Orientierende Luftschadstoffmessungen im Bereich von Kaianlagen in Kiel. Sommer Bericht der Lufthygienischen Überwachung Schleswig-Holstein

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1 Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein Orientierende Luftschadstoffmessungen im Bereich von Kaianlagen in Kiel Sommer 2008 Bericht der Lufthygienischen Überwachung Schleswig-Holstein

2 Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein Lufthygienische Überwachung Schleswig-Holstein Oelixdorfer Str Itzehoe Ansprechpersonen: Joachim Lehmhaus Gerhard Köhler Heike Mayer Januar 2009 Das Dezernat Lufthygienische Überwachung Schleswig-Holstein ist akkreditiert nach DIN EN ISO/IEC Informationen im Internet: Informationen über aktuelle Luftschadstoffkonzentrationen: Videotext: Nordtext N3, Tafel 189/1-3 Information über aktuelle Ozonkonzentrationen: Hinweis: Die verwendeten Geobasisdaten entstammen Produkten des Landesvermessungsamtes Schleswig-Holstein.

3 Inhalt Inhalt Inhalt Einleitung Gesetzliche Grundlagen Verordnung über Immissionswerte für Schadstoffe in der Luft 22. BImSchV Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich des Schwefelgehalts von Schiffskraftstoffen Beschreibung der Mess- und Analyseverfahren Kontinuierliche Messungen Wartung und Probenahmen Zustandsgrößen und Einheiten Beschreibung der Standorte Ergebnisse der Messungen Auswertungszeitraum Verläufe der Tagesmittelwerte der Luftschadstoffkonzentrationen Windrichtungsabhängige Verteilungen der Luftschadstoffkonzentrationen Tage mit den höchsten Schwefeldioxidkonzentrationen Mittelwerte der Luftschadstoffkonzentrationen Bewertung der Messergebnisse Berechnung der Konzentrationswerte Vergleich mit den Immissionsgrenzwerten und Beurteilungsschwellen der 22. BImSchV (Schutz der menschlichen Gesundheit) Immissionswerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit Immissions(grenz)werte zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation Zusammenfassung / 25

4 Einleitung 1 Einleitung Die Landeshauptstadt Kiel verfügt in unmittelbarer Nähe zur Innenstadt am Norwegenkai, Schwedenkai und Ostseekai über vier Terminalliegeplätze für Kreuzfahrtschiffe. Zwei weitere Liegeplätze sind am Sartori- und Bollhörnkai-Süd vorhanden. Von April bis September 2008 wurde der Kieler Hafen nach Angaben der Seehafen Kiel GmbH & Co. Kommanditgesellschaft insgesamt 126 Mal von 23 verschiedenen Kreuzfahrtschiffen angelaufen. Mehr als Passagiere wurden dabei abgefertigt. 1 Die durchschnittliche Liegezeit der Kreuzfahrer beträgt in Kiel etwa 8,5 Stunden. Zur Stromversorgung werden in dieser Zeit die Schiffsmotoren betrieben, da eine andere Möglichkeit nicht besteht. Um zu untersuchen, inwieweit die Emissionen der Kreuzfahrtschiffe zusammen mit denen des regelmäßigen Fährverkehrs in Kiel die Luftschadstoffsituation im Bereich des Ostseekais beeinflussen, wurde von April bis September 2008 eine automatische Luftmessstation auf dem Gelände der Universität Kiel in der Hegewischstraße installiert. Dieser Bericht fasst nach einer kurzen Einführung in die gesetzlichen Grundlagen die Ergebnisse dieser zeitlich befristeten Messungen zusammen. 2 Gesetzliche Grundlagen 2.1 Verordnung über Immissionswerte für Schadstoffe in der Luft 22. BImSchV Eine Grundlage der Messprogramme bildet die 22. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz, die unter anderem eine Beurteilung der Luftbelastung an Orten mit den mutmaßlich höchsten Luftschadstoffkonzentrationen erfordert, denen in erster Linie die Wohnbevölkerung ausgesetzt sein kann. Diese Verordnung trat am 18. September 2002 in Kraft und setzt die Rahmenrichtlinie 96/62/EG der Europäischen Union zur Luftqualität und drei ihrer Tochterrichtlinien 2 in nationales Recht um (Verordnung über Immissionswerte für Schadstoffe in der Luft, zuletzt geändert durch Verordnung vom 27. Februar 2007). 1 Quelle: 2 Richtlinie 1999/30/EG des Rates über Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide, Partikel und Blei in der Luft (Juli 1999) Richtlinie 2000/69/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über Grenzwerte für Benzol und Kohlenmonoxid in der Luft (November 2000) Richtlinie 2004/107/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über Arsen, Kadmium, Quecksilber, Nickel und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in der Luft (Dezember 2004) 2 / 25

5 Gesetzliche Grundlagen der Messungen Die in der 22. BImSchV festgelegten Grenzwerte müssen zu jeweils vorgegebenen Zeitpunkten eingehalten werden. Bei Überschreiten der Grenzwerte bzw. bei Überschreitung der Summe aus Grenzwert und so genannter Toleranzmarge während einer Übergangszeit sind Maßnahmenpläne aufzustellen. Diese legen dar, wie die Einhaltung der Grenzwerte zum vorgegebenen Zeitpunkt sichergestellt werden soll. Unter Toleranzmarge ist dabei ein bestimmter jährlich abnehmender Prozentsatz des Grenzwertes zu verstehen. Außerdem werden in der 22. BImSchV so genannte obere (OBS) und untere (UBS) Beurteilungsschwellen festgelegt. Wenn der ermittelte Konzentrationswert über der UBS liegt, besteht grundsätzlich eine Messverpflichtung in dem betroffenen Gebiet oder Ballungsraum. Zwischen UBS und OBS können die Messungen mit Modellrechnungen kombiniert werden. Unterhalb der UBS sind zur Abschätzung der Luftbelastungssituation Modellrechnungen oder Techniken der objektiven Schätzung ausreichend. Mit Wirkung vom 11. Juni 2008 wurden die EU-Richtlinien 96/62/EG, 1999/30/EG, 2000/69/EG und 2002/3/EG 3 durch Artikel 31 der Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlamentes und des Rates vom 21. Mai 2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa aufgehoben. Die Verpflichtungen der Mitgliedstaaten in Bezug auf Fristen für die Umsetzung oder Anwendung der Richtlinien bleiben davon unberührt. Die Richtlinie 2008/50/EG hat wie die Vorgängerrichtlinie für die Mitgliedstaaten der Europäischen Union (EU) folgende Zielsetzungen (Artikel 1): 1. Definition und Festlegung von Luftqualitätszielen zur Vermeidung, Verhütung oder Verringerung schädlicher Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt insgesamt 2. Beurteilung der Luftqualität... anhand einheitlicher Methoden und Kriterien 3. Gewinnung von Informationen über die Luftqualität zur Bekämpfung von Luftverschmutzungen... und zur Überwachung langfristiger Tendenzen und der Verbesserung Gewährleistung des Zugangs der Öffentlichkeit zu solchen Informationen über die Luftqualität 5. Erhaltung der Luftqualität, sofern sie gut ist, und Verbesserung der Luftqualität, wenn dies nicht der Fall ist 6. Förderung der verstärkten Zusammenarbeit der Mitgliedstaaten bei der Verringerung der Luftverschmutzung Die Notwendigkeit, laufend die Luftqualität unter Einsatz repräsentativer Mess- und Untersuchungskampagnen zu beurteilen, wird durch die neue Richtlinie auf zusätzliche Komponenten erweitert. Die Umsetzung der Richtlinie in den Mitgliedstaaten muss bis zum 11. Juni 2010 erfolgen. Die für die nachfolgenden Betrachtungen maßgeblichen Immissionswerte für Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid wurden jedoch beibehalten. 3 Richtlinie 2002/3/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über den Ozongehalt der Luft (Februar 2002) 3 / 25

6 Gesetzliche Grundlagen der Messungen 2.2 Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) Die Grenzwerte der neuen EU-Richtlinien sind weitgehend bei der Novellierung der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft TA Luft 2002) übernommen worden. Die TA Luft ist bei der Prüfung von Anträgen auf Erteilung einer Genehmigung zur Errichtung und zum Betrieb von Anlagen heranzuziehen, insbesondere sind dort Kriterien für das Vorliegen schädlicher Umwelteinwirkungen festgelegt. Die Grenzwerte der 22. BImSchV wurden für Schwefeldioxid in der TA Luft um einen Jahresmittelwert als Immissionswert zum Schutz der menschlichen Gesundheit ergänzt. 2.3 Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich des Schwefelgehalts von Schiffskraftstoffen Am 26. April 1999 trat die Richtlinie 1999/32/EG des Rates über eine Verringerung des Schwefelgehalts bestimmter flüssiger Kraft- oder Brennstoffe in Kraft, in der Grenzwerte für den Schwefelgehalt von in der Gemeinschaft verwendetem Schweröl, Gasöl und Gasöl für den Seeverkehr festgelegt werden. Sie wurde im Juli 2005 durch die Richtlinie 2005/33/EG des Europäischen Parlaments und des Rates geändert. Danach gelten folgende Vorgaben: 1. Die Mitgliedstaaten ergreifen die erforderlichen Maßnahmen, um sicherzustellen, dass ab dem 1. Januar 2003 in ihrem Hoheitsgebiet keine Schweröle verwendet werden, deren Schwefelgehalt 1 % überschreitet (bestimmte Ausnahmen bis 3% Gehalt zulässig, wenn die Emissionen durch die zuständig Behörde geeignet überwacht werden und die Emissionen nicht zur Überschreitung der kritischen Belastungsmengen im jeweiligen Mitgliedstaat beitragen) 2. Die Mitgliedstaaten ergreifen alle erforderlichen Maßnahmen, um sicherzustellen, dass in ihren Hoheitsgewässern, ausschließlichen Wirtschaftszonen und Schadstoffkontrollgebieten, die Teil der SOx-Emissions-Überwachungsgebiete sind, keine Schiffskraftstoffe verwendet werden, deren Schwefelgehalt 1,5 % überschreitet. Diese Bestimmung gilt für alle Schiffe einschließlich jener Schiffe, die ihre Fahrt außerhalb der Gemeinschaft angetreten haben. Festgelegt sind als Zeitpunkte des Beginns der Anwendung: - August 2006 für alle im Linienverkehr von oder nach einem Gemeinschaftshafen betriebenen Fahrgastschiffe, Schiffe im gesamten Ostseegebiet - August 2007 für Schiffe in der Nordsee und im Ärmelkanal 3. Ab dem 01. Januar 2010 ist unter bestimmten Ausnahmen 4 vorgesehen, dass Schiffe am Liegeplatz in Häfen der Gemeinschaft nur noch Schiffskraftstoffe verwenden dürfen, deren Schwefelgehalt maximal 0,1 % beträgt. 4 Ausnahmen: Schiffe, die sich nach den veröffentlichten Fahrplänen voraussichtlich weniger als zwei Stunden am Liegeplatz befinden; Binnenschiffe mit einem Zeugnis, aus dem hervorgeht, dass sie dem Internationalen Übereinkommen zum Schutz des menschlichen Lebens auf See... entsprechen, solange sie sich auf See befinden; Schiffe gemäß Anhang, die ausschließlich im Hoheitsgebiet der Hellenischen Republik betrieben werden (bis zum ); Schiffe, die am Liegeplatz in den Häfen alle Motoren abschalten und landseitige Elektrizität nutzen 4 / 25

7 Beschreibung der Mess- und Analyseverfahren 3 Beschreibung der Mess- und Analyseverfahren 3.1 Kontinuierliche Messungen Mit der Messstation Kiel-Hegewischstraße und den zum Vergleich herangezogenen Messstationen Bornhöved (ländlicher Hintergrund) und Kiel-Max-Planck-Straße (städtischer Hintergrund) wurden die Konzentrationen der Komponenten Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO 2 ) und Schwefeldioxid (SO 2 ) kontinuierlich als Halbstundenmittelwerte erfasst. Die Messungen werden nach Anlage 5 der 22. BImSchV durchgeführt. Die Messung von Stickstoffoxiden erfolgt demgemäß nach DIN EN (Luftqualität Messverfahren zur Bestimmung der Konzentration von Stickstoffdioxid und Stickstoffmonoxid mit Chemilumineszenz; Deutsche Fassung EN 14211:2005), die von Schwefeldioxid nach DIN EN 14212:2005 (Luftqualität Messverfahren zur Bestimmung der Konzentration von Schwefeldioxid mit Ultraviolett-Fluoreszenz; Deutsche Fassung EN 14212:2005). Die Messwerte werden über ISDN-Leitungen in die Messnetzzentrale der LÜSH in Itzehoe übertragen und dort archiviert und ausgewertet. 3.2 Wartung und Probenahmen Die Durchführung von Wartungen und Probenahmen durch die jeweiligen Mitarbeiter und der Transport der Proben werden durch Arbeitsanweisungen eindeutig definiert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Messungen stets unter vergleichbaren Bedingungen durchgeführt werden. 3.3 Zustandsgrößen und Einheiten Die Zustandsgrößen für die Berechnung der Schadstoffkonzentrationen sind gemäß der EU- Richtlinien und ihrer nationalen Umsetzung seit dem 1. Januar 1999 auf eine Temperatur von 20 C und einen Luftdruck von 1013 hpa festgelegt. Die Konzentrationswerte sind in Mikrogramm (Millionstel Gramm) pro Kubikmeter Außenluft (µg/m³) angegeben. Alle Zeitangaben, zum Beispiel in Diagrammen oder Abbildungen, erfolgen als Mitteleuropäische Zeit MEZ, nicht als Sommerzeit. 5 / 25

8 Beschreibung der Standorte 4 Beschreibung der Standorte Die folgende Tabellen und die Abbildungen geben kurze Beschreibungen der Standorte, an denen die Messstationen installiert waren bzw. sind. Standort Straße Höhe der Probenahme Messstation Kiel- ca Hegewischstraße 1,60 m Messstation Kiel- ca Max-Planck- 3,50 m Straße Probenahme Straßenbeschreibung (Angaben geschätzt) Probenahme Höhe der Höhe der Art der Bebauung Gesamtbreite Anzahl Anzahl Bebauung auf Seite der Probenahme Bebauung gegenüber der Probenahmfen, (of- geschlossen etc.) der Straße / Fahrbahnbreite der Fahrspuren der KFZ pro Tag April - September m keine offen ca 5 m Grünfläche an Fußgängerweg seit April m keine offen vor Max-Planck-Schule städtischer Hintergrund Messstation Bornhöved ca 3,50 m seit November 1988 Messstation für quellfernen ländlichen Hintergrund Tabelle 1: Beschreibung der Standorte im Messprogramm Abbildung 1: Karte und Foto des Standortes Kiel-Hegewischstraße Die Messstation Kiel-Hegewischstraße wurde in nordwestlicher Richtung zum Ostseekai aufgestellt. Der Abstand zu den Kaianlagen betrug etwa m Luftlinie. 6 / 25

9 Beschreibung der Standorte Die anderen Kaianlagen für Fähr- und Kreuzfahrtschiffe befanden sich dem Verlauf der Förde folgend in eher südlicher Richtung zur Messstation mit deutlich größerem Abstand. Die folgende Abbildung zeigt die Lage der Kaianlagen in Kiel. Abbildung 2: Lage der Kaianlagen in Kiel (Quelle: Luftschadstoffe aus dem Schiffsverkehr können bei Wind aus östlichen Richtungen in den Stadtbereich am Westufer eingetragen werden. Für Beobachtungen an der Messstation Kiel-Hegewischstraße ist etwa der Bereich zwischen , d. h. Wind aus östlichen bis südlichen Richtungen interessant. Bei der in Schleswig-Holstein vorherrschenden Windrichtung Südwest liegt der Schwerpunkt des Schadstoffeintrags aus dem Schiffsverkehr am Westufer im Allgemeinen in der Kieler Förde. Das Ostufer wird davon nicht betroffen. 7 / 25

10 Beschreibung der Standorte Abbildung 3: Karte und Foto des Vergleichsstandortes Kiel-Max-Planck-Straße Abbildung 4: Karte und Foto des Vergleichsstandortes Bornhöved 8 / 25

11 Ergebnisse der Messungen 5 Ergebnisse der Messungen Auswertungszeitraum Auswertungszeitraum ist der Zeitbereich 2. April bis 22. September 2008, in dem die Messwerte aus der Messstation Hegewischstraße erfasst wurden. Die Kreuzfahrersaison begann am 17. April und endete am 21. September Gemäß Kreuzfahrerliste des Seehafens Kiel lagen in etwa 15% der Zeit des Auswertungszeitraums Schiffe am Ostseekai (Quelle: SEEHAFEN KIEL GmbH & Co. KG) Verläufe der Tagesmittelwerte der Luftschadstoffkonzentrationen Die folgenden Abbildungen zeigen die Konzentrationsverläufe von Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid anhand der Tagesmittelwerte an den automatischen Messstationen Kiel-Hegewischstraße, Kiel-Max-Planck-Straße und Bornhöved. Abbildung 5: Tagesmittelwerte für Stickstoffmonoxid 9 / 25

12 Ergebnisse der Messungen Abbildung 6: Tagesmittelwerte für Stickstoffdioxid Abbildung 7: Tagesmittelwerte für Schwefeldioxid Die Abbildungen zeigen, dass die Tagesmittelwerte für Stickstoffmonoxid und für Schwefeldioxid an der Hegewischstraße über den Werten der beiden anderen Stationen liegen. Verlauf und Höhe der Stickstoffdioxidkonzentrationen sind an den Standorten Max-Planck-Straße und Hegewischstraße bis Mitte Juni recht ähnlich, danach liegen die Konzentrationen in der Hegewischstraße ebenfalls etwas höher. 10 / 25

13 Ergebnisse der Messungen Windrichtungsabhängige Verteilungen der Luftschadstoffkonzentrationen An der Messstation Hegewischstraße konnten keine meteorologischen Parameter erfasst werden. Die an der Luftmessstation Kiel-Max-Planck-Straße erfassten Windrichtungen und - geschwindigkeiten können aufgrund der Standortstruktur nicht auf andere Standorte übertragen werden. Daher wurden zur Ermittlung der Luftschadstoffverteilungen Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) aus der Wetterstation Kiel-Holtenau verwendet. Abbildung 8: Windrichtungsabhängige Verteilungen der Luftschadstoffkonzentrationen für Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid 11 / 25

14 Ergebnisse der Messungen Bei den Komponenten Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid weist die Höhe der an der Messstation festgestellten Schadstoffkonzentrationen deutliche Windrichtungsabhängigkeiten auf. Die höchsten Konzentrationen werden bei Wind aus südöstlichen Richtungen festgestellt. Die windrichtungsabhängige Schadstoffverteilung für Stickstoffdioxid zeigt zwar ebenfalls eine leichte Erhöhung der Konzentrationen bei Wind aus südöstlicher Richtung, liegt jedoch insgesamt gleichmäßiger um den Messpunkt herum. Das Konzentrationsniveau liegt deutlich über dem der anderen beiden Schadstoffe. Die Luftschadstoffe Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid werden bei Verbrennungsprozessen direkt emittiert, so dass die lokale Immissionssituation unmittelbar von den vor Ort vorhandenen Quellen und den Windrichtungsverhältnissen abhängt. Stickstoffdioxid wird als so genannter sekundärer Schadstoff zum großen Teil über längere Zeiträume aus Stickstoffmonoxid gebildet, so dass die örtliche Situation auch die großräumigere Belastung, in diesem Fall des Ballungsraums Kiel, widerspiegelt Tage mit den höchsten Schwefeldioxidkonzentrationen An fünf Tagen im Messzeitraum traten Mittelwerte für Schwefeldioxid über 10 µg/m³ Außenluft an der Station Kiel-Hegewischstraße auf. Die folgenden Abbildungen zeigen die Verläufe der Konzentrationen über diese Tage, ergänzt um für diese Tage per Webcam 5 ermittelten Schiffsliegezeiten und mittlere Windrichtungen. Abbildung 9: Verlauf der Schwefeldioxidkonzentrationen an der Messstation Kiel-Hegewischstraße am / 25

15 Ergebnisse der Messungen Abbildung 10: Verlauf der Schwefeldioxidkonzentrationen an der Messstation Kiel-Hegewischstraße am Abbildung 11: Verlauf der Schwefeldioxidkonzentrationen an der Messstation Kiel-Hegewischstraße am / 25

16 Ergebnisse der Messungen Abbildung 12: Verlauf der Schwefeldioxidkonzentrationen an der Messstation Kiel-Hegewischstraße am Abbildung 13: Verlauf der Schwefeldioxidkonzentrationen an der Messstation Kiel-Hegewischstraße am / 25

17 Ergebnisse der Messungen An allen Tagen lagen Kreuzfahrtschiffe über mehrere Stunden im Hafen. Die Windrichtungen bewegen sich in östlichen Sektoren. Die maximalen Stundenmittelwerte für Schwefeldioxid liegen an diesen Tagen zwischen 47 und 115 µg/m³ Außenluft, wobei im Einzelfall als Ursache für die Belastung neben den Liegezeiten auch An- und Abfahrtvorgänge sowie vorbeifahrende Fährschiffe in Betracht kommen. Zu erkennen ist, dass die Schwefeldioxidkonzentrationen sehr schnell auf das allgemein übliche Niveau von 2-3 µg/m³ als Stundenmittelwert zurückgehen, wenn keine Schiffe an den Kais liegen oder der Wind in westliche Richtungen dreht Mittelwerte der Luftschadstoffkonzentrationen Die folgende Abbildung und die folgende Tabelle zeigen die Mittelwerte der Luftschadstoffkonzentrationen an der Station Kiel-Hegewischstraße im Vergleich zu den Mittelwerten an den Stationen Kiel-Max-Planck-Straße und Bornhöved. Die Werte wurden dabei nach unterschiedlichen Kriterien zusammengefasst. In der Tabelle werden zusätzlich die prozentualen Zu- oder Abnahmen angegeben, die die errechneten Konzentrationswerte im Vergleich zu den Mittelwerten des gesamten Messzeitraums aufweisen. Abbildung 14: Mittelwerte der Luftschadstoffkonzentrationen im Messzeitraum nach unterschiedlichen Auswertungskriterien 15 / 25

18 Ergebnisse der Messungen Schwefeldioxid Auswertungskriterium (Zeitraum) MW µg/m³ Kiel Hegewischstraße Zu- / Abnahme* MW µg/m³ Zu- / Abnahme* Schwefeldioxid MW µg/m³ Zu- / Abnahme* Kiel Max-Planck-Straße MW µg/m³ Zu- / Abnahme* MW µg/m³ Zu- / Abnahme* MW µg/m³ Zu- / Abnahme* Bornhöved MW µg/m³ Zu- / Abnahme* Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid MW µg/m³ Zu- / Abnahme* % % % % % % % % gesamter Messzeitraum 6,1 19,3 3,2 3,4 15,9 2,1 8,0 2,1 ( ) Liegezeiten von Kreuzfahrtschiffen 14,1-0,5 81,2-21,6-9,2 1,7-17,5 5,2 7,0 19,2 5,8 2,6 14,4 2,1 6,6 2,2 allgemein ( ) Liegezeiten von Schiffen am Ostseekai 7,1 18,6 6,3 2,7 13,7 2,1 16,7-3,9 95,2-21,3-13,8 3,1 6,6 2,2-17,0 5,1 ( ) Liegezeiten von Schiffen am Ostseekai 19,4 31,1 16,0 2,4 15,3 2,3 9,9 und Wind 217,7 61, ,6-3,7 10,4 23,8 2,3 8,9 aus Sektor ( ) * bezogen auf gesamten Messzeitraum Tabelle 2: Mittelwerte der Luftschadstoffkonzentrationen im Messzeitraum nach unterschiedlichen Auswertungskriterien, Zu- und Abnahmen im Vergleich zum gesamten Messzeitraum An der Station Kiel-Hegewischstraße sind Zunahmen der Konzentrationen für Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid zu verzeichnen, wenn auch Liegezeiten für Kreuzfahrtschiffe angegeben sind. Die höchsten Zunahmen ergeben sich bei Wind aus südöstlichen Richtungen. 16 / 25

19 Ergebnisse der Messungen Diese Veränderungen sind in den gleichen Auswertungszeiträumen bei den beiden Vergleichsstationen Kiel-Max-Planck-Straße und Bornhöved nicht zu erkennen, so dass ein großräumiger Einfluss, zum Beispiel durch meteorologische Faktoren, weitgehend auszuschließen ist. 17 / 25

20 Bewertung der Messergebnisse 6 Bewertung der Messergebnisse 6.1 Berechnung der Konzentrationswerte Eine Einschätzung der Langzeitbelastungen anhand der Beurteilungsschwellen der 22. BImSchV erfordert die Berechnung von Jahresmittelwerten. Sie werden üblicherweise als arithmetische Mittelwerte aus den Einstundenmittelwerten der kontinuierlichen Messungen eines ganzen Kalenderjahres berechnet. Das beschriebene Messprogramm wurde im Sommerhalbjahr durchgeführt. Grundsätzlich wären daher die ermittelten Konzentrationswerte ohne unmittelbaren Einfluss von Emittenten auf die örtliche Situation in Bezug auf den gesamten Jahreszeitraum als etwas zu niedrig anzusehen. Die im folgenden Abschnitt vorgenommenen Gegenüberstellungen der an der Station Kiel-Hegewischstraße ermittelten Werte mit den Beurteilungswerten der 22. BImSchV und der TA Luft sind daher nur als Abschätzung der Situation zu betrachten. Für die zum Vergleich herangezogenen Stationen Kiel-Max-Planck-Straße und Bornhöved wird ergänzend der Jahresmittelwert für den Zeitraum Oktober September 2008 angegeben. 6.2 Vergleich mit den Immissionsgrenzwerten und Beurteilungsschwellen der 22. BImSchV (Schutz der menschlichen Gesundheit) Die folgenden Tabellen 3-7 enthalten Vergleiche mit den Langzeitwerten und den Kurzzeitbelastungswerten der 22. BImSchV für die Schadstoffe Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid. Stickstoffdioxid Überschreitungshäufigkeit des Einstundenmittelwertes Kiel- Hegewischstraße Kiel- Max-Planck- Straße Bornhöved Beurteilungsmaßstäbe Grenzwert + Toleranzmarge (2008: 220 µg/m³... dürfen nicht mehr als 18mal im Jahr überschritten werden) Grenzwert ab 1. Januar 2010 (200 µg/m³... dürfen nicht mehr als 18mal im Jahr überschritten werden) Obere Beurteilungsschwelle (140 µg/m³... dürfen nicht mehr als 18mal im Jahr überschritten werden) Untere Beurteilungsschwelle (100 µg/m³... dürfen nicht mehr als 18mal im Jahr überschritten werden) gemessene Anzahl der Überschreitungen Sommer 2008 gemessene Anzahl der Überschreitungen Sommer 2008/ gemessene Anzahl der Überschreitungen Sommer 2008/ /0 0/0 0 0/0 0/0 0 0/0 0/0 0 0/0 0/0 maximaler Einstundenmittelwert 96 µg/m³ 93 / 93 µg/m³ 40 / 64 µg/m³ Tabelle 3: Einstufung der ermittelten Konzentrationswerte nach 22. BImSchV für Stickstoffdioxid, Einstundenmittelwert 18 / 25

21 Bewertung der Messergebnisse Die Überschreitungshäufigkeiten für den Einstundenmittelwert für Stickstoffdioxid liegen an allen Standorten unter der unteren Beurteilungsschwelle. Die maximalen Einstundenmittelwerte in Kiel traten am 06. und 07. Mai 2008 auf. An diesen beiden Tagen sind keine Kreuzfahrtschiffe im Hafen Kiel verzeichnet. Stickstoffdioxid - Jahresmittelwert > Grenzwert (40 µg/m³) > Obere Beurteilungsschwelle (32 µg/m³) > Untere Beurteilungsschwelle (26 µg/m³) Erläuterung Standort Jahresmittelwert (Ziel: Schutz der menschlichen Gesundheit) > Grenzwert + Toleranzmarge (2008: 44 µg/m³) Stickstoffdioxid Mittelwert µg/m³ Aufstellung eines Luftreinhalteplans mit Maßnahmen zur dauerhaften Verminderung der Luftverunreinigungen und zur Einhaltung der Immissionsgrenzwerte Der Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit ist ab dem 1. Januar 2010 einzuhalten. Die Beurteilungsschwellen (OBS und UBS) definieren Art und Umfang der Ermittlung der Luftqualität innerhalb eines Gebietes. Wenn der ermittelte Konzentrationswert über der OBS liegt, besteht innerhalb eines Gebietes eine Messverpflichtung. Unterhalb der OBS und über der UBS können Messungen und Modellrechnungen kombiniert werden. <= Untere Beurteilungsschwelle (26 µg/m³) Unterhalb der UBS sind zur Abschätzung der Luftbelastungssituation Modellrechnungen oder Techniken der objektiven Schätzung ausreichend. Kiel-Hegewischstraße Kiel-Max-Planck-Straße Bornhöved (Jahresmittelwert : 19) 8 (Jahresmittelwert : 12) Tabelle 4: Einstufung der ermittelten Konzentrationswerte nach 22. BImSchV für Stickstoffdioxid, Jahresmittelwert Die Konzentrationen liegen an allen Standorten unter der unteren Beurteilungsschwelle. Im Vergleich zum Jahreszeitraum bis lässt sich erkennen, dass der Messzeitraum etwas niedrigere Werte aufweist, was für das Sommerhalbjahr typisch ist. 19 / 25

22 Bewertung der Messergebnisse Schwefeldioxid Überschreitungshäufigkeiten Kiel- Hegewischstraße Bornhöved Beurteilungsmaßstäbe Grenzwert seit 1. Januar 2005: (350 µg/m³ als Einstundenmittelwert... dürfen nicht mehr als 24mal im Jahr überschritten werden) gemessene Anzahl der Überschreitungen Sommer 2008 gemessene Anzahl der Überschreitungen Sommer 2008/ maximaler Einstundenmittelwert 115 µg/m³ 10 / 15 µg/m³ Grenzwert seit 1. Januar 2005: (125 µg/m³ als Tagesmittelwert... dürfen nicht mehr als 3mal im Jahr überschritten werden) Obere Beurteilungsschwelle (75 µg/m³... dürfen nicht mehr als 3mal im Jahr überschritten werden) Untere Beurteilungsschwelle (50 µg/m³... dürfen nicht mehr als 3mal im Jahr überschritten werden) 0 0 / / / 0 maximaler Tagesmittelwert 24 µg/m³ 4 / 11 µg/m³ Tabelle 5: Einstufung der ermittelten Konzentrationswerte nach 22. BImSchV für Schwefeldioxid Einstundenmittelwert und Tagesmittelwert Die zulässige Überschreitungszahl des Einstundenmittelwertes für Schwefeldioxid wird an keiner Station erreicht. Die Überschreitungshäufigkeiten des Tagesmittelwertes liegen an allen Standorten unter der unteren Beurteilungsschwelle. Der maximale Tagesmittelwert in der Hegewischstraße trat am 10. Mai 2008 auf. 20 / 25

23 Bewertung der Messergebnisse 6.3 Immissionswerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit Ein Vergleich mit dem Konzentrationswert der TA Luft 2002 für Schwefeldioxid wird anhand der folgenden Tabellen gegeben. Schwefeldioxid Jahresmittelwert Schwefeldioxid Immissionswert zum Schutz der menschlichen Gesundheit Jahresmittelwert µg/m³ 50 Anmerkung TA Luft 2002: Der Schutz vor Gefahren für die menschliche Gesundheit... ist sichergestellt, wenn die... ermittelte Gesamtbelastung die... Immissionswerte an keinem Beurteilungspunkt überschreitet. Tabelle 6: Immissionswert der TA Luft zum Schutz der menschlichen Gesundheit für Schwefeldioxid Danach ergeben sich die folgenden Einstufungen: TA Luft 2002: Schutz der menschlichen Gesundheit Standort Schwefeldioxid Mittelwert µg/m³ % vom Immissionswert > Immissionswert Kiel - Hegewischstraße 3 6 % < Immissionswert (50 µg/m³) Bornhöved 2 (Jahresmittelwert : 2) 4 % Tabelle 7: Einstufung der ermittelten Konzentrationswerte nach TA Luft für Schwefeldioxid (Angaben gerundet) Der an der Station Kiel-Hegewischstraße für Schwefeldioxid im Messzeitraum festgestellte Mittelwert von 3 µg/m³ Außenluft beträgt etwa 6% des Immissionswertes der TA Luft / 25

24 Bewertung der Messergebnisse 6.4 Immissions(grenz)werte zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation Sowohl in der 22. BImSchV als auch in der TA Luft werden zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation folgende Immissions(grenz)werte angegeben: Komponente Konzentration µg/m³ Schwefeldioxid 20 Mittelungszeitraum Jahr und Winter (1. Oktober bis 31. März) Schutzgut Ökosysteme Stickstoffoxide (NOx) 30 Jahr Vegetation Tabelle 8: Konzentrationswerte der 22. BImSchV und der TA Luft (Schutz vor erheblichen Nachteilen) zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation Gemäß Anlage 2 I b der 22. BImSchV und der TA Luft sollten Messungen zum Schutz von Ökosystemen oder zum Schutz der Vegetation dort vorgenommen werden, wo die Entfernung zu Ballungsräumen mehr als 20 km und die Entfernung zu anderen bebauten Gebieten, Industrieanlagen, Autobahnen oder vierspurigen Bundesstraßen 5 km beträgt. Diese Kriterien werden von dem Probenahmestandort Kiel-Hegewischstraße nicht erfüllt, so dass keine Beurteilung im Hinblick auf die angegebenen Immissions(grenz)werte erfolgt. 22 / 25

25 Zusammenfassung 7 Zusammenfassung Der Vergleich der Ergebnisse der halbjährlichen Messungen am Standort Kiel-Hegewischstraße im Einflussbereich der Kaianlagen für Kreuzfahrtschiffe mit dem Beurteilungswerten der 22. BImSchV und der TA Luft 2002 ergibt, dass alle für diesen Zeitraum ermittelten Kurzzeitoder Langzeitwerte für Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid deutlich unter den seit 2005 bzw. ab 2010 (für das Kalenderjahr) geltenden Grenzwerten und den Immissionswerten zum Schutz der menschlichen Gesundheit liegen. Für Schwefeldioxid ist ein Einfluss des Schiffsverkehrs an gegenüber dem ländlichen Vergleichsstandort Bornhöved erhöhten Einstunden- und Tagesmittelwerten zu erkennen, wenn während der Liegezeiten von Kreuzfahrtschiffen Wind aus südöstlichen Richtungen auftritt. Die Konzentrationen für Stickstoffdioxid liegen im Bereich der üblichen städtischen Hintergrundbelastung. Da sich aufgrund der Höhe der Werte keine Messverpflichtung ergibt, wurden die Messungen an der Hegewischstraße in Kiel im September abgeschlossen. Weitere orientierende Untersuchungen der Schwefeldioxidkonzentrationen im Bereich des Schiffsverkehrs in Kiel wurden bzw. werden seit dem Jahr 2004 an verschiedenen Standorten am West- und Ostufer und an der Schleuse in Kiel-Holtenau durchgeführt. Messberichte zu diesen Programmen können im Internet unter unter den Menuepunkten Allgemeines/Messprogramme abgerufen werden. 23 / 25

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