Geruchs- und Staubimmissionen sowie Bioaerosole. - Landkreis Cuxhaven - im Auftrag der. Stadt Langen vertr. durch den Bürgermeister

Transkript

1 Anlage 5 Geruchs- und Staubimmissionen sowie Bioaerosole Gutachten zur Aufstellung eines Bebauungsplans in Langen-Debstedt im Bereich östlich des Malerwinkels - Landkreis Cuxhaven - im Auftrag der Stadt Langen vertr. durch den Bürgermeister Sieverner Straße Langen Tel.: Ingenieurbüro Prof. Dr. Oldenburg Immissionsprognosen Umweltverträglichkeitsstudien Landschaftsplanung Beratung und Planung in Lüftungstechnik und Abluftreinigung Bearbeiter: Dr. sc. agr Bernd von Essen Bernd.vonEssen@ing-oldenburg.de Osterende Oederquart Tel Fax Prof. Dr. sc. agr. Jörg Oldenburg Von der IHK öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Emissionen und Immissionen sowie Technik in der Innenwirtschaft (Lüftungstechnik von Stallanlagen) Bestellungskörperschaft: IHK Neubrandenburg für das östliche Mecklenburg-Vorpommern Büro Niedersachsen: Osterende Oederquart Büro Mecklenburg-Vorpommern: Rittermannshagen Faulenrost Tel Fax Gutachten November 2013

2 Inhaltsverzeichnis Seite 1 Problemstellung 2 3 Vorgehen 3 4 Das Vorhaben Der landw. Betrieb Sancken und die Biogasanlage Das weitere Umfeld des Plangebietes 5 5 Emissionen und -immissionen Geruchsimmissionen Ausbreitungsrechnung Rechengebiet Winddaten Bodenrauigkeit Geruchsemissionspotential Emissionsrelevante Daten Zulässige Häufigkeiten von Geruchsimmissionen Beurteilung der Immissionshäufigkeiten Ergebnisse und Beurteilung Staubemissionen Ausbreitungsrechnung Ergebnisse und Beurteilung Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen 26 6 Zusammenfassende Beurteilung 27 7 Verwendete Unterlagen 30 8 Parameterdateien 31 1

3 1 Problemstellung Die Stadt Langen plant die Neuaufstellung eines Bebauungsplanes im Ortsteil Debstedt. Das Plangebiet, östlich des Malerwinkels, soll als Allgemeines Wohngebiet festgesetzt werden. Die betroffene Fläche wird derzeit als Ackerfläche genutzt. Im weiteren Umfeld des Plangebietes befinden sich ein landwirtschaftlicher Betrieb mit Tierhaltung und eine Biogasanlage. Unterlagen zu dem Vorhaben wurden durch die IDB Wesermünde-Hadeln GmbH, namentlich Herr Pülsch, zur Verfügung gestellt. Abb. 1: Lageplan des geplanten Bebauungsplanes in Langen-Debstedt (Quelle: Magic-Maps, bearbeitet) Die aus der Tierhaltung und den dazu gehörenden Nebenanlagen stammenden Geruchsemissionen können bei entsprechenden Windverhältnissen bis in den Planbereich verfrachtet werden und somit im näheren Umfeld zu Belästigungen führen. In diesem Zusammenhang sollen die immissionsseitigen Auswirkungen der Gerüche, ausgehend von den nachbarlichen Betrieben mit Tierhaltung, Stäube und ggf. Bioaerosole gutachterlich betrachtet und bewertet werden. 2

4 Zu folgenden Fragen soll gutachtlich Stellung genommen werden: 1. Wie hoch ist die geruchliche Belastung im fraglichen Planungsbereich des Bebauungsplangebietes? 2. An welchen Standorten können ggf. Wohnhäuser errichtet werden und welcher Bereich ist von einer dauerhaften Wohnnutzung frei zu halten? 3. Welche Staubbelastung ist in dem B-Plangebiet zu erwarten? 4. Sind durch den landwirtschaftlichen Betrieb in dem Plangebiet Gefährdungen durch Bioaerosole zu befürchten? 3 Vorgehen 1. Der landwirtschaftliche Betrieb Sancken wurde anlässlich eines Ortstermines von Herrn Kai Kühlke-Schmoldt vom Ingenieurbüro Prof. Dr. Oldenburg am 5. Juni 2008 in Augenschein genommen. Die seinerzeit geplanten Baumaßnahmen sind zwischenzeitlich umgesetzt, so dass emissionsrelevanten Daten der Tierhaltung (Bestandsgrößen etc.) des Milchviehbetriebes nördlich des geplanten Gebietes aus dem damaligen Gutachten 8150 entnommen werden. Die Angaben zur Biogasanlage stammen aus der Zusammenstellung Biogasanlagen im Landkreis Cuxhaven, herausgegeben vom Landkreis Cuxhaven bzw. wurden von Herrn Sancken gemacht. 2. Aus dem Umfang der Tierhaltung, der technischen Ausstattung der Ställe und Lagerstätten und den transmissionsrelevanten Randbedingungen ergibt sich die Geruchsschwellenentfernung. Im Bereich der Geruchsschwellenentfernung ist ausgehend von den Emissionsquellen bei entsprechender Windrichtung und Windgeschwindigkeit mit Gerüchen zu rechnen. 3. Die Bewertung der Immissionshäufigkeiten für Geruch wurde im Sinne der Geruchsimmissions-Richtlinie des Landes Niedersachsen vom 23. Juli 2009 in der Fassung der Länder- Arbeitsgemeinschaft-Immissionsschutz vom 29. Februar 2008 und der Ergänzung vom 10. September 2008 mit dem von den Landesbehörden der Bundesländer empfohlenen Berechnungsprogramm AUSTAL2000 austal_g Version WI-x mit der Bedienungsoberfläche P&K TAL2K, Version auf Basis der entsprechenden Ausbreitungsklassenstatistik nach KLUG/MANIER vom Deutschen Wetterdienst vorgenommen. 4 Das Vorhaben Die Stadt langen plant im Ortsteil Debstedt die Neuaufstellung eines Bebauungsplanes. Das Plangebiet im Ortsteil Debstedt Östlich des Malerwinkels soll planungsrechtlich als Allgemeines Wohngebiet festgesetzt werden. Die Fläche wird derzeit als Ackerfläche genutzt. 3

5 Abb. 2: Radius gemäß Ziff der GIRL von 600 m um das Vorhabengebiet mit Darstellung des landwirtschaftlichen Betriebes und der Biogasanlage, die sich innerhalb dieses Radius befinden Im Umfeld des Vorhabens befindet sich im Bereich des 600 m Radius um das Plangebiet ein landwirtschaftlicher Betrieb mit Milchvieh-, Rinder- und Mastrinderhaltung (Nr. 2 in Abbildung 2), dessen Emissionen je nach Wetterlage in das Plangebiet hineinwirken können. Desweiteren befindet sich westlich davon eine Biogasanlage (Nr. 3 in Abbildung 2). 4.1 Der landwirtschaftliche Betrieb Sancken und die Biogasanlage Energie Service Debstedt GmbH & CoKG Die Quellen aus dem landwirtschaftlichen Betrieb Sancken: landw. Betrieb Sancken (Nr. 2 in Abbildung 2) 473 Milchkühe (Nr. 1 in Abbildung 3) 140 Mastbullen (Nr. 2 in Abbildung 3) 20 Mastbullen (Nr. 3 in Abbildung 3) 168 Jungrinder und 48 Färsen (Nr. 4 in Abbildung 3) 50 Kälber (Nr. 5 in Abbildung 3) Silagelager (Nr. 6 in Abbildung 3) Güllehochbehälter (Nr. 7 in Abbildung 3) Zusätzliche 500 Milchkühe (Nr. 12 in Abbildung 3) 4

6 Die Quellen aus der Biogasanlage der Energieservice Debstedt GmbH & Co.KG Silagelager (Nr. 8 in Abbildung 3) Feststoffeintrag (Nr. 9 in Abbildung 3) Blockheizkraftwerk Leistung 530 kw el (Nr. 10 in Abbildung 3) Platzgeruch (10% der diffusen Emissionen) (Nr. 11 in Abbildung 3) Abb. 3: Darstellung des landwirtschaftlichen Betriebes Sancken und der Biogasanlage Energieservice Debstedt GmbH & Co.KG am Heuweg in Langen Debstedt. M 1 : ~ Das weitere Umfeld des Plangebietes Die vorhandene Wohnbebauung der Ortschaft Langen-Debstedt grenzt an das Bebauungsplangebiet an. Die Flächen im nördlichen Anschluss des Bebauungsplanes werden als Ackerflächen genutzt. 5 Emissionen und -immissionen Gerüche, Staub- und Bioaerosolemissionen treten an Stallanlagen in unterschiedlicher Ausprägung aus drei verschiedenen Quellen aus; je nach Stallform und Lüftungssystem aus dem Stall selbst, aus der Futtermittel- und Reststofflagerung (Silage, Festmist, Gülle) und während des Ausbringens von Gülle oder Festmist. Auf die Emissionen während der Gülle- und Mistausbringung wird im Folgenden wegen ihrer geringen Häufigkeit und der wechselnden Ausbringflächen bei der Berechnung der Immissionshäufigkeiten nicht eingegangen. Die Gülle- und Mistausbringung ist kein Bestandteil 5

7 einer Baugenehmigung und war bisher auch nicht Bestandteil von immissionsrechtlichen Genehmigungsverfahren, obwohl allgemein über diese Geruchsquellen immer wieder Beschwerden geäußert werden. Die Lästigkeit begüllter Felder ist kurzfristig groß, die daraus resultierende Immissionshäufigkeit (als Maß für die Zumutbar-, resp. Unzumutbarkeit einer Immission) in der Regel jedoch vernachlässigbar gering. Auch sieht die GIRL eine Betrachtung der Geruchsemissionen aus landwirtschaftlichen Düngemaßnahmen ausdrücklich nicht vor (siehe Ziff. 3.1 und der Geruchs-Immissions-Richtlinie GIRL), dies vor allem wegen der Problematik der Abgrenzbarkeit zu anderen Betrieben. 5.1 Geruchsimmissionen Das Geruchs-Emissionspotential einer Anlage äußert sich in einer leeseitig auftretenden Geruchsschwellenentfernung. Gerüche aus der betreffenden Anlage können bis zu diesem Abstand von der Anlage, ergo bis zum Unterschreiten der Geruchsschwelle, wahrgenommen werden. 1. Die Geruchsschwelle ist die kleinste Konzentration eines gasförmigen Stoffes oder eines Stoffgemisches, bei der die menschliche Nase einen Geruch wahrnimmt. Die Meßmethode der Wahl auf dieser Grundlage ist die Olfaktometrie (siehe DIN EN ). Hierbei wird die Geruchsstoffkonzentration an einem Olfaktometer (welches die geruchsbelastete Luft definiert mit geruchsfreier Luft verdünnt) in Geruchseinheiten ermittelt. Eine Geruchseinheit ist als mittlere Geruchsschwelle definiert, bei der 50 % der geschulten Probanden einen Geruchseindruck haben (mit diesem mathematischen Mittel wird gearbeitet, um mögliche Hyper- und Hyposensibilitäten von einzelnen Anwohnern egalisieren zu können). Die bei einer Geruchsprobe festgestellte Geruchsstoffkonzentration in Geruchseinheiten (GE/m³) ist das jeweils Vielfache der Geruchsschwelle. 2. Die Geruchsschwellenentfernung ist nach VDI Richtlinie 3940 definitionsgemäß diejenige Entfernung, in der die anlagentypische Geruchsqualität von einem geschulten Probandenteam noch in 10 % der Messzeit wahrgenommen wird. Die Geruchsschwellenentfernungen hängen unter sonst gleichen Bedingungen von der Quellstärke ab. Die Quellstärken der emittierenden Stallgebäude und der Nebenanlagen sind von den Tierarten, dem Umfang der Tierhaltung in den einzelnen Gebäuden, den Witterungsbedingungen und den Haltungs- bzw. Lagerungsverfahren für Jauche, Festmist, Gülle und Futtermittel abhängig (siehe KTBL-Schrift 333, 1989 und VDI-Richtlinie 3894, Blatt 1, 2011). 3. Die Geruchsemission einer Anlage wird durch die Angabe des Emissionsmassenstromes quantifiziert. Der Emissionsmassenstrom in Geruchseinheiten (GE) je Zeiteinheit (z.b. GE/s oder in Mega-GE je Stunde: MGE/h) stellt das mathematische Produkt aus der Geruchsstoffkonzentration (GE/m³) und dem Abluftvolumenstrom (z.b. m³/h) dar. Die Erfassung 6

8 des Abluftvolumenstromes ist jedoch nur bei sog. "gefassten Quellen", d.h., solchen mit definierten Abluftströmen, z.b. durch Ventilatoren, möglich. Bei diffusen Quellen, deren Emissionsmassenstrom vor allem auch durch den gerade vorherrschenden Wind beeinflusst wird, ist eine exakte Erfassung des Abluftvolumenstromes methodisch nicht möglich. Hier kann jedoch aus einer bekannten Geruchsschwellenentfernung durch Beachtung der bei der Erfassung der Geruchsschwellenentfernung vorhandenen Wetterbedingungen über eine Ausbreitungsrechnung auf den kalkulatorischen Emissionsmassenstrom zurückgerechnet werden. Typische Fälle sind Gerüche aus offenen Güllebehältern oder Festmistlagern. Die Immissionsbeurteilung erfolgt anhand der Immissionshäufigkeiten nicht ekelerregender Gerüche. Emissionen aus der Landwirtschaft bzw. Futtermittelindustrie gelten in der Regel nicht als ekelerregend. Das Beurteilungsverfahren läuft in drei Schritten ab: 1. Es wird geklärt, ob es im Bereich der vorhandenen oder geplanten Wohnhäuser (Immissionsorte) aufgrund des Emissionspotentials der vorhandenen und der geplanten Geruchsverursacher zu Geruchsimmissionen kommen kann. Im landwirtschaftlichen Bereich kann hierfür neben anderen Literaturstellen, in denen Geruchsschwellenentfernungen für bekannte Stallsysteme genannt werden, die TA-Luft 2002 eingesetzt werden. Bei in der Literatur nicht bekannten Emissionsquellen werden entsprechende Messungen notwendig. 2. Falls im Bereich der vorhandenen oder geplanten Immissionsorte nach Schritt 1 Geruchsimmissionen zu erwarten sind, wird in der Regel mit Hilfe mathematischer Modelle unter Berücksichtigung repräsentativer Winddaten berechnet, mit welchen Immissionshäufigkeiten zu rechnen ist (Vor-, Zusatz- und Gesamtbelastung). Die Geruchsimmissionshäufigkeit und -stärke im Umfeld einer emittierenden Quelle ergibt sich aus dem Emissionsmassenstrom (Stärke, zeitliche Verteilung), den Abgabebedingungen in die Atmosphäre (z. B. Kaminhöhe, Abluftgeschwindigkeit) und den vorherrschenden Windverhältnissen (Richtungsverteilung, Stärke, Turbulenzgrade). 3. Die errechneten Immissionshäufigkeiten werden an Hand gesetzlicher Grenzwerte und anderer Beurteilungsparameter hinsichtlich ihrer Belästigungspotentiale bewertet. Die Immissionsprognose zur Ermittlung der zu erwartenden Geruchsimmissionen im Umfeld eines Vorhabens basiert 1. auf angenommenen Emissionsmassenströmen (aus der Literatur, unveröffentlichte eigene Messwerte, Umrechnungen aus Geruchsschwellenentfernungen vergleichbarer Projekte 7

9 usw. Falls keine vergleichbaren Messwerte vorliegen, werden Emissionsmessungen notwendig) und 2. der Einbeziehung einer Ausbreitungsklassenstatistik (AKS) für Wind nach KLUG/MANIER vom Deutschen Wetterdienst (DWD). Da solche Ausbreitungsklassenstatistiken, die in der Regel ein 10-jähriges Mittel darstellen, nur mit einem auch für den DWD relativ hohen Mess- und Auswertungsaufwand zu erstellen sind, existieren solche AKS nur für relativ wenige Standorte Ausbreitungsrechnung Insbesondere auf Grund der Größe des relevanten landwirtschaftlichen Betriebes und des relativ geringen Abstandes zum Geltungsbereich des B-Plans ist eine genauere Analyse der zu erwartenden Immissionshäufigkeiten notwendig. Die Ausbreitungsrechnung wurde mit dem von den Landesbehörden der Bundesländer empfohlenen Berechnungsprogramm AUSTAL2000 austal_g Version WI-x mit der Bedienungsoberfläche P&K_-TAL2K, Version von Petersen & Kade (Hamburg) durchgeführt. Die Ausbreitungsrechnung erfolgte im Sinne der Geruchs-Immissions-Richtlinie GIRL des Landes Niedersachsen vom 23. Juli 2009 in der Fassung der Länder-Arbeitsgemeinschaft-Immissionsschutz vom mit der Ergänzung vom Die Immissionsprognose zur Ermittlung der zu erwartenden Immissionen im Umfeld eines Vorhabens (Rechengebiet) basiert 1. auf der Einbeziehung von meteorologischen Daten (Winddaten) unter 2. Berücksichtigung der Bodenrauigkeit des Geländes und 3. auf angenommenen Emissionsmassenströmen und effektiven Quellhöhen (emissionsrelevante Daten) Rechengebiet Das Rechengebiet für eine Emissionsquelle ist nach Anhang 3, Nr. 7, TA-Luft 2002 das Innere eines Kreises um den Ort der Quelle, dessen Radius das 50fache der Schornsteinbauhöhe beträgt. Bei mehreren Quellen ergibt sich das Rechengebiet aus der Summe der einzelnen Rechengebiete. Gemäß Kapitel der TA-Luft 2002 beträgt der Radius des Beurteilungsgebietes bei Quellhöhen kleiner 20 m über Flur mindestens m. Im vorliegenden Fall beträgt die maximale Quellhöhe ca. 10 m über Flur. Um den Koordinaten-Nullpunkt, der sich in der Nähe des Hauptemitenten befindet, mit den UTM-Koordinaten (32) (Ostwert) und (Nordwert) wurde ein Rechengitter mit einer Kantenlängen von 10 m gelegt. Insgesamt wurde ein Rechengebiet mit den Ausmaßen m 8

10 in West-Ost-Richtung und 740 m in Nord-Süd-Richtung berechnet und betrachtet. Aus hiesiger Sicht sind die gewählten Rasterweiten bei den gegebenen Abständen zwischen Quellen und Immissionsorten ausreichend, um die Immissionsmaxima mit hinreichender Sicherheit bestimmen zu können Winddaten Die am Standort vorherrschenden Winde verfrachten die an den Emissionsorten entstehenden Geruchsstoffe in die Nachbarschaft. In der Regel gibt es für den jeweils zu betrachtenden Standort keine rechentechnisch verwertbaren statistisch abgesicherten Winddaten. Damit kommt im Rahmen einer Immissionsprognose der Auswahl der an unterschiedlichen Referenzstandorten vorliegenden am ehesten geeigneten Winddaten eine entsprechende Bedeutung zu. Abb. 4: Häufigkeitsverteilung der Winde am Standort Langen- Debstedt (10- Jahresmittel von ) Im Rahmen anderer Projekte wurden im weiteren Umfeld des Vorhabens für zwei weitere Standorte (Moorausmoor in 19 km Entfernung, Misselwarden in 9 km Entfernung) Qualifizierte Prüfungen (QPR) der Übertragbarkeit einer Ausbreitungszeitreihe (AKTerm) bzw. einer Ausbreitungsklassenstatistik (AKS) nach TA Luft 2002 durchgeführt. Da sich der Standort Misselwarden in unmittelbarer Nähe der Weser befindet, ist dem Standort Moorausmoor, dessen Orographie dem Standort Langen Debstedt deutlich ähnlicher ist, zu bevorzugen. 9

11 Für diesen Standort wurde ermittelt, dass die Daten der Wetterstation Nordholz zu verwenden sind. Nachfolgend wird somit mit den Wetterdaten der Station Nordholz (AKS ) gerechnet. Wie in der Norddeutschen Tiefebene allgemein üblich, so stellt die Windrichtung Südwest das primäre Maximum und die Windrichtung Nord das Minimum dar. Die Verfrachtung der Emissionen erfolgt daher am häufigsten in Richtung Nordost (siehe Abb. 3) Bodenrauigkeit Die Bodenrauigkeit des Geländes wird durch eine mittlere Rauhigkeitslänge z 0 bei der Ausbreitungsrechnung durch das Programm austal2000 berücksichtigt. Sie ist aus den Landnutzungsklassen des CORINE-Katasters (vgl. Tabelle 14 Anhang 3 TA-Luft 2002) zu bestimmen. Die Rauigkeitslänge ist für ein kreisförmiges Gebiet um den Schornstein festzulegen, dessen Radius das 10fache der Bauhöhe des Schornsteines beträgt. Setzt sich dieses Gebiet aus Flächenstücken mit unterschiedlicher Bodenrauigkeit zusammen, so ist eine mittlere Rauhigkeitslänge durch arithmetische Mittelung mit Wichtung entsprechend dem jeweiligen Flächenanteil zu bestimmen und anschließend auf den nächstliegenden Tabellenwert zu runden. Die Berücksichtigung der Bodenrauigkeit erfolgt i. d. R. automatisch mit der an das Programm austal2000 angegliederten, auf den Daten des CORINE-Katasters 2006 basierenden Software. Es ist zu prüfen, ob sich die Landnutzung seit Erhebung des Katasters wesentlich geändert hat oder eine für die Immissionsprognose wesentliche Änderung zu erwarten ist. Im vorliegenden Fall wurde durch das Programm RL-Inter eine mittlere Rauhigkeitslänge von 0,05 m ermittelt. Dies entspricht der CORINE-Klasse 3 (z.b. nicht bewässertes Ackerland ). Allerdings ist ein solches, der Vorgabe der TA-Luft 2002 entsprechendes, Vorgehen im Hinblick auf die Ableitbedingungen im landwirtschaftlichen Bereich zumindest kritisch zu würdigen, da die Quellhöhen unter 20 m liegen. HARTMANN (LUA NRW 2006) empfiehlt in solchen Fällen einen Mindestradius von mindestens 200 m um die Quellen. Aus diesem Grund ist nachfolgend das Herleiten der Rauigkeitslänge entsprechend der Vorgehensweise nach HARTMANN (LUA NRW 2006) für einen Radius von 250 m dargestellt. 10

12 Abb. 5: Darstellung der Rauigkeitsklassen entsprechend dem CORINE-Kataster im Umfeld des Hauptemittenten. (M 1 : 3.000) Tabelle 1: Rauhigkeitsklassen entsprechend Abb. 4 CORINE-Code Klasse z 0 in m Fläche Produkt (z 0 *Flaeche) 121 Industrie- und Gewerbeflächen Straßen, Eisenbahn 0, nicht bewässertes Ackerland 0, Wiesen u. Weiden 0, Gewässerläufe 0, gemittelte z 0 in m 0,40 Für die erforderliche Ausbreitungsrechnung in AUSTAL wird entsprechend Tabelle 1 die Rauigkeitslänge auf den nächstgelegenen Tabellenwert von 0,5 m aufgerundet (nach TA- Luft 2002; Anhang 3 Punkt 5), entsprechend der CORINE-Klasse 6 (siehe Tab. 1 und Abb. 5). Entsprechend der ermittelten Rauigkeitslänge wurden die für die jeweiligen CORINE-Klassen vorgegebenen Anemometerhöhen des DWD für den Standort Langen-Debstedt in der Ausbreitungsrechnung in Ansatz gebracht. Im Rechengang wird der Rauhigkeitslänge von 0,5 m verwendet und dem Standort gemäß den Vorgaben des Deutschen Wetterdienstes eine Anemometerhöhe für die Windmessstation Nordholz von 18,5 m zugewiesen. 11

13 5.1.5 Geruchsemissionspotential Die Geruchsschwellenentfernungen hängen unter sonst gleichen Bedingungen von der Quellstärke ab. Die Quellstärken der emittierenden Stallgebäude und der Nebenanlagen sind von den Tierarten, dem Umfang der Tierhaltung in den einzelnen Gebäuden, den Witterungsbedingungen und den Haltungs- bzw. Lagerungsverfahren für Jauche, Festmist, Gülle und Futtermittel abhängig (siehe KTBL-Schrift 333, 1989 und VDI-Richtlinie 3894, Blatt ). Rinderställe Bereits in der KTBL-Schrift 333 (OLDENBURG, 1989) wurde darauf hingewiesen, dass man beim Vergleich der Tierarten Schwein und Huhn mit der Art Rind nicht grundsätzlich vom Emissionsmassenstrom auf die Geruchsschwellenentfernung schließen kann (es ist zu vermuten, dass dies mit der Oxidationsfähigkeit der spezifischen Struktur der geruchswirksamen Substanzen zusammenhängt. Diese Theorie wurde bisher jedoch nicht verifiziert). Diese Aussage wird seit 1994 durch die Arbeiten von ZEISIG und LANGENEGGER unterstützt. Sie fanden bei Begehungen in 206 Abluftfahnen von 45 Rinderställen in den Sommermonaten 1993 bei Bestandsgrößen von bis zu 400 Rindern keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der Bestandsgröße (und damit dem Emissionsmassenstrom als Produkt aus Geruchsstoffkonzentration und Abluftvolumenstrom) und der Geruchsschwellenentfernung. ZEISIG und LANGENEGGER ermittelten die Geruchsschwellenentfernungen sowohl für Milchteam- als auch für Rindermastställe. Auch wenn diese Erkenntnisse nur bedingt auf die Situation im hier vorliegenden Fall übertragbar erscheinen, zeigen sie doch die relativ geringe Geruchsbelästigung durch Rinderställe. Abb. 6: Abhängigkeit der Geruchsschwellenentfernung von der Stallbelegung Quelle: Zeisig u. Langenegger,

14 Unabhängig davon kommt es in einem Rinderstall nach der Vorlage von Saftfutter, wie z.b. Anwelkgras- oder Maissilage zu erhöhten Geruchsemissionen. Lagerung der Silage Die Qualität und damit die geruchliche Wirkung von Silage hängt neben der Futterart in entscheidendem Maße von den Erntebedingungen, der Sorgfalt beim Silieren, der Anschnittfläche (Größe, Zustand) beim Entnehmen des Futters, der Entnahmeart, der Sauberkeit auf den geräumten Siloplätzen sowie Fahrwegen und von den Luft- und Silagetemperaturen bei der Entnahme der Silage ab. Bei der ordnungsgemäßen Silierung, d.h. bei ausreichender Verdichtung und sauberer Futterentnahme entstehen nur geringe Geruchsemissionen. Trotzdem kann es entweder personell bedingt oder durch schlechte Wetterbedingungen bei der Einsilierung zu Fehl- oder Nachgärungen und insbesondere zum Winterausgang bei höheren Außenlufttemperaturen in den Sommermonaten zu nicht unerheblichen Geruchsemissionen kommen. Die Geruchsschwellenentfernungen der Siloanlage können deutlich größer als die der Ställe sein (siehe auch ZEISIG und LANGENEGGER, 1994). Das größte Problem bei der Immissionsprognose ist die situationsabhängige Entstehung von Geruchsemissionen aus der Lagerung von Silage. Der von ZEISIG und LANGENEGGER ermittelte Silagegeruch bezieht sich auf die Geruchsemissionen des Silagebehälters einschließlich evtl. in unmittelbarer Nähe befindlicher Silage- Transportfahrzeuge sowie in unmittelbarer Nähe abgelagerter Silagereste. Es wurde kein Zusammenhang zwischen der Siloraumgröße und der Geruchsschwellenentfernung gefunden, weil sich die emissionsaktive Oberfläche im Normalfall auf die Anschnittfläche der Silage begrenzt. Diese ist von der Siloraumgröße unabhängig. Sie ist eine Funktion aus Silobreite und Silohöhe. Die Form des Silos (Flach- oder Fahrsilo) hat keinen nennenswerten Einfluss auf mögliche Geruchsemissionen. Andere Faktoren wie die Qualität der eingelagerten Silage und die Sauberkeit der Anlage wiegen erfahrungsgemäß schwerer. Biogasanlagen An einer Biogasanlage in der hier vorhandenen Form entstehen Geruchsemissionen durch die Abgase des BHKW, im Bereich der Fahrsilos und im Bereich der Feststoffannahme. Verunreinigungen im Fahrbereich der Anschnittflächen und im Anlagenbereich vor der Feststoffannahme verursachen den sogenannten Platzgeruch. Alle übrigen potentiellen Geruchsquellen sind so klein, dass die von dort stammenden Gerüche außerhalb des Betriebsgeländes im Regelfall nicht wahrgenommen werden, wie z.b. 13

15 möglicherweise leicht verschmutzte übrige innerbetriebliche Fahrwege oder Gasverluste durch Diffusion aus den Gasblasen oder Gerüche aus den Foliengasspeichern. Es wird ein BHKW-Modul mit Gas-Otto-Motor eingesetzt. Ein Gasmotor verbrennt ausschließlich Biogas und verursacht auch ausschließlich entsprechende Abgasqualitäten, während bei einem Zündstrahlmotor, der im Aufbau weitestgehend einem Dieselmotor entspricht, zum Start des Motors ausschließlich Dieselkraftstoff und während des Betriebes eine kleine Menge Dieselkraftstoff zum Erhalt mindestens der Leerlaufdrehzahl eingesetzt wird. Der für die Nettoabgabeleistung des Motors benötigte Kraftstoff wird in einem Zündstrahlmotor durch entsprechende Biogasmengen zugeführt. Im Falle der Biogasanlage werden nachwachsende Rohstoffe, hier Maissilage, vergoren und mit Hähnchenmist ergänzt. Die Daten über Geruchsstoffkonzentrationen im Abgas von Biogasanlagen, die mittels eines Gasmotors das Biogas in elektrische Energie und Wärme umwandeln, in denen tierische Exkremente und NAWAROs vergoren werden, sind der Publikation der Schriftenreihe des Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Sachsen, Heft 35/2008, MOCIGEMBA et al.., entnommen: Es wird im Folgenden von Geruchsstoffkonzentrationen im Abgas des Gas-Otto-Motor-BHKW im Normalbetrieb in Höhe von GE/m 3 und weiterhin wird von einer Emissionszeit von 100 % ausgegangen. Dies ist eine worst case-annahme und sicher auch im Sinne des Anlagenbetreibers; nur so kann ständig unter Volllast elektrischer Strom produziert werden. Tatsächlich wird die Gasausbeute je nach Qualität der eingebrachten Rohstoffe resp. Substrate und Anlagenführung im Jahresmittel immer geringer sein als maximal möglich. 14

16 In letzter Konsequenz werden der Abgasvolumenstrom des BHKW-Moduls und damit auch der Emissionsmassenstrom immer unter dem maximal möglichen Werten liegen. Für Maissilage sind spezifische Emissionswerte in Geruchseinheiten je m² Lageroberfläche und Zeiteinheit in der Literatur vorhanden Emissionsrelevante Daten Die Höhe der jeweiligen Emissionsmassenströme jeder Quelle ergibt sich aus der zugrunde gelegten Tierplatzzahl, den jeweiligen Großvieheinheiten und dem Geruchsemissionsfaktor (siehe Tabelle 2). Die relative Lage der einzelnen Emissionsaustrittsorte (Abluftkamine) ergibt sich aus der Entfernung von einem im Bereich der Betriebsstätte festgelegten Fixpunkt (Koordinaten Xq und Yq in Tabelle 3) und der Quellhöhe (Koordinate Hq bzw. Cq in Tabelle 3). Tabelle 2: Emissionstabelle Geruch Lfd. Nr. Abb. 3 1) Quelle 2) Berechnungsgrundlagen Spezifische Emission 4.1) Stärke 4.2) GE/sec Belästi- Gesamt pro Quelle gungs- faktor 5) Temp. 6) Abluft- Volumen 7) m³/sec Landwirtschaftlicher Betrieb Sancken: Gewicht in kg GV 3) GE/s*GV -1 1 MK , , ,2 2 MB , ,5 15 2,8 3 MB , ,5 15 0,5 4 JR 168 Fä , , ,5 15 5,5 5 Kä , ,5 15 0,4 12 MK , ,5 Oberfläche in m² GE/m² 6 Silage , Gülle 400 0, , Biogasanlage Energie Service Debstedt GmbH & Co.KG: Silage BGA Feststoff eintrag BGA Platzgeruch Oberfläche in m² GE/m² , , ,4 1, Leistung in kw el GE/m³ 10 BHKW , ,674 Legende: 1) Quellenbezeichnung nach Kapitel 4. 2) Legende: MK = Milchkühe, MB = Mastbullen, JR = Jungrinder, Fä = Färsen > 2 Jahre, Kä = Kälber, BHKW = Blockheizkraftwerk 3) GV = Großvieheinheit, entsprechend 500 kg Lebendgewicht 4.1) Spezifische Emission in Geruchseinheiten je Sekunde und Großvieheinheit nach VDI 3894, Blatt 1. 15

17 4.2) 5) 6) 7) Angegeben als mittlere Emissionsstärke in Geruchseinheiten je Sekunde (GE/sec). Zugeordneter Belästigungsfaktor lt. GIRL Erlass vom 23. Juli Geschätzte mittlere Jahres-Ablufttemperatur. Aufgrund der Besonderheiten der hier vorliegenden Quellen wurde im Sinne einer worst case-annahme bei allen Quellhöhen unter 10 m über Grund ohne thermischen Auftrieb gerechnet. Geschätzter mittlerer Abluftvolumenstrom der einzelnen Quellen. Da jedoch bei allen Quellen mit einer Abluftaustrittshöhe von unter 10 m ü.g. ohne thermischen Auftrieb gerechnet wird (im Sinne einer worst-case-annahme), hat die Angabe des Abluftvolumenstromes für diese Quellen informativen Charakter, jedoch keine Auswirkungen auf das Berechnungsergebnis: Würde der thermische Auftrieb der Abluftfahne mit in die Berechnung einfließen, käme es wegen der Berücksichtigung des Abluftvolumenstromes mit der kinetischen Energie der Abluftfahne zu geringeren Immissionswerten. Tabelle 3: Liste der Quelldaten, Koordinaten Nr. in Abb. 4 Quelle 2) Quell - form 2.1) Koordinaten 3) Xq 3.1) Yq 3.2) Hq 3.3) Aq 3.4) Bq 3.5) Cq 3.6) Wq 3.7) Qq 3.8) Dq 3.9) [m] [m] [m] [m] [m] [m] [ ] [MW] [m] Landwirtschaftlicher Betrieb Sancken: 1 2 MK 473 MB 120 sf ,1 110,5-10,0-84,2 sf ,1 50,2-7,0-84,2 3 MB 20 sf ,1 31,1-5,0 5,5 4 JR 168 Fä 48 sf ,1 39,1-6,0 94,2 5 Kä 50 sf ,1 25,1-6,0-83,1 6 Silage sf , ,9 7 Gülle V , ,4 12 sf ,1 110, ,4 Biogasanlage Energie Service Debstedt GmbH & Co.KG: 8 9 MK 500 Erweiterung Silage BGA Feststoff BGA sf , ,9 V , ,0 10 BHKW P , Platzgeruch V , ,0-85,4 Legende: 1) Quellenbezeichnung nach Kapitel 4. 2) Legende: MK = Milchkühe, MB = Mastbullen, JR = Jungrinder, Fä = Färsen > 2 Jahre, Kä = Kälber, BHKW = Blockheizkraftwerk 2.1) sl = stehende Linienquelle, V = Volumenquelle, P = Punktquelle 3) Für die Berechnung des Bauvorhabens wurde folgender Koordinaten-Nullpunkt festgelegt: (32) (Ostwert); (Nordwert); basierend auf dem UTM-Koordinatensystem. Der Koordinaten-Nullpunkt befindet sich an theoretischen Emissionsschwerpunktin der Mitte des landwirtschaftlichen Betriebes 3.1) X-Koordinate der Quelle, Abstand vom Nullpunkt in m (Standardwert 0 m = Mitte des Rechengitters). 3.2) Y-Koordinate der Quelle, Abstand vom Nullpunkt in m (Standardwert 0 m = Mitte des Rechengitters). 3.3) Höhe der Quelle (Unterkante) über dem Erdboden in m. 3.4) X-Weite: Ausdehnung der Quelle in x-richtung in m. 3.5) Y-Weite: Ausdehnung der Quelle in y-richtung in m. 3.6) Z-Weite: vertikale Ausrichtung der Quelle in m. 3.7) Drehwinkel der Quelle um eine vertikale Achse durch die linke untere Ecke (Standardwert 0 Grad). 3.8) Abluftaustrittsgeschwindigkeit in m/s 3.9) Durchmesser der Quelle in m. Dieser Parameter wird ggf. zur Berechnung der Abgasfahnenüberhöhung nach VDI 3782 Blatt 3 verwendet. Entscheidend für die Ausbreitung der Emissionen ist die Form und Größe der Quelle. Entsprechend der Vorgaben in Kapitel sowie Anhang 3 Punkt 10 der TA-Luft 2002 wird die 16

18 Ableitung der Emissionen über Schornsteine (Punktquellen) dann angenommen, wenn nachfolgende Bedingungen für eine freie Abströmung der Emissionen erfüllt sind: - eine Schornsteinhöhe von 10 m über Flur und - eine den Dachfirst um 3 m überragende Höhe - ein mindestens in 1,7-facher Gebäudehöhe liegender Abluftaustritt Wenn die zuvor genannten Bedingungen nicht erfüllt werden können, der Abluftaustritt aber mindestens dem 1,2-fachen der Höhe des Dachfirstes entspricht, besteht die Möglichkeit, Verwirbelungen im Lee des Gebäudes näherungsweise mit einer Ersatzquelle mit der halben Gebäudehöhe zu beschreiben. Entsprechend der Publikation des Landesumweltamtes Nordrhein-Westfalen (LUA NRW, 2006) beginnt die Ersatzquelle in Höhe der halben Gebäudehöhe und erstreckt sich nochmals um den Wert der halben Gebäudehöhe in die Vertikale. Werden diese Bedingungen ebenfalls nicht erfüllt, so wird eine stehende Linienquelle über die gesamte Gebäudehöhe mit Basis auf dem Boden eingesetzt. Die übrigen Quellen werden als stehende Flächenquellen bzw. Volumenquellen mit einer Ausdehnung über die gesamte Gebäudehöhe bei einer Basis auf der Grundfläche angesetzt. Durch diese Vorgehensweise können Verwirbelungen im Lee des Gebäudes näherungsweise berücksichtigt werden (vgl. hierzu HARTMANN et al., 2003). Dies trifft für die hier zu berücksichtigen Quellen zu Zulässige Häufigkeiten von Geruchsimmissionen Die Immissionshäufigkeit wird als Wahrnehmungshäufigkeit berechnet. Die Wahrnehmungshäufigkeit berücksichtigt das Wahrnehmungsverhalten von Menschen, die sich nicht auf die Geruchswahrnehmung konzentrieren, ergo dem typischen Anwohner (im Gegensatz zu z.b. Probanden in einer Messsituation, die Gerüche bewusst detektieren). So werden singuläre Geruchsereignisse, die in einer bestimmten Reihenfolge auftreten, von Menschen unbewusst in der Regel tatsächlich als durchgehendes Dauerereignis wahrgenommen. Die Wahrnehmungshäufigkeit trägt diesem Wahrnehmungsverhalten Rechnung, in dem eine Wahrnehmungsstunde bereits erreicht wird, wenn es in mindestens 6 Minuten pro Stunde zu einer berechneten Überschreitung einer Immissionskonzentration von 1 Geruchseinheit je Kubikmeter Luft kommt (aufgrund der in der Regel nicht laminaren Luftströmungen entstehen insbesondere im Randbereich einer Geruchsfahne unregelmäßige Fluktuationen der Geruchsstoffkonzentrationen, wodurch wiederum Gerüche an den Aufenthaltsorten von Menschen in wechselnden Konzentrationen oder alternierend auftreten). 17

19 Die Wahrnehmungshäufigkeit unterscheidet sich damit von der Immissionshäufigkeit in Echtzeit, bei der nur die Zeitanteile gewertet werden, in denen tatsächlich auch Geruch auftritt und wahrnehmbar ist. In diesem Zusammenhang ist jedoch auch zu beachten, dass ein dauerhaft vorkommender Geruch unabhängig von seiner Art oder Konzentration von Menschen nicht wahrgenommen werden kann, auch nicht, wenn man sich auf diesen Geruch konzentriert. Ein typisches Beispiel für dieses Phänomen ist der Geruch der eigenen Wohnung, den man in der Regel nur wahrnimmt, wenn man diese längere Zeit, z.b. während eines externen Urlaubes, nicht betreten hat. Dieser Gewöhnungseffekt tritt oft schon nach wenigen Minuten bis maximal einer halben Stunde ein, z.b. beim Betreten eines alkoholgeschwängerten Lokales oder einer spezifisch riechenden Fabrikationsanlage. Je vertrauter ein Geruch ist, desto schneller kann er bei einer Dauerdeposition nicht mehr wahrgenommen werden. Unter Berücksichtigung der kritischen Windgeschwindigkeiten, dies sind Windgeschwindigkeiten im Wesentlichen unter 2 m/sec, bei denen überwiegend laminare Strömungen mit geringer Luftvermischung auftreten (Gerüche werden dann sehr weit in höheren Konzentrationen fortgetragen - vornehmlich in den Morgen- und Abendstunden-), und der kritischen Windrichtungen treten potentielle Geruchsimmissionen an einem bestimmten Punkt innerhalb der Geruchsschwellenentfernung einer Geruchsquelle nur in einem Bruchteil der Jahresstunden auf. Bei höheren Windgeschwindigkeiten kommt es in Abhängigkeit von Bebauung und Bewuchs verstärkt zu Turbulenzen. Luftfremde Stoffe werden dann schneller mit der Luft vermischt, wodurch sich auch die Geruchsschwellenentfernungen drastisch verkürzen. Bei diffusen Quellen, die dem Wind direkt zugänglich sind, kommt es durch den intensiveren Stoffaustausch bei höheren Luftgeschwindigkeiten allerdings zu vermehrten Emissionen, so z.b. bei nicht abgedeckten Güllebehältern ohne Schwimmdecke und Dungplätzen, mit der Folge größerer Geruchsschwellenentfernungen bei höheren Windgeschwindigkeiten. Die diffusen Quellen erreichen ihre maximalen Geruchsschwellenentfernungen im Gegensatz zu windunabhängigen Quellen bei hohen Windgeschwindigkeiten Beurteilung der Immissionshäufigkeiten Nach den Vorgaben der Geruchs-Immissions-Richtlinie GIRL des Landes Niedersachsen vom 23. Juli 2009 in der Fassung der Länder-Arbeitsgemeinschaft-Immissionsschutz vom mit der Ergänzung vom hat bei der Beurteilung von Tierhaltungsanlagen eine belästigungsabhängige Gewichtung der Immissionswerte zu erfolgen. Dabei tritt die belästigungsrelevante Kenngröße IG b an die Stelle der Gesamtbelastung IG. 18

20 Um die belästigungsrelevante Kenngröße IG b zu berechnen, die anschließend mit den Immissionswerten für verschiedene Nutzungsgebiete zu vergleichen ist, wird die Gesamtbelastung IG mit dem Faktor f gesamt multipliziert: Durch dieses spezielle Verfahren der Ermittlung der belästigungsrelevanten Kenngröße ist sichergestellt, dass die Gewichtung der jeweiligen Tierart immer entsprechend ihrem tatsächlichen Anteil an der Geruchsbelastung erfolgt, unabhängig davon, ob die über Ausbreitungsrechnung oder Rasterbegehung ermittelte Gesamtbelastung IG größer, gleich oder auch kleiner der Summe der jeweiligen Einzelhäufigkeiten ist. Tabelle 4: Gewichtungsfaktoren für einzelne Tierarten Tierart 1) Gewichtungsfaktor f Mastgeflügel (Puten, Masthähnchen) Legehennen/Sonstiges (z.b. Silage/Güllelagerung) 1,5 1 0,75 Mastschweine, Sauen (bis zu Tierplätzen) Milchkühe mit Jungtieren (einschließlich Mastbullen und Kälbermast, sofern diese zur Geruchsbelastung nur unwesentlich beitragen) 1) Alle Tierarten, für die kein tierartspezifischer Gewichtungsfaktor ermittelt und festgelegt wurde, werden bei der Bestimmung von f gesamt so behandelt, als hätten sie den spezifischen Gewichtungsfaktor 1. 0,5 19

21 Grundlage für die Novellierung der GIRL sind die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse, wonach die belästigende Wirkung verschiedener Gerüche nicht nur von der Häufigkeit ihres Auftretens, sondern auch von der jeweils spezifischen Geruchsqualität abhängt (Sucker et al., 2006 sowie Sucker, 2006). Durch die Einführung des Gewichtungsfaktors wird in einem zusätzlichen Berechnungsschritt immissionsseitig auf die errechneten Wahrnehmungshäufigkeiten aufgesattelt. In Wohn- und Mischgebieten darf nach der GIRL des Landes Niedersachsen eine maximale Immissionshäufigkeit von 10 % der Jahresstunden bei 1 Geruchseinheit (GE) nicht überschritten werden; in Dorfgebieten mit landwirtschaftlicher Nutztierhaltung sind maximale Immissionshäufigkeiten in Höhe von 15 % der Jahresstunden zulässig. Andernfalls handelt es sich um erheblich belästigende Gerüche. Im Außenbereich gelten bei einer entsprechenden Vorbelastung bis zu 25 % der Jahresstunden als tolerabel Ergebnisse und Beurteilung Abb. 7: Geruchshäufigkeiten durch die vorhandene Tierhaltung und der Biogasanlage in % der Jahresstunden Wahrnehmungshäufigkeit in dem geplanten B- Plangebiet, interpoliert aus einem geschachtelten Rechengitter mit Maschenweiten von 10 m. AKS Nordholz ( ). M 1 : ~

22 In Abbildung 6 sind die Geruchshäufigkeiten durch die aktuell am Standort betriebene Tierhaltung und der Biogasanlage dargestellt. Der geltende Grenzwert für Wohngebiete laut GIRL Niedersachsen wird unter den hier dargestellten Annahmen in dem geplanten B-Plan Gebiet an keinem Punkt überschritten. Im nördlichen Randbereich des Gebietes werden maximale Geruchsimmissionen durch die nördlich gelegenen Betriebe von 4% der Jahresstunden Wahrnehmungshäufigkeit ermittelt (Grenzwert WA-Gebiet 10 % der Jahresstunden Wahrnehmungshäufigkeit). Die bestehende Geruchsbelastung durch die in der Nähe befindlichen Betriebe steht somit einer geplanten Wohnbebauung nicht entgegen. Desweiteren wurde überprüft, in wieweit durch das geplante Baugebiet der bestehende landwirtschaftliche Betrieb Sancken in seinen Entwicklungsmöglichkeiten beeinträchtigt wird. Hierzu wurde in einer weiteren Ausbreitungsrechnung eine Erweiterung des Milchviehbestandes um 500 Milchkühe simuliert. Abb. 8: Geruchshäufigkeiten durch die vorhandene Tierhaltung und der Biogasanlage bei einer Erweiterung des Betriebes Sancken um weitere 500 Milchkühe, dargestellt in % der Jahresstunden Wahrnehmungshäufigkeit in dem geplanten B- Plangebiet, interpoliert aus einem geschachtelten Rechengitter mit Maschenweiten von 10 m. AKS Nordholz ( ). M 1 : ~

23 Die bei einer Erweiterung des Betriebes Sancken um 500 Milchkühe entstehenden zusätzlichen Geruchsemissionen würden unter den dargestellten Bedingungen in dem geplanten Baugebiet zu leichten Steigerungen der Geruchsimmissionen führen. In diesem Fall würden maximale Einträge im nördlichen Randbereich des Plangebietes von 5 % der Jahresstunden Wahrnehmungshäufigkeit prognostiziert. Der geltende Grenzwert für allgemeine Wohngebiete von 10 % der Jahresstunden Wahrnehmungshäufigkeit wird somit auch in dieser Situation deutlich eingehalten. 5.2 Staubemissionen Stallanlagen erzeugen Staubemissionen, die mit dem Wind in das Umfeld verfrachtet werden. Im Bereich des fraglichen B-Plangebietes sind auch Staubimmissionen aus dem Betrieb Sancken zu erwarten. In der VDI-Richtlinie 3894, Blatt 1, werden Emissionsfaktoren für Gesamtstaub für die auf dem Betrieb vorhandenen Rinderhaltungsverfahren genannt. Der PM 10 Anteil am Gesamtstaub wird bei Rindern mit 30 % angegeben. Der restliche sedimentierende Anteil geht als PM-U Fraktion in die Berechnung ein. Somit stellen sich die Emissionsmassenströme aus der Rinderanlage unter Berücksichtigung dieser Gewichtung wie in Tabelle 5 aufgeführt dar. Tabelle 5: Liste der Emissionsdaten, Staub Temp. 5) Quelle 2) Staubemissionsfaktor 3) Spezifische Emission 4) Volumen Abluft- Betrieb Sancken B-Plan Langen- Debstedt m³/sec Stall, Quelle PM-U kg/(tp*a) PM -10 kg/(tp*a) PM-U g/sec 4.1) PM-10 g/sec 1 MK 473 0,6 0,18 0,0063 0, ,2 2 MB 120 0,7 0,28 0,0016 0, ,8 3 MB 20 0,7 0,28 0,0003 0, ,5 4 JR 168 Fä 48 0,4 0,12 0,6 0,18 0,0021 0, ,5 5 Kä 50 0,25 0,075 0,0003 0, ,4 12 MK 500 0,6 0,18 0,0067 0, ,5 Summe 0,0247 Legende: 1) Quellenbezeichnung nach Kapitel 4. Grafische Darstellung siehe Abb. 2. 2) MK = Milchkühe, MB = Mastbullen, JR = Jungrinder, Fä = Färsen > 2 Jahre, Kä = Kälber. 3) Spezifische Emission in mg/tierplatz und Stunde nach VDI 3894, Blatt 1 sowie KTBL-Schrift ) Angegeben als mittlere Emissionsstärke in Gramm je Sekunde (g/sec), 4.1) Gesamtstaub Schwebstaub (< 10 µm) in g/sec 22

24 5) 6) Geschätzte mittlere Jahres-Ablufttemperatur. Aufgrund der Besonderheiten der hier vorliegenden Quellen wurde im Sinne einer worst case-annahme bei allen Quellhöhen unter 10 m über Grund ohne thermischen Auftrieb gerechnet. Geschätzter mittlerer Abluftvolumenstrom für alle Quellen. Da jedoch bei allen Quellen mit einer Abluftaustrittshöhe von unter 10 m ü.g. ohne thermischen Auftrieb gerechnet wird (im Sinne eines worst-case), hat die Angabe des Abluftvolumenstromes für diese Quellen informativen Charakter, jedoch keine Auswirkungen auf das Berechnungsergebnis: Würde der thermische Auftrieb der Abluftfahne mit in die Berechnung einfließen, käme es wegen der Berücksichtigung des Abluftvolumenstromes mit der kinetischen Energie der Abluftfahne zu geringeren Immissionswerten. Die Lage der Quellen entspricht den Angaben aus Tabelle 3, wobei die Silage- und Güllelagerung sowie die Anlagenteile der Biogasanlage keine Staubemittenten sind. Nach Punkt TA- Luft ist die Bestimmung der Immissionskenngrößen im Genehmigungsverfahren für den jeweils emittierten Schadstoff nicht erforderlich, wenn a) die nach Nummer 5.5 TA- Luft abgeleiteten Emissionen (Massenströme) die in Tabelle 7 der TA- Luftfestgelegten Bagatellmassenströme nicht überschreiten und b) die nicht nach Nummer 5.5 abgeleiteten Emissionen (diffuse Emissionen) 10 vom Hundert der in Tabelle 7 festgelegten Bagatellmassenströme nicht überschreiten Bei den vorliegenden Quellen handelt es sich um diffuse Quellen somit ist ein Bagatellmassenstrom von 0,1 kg/h als Grenzwert anzusetzen. Aus Tabelle 5 ergibt sich für die bestehende Stallanlage ein Bagatellmassenstrom für Gesamtstaub von 0,054 kg/h (0,0108 g/s * 3600/1000). Dieser Wert liegt somit deutlich unter dem Wert von 0,1 kg/h. Eine Bestimmung der Immissionskenngrößen kann somit entfallen. Bei einer Betriebserweiterung um 500 Milchkühe erhöht sich der Bagatellmassenstrom für Gesamtstaub um 0,034 kg/h. Der Bagatellmassenstrom liegt somit weiterhin deutlich unter 0,1 kg/h. Gleichwohl werden im Folgenden die im B-Plangebiet zu erwartenden Staubimmissionen dargestellt Ausbreitungsrechnung Die Ausbreitungsrechnung der im Umfeld des Vorhabens im Jahresmittel wahrscheinlich zu erwartenden Staubkonzentrationen sowie der Staubdeposition mg/(m²*d) erfolgte nach Anhang 3 der TA-Luft 2002 mit dem dort vorgeschriebenen Berechnungsprogramm AUSTAL2000 Version mit der Bedienungsoberfläche P&K_-TAL2K, Version , von Petersen & Kade (Hamburg) Ergebnisse und Beurteilung Nach Tabelle 1 in Kapitel der TA-Luft 2002 beträgt der Grenzwert für Schwebstaub (PM 10) im Jahresmittel maximal 40 µg/m 3 und im 24-Stunden-Mittel maximal 50 µg/m 3, wobei maximal 35 Überschreitungen p.a. zugelassen sind. Irrelevant ist nach TA- Luft Abs. a 23

25 eine Zusatzbelastung, die geringer als 3 % des Grenzwertes (Jahresmittelwert der Schwebstaubkonzentration) von 40 µg/ m³ ist. Dieser Wert liegt bei 1,2 µg/m³. Abb. 9.1: Staub-PM 10 -Jahresmittelwerte Quelle: GAA Hildesheim, Luftqualitätsüberwachung in Niedersachsen, Jahresbericht 2011, Abb. 4.3 Abb. 9.2: Staub-PM 10 -Jahresmittelwerte Quelle: GAA Hildesheim, Luftqualitätsüberwachung in Niedersachsen, Jahresbericht 2012, Abb

26 Die regionale Vorbelastung der Staubkonzentration liegt im Bereich der Wesermündung um 20 µg/m³ bei einem zulässigen Immissionsgrenzwert in Höhe von 40 µg/m³ im Jahresmittel (siehe Abb. 8). Die unter den oben dargestellten Bedingungen durchgeführte Ausbreitungsrechnung ergibt, dass in dem zu überplanenden Gebiet keine darstellbaren Staubkonzentrationen oberhalb von 0,0 mg/m 3 im Jahresmittel aus dem Betrieb Sancken ermittelt werden können. Der Grenzwert für die Gesamtstaubdeposition beträgt 0,35 g/(m²*d); entsprechend 350 mg/(m²*d). Dementsprechend beträgt die Irrelevanzgrenze nach TA-Luft 2002, Punkt 4.3.2, 10,5 mg/(m²*d). Die maximale Zusatzdeposition für Gesamtstaub aus dem vorhandenen landwirtschaftlichen Betrieb, der Biogasanlage sowie die mögliche Erweiterung liegt im nördlichen Bereich des zu betrachtenden Gebietes bei maximal 0,2 mg/(m² x d). Der Irrelevanzwert von 10,5 mg/(m²*d) wird somit im Bereich der geplanten Bebauung deutlich eingehalten (siehe Abb. 9). Abb. 10: Durchschnittliche Staubdeposition in mg/(m² x d) durch die vorhandene Tierhaltung des Betriebes Sancken inklusive einer Erweiterung um 500 Milchkühe in dem geplanten B-Plangebiet, interpoliert aus einem geschachtelten Rechengitter mit Maschenweiten von 10 m. AKS Nordholz ( ). M 1 : ~

27 Fazit: Die von Stallanlage Sancken ausgehenden Staubemissionen inklusive einer geplanten Erweiterung führen in dem geplanten Baugebiet zu keinen auswertbaren Staubkonzentrationen bzw. sehr geringen Staubdepositionswerten und stehen somit der Realisierung des Bebauungsplanes nicht entgegen. Die Vorbelastung liegt in Höhe von ~50 % des Grenzwertes, während die Staubeinträge aus dem nördlich gelegenen Betriebe Sancken jeweils deutlich unter der jeweiligen Irrelevanzgrenze der TA-Luft 2002 liegen. 5.3 Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen Die Luft von Ställen enthält Mikroorganismen, die durch das jeweilige Lüftungssystem in die Umwelt verfrachtet werden. Bisher nicht belegbare Befürchtungen, dass diese Stoffe eine schädigende Wirkung auf die Atmungsorgane bei den Menschen haben könnten, die in der Nachbarschaft von Tierhaltungsanlagen leben, soll nachfolgend für den Standort beleuchtet werden: Die Konzentration von Keimen in der Stallluft ist abhängig von tages- und jahreszeitlichen Einflüssen, der Tierart, dem Haltungssystem und Managementverfahren. Ähnlich wie beim Staub sind für Bakterien und Endotoxine (Bakteriengifte) Unterschiede zwischen den einzelnen Tierarten hinsichtlich der Konzentration vorhanden. Im Vergleich zwischen Rinder-, Schweine- und Geflügelställen ist die Konzentration in Rinderställen am niedrigsten. Die Emissionen aus der Geflügelhaltung sind um eine Größenordnung höher als die aus der Stallhaltung von Schweinen und um etwa zwei Größenordnungen höher als aus der Rinderhaltung. Bei der Abschätzung von Keimemissionen und deren Ausbreitung muss die biologische Halbwertzeit unter veränderlichen Umweltbedingungen berücksichtigt werden. Nach HILLIGER (1984, zitiert bei Seedorf und Hartung, 2002) unterliegen luftgetragene Keime im Stall einer charakteristischen Kinetik und weisen eine hohe Absterberate auf, so dass nur etwa 80 % der in der Stallluft nachgewiesenen Keime in die Abluft und somit in die Außenluft gelangen. Auch in der Außenluft unterliegen luftgetragene Keime einer Vielzahl von Einflüssen, die i.d.r. zu einem raschen Absterben führen. Untersuchungen zeigen, dass in einer Entfernung von 200 bis 300 m im Lee von Tierhaltungsanlagen kaum noch ein quantitativer Unterschied zur üblichen Keimkonzentration in der unbelasteten Außenluft vorhanden ist. Gemäß des Erlasses zur Durchführung immissionsschutzrechtlicher Genehmigungsverfahren; hier: Abluftreinigungsanlagen in Schweinehaltungsanlagen und Anlagen für Mastgeflügel sowie Bioaerosolproblematik in Schweine- und Geflügelhaltungsanlagen vom ( /207.01) bestehen zur Zeit keine Rechtsvorschriften zur Überprüfung von Rinderhaltungsanlagen hinsichtlich möglicher Bioaerosol- Emissionen. 26

28 Derzeit wird der Entwurf (sog. Gründruck ) der VDI-Richtlinie 4250 zum Thema: Bioaerosole und biologische Agenzien. Umweltmedizinische Bewertung von Bioaerosol-Immissionen. Wirkungen mikrobieller Luftverunreinigungen auf den Menschen intensiv diskutiert. Ein Gründruck ist ein Richtlinienentwurf, der öffentlich vorgestellt und dann über Einsprüche diskutiert und abgestimmt wird. Der erste Gründruck der VDI 4250 stammt vom November Die Einspruchsfrist endete am 28. Februar Es sind nach Aussage der zuständigen Mitarbeiterin in der VDI-Kommission Reinhaltung der Luft aus Dezember 2010 eine ganze Reihe von Einsprüchen eingegangen. Die Abstimmung und mögliche Überarbeitung der VDI 4250 findet derzeit statt; zurzeit wird der zweite Gründruck aus November 2011 diskutiert. Der Stand der Technik wird erst durch den sog. Weißdruck repräsentiert. Ein Gründruck ist ein Diskussionspapier; er stellt bestenfalls den vorläufigen Stand der Technik dar. Bei der Vielzahl der bei der Kommission zur Reinhaltung der Luft eingegangen Einwendungen zum Gründruck resp. zum Richtlinienentwurf der VDI 4250 ist derzeit eher von einem sehr vorläufigen Stand der Technik auszugehen. Wesentliche Kritikpunkte am Entwurf der VDI 4250 sind, dass im textlichen Teil der VDI 4250 zwar dem Stand der Wissenschaft entsprechend dargestellt wird: dass derzeit kein Gesundheitsrisiko aus Bioaerosolen quantifiziert werden kann (Kapitel 7 der VDI 4250 E). dass sich die Ableitung von Grenzwerten sowohl für Bioaerosole in der Summe als auch für einzelne Speziesspektren auf Basis von Erkenntnissen aus toxikologischen und umweltepidemiologischen Untersuchungen auf absehbare Zeit nicht wird verwirklichen lassen und dass es bis heute weder international noch auf nationaler Ebene gelungen ist, Dosis- Wirkungs-Kurven für gesundheitsrelevante Bioaerosole zu erstellen oder allgemeingültige auf die Wirkung am Menschen bezogene Schwellenwerte bzw. Grenzwerte abzuleiten (siehe Kapitel 4 VDI 4250 E) und dass Bioaerosole je nach Jahreszeit in erheblichem Umfang natürlicherweise gebildet werden (z.b. durch Aufwirbelung von verrottendem Laub bzw. Schimmelpilzen aus Feuchtbereichen) und daher immer wieder in der Umgebung des Menschen vorkommen (siehe ebenfalls Kapitel 4 VDI 4250 E). Es wird auch mitgeteilt, dass man nach den Ergebnissen der niedersächsischen Lungenstudie NiLS für junge Erwachsene eine Nachbarschaftsexposition gegenüber einer sehr hohen Anzahl von Betrieben der Veredelungswirtschaft (mehr als 12 Ställe in einem Umkreis von 500 m) mit einer Einschränkung der Lungenfunktionsparameter assoziiert (siehe Kapitel 4 VDI 4250 E. Anmerkung: in der niedersächsischen Lungenstudie hat man ein ländliches Umfeld mit hohen Tierhaltungsdichten mit städtischer 27