Gesamteinschätzung der verkehrsrelevanten Luftbelastung mit Hilfe von Rechenmodellen

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1 Gesamteinschätzung der verkehrsrelevanten Luftbelastung mit Hilfe von Rechenmodellen Die Ergebnisse der Straßenmessungen zeigen, dass an einer großen Anzahl von Hauptverkehrsstraßen Überschreitungen der Konzentrationswerte der 23. BImSchV (insbesondere bei Ruß) und der neuen EU- Grenzwerte für Feinstaub (PM) und Stickstoffdioxid vorkommen. Da eine messtechnische Untersuchung der Luftbelastung nicht in allen Straßen im Stadtgebiet möglich ist, wurde die Immissionsbelastung für das gesamte Berliner Hauptstraßennetz mit Hilfe von Modellrechnungen abgeschätzt. Diese Modellrechnung basiert auf den Emissionen der auf Berliner Straßen in 01 fahrenden Kraftfahrzeugflotte und berücksichtigt damit die steigende Anzahl von schadstoffarmen Fahrzeugen. Die Vorbelastung durch die übrigen Berechnete Russ-Konzentration Jahresmittelwert [in µg/m³] Verkehr im Jahr 01 Vorbelastung: 3,3 / 2,7 µg/m³ 0 bis unter bis unter bis unter 45 über Landeskoordinaten [km] Berechnete PM-Konzentration Jahresmittelwert [in µg/m³] Verkehr im Jahr 01 Vorbelastung: 24 / µg/m³ 0 bis unter bis unter bis unter 45 über Landeskoordinaten [km]

2 Quellen in der Innenstadt und in den Randbezirken Berlins wurde aus den Messungen der BLUME- Messtellen abgeleitet. Da 01 keine neuen Verkehrszählungen stattfanden und aus Einzelzählungen keine signifikante Veränderung des Verkehrsaufkommens zu erkennen waren, werden weiterhin die Verkehrszähldaten des Jahres 1998 verwendet. Da die mit einer solchen Modellrechnung ermittelten Rechenergebnisse mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind, wurden die Ergebnisse in den nachfolgenden Darstellungen in vier Kategorien eingeteilt: - dünne grüne Linie (Prüfwert/Grenzwert mit Sicherheit unterschritten) - gelbe, mittelstarke Linie (Prüfwert/ Grenzwert wird nur knapp unterschritten) Berechnete PM-Konzentration 35. höchster Tagesmittelwert, bzw. 90,14-Perzentilwert [in µg/m³] Verkehr im Jahr 01 Vorbelastung: 24 / µg/m³ 0 bis unter bis unter bis unter 60 über Landeskoordinaten [km] Berechnete Stickstoffdioxid- Konzentration Jahresmittelwert in [µg/m³] Verkehr im Jahre 01 Vorbelastung: 23,0 / 28,0 µg/m³ 0 bis unter bis unter bis unter 45 über Landeskoordinaten [km]

3 - hellrote, mittelstarke Linie (Prüfwert/Grenzwert wird möglicherweise überschritten) - dunkelrote, fette Linie (Prüfwert/Grenzwert wird mit großer Wahrscheinlichkeit überschritten) Die Ergebnisse sind in den 4 Abbildungen dargestellt und zeigen für alle untersuchten Schadstoffe gegenüber der Situation im Jahre 1999 eine Verbesserung, die hauptsächlich durch der zunehmenden Zahl schadstoffarmer Fahrzeuge zu verdanken ist. Überschreitungen der seit 1998 geltenden Konzentrationswerte der 23. BImSchV für Ruß müssen nur noch an 1% der Hauptstraßenabschnitte befürchtet werden. Die die geltenden Konzentrationswerte für Benzol ( µg/m³) werden überall eingehalten. Selbst der bis einzuhaltende schärfere EU-Grenzwert von 5 µg/m³ wird in weniger als Straßenabschnitten (etwa 0,2% der Hauptstraßen) überschritten, die aufgrund der fortschreitenden Abgasminderungstechnik in den kommenden Jahren verschwinden werden. Deshalb wurde auf eine Darstellung verzichtet. Bei den bereits ab 05 geltenden EU-Grenzwerten für Feinstaub (PM) gibt es bei dem Jahresmittelwert (40 µg/µ³) nur noch 13 Straßenabschnitte (0,2% der Hauptstraßen) mit möglichen Überschreitungen. Allerdings wird in über % der Hauptstraßen eine Belastung berechnet, die höher liegt als der strengere Grenzwert von 35 erlaubten Tagesmitteln über 50 µg/m 3 (90,14 %-Wert). Der ab für Stickstoffdioxid einzuhaltende Grenzwerte der EU für das Jahresmittel wird an mehr als % dieser Straßenabschnitte überschritten. Abschätzung der zukünftigen Belastung durch Schwebstaub und Stickstoffdioxid Für die Luftschadstoffe Staub und Stickoxide sind zumindest an innerstädtischen Hauptverkehrsstraßen - zu dem straßenfernen Wohngebiet. Dies lässt darauf schließen, dass nicht nur die aus organischen Anteilen Schwebstaub-Emissionen in Berlin [Tonnen pro Jahr] Sonstige Quellen (Kleingew., sonst. Verkehr) Aufwirbelung durch Kfz- Verkehr Verkehr (nur Kfz) Hausbrand genehmigungsbedürftige Anlagen Überschreitungen der zukünftigen EU-Grenzwerte zu erwarten und es ist zu prüfen, ob zusätzliche Maßnahmen zur Verminderung der Emissionen getroffen werden müssen. Zur Planung dieser Maßnahmen ist eine Ermittlung der heutigen Emissionen und eine Abschätzung der zukünftigen Emissionen bis zum Jahre erforderlich. Die an Hauptverkehrsstraßen und an Wohnstraßen mit geringem Verkehrsaufkommen durchgeführten Messungen zeigen, dass sowohl beim Feinstaub (PM) als auch beim Stickstoffdioxid in Straßennähe sehr viel höhere Werte gemessen werden als im Wohngebiet. Dies deutet darauf hin, dass der Verkehr eine wichtige Quelle für diese Schadstoffe ist. Zusätzliche Vergleichsmessungen der Staubinhaltsstoffe während zweier Messprojekte an der Frankfurter Allee und der Schildhornstraße ergaben einen deutlich höheren Anteil von Erdkrustenmaterial im PM-Schwebstaub an den Hauptstraßen im Vergleich bestehenden Emissionen aus den Motoren und dem Reifenabrieb von Fahrzeugen zur Staubemission beitragen, sondern auch die Aufwirbelung von Straßenstaub und der Abrieb von Bremsen und Straßenoberfläche eine erhebliche Rolle spielen. Diese vorwiegend aus Erdkrustenmaterial bestehenden Emissionen werden der Verursachergruppe Aufwirbelung durch Kfz-Verkehr zugeordnet. Die Emissionsberechnung für den Kfz-Verkehr basiert auf der Verkehrszählung 1998/99 und den Emissionsfaktoren aus dem UBA-Handbuch für das Jahr 01 Gegenüber der letzten Emissionserhebung für das Jahr 1994 ergibt sich eine leichte Zunahme der jährlichen Fahrleistung bei den PKW und leichten Nutzfahrzeugen, während sie bei den schweren Nutzfahrzeugen und Bussen geringfügig abnimmt. Die Emissionen zur Gebäudeheizung wurden ebenfalls für 1999/00 neu berechnet. Mit den Daten der Stromkunden und Fernwärmekunden der BEWAG, den Daten der Gaskunden und Fernwärmekunden der GASAG, und den

4 Daten einer Befragung der Schornsteinfeger über die Wärmeversorgung der bisher kohlebeheizten Gebäude wurden die Daten des Emissionskatasters von 1994 aktualisiert. Die beheizte Gesamtfläche der Gebäude mit Wohnungen und Arbeitsstätten hat gegenüber 1994 um etwa % zugenommen. Die Gasheizungen haben gegenüber 1994 um ca. 80% zugenommen, während die Kohleheizungen etwa in der gleichen Größenordnung zurückgegangen sind. Die restlichen Heizungsarten (Fernheizung und Ölheizung) haben deutlich um -40% zugenommen. Für die Berechnung der Emissionen der genehmigungsbedürftigen Anlagen wurden die Daten aus der letzten vollständigen Erhebung auf der Die Emissionen von Stickoxiden im Zeitraum von 1994 bis sind stark geprägt von dem Rückgang beim Kfz-Verkehr zwischen 1994 und 00 (siehe Abbildung). Dies ist die Folge einerseits der kontinuierlichen Abnahme der Stickoxid-Emissionen infolge der sich weiter verbessernden Motortechnik und andererseits der verringerten Fahrleistung von schweren Nutzfahrzeuge und Busse, die mehr Stickoxide emittierenden. Bis ist in diesem Bereich mit Emissionsminderungen infolge der sich weiter verbessernden Motortechnik zu rechnen, wenn man eine nur geringe Verkehrszunahme von maximal % voraussetzt. Die Stickoxid-Emission durch Wohnungsheizungen ist [Tonnen pro Jahr] Stickoxid-Emissionen in Berlin Sonstige Quellen (Kleingew., sonst. Verkehr) Verkehr (nur Kfz) Hausbrand genehmigungsbedürftige Anlagen Basis von Emissionserklärungen des Jahres 00 verwendet. Die Emissionen aus sonstigen Quellen wurden für 00 hochgerechnet. Die Emissionen des Schwebstaubes im Zeitraum von 1994 bis sind stark geprägt von dem Rückgang beim Hausbrand von 1994 bis 00 (siehe Abbildung), weil in diesem Zeitraum viele Kohleheizungen, die viel Staub emittieren, durch saubere Gasheizungen ersetzt wurden. Bis ist in diesem Bereich nur mit geringen Emissionsminderungen zu rechnen. Bei den motorbedingten Emissionen des Kfz-Verkehrs ist eine kontinuierliche Abnahme der Staub-Emissionen infolge der sich weiter verbessernden Motortechnik zu erwarten, wenn man eine nur geringe Verkehrszunahme von maximal % bis voraussetzt. Die Aufwirbelung ist von der Fahrleistung abhängig und wird bei nur geringfügiger Verkehrszunahme etwa konstant bleiben. Bei den großen Industriebetrieben hat die Staubemission von 1994 bis 00 noch deutlich abgenommen, wird aber in den Jahren bis nur noch geringfügig zurückgehen, da der Stand der Technik bei diesen Anlagen in der Regel erreicht ist. Auch bei den sonstigen Staubquellen ist mit einer geringen, kontinuierlichen Abnahme zu rechnen, da die Bautätigkeit in Berlin nach dem Jahr 00 deutlich geringer wird und auch im Kleingewerbe der zunehmende Einsatz modernerer Geräte zu geringeren Emissionen führt. von 1994 bis 00 deutlich zurückgegangen, obwohl die zu beheizende Fläche um % zugenommen hat. Dies ist insbesondere die Folge der überproportionalen Zunahme bei den Fernheizungen, aber auch der Ersatz von Kohleheizungen durch moderne Erdgasheizungen und die verbesserte Wärmeisolierung der Gebäude hat einen Anteil an der Emissionsminderung. In Zukunft wird diese Emission weiter kontinuierlich sinken, da weiter Heizungen modernisiert und Gebäude besser wärmeisoliert werden. Bei den großen Industriebetrieben hat die Stickoxid- Emission von 1994 bis 00 noch deutlich abgenommen, wird aber in den Jahren bis nur noch geringfügig zurückgehen, da der Stand der Technik bei diesen Anlagen in der Regel erreicht ist. Auch bei den sonstigen Quellen ist in Zukunft mit einer geringen, kontinuierlichen Abnahme zu rechnen, auch im Kleingewerbe führt der zunehmende Einsatz modernerer Geräte zu geringeren Emissionen.Die Emissionen von Schwebstaub und Stickoxiden gehen von 01 bis spürbar zurück, es ist jedoch zu prüfen, ob dieser Rückgang ausreicht, um die Überschreitungen der zukünftigen EU-Grenzwerte für Feinstaub(PM) und Stickstoffdioxid zu verhindern. In der nachfolgenden Tabelle sind die in der am höchsten belasteten Berliner Straßenschlucht mit IMMIS-Luft berechneten Konzentrationen für 01 zusammen mit der in diesem Rechenmodell verwendeten Vorbelastung und der aus den Emissions- und Geometrie-Daten der Straße mit der berechneten Zusatzbelastung aufgelistet. Sie wurde der

5 prozentualen Abnahme der Staub- und Stickoxid- Emissionen zwischen 01 und gegenübergestellt, die aus den Emissionserhebungen ermittelt wurden. Bei der Vorbelastung der betrachteten maximal belasteten Straßenschlucht ist der Anteil des städtischen Hintergrundes, der überwiegend durch die Berliner Emissionen beeinflusst wird, von dem großräumigen Hintergrund zu unterscheiden, der von belastete Berliner Straßenschlucht mit einem Feinstaub Tagesmittelwert von 69,5 µg/m³ zu rechnen, was deutlich über dem entsprechenden EU Grenzwert von 50 µg/m³ liegt. Daher ist für diesen Schadstoff die Durchsetzung zusätzlicher Maßnahmen zur Emissionsminderung dringend erforderlich. Dies könnten sein: 1. Durchfahrtsbeschränkungen für schwere Feinstaub Stickoxide (PM) Max. Konzentration in Berliner Straße in 01 [µg/m³] 47,1 64,8 Vorbelastung dieser Straße in 01 (davon großräumige Hintergrundbelastung) [µg/m³],0 (,0) 28,0 (9,0) Berechnete Zusatzbelastung dieser Straße in 01 [µg/m³] 17,1 36,8 Abnahme der Emissionen Berlins von auf: Abnahme der Emissionen Berlins von 01 auf: [%] Abnahme der Verkehrs-Emissionen von auf: Abnahme der Verkehrs-Emissionen von 01 auf: [%] Abschätzung der Vorbelastung in dieser Straße in 05 Abschätzung der Vorbelastung in dieser Straße in [µg/m³] 26,7(18,0) 24,9 (15,0) 23,50 (7,6) 19,9 (6,4) (davon großräumige Hintergrundbelastung) Abschätzung der Konzentration in dieser Straße in 05 [µg/m³] 40,9 50,4 Abschätzung der Konzentration in dieser Straße in [µg/m³] 38,2 40,5 Emissionen in Deutschland und Europa abhängig ist. Unter der plausiblen Annahme, dass die Emissionen von Feinstaub (PM) sich bis in gleicher Weise entwickeln wie die oben abgeschätzten Emissionen des (gesamten) Schwebstaubes, wird abgeschätzt, dass der Anteil des städtischen Hintergrundes für beim Feinstaub(PM) auf 83% und bei Stickstoffdioxid auf 71% seines Anteils im Jahre 01 abnimmt. Für den großräumigen Hintergrund wird eine ähnliche Schadstoffreduktion angenommen. Für die mit dem Straßenschlucht-Modell berechnete Zusatzbelastung in der maximal belasteten Straße wird eine Abnahme proportional zur verkehrsbedingten Emission angenommen, beim Feinstaub (PM) bis zum Jahre 05 auf 83% und beim Stickstoffdioxid bis zum Jahr auf 56% des Wertes im Jahr 01. Die aus Vorbelastung und Zusatzbelastung ermittelte maximale Konzentration liegt beim Feinstaub(PM) im Jahr 05 bei 40,9 µg/m³ und damit um 2% über dem EU- Grenzwert für den Jahresmittelwert, beim Stickstoffdioxid ergibt sich für das Jahr mit 40,5 µg/m³ eine 1%-ige Überschreitung des EU- Grenzwertes. In der Tabelle sind beim PM die Rechenwerte für das Jahr 05 hervorgehoben gedruckt, und für Stickoxide diejenigen für das Jahr. Nach dieser Abschätzung wird der EU-Grenzwerte für den Jahresmittelwert von Feinstaub (PM) im Jahr 05 in Berlin in der maximal belasteten Straße knapp überschritten. Aus der Auswertung entsprechender Meßreihen wurde festgestellt, dass sich der EU- Grenzwert für das Tagesmittel der Feinstaubbelastung ungefähr proportional zu dem entsprechenden Jahresmittelwert verhält und ihn um das 1,7-fache übersteigt. Nach dieser Abschätzung ist für die maximal Nutzfahrzeuge in hoch belasteten Straßen, 2. die verstärkte Ersetzung von Diesel-Fahrzeugen im Stadtverkehr durch erdgasbetriebene Fahrzeuge, 3. die verstärkte Ausrüstung der verbliebenen Diesel- Fahrzeuge mit Rußfiltern, 4. Verflüssigung des Verkehrs, z.b. durch grüne Welle oder Tempo -Zonen 5. Abdeckung der Ladeflächen beim Transport staubender Güter, 6. Vermeidung und sofortige Beseitigung von Straßenverunreinigungen an Baustellen, 7. die Instandsetzung und Erneuerung von schadhaften Fahrbahnoberflächen zur Reduktion von Lärm und Straßenabrieb, 8. Steuerung des Verkehrsflusses, damit Straßen, deren tägliche Belastungswerte nahe am EU Grenzwert für den Tagesmittelwert von Feinstaub liegen, entlastet werden. Da ein Teil dieser Maßnahmen auch zur Reduktion von Stickoxiden beiträgt, die EU-Grenzwerte für diesen Schadstoff erst im Jahr eingehalten werden müssen und die abgeschätzte Überschreitung dieses Grenzwertes in der maximal belasteten Berliner Straßenschlucht nur bei 1% liegt, ist die Planung spezieller Maßnahmen zur Reduktion von Stickstoffdioxid zurzeit noch nicht erforderlich. Eine erneute Abschätzung der Hintergrundbelastung des Stickstoffdioxids wird später im Lichte der Verkehrsentwicklung in Berlin und dem Umland erfolgen. Die Maßnahmen 1. und dienen vorwiegend der Reduktion der Staubemissionen durch Aufwirbelung, die bereits heute die größte innerstädtische Staubquelle ist und in Zukunft wegen der geringer werdenden Motoremissionen noch an Bedeutung zunimmt

6 Zusammenfassung zukünftige Handlungsfelder In den vergangenen Jahren und insbesondere nach der Vereinigung Deutschlands wurden ganz erhebliche Verminderungen der Luftverschmutzung erreicht. Wintersmog gehört gänzlich der Vergangenheit an. Die wirksamen Verbesserungen bei Anlagen in Industrie und Gewerbe und bei Heizungen und die Einführung neuer EU-weiter Grenzwerte lassen die Luftverschmutzung durch den Verkehr immer mehr in den Vordergrund treten, obwohl hier durch strenge, stufenweise Emissionsbegrenzung für neue Kraftfahrzeuge und erste Schritte zur Verbesserung der Kraftstoffe bereits respektable Erfolge verzeichnet wurden. Die Tabelle unten enthält eine zusammenfassende Beurteilung der Luftqualität in Berlin auf der Basis der neuen EU-Grenzwerte und Hinweise darauf, ob noch zusätzliche Anstrengungen notwendig sind. Als künftige Schwerpunktthemen für die Luftreinhaltung auf lokaler Ebene in Berlin kristallisieren sich die Bekämpfung der Luftbelastung durch Feinstaub und Stickstoffdioxid heraus. Die Staub- und Stickoxidemissionen in Berlin konnten in den letzten 5 Jahren bereits um 33 bzw. 57% verringert werden; sie werden nach derzeitiger Kenntnis bei Feinstaub um weitere 17% bis 05 und bei Stickoxid um gut 35% bis zurückgehen. Nach allem was wir heute wissen, wird dies nicht ausreichen, um die Feinstaubgrenzwerte in allen Straßen der Stadt bis 05 einhalten zu können. Dies gilt erst recht für die strengeren Richtgrenzwerte für auch wenn diese in den nächsten Jahren überarbeitet und womöglich geändert werden sollten. Hier sind also zusätzliche Maßnahmen notwendig, wie Umstellung der Dieselkraftstoff-Qualität bereits ab Ende 01 auf die ab 05 in der EU vorgeschriebene Qualität, Ersatz älterer Fahrzeuge mit hohen Emissionen durch neuere Fahrzeuge, die die strengeren EURO IV und V Emissionsnormen einhalten verstärkter Einsatz von umweltfreundlichen Gasfahrzeugen. Zusätzlich zu diesen technischen Maßnahmen gilt es im Rahmen des Stadtentwicklungsplans Verkehr eine Politik der Verkehrsvermeidung und Verkehrsverlagerung zu entwickeln und umzusetzen. Dies reduziert nicht nur die Abgase, sondern trägt auch zur dringend notwendigen Lärmminderung bei. Weiterhin muss eine Strategie zur Ozonminderung entwickelt und umgesetzt werden. Die dazu auf EU- Ebene entwickelten nationalen Emissionshöchstgrenzen für müssen nun in Kraft gesetzt und in Handlungskonzepte auf regionaler Ebene übersetzt werden. Dazu gehört neben einer weiteren Emissionsreduzierung im Verkehrsbereich auch Verminderungen der Kohlenwasserstoffemissionen aus der Anwendung von Lacken und Lösemitteln. Neue Anforderungen an Betriebe, die Lacke und Lösemittel einsetzen, werden in den nächsten Jahren zu deutlichen Verbesserungen führen. Zusätzlich muss die EU dafür sorgen, dass europaweit umweltfreundliche Farben und Lacke verstärkt auf den Markt kommen. Komponente Wichtigste Quellen der Belastung Situation in Berlin Handlungsbedarf Bewertung Schwefeldioxid Importiertes Schwefeldioxid aus weiter Kein Problem mehr - entfernten Quellen, Wohnungsheizungen, Kraftwerke, Industrie, inzwi- schen auch der Verkehr (Dieselmotoren) Kohlenmonoxid Verkehr, Ofenheizungen Kein Problem mehr - Benzol Verkehr (Benzinmotoren) Schwindendes Problem: Überschreitungen des EU-Grenzwertes an einigen Hauptverkehrsstraßen, Tendenz fallend Stickstoffdioxid Feinstaub (PM) Ozon Verkehr, Importiertes Stickoxid aus Quellenim Berliner Umland, Wohnungsheizung, Industrie & Kraftwerke Verkehr, private Haushalte (incl. Wohnungsheizung), importierter Staub aus weiter entfernten Quellen, Industrie, Baugewerbe, biologisches Material (z.b. Pollen) Ozon wird kaum emittiert sondern aus Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen gebildet: Quellen dafür sind: Verkehr, Kraftwerke, Industrie, private Haushalte; Gut ein Drittel der Ozonkonzentration ist natürlichen Ursprungs; nur ein sehr geringer Teil der Belastung ist lokal bedingt Ernstes Problem: Überschreitungen des EU-Grenzwertes an allen Verkehrsmessstellen; Überschreitung der Toleranzmarge Sehr ernstes Problem: - Zahlreiche Überschreitungen des EU- Grenzwertes 05 in Verkehrsnähe - Flächendeckende Überschreitung des vorläufigen Richtgrenzwertes Ernstes Problem: Überschreitungen der künftigen EU- Zielwerte und Langfristziele in Wohngebieten und am Stadtrand Eingeleitete Maßnahmen im Verkehr reichen aus, um Grenzwerte einzuhalten Zusätzliche Maßnahmen in Berlin und EU-weit notwendig, hauptsächlich im Verkehrssektor Zusätzliche Maßnahmen in mehreren Sektoren in Berlin und national/euweit erforderlich Zusätzliche Maßnahmen national und EU-weit erforderlich