2.1 Betrachtetes Straßennetz und Verkehrsaufkommen

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Valentin Hauer
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1 16414 / Seite 1/6 Planfeststellung Kreisstraße AB 1 / AB 3 Markt Großostheim, OT Pflaumheim Ortsumgehung hier: Vergleichende CO 2 -Bilanz für die Varianten 4 (Planfeststellungsvariante) und 5 1 Aufgabenstellung Nachfolgend wird für die beiden o.g. Planungsvarianten eine CO 2 -Bilanz erstellt. Veranlassung hierfür ist die Vermutung, dass die Variante 5 gegenüber der Variante 4 (Planfeststellungsvariante) auf Grund gleichmäßigerer Anstiege und der kürzeren Streckenlänge eine wesentlich bessere CO 2 -Bilanz aufweisen würde. Die Ergebnisse der Emissionsbilanz können bei der Variantenbeurteilung, die jedoch nicht Gegenstand dieser Untersuchung ist, als ein Kriterium neben mehreren anderen dienen. 2 Methodische Aspekte 2.1 Betrachtetes Straßennetz und Verkehrsaufkommen Der Variantenvergleich erfordert, dass das betrachtete Straßennetz für die zu untersuchenden Varianten einheitlich abgegrenzt wird. Betrachtet werden die folgenden Straßenabschnitte: Knotenpunkte KP1 bis KP2: Variantenunabhängiger Neubauabschnitt beginnend am Kreisverkehr Nord (westlich von Großostheim, Anbindung an die St 3115) und endend am Kreisverkehr Süd (AB 3) mit einem Verkehrsaufkommen von Kfz/24h 1. KP2 bis Anbindung an die AB 1 Mömmlinger Straße südöstlich von Pflaumheim. In diesem Teilabschnitt unterscheiden sich die beiden Varianten hinsichtlich der Trassierung. Die Variante 5 bindet ca. 800 m weiter südlich an die AB 1 an als die Variante 4. Um die Vergleichbarkeit zwischen den beiden Varianten zu gewährleisten, wird im Falle der Variante 4 auch der Streckenabschnitt zwischen dem Bauende der Variante 4 (KP 3) und dem Bauende der Variante 5 berücksichtigt. Hierbei handelt es sich um ein Teilstück der bestehenden Mömlinger Straße. Gemäß Verkehrsuntersuchung beträgt das Verkehrsaufkommen dieser Streckenabschnitte 5450 Kfz / 24 h. 1 OBERMEYER PLANEN + BERATEN: VU Pflaumheim, Prognose 2025, Planfall 1.1.2, Gesamtbelastung [Kfz/24h]. Anlage 11. Stand:

2 16414 / Seite 2/6 2.2 Emissionsfaktoren für Kohlendioxid (CO 2 ) Die aktuellen Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs liegen in der Datenbank HBEFA 3.1 vor, die im Auftrag der Umweltbehörden mehrerer europäischer Staaten (Deutschland, Österreich, Schweiz etc.) erstellt wurde 2. Diese umfangreiche Datenbank enthält ein Rechenmodul zur Bestimmung der Emissionsfaktoren für unterschiedliche Aggregationsstufen. Neben den klassischen Luftschadstoffen enthält das HBEFA auch Angaben zum Kraftstoffverbrauch und der daraus resultierenden CO 2 -Emission. Die Verkehrssituationen werden im HBEFA 3.1 für unterschiedliche Prognosejahre durch den Gebietstyp (ländlich oder Agglomeration) und den Straßentyp in Verbindung mit der zulässigen Höchstgeschwindigkeit und der Längsneigung der Fahrbahn ermittelt. Das Datenbankprogramm gibt als Ergebnis der Abfrage die Emissionsfaktoren für insgesamt vier unterschiedliche Verkehrsqualitätsstufen an (Los 1 flüssig, Los 2 dicht, Los 3 gesättigt, Los 4 Stop&Go ). Im Zusammenhang mit der hier durchgeführten Untersuchung werden Emissionsfaktoren für die folgenden Fahrzeugkategorien benötigt: Leichte Motorwagen (Personenkraftwagen PKW und leichte Nutzfahrzeuge LNF mit einer zulässigen Gesamtmasse unterhalb von 3.5 t; Annahme: 95% PKW und 5% LNF). Schwere Nutzfahrzeuge (SNF mit einer zulässigen Gesamtmasse von 3.5 t und darüber). In der Schalltechnischen Untersuchung zum o.g. Projekt wurden die folgenden LKW-Anteile angesetzt: tags 6.6%, nachts 3.3 %. Bei schalltechnischen Untersuchungen werden Nutzfahrzeuge mit einer zulässigen Gesamtmasse oberhalb von 2.8 t als Lastkraftwagen betrachtet. Nachfolgend wird für alle betrachteten Straßenabschnitte ein auf den 24-h-Tag bezogener Schwerverkehrsanteil von 6% angenommen. Die Emissionsmodellierung erfolgt mit den Emissionsfaktoren des Jahres 2025, da sich auf dieses Prognosejahr auch die Verkehrsprognose bezieht. Gewählt wird die Verkehrssituation ländlicher Raum; Hauptverkehrsstraße; zulässige Höchstgeschwindigkeit 100 km/h. Es wird weiterhin ein Mittelwert aus den für die Verkehrsqualitätsstufen flüssig und dicht abgeleiteten Emissionsfaktoren gebildet. Die nachfolgende Abbildung zeigt die Emissionsfaktoren der drei Fahrzeugkategorien PKW, LNF und SNF in Abhängigkeit von der Längsneigung der Fahrbahn (vier Stufen: +/- 0 %, +/- 2 %, +/- 4 % und +/- 6 %). 2 Umweltbundesamt / INFRAS AG: Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBE- FA. Version 3.1 vom 30. Januar 2010.

3 16414 / Seite 3/6 CO 2 -Emissionsfaktoren für das Prognosejahr 2025 gem. HBEFA 3.1 (ländliche Region; Hauptverkehrsstraße; v max = 100 km/h; Mittelwert aus flüssigem und dichten Verkehrsfluss) CO 2 -Emissionsfaktor [g CO 2 / Kfz-km] PKW LNF SNF Längsneigung [+/- %] Abbildung 1: Emissionsfaktoren für CO 2 Es fällt auf, dass die Emissionsfaktoren von PKW und LNF in einer ähnlichen Größenordnung liegen und mit der Längsneigung nur leicht ansteigen. Schwere Nutzfahrzeuge SNF verursachen dagegen deutlich höhere CO 2 -Emissionen, die mit zunehmender Längsneigung sehr stark ansteigen. Obwohl hier der Anteil der SNF nur 6 % beträgt, verursachen die SNF bei ebenem Streckenverlauf ca. 25%, bei Längsneigungen von +/- 6 % knapp 40 % der gesamten CO 2 -Emissionen.

4 16414 / Seite 4/6 2.3 CO 2 -Bilanz Die nachfolgenden Tabellen enthalten die CO 2 -Bilanzen für die Varianten 4 (Tabelle 1) und 5 (Tabelle 2). Dabei wurde wie folgt vorgegangen: (1) Die Strecke wird in hinsichtlich Verkehrsaufkommen und Längsneigung gleichartige Abschnitte unterschiedlicher Länge eingeteilt. (2) Die jeweilige Abschnittslänge sowie die Längsneigung (hier ist nur Betrag der Längsneigung von Interesse, da alle Streckenabschnitte in Richtung und Gegenrichtung befahren werden) ergeben sich aus den vorliegenden Höhenplänen. (3) Ausgehend vom prognostizierten DTV-Wert wird anhand der o.g. Annahmen die Anzahl der SNF, LNF und PKW ermittelt, die den jeweiligen Streckenabschnitt an einem 24-h-Tag nutzen. (4) In Abhängigkeit von der Längsneigung werden für die drei Fahrzeugkategorien die Emissionsfaktoren bestimmt (siehe Abbildung 1). Zwischenwerte werden hierbei durch lineare Interpolation, Werte im Bereich zwischen 6% und dem Maximalwert von 6.8 % durch entsprechende Extrapolation bestimmt. (5) Für einen einzelnen Streckenabschnitt ergibt sich die Emission einer Fahrzeugkategorie als Produkt von Abschnittslänge mal Emissionsfaktor mal Verkehrsaufkommen. (6) Die gesamte Emission einer Teilstrecke ist dann die Summe der Teilemissionen der drei Fahrzeugkategorien. Die Emissionen werden in die Einheit kg CO 2 /24h umgerechnet. (7) Die Gesamtemission einer Variante ist dann die Summe der Emissionen der einzelnen Teilstrecken.

5 16414 / Seite 5/6 CO 2 -Bilanz für die Variante 4 Bereich Bemerkung Abschnitt Länge [m] Längsneigung DTV SNF/24h LNF/24h PKW/24h E_CO2 [kg/24h] A % A % A % Abschnitt A (Var.4 und Var. 5) Bauanfang (KP1) A % bis Kreisverkehr A % (KP2) A % A % A % A % B % Kreisverkehr B % (KP2) bis B % Bauende (KP3) B % C % KP3 bis Bauende C % Var. 5 C % Summe Tabelle 1: CO 2-Bilanz für die Variante 4 (Planfeststellungsvariante) Abschnitt B Abschnitt C Bereich Bemerkung Abschnitt Länge [m] Längsneigung DTV SNF/24h LNF/24h PKW/24h E_CO2 [kg/24h] A % A % Abschnitt A (Var.4 und Var. 5) A % Bauanfang (KP1) A % bis Kreisverkehr A % (KP2) A % A % A % A % B' % B' % Kreisverkehr KP2 B' % bis Bauende B' % Var. 5 B' % B' % Summe Tabelle 2: CO 2-Bilanz für die Variante 5 Abschnitt B' (Var. 5) CO 2 -Bilanz für die Variante 5

6 16414 / Seite 6/6 3 Untersuchungsergebnisse Die wesentlichen Ergebnisse des Variantenverleichs enthält die nachfolgende Tabelle 3. Streckenlänge [m] zurückgelegte Fahrstrecke [kfz-km /24h] CO 2 -Emission [kg/24h] Variante Variante Delta (absolut) Delta (relativ) -6.0% -4.0% -5.8% Tabelle 3: Ergebnisse des Variantenvergleichs Interpretation wichtiger Ergebnisse des Variantenvergleichs: a) Streckenlänge zwischen KP 1 im Norden und Bauende der Variante 5 im Süden: Die Variante 5 ist um ca. 310 m kürzer als die Variante 4. Dies entspricht rund 6% der Streckenlänge der Variante 4. b) Im betrachteten Streckennetz an einem 24-Stunden-Tag zurückgelegte Fahrstrecke: Für die Variante 5 ergibt sich im Vergleich zur Variante 4 eine um 1688 km bzw. um 4 % geringere Gesamtfahrstrecke. Die Unterschiede zwischen der Streckenlänge und der zurückgelegten Fahrstrecke resultieren aus der unterschiedlichen Verkehrsbelastung (DTV) der einzelnen Streckenabschnitte. c) CO 2 -Emission: Für die Variante 5 ergibt sich im Vergleich mit der Variante 4 eine um ca. 383 kg / 24 h geringere CO 2 -Emission. Das bedeutet eine Abnahme um rund 5.8 %. Diese Abnahme setzt sich zusammen aus den Anteilen zurückgelegte Fahrstrecke (4%-Punkte) und Steigungseinfluss (1.8%-Punkte). Die Emissionserhöhung in Folge des Steigungseinflusses wird maßgeblich von der Anzahl der SNF, die die Straße befahren, bestimmt (siehe Steigungseinfluss auf die Emissionsfaktoren in Abbildung 1). Da der Lkw-Anteil der Schalltechnischen Untersuchung sowie der hier angesetzte Anteil schwerer Nutzfahrzeuge lediglich anhand von Erfahrungswerten abgeschätzt wurde, sollte der hieraus resultierende Einfluss auf die Höhe der CO 2 -Emissionen (Steigungseinfluss) vorsichtig interpretiert werden. Für die Variante 5 ist somit gegenüber der Variante 4 mit einer Reduzierung der CO 2 -Emission in der Größenordnung von etwa % zu rechnen. München, OBERMEYER PLANEN + BERATEN GmbH Institut für Umweltschutz und Bauphysik i.a. Dipl.-Ing. A. Sinz

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