Institut für Partikeltechnologie Diffuse Staubemissionen von Fahrzeugbewegungen auf gewerblich-industriellen Betriebsgeländen

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1 Institut für Partikeltechnologie Diffuse Staubemissionen von Fahrzeugbewegungen auf gewerblich-industriellen Betriebsgeländen - Die neue Richtlinie VDI 3790 Blatt März 2015

2 Übersicht Motivation US EPA AP-42 Methodik und Versuchsaufbau Versuchsergebnisse Vergleich Diskussion und Ausblick

3 Motivation VDI-Arbeitsgruppe zur Richtlinie VDI 3790 Blatt 4 Diffuse Emissionen - Fahrwege in Industriebetrieben primäre Frage: Ist die Bestimmung von Emissionsfaktoren nach US EPA AP-42 auf deutsche (europäische) Verhältnisse übertragbar? Forschungsprojekt an der BU Wuppertal in Kooperation mit dem Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV) Ergebnisse publiziert im LANUV-Fachbericht 45 Staubemissionen durch LKW-Verkehr auf befestigten Betriebsstraßen (

4 US EPA AP-42 Formel E = k sl 1gm -2 Ł ł 0,91 W Ł 1 tnshł 1,02 E: Emissionsfaktor (Einheit und Fraktion wie k) k: empirisch ermittelter Multiplikationsfaktor sl: Schluffbeladung Straßenoberfläche / g m -2 W: durchschnittliche Fahrzeugmasse / tn sh

5 US EPA AP-42 Gültigkeitsbereich Schluffbeladung: 0, g m -2 Mittlere Fahrzeugmasse: 1, Mg (2, tn sh) Mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit: km h mph Faktor k und Exponenten wurden aus 83 von 102 amerikanischer Messreihen (sl < 20 g m -2 ) berechnet

6 Vergleich AP-42 Daten Messung/Rechnung

7 Vergleich AP-42 Daten Emissionsfaktor/sL

8 US EPA AP-42 Zusammenfassung Zusammenhang zwischen Emissionsfaktor und Schluffbeladung, Masse und Geschwindigkeit Kritikpunkte: Abbruch-Kriterium: wo ist die Grenze zwischen stark verschmutzt und unbefestigt? Abbruch-Kriterium Achslast? Warum wird Einfluss der Geschwindigkeit nicht weiter berücksichtigt? andere Datengruppierung andere Koeffizienten

9 Forschungsprojekt BU Wuppertal senkrechte und linienförmige Absaugung beidseitig einer Durchfahrt Messung Partikelanzahlkonzentration mit optischen Partikelzählern (isokinetisch) gezielte Ausbringung der Schluffbeladung

10 Methodik und Versuchsaufbau Lufteinlässe Ventilator Kanalsonde

11 Methodik und Versuchsaufbau Kenngrößen Lastkraftwagen: Massen (gewogen): unbeladen kg beladen kg Geschwindigkeiten: 10, 20 und 30 km h -1 Anzahl Achsen: 4

12 Methodik und Versuchsaufbau Kenngrößen Oberflächenverschmutzung: 85 % Grobsand (max. Korngröße 2 mm) 15 % Omyacarb (x 50,3 = 12 µm) mittlere Materialdichte: 2,57 g cm -3 mittlere Flächenbeladung gesamt: 338 g m -2 mittlere Flächenbeladung Schluff: 4,4 g m -2

13 Versuchsergebnisse

14 Versuchsergebnisse kg

15 Versuchsergebnisse kg

16 Vergleich Untersuchungsergebnisse / AP-42 Emissionsfaktor E(PM x ) / g VKT -1 PM x kg kg 30 km h -1 AP km h -1 AP-42 PM 2,5 5,72 9,66 14,86 21,50 PM 10 30,91 39,94 55,20 88,88 PM 15 73,36 49,61 121,26 110,39

17 Antwort auf primäre Frage Ist die Bestimmung von Emissionsfaktoren nach US EPA AP-42 auf deutsche (europäische) Verhältnisse übertragbar (Industriestraßen)?

18 Antwort auf primäre Frage Ist die Bestimmung von Emissionsfaktoren nach US EPA AP-42 auf deutsche (europäische) Verhältnisse übertragbar (Industriestraßen)? Ja, die Verwendung US EPA AP-42 ist möglich, kann jedoch optimiert werden.

19 Antwort auf primäre Frage Ist die Bestimmung von Emissionsfaktoren nach US EPA AP-42 auf deutsche (europäische) Verhältnisse übertragbar (Industriestraßen)? Ja, die Verwendung US EPA AP-42 ist möglich, kann jedoch optimiert werden. Neubewertung der amerikanischen Originaldaten durch an Industriestraßen angepasste Neugruppierung (Masse, Schluff, Geschwindigkeit) Plausibilitätsprüfung über eigene Messwerte ergänzende Korrelationsanalysen zum Einfluss der Geschwindigkeit

20 Referenten Dr.-Ing. Ulrich Klenk Institut für Partikeltechnologie an der Bergischen Universität Wuppertal Dipl.-Met. Axel Rühling Müller-BBM GmbH Dipl.-Ing. Simon Jäckel Verein Deutscher Ingenieure e. V. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Projektkoordinatorin im LANUV NRW Heike Holst Fachbereich 72 Abfalltechnik, wassergefährdende Stoffe