrenzenden Nutzungen geht nicht in die Berechnungen ein. 3.2 Datengrundlage Verkehrsdaten Grundlage der Verkehrsdaten bilden die zum Projekt erstellte Verkehrsuntersuchung B 180 in Altenburg Knotenpunkte im Zuge der Kauerndorfer Allee vom Büro PTV (Stand: Oktober 2016): Tabelle 2: Verkehrsdaten an den untersuchten Straßenabschnitten im Untersuchungsgebiet in der Prognose (2025) (Auszug aus Verkehrsuntersuchung PTV) Für den Planungshorizont 2030 gibt es zum gegenwärtigen Zeitpunkt keine belastbaren Verkehrsprognosen in Thüringen. Laut Verkehrsuntersuchung wird davon ausgegangen, dass sich bis 2030 der aktuelle Trend der rückläufigen Einwohner--- entwicklung in Altenburg fortsetzen wird. Bezogen auf die Verkehrsentwicklung wird vom Verkehrsgutachter abgeschätzt, dass sich im Planungsraum die Verkehrsbelastungen zwischen 2025 und 2030 (Planungshorizont) nicht wesentlich verändern B 180 KV Altenburg 7

8 werden. Die Prognosedaten 2025 können für den Planungshorizont 2030 zugrunde gelegt werden. An dem Knotenpunkt Offenburger Allee/Kauerndorfer Allee / Feldstraße befindet sich eine Lichtzeichenanlage mit ganztägigen Betrieb. Im Zuge der Baumaßnahme wird der Knotenpunkt in einen Kreisverkehr ohne Signalisierung umgebaut. Die zulässige Höchstgeschwindigkeit innerorts beträgt 50 km/h. Meteorologische Daten Die Charakterisierung der Windverhältnisse im Untersuchungsraum erfolgt auf Grundlage der Windkarte Thüringen (2004). Die mittlere jährliche Windgeschwindigkeit in 10 m Höhe über Grund beträgt 2,5 m/s [5]. 3.3 Prüfung der Einsatzbedingungen nach RLuS 2012 Auf Grundlage der Planungen für den Bauabschnitt liegen folgende Eingangsdaten vor: Eingangsgröße Randbedingungen Vorliegende Eingangsdaten nach RLuS 2012 Verkehrsbelastung DTV > 5000 Kfz/24 h siehe Tabelle 2 Lkw-Anteil (SV>3,5 t) siehe Tabelle 2 Geschwindigkeit Pkw/Lkw v > 50 km/h v= 50 km/h Dammhöhen < 15 m keine Dammlage Trogtiefe < 15 m keine Einschnittslage Längsneigung < 6 % nicht zutreffend Randbebauung Lücken innerhalb der lockere Randbebauung Randbebauung > 50 % Jahresmittel der Windgeschwindigkeit --- 2,5 m/s (Deutscher Wetterdienst, 2004) Tabelle 3: Eingangsdaten und Randbedingungen nach RLuS 2012 Die Prüfung der Einsatzbedingungen der Richtlinie RLuS 2012 ergab, dass das Verfahren nicht angewendet werden kann. Es wird eine Randbedingung der Richtlinie verletzt. Das Merkblatt gilt erst ab einer zulässigen Mindestgeschwindigkeit von größer 50 km/h. Im Kreisverkehr ist von einer Geschwindigkeit < 50 km/h auszugehen. 3.4 Ermittlung der Schadstoffimmissionen Eine Abschätzung der Luftschadstoffimmissionen auf Grundlage der Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung (RLuS, 2012) wird nicht durchgeführt, da die Höchstgeschwindigkeit in der Ortslage von 50 km/h und die unmittelbare Nähe der Knotenpunkte die Anwendung des Merkblattes ausschließen. Es erfolgte deshalb eine Auswertung der vorliegenden Daten zur Luftqualität. Messdaten zur Luftqualität werden regelmäßig auf der Internetseite der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie veröffentlicht [6]. In der Stadt Altenburg befindet B 180 KV Altenburg 8

9 sich eine Luftmessstelle auf dem Theaterplatz. Diese Daten wurden zur Bewertung herangezogen. Für nicht erfasste Schadstoffkonzentrationen wurde auf eine vergleichbare, innerstädtische Meßstelle in Erfurt zurückgegriffen. Schadstoff Jahresmittel µg/m 3 ) Bemerkung Stickstoffoxide 27 Stickstoffdioxid 18 Benzo(a)pyren - Partikel PM Tage mit Überschreitungen des Tagesmittel Ruß 1 Partikel PM2,5 11 Wert von Messstelle Erfurt, Kämpferstraße Benzol 0,6 Wert von Messstelle Erfurt, Kämpferstraße Schwefeldioxid 1 Wert von Messstelle Erfurt, Kämpferstraße Ozon Tage mit Überschreitungen des 8-h- Mittel Tabelle 4: Vorbelastung des Jahres 2015 nach TLUG[6] Aus dem Vergleich zwischen den Messwerten und den dazugehörigen Grenzwerten ergibt sich, dass eine mittlere Immissionsvorbelastung für den Untersuchungsraum in Altenburg vorliegt. Gegenwärtig beträgt die Vorbelastung durch Stickstoffdioxid etwa 45 % des Grenzwertes der 39. BImSchV für den Jahresmittelwert Für Partikel PM 10 liegt die heutige Vorbelastung bei etwa 42,5 % des Grenzwertes der 39. BImSchV für den Jahresmittelwert. Bei den Partikeln PM 2,5 wird eine Vorbelastung von etwa 44 % des Grenzwertes der 39. BImSchV für den Jahresmittelwert abgeschätzt. Im Zuge der Umgestaltung des Knotenpunktes Offenburger Allee/Kauerndorfer Allee / Feldstraße wird keine weitere Erhöhung des Verkehrsaufkommens prognostiziert. Der Wegfall der Lichtsignalanlage wird zu einem flüssigeren Verkehr führen. Die An- und Abfahrten mit erhöhten Schadstoffausstoß werden erheblich reduziert. Daraus ist abzuleiten, so dass die Höhe der kfz-bedingten Schadstoffbelastungen nicht ansteigen und die Immissionsbelastung auf geringem bis mittlerem Niveau verbleiben wird. 4 Ergebnisse Es müssen keine Schutzmaßnahmen vorgesehen werden. Aus diesen Gründen sind keine weitergehenden, detaillierten Untersuchungen bzw. Vorsorgemaßnahmen erforderlich. B 180 KV Altenburg 9

10 Verzeichnis der verwendeten Unterlagen [1] Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom über Luftqualität und saubere Luft für Europa (Abl. L152) [2] Richtlinie 2004/107/EG des Europäischen Parlaments des Rates vom über Arsen, Kadmium, Quecksilber, Nickel und polyzyklische Kohlenwasserstoffe in der Luft (Abl. L 23) [3] 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes, Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. BImSchV, 2010) vom , BGBl. I Nr. 40 vom S. 1065) [4] Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung (RLuS 2012), Allgemeines Rundschreiben Straßenbau Nr. 29/2012 vom [5] Jahresmittel der Windgeschwindigkeit in Thüringen ( ), Windkarte des Deutschen Wetterdienstes, Ausgabe 2004 [6] Messdaten unter B 180 KV Altenburg 10