- P l a n f e s t s t e l l u n g -

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1 Unterlage 11L Erweiterung der Autobahn 7 Von km bis km Straßenbauverwaltung nächste Orte: Hamburg Freie und Hansestadt Hamburg Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt Baulänge: 4,200 km Amt für Verkehr und Straßenwesen Länge der Anschlüsse: 3,100 km - P l a n f e s t s t e l l u n g - A 7, 6-/8-streifige Erweiterung von der AS HH-Othmarschen bis zur Landesgrenze HH/SH Planungsabschnitt Stellingen A 7, 8-streifige Erweiterung von der AS HH-Volkspark (m) bis zum AD HH-Nordwest - Luftschadstoffuntersuchung - aufgestellt: Datum: gez. ppa Rothe geprüft: Datum: gez. i.a. Bielich DEGES

2 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Immissionsschutz, Klima, Aerodynamik, Umweltsoftware Mohrenstraße 14, D Radebeul Telefon: +49 (0) 351 / info.dd@lohmeyer.de URL: LUFTSCHADSTOFFUNTERSUCHUNG PLANUNGSABSCHNITT STELLINGEN A 7, 8-STREIFIGE ERWEITERUNG VON DER AS HH-VOLKSPARK BIS ZUM AD HH-NORDWEST Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und bau GmbH Zimmerstraße Berlin Dipl.-Geogr. F. Jänich Dr. rer. nat. I. Düring Juli 2010 Projekt _2NT Berichtsumfang 69 Seiten Büro Karlsruhe: An der Roßweid 3, Karlsruhe, Tel.: +49 (0) 721 / , info.ka@lohmeyer.de

3 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG I I N H A L T S V E R Z E I C H N I S 1 ZUSAMMENFASSUNG VERANLASSUNG UND VORGEHENSWEISE Aufgabenstellung Beurteilungsmaßstäbe und rechtliche Relevanz der Luftschadstoffbelastungen Berechnungsverfahren EINGANGSDATEN Örtliche Gegebenheiten Verkehrsnetz und -stärke Meteorologische Daten HINTERGRUNDBELASTUNG DER LUFT EMISSIONEN Betrachtete Schadstoffe Methode zur Bestimmung der Emissionsfaktoren Motorbedingte Emissionsfaktoren Nicht motorbedingte Emissionsfaktoren IMMISSIONEN Nullfall Planfall Veränderungen von Null- und Planfall Gesamtbewertung LITERATUR...45 ANHANG A1: BEURTEILUNGSWERTE FÜR LUFTSCHADSTOFF- KONZENTRATIONEN AN KFZ-STRASSEN...51 ANHANG A2: BERECHNUNGSVERFAHREN PROKAS...55

4 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG II ANHANG A3: ÜBERSCHREITUNGSHÄUFIGKEIT DER STUNDEN- UND TAGESMITTELWERTE...64 ANHANG A4: FEHLERDISKUSSION...67 Hinweise: Die Tabellen und Abbildungen sind kapitelweise durchnummeriert. Literaturstellen sind im Text durch Name und Jahreszahl zitiert. Im Kapitel Literatur findet sich dann die genaue Angabe der Literaturstelle. Es werden Dezimalpunkte (= wissenschaftliche Darstellung) verwendet, keine Dezimalkommas. Eine Abtrennung von Tausendern erfolgt durch Leerzeichen.

5 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 1 ERLÄUTERUNG VON FACHAUSDRÜCKEN Emission / Immission Als Emission bezeichnet man die von einem Fahrzeug ausgestoßene Luftschadstoffmenge in Milligramm Schadstoff pro Kilometer oder bei anderen Emittenten in Gramm pro Stunde. Die in die Atmosphäre emittierten Schadstoffe werden vom Wind verfrachtet und führen im umgebenden Gelände zu Luftschadstoffkonzentrationen, den so genannten Immissionen. Diese Immissionen stellen Luftverunreinigungen dar, die sich auf Menschen, Tiere, Pflanzen und andere Schutzgüter überwiegend nachteilig auswirken. Die Maßeinheit der Immissionen am Untersuchungspunkt ist µg (oder mg) Schadstoff pro m³ Luft (µg/m³ oder mg/m³). Hintergrundbelastung / Zusatzbelastung / Gesamtbelastung Als Hintergrundbelastung werden im Folgenden die Immissionen bezeichnet, die bereits ohne die Emissionen des Straßenverkehrs auf den betrachteten Straßen an den Untersuchungspunkten vorliegen. Die Zusatzbelastung ist diejenige Immission, die ausschließlich vom Verkehr auf dem zu untersuchenden Straßennetz oder der zu untersuchenden Straße hervorgerufen wird. Die Gesamtbelastung ist die Summe aus Hintergrundbelastung und Zusatzbelastung und wird in µg/m³ oder mg/m³ angegeben. Grenzwerte / Vorsorgewerte Grenzwerte sind zum Schutz der menschlichen Gesundheit vom Gesetzgeber vorgeschriebene Beurteilungswerte für Luftschadstoffkonzentrationen, die nicht überschritten werden dürfen, siehe z.b. Zweiundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes. Vorsorgewerte stellen zusätzliche Beurteilungsmaßstäbe dar, die zahlenmäßig niedriger als Grenzwerte sind und somit im Konzentrationsbereich unterhalb der Grenzwerte eine differenzierte Beurteilung der Luftqualität ermöglichen. Jahresmittelwert / 98-Perzentilwert / Kurzzeitwert (Äquivalentwert) An den betrachteten Untersuchungspunkten unterliegen die Konzentrationen der Luftschadstoffe in Abhängigkeit von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Verkehrsaufkommen etc. ständigen Schwankungen. Die Immissionskenngrößen Jahresmittelwert, 98-Perzentilwert und weitere Kurzzeitwerte charakterisieren diese Konzentrationen. Der Jahresmittelwert stellt den über das Jahr gemittelten Konzentrationswert dar. Eine Einschränkung hinsichtlich Beurteilung der Luftqualität mit Hilfe des Jahresmittelwertes besteht darin, dass er nichts über Zeiträume mit hohen Konzentrationen aussagt. Eine das ganze Jahr über konstante Konzentration kann zum gleichen Jahresmittelwert führen wie eine zum Beispiel tagsüber sehr hohe und nachts sehr niedrige Konzentration. Der Gesetzgeber hat deshalb zusätzlich zum Jahresmittelwert z.b. den so genannten 98-Perzentilwert (oder 98-Prozent-Wert) der

6 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 2 Konzentrationen eingeführt. Das ist derjenige Konzentrationswert, der in 98 % der Zeit des Jahres unterschritten wird. Die Zweiundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (22. BImSchV) fordert die Einhaltung weiterer Kurzzeitwerte in Form des Stundenmittelwertes der NO 2 -Konzentrationen von 200 µg/m³, der nicht mehr als 18 Stunden pro Jahr überschritten werden darf, und des Tagesmittelwertes der PM10-Konzentration von 50 µg/m³, der maximal an 35 Tagen überschritten werden darf. Da diese Werte derzeit nicht direkt berechnet werden können, erfolgt die Beurteilung hilfsweise anhand von abgeleiteten Äquivalentwerten auf Basis der 98-Perzentil- bzw. Jahresmittelwerte. Diese Äquivalentwerte sind aus Messungen abgeleitete Kennwerte, bei deren Unterschreitung auch eine Unterschreitung der Kurzzeitwerte erwartet wird. Verkehrssituation Emissionen und Kraftstoffverbrauch der Kraftfahrzeuge (Kfz) hängen in hohem Maße vom Fahrverhalten ab, das durch unterschiedliche Betriebszustände wie Leerlauf im Stand, Beschleunigung, Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit, Bremsverzögerung etc. charakterisiert ist. Das typische Fahrverhalten kann zu so genannten Verkehrssituationen zusammengefasst werden. Verkehrssituationen sind durch die Merkmale eines Straßenabschnitts wie Geschwindigkeitsbeschränkung, Ausbaugrad, Vorfahrtregelung etc. charakterisiert. In der vom Umweltbundesamt herausgegebenen Datenbank Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBEFA sind für verschiedene Verkehrssituationen Angaben über Schadstoffemissionen angegeben. Feinstaub / PM10 / PM2.5 Mit Feinstaub / PM10 / PM2.5 werden alle Partikel bezeichnet, die einen größenselektierenden Lufteinlass passieren, der für einen aerodynamischen Partikeldurchmesser von 10 µm bzw. 2.5 µm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist.

7 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 3 1 ZUSAMMENFASSUNG Die Freie und Hansestadt Hamburg plant eine 6/8-streifige Erweiterung der A 7. Der im Folgenden betrachtete Abschnitt geht von der AS Hamburg-Volkspark bis AD Hamburg-Nordwest und umfasst die Erweiterung von 6 auf 8 Fahrstreifen. Im Rahmen der Planfeststellung wird ein Luftschadstoffgutachten benötigt, welches hiermit vorgelegt wird. Die berücksichtigten Szenarien sind: - der Prognose-Planfall 2025 und - der Prognose-Nullfall 2025 (bauliche Ausstattung wie Istzustand, Verkehrsstärken 2025). Die Verkehrsbelastungen im Null- und Planfall sind für die A 7 dem Verkehrsgutachten entnommen. Aus der Straßenplanung wurde die zukünftigen Straßenausstattung, wie die Beschaffenheit der Straßen bezüglich Längsneigungen, Geschwindigkeiten und der Bebauungssituation übernommen. Ebenso sind Informationen zur baulichen Ausstattung der Straßen mit Lichtsignalanlagen und Anlagen des Lärmschutzes eingeflossen. Die Hintergrundbelastung im Untersuchungsgebiet wurde für den Istzustand anhand vorliegender Messdaten bestimmt und deren Entwicklung bis zum Bezugsjahr abgeschätzt. Die verwendeten Werte wurden mit der zuständigen Behörde (Institut für Hygiene und Umwelt/Luftuntersuchungen der Freien und Hansestadt Hamburg, 2009) abgestimmt. Die vorliegende lufthygienische Untersuchung ermittelt die verkehrsbedingten Emissionen und liefert Schadstoffimmissionen der Gesamtbelastung. Die Beurteilung der Maßnahme erfolgt im Vergleich mit bestehenden Grenzwerten nach 22. BImSchV (2007) sowie im Vorgriff auf die 39. BImSchV mit zu erwartenden Grenzwerten für PM2.5. Ergebnisse Die Luftschadstoffuntersuchung zeigt in Bereichen, in denen sich Menschen nicht nur kurzfristig aufhalten (Wohnhäuser, Gewerbe, Kleingärten etc.), keine NO 2 -Grenzwertüberschreitung der 22. BImSchV von 40 µg/m³ im Plan- und Nullfall Die Berechnungen zu beiden Untersuchungsvarianten des NO 2-98-Perzentielwerts zeigen, dass der NO 2 -Stundengrenzwert von 200 µg/m³ weniger als 18-mal im Jahr überschritten sein wird.

8 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 4 Der PM10-Jahresmittelgrenzwert der 22. BImSchV von 40 µg/m³ wird im gesamten Untersuchungsgebiet in beiden Varianten eingehalten. Die durchgeführten Berechnungen weisen auf eine Überschreitung des PM10-24 h-grenzwertes der 22. BImSchV von 50 µg/m³ an mehr als 35 Tagen hin. Darunter sind mehrere Stellen der Kieler Straße und des Sportplatzrings im Kreuzungsbereich der Kieler Straße im Plan- sowie auch Nullfall Der PM2.5-EU-Richtgrenzwert von 20 µg/m³ wird im Null- und Planfall 2025 an wenigen Stellen überschritten (Kieler Straße, AS Hamburg-Stellingen). Der EU-Grenzwert von 25 µg/m³ wird aber in beiden Fällen überall im Untersuchungsgebiet eingehalten. Der PM2.5-EU-Richtgrenzwert besitzt im Moment noch keine rechtliche Relevanz und ist momentan als Zielstellung zu betrachten. Die Überschreitung des PM10-24 h-grenzwertes in beiden Fällen kommen durch die Addition von Hintergrundbelastung und verkehrsbedingter Zusatzbelastung zustande. Die Zusatzbelastung allein ist niedriger als die jeweiligen Grenzbzw. Zielwerte. Dadurch treten im Bereich von Wohnbebauung oder auch sensiblen Nutzungen keine atypischen Schadstoffbelastungen auf, die mit Mitteln der Luftreinhaltung bzw. verkehrlichen Maßnahmen nicht zu lösen wären. Der Vergleich von Plan- und Nullfall 2025 hat gezeigt, dass sich die Entlastungsbereiche in einem Korridor entlang der A 7 befinden. Die aktiven Lärmschutzmaßnahmen (inklusive Tunnel) und der bessere Verkehrsfluss im Planfall führen dort zu geringeren Schadstoffkonzentrationen. Höhere Belastungen sind bis maximal 2 µg/m³ bei PM2.5- und bis maximal 3 µg/m³ bei NO 2 -Jahresmittelwerten in Bereichen der Tunnelportale zu verzeichnen. Im Planfall sind die PM10-Belastungen auch an den Tunnelportalen nicht höher als im Nullfall.

9 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 5 2 VERANLASSUNG UND VORGEHENSWEISE 2.1 Aufgabenstellung Die Freie und Hansestadt Hamburg plant den Ausbau der A 7 zwischen der AS Hamburg- Volkspark und dem AD Hamburg-Nordwest. Die Richtlinien der Planfeststellung erfordern eine Luftschadstoffuntersuchung auf der Grundlage der Immissionen von Stickstoffdioxid (NO 2 ) und Feinstaubpartikeln (PM10). Das Untersuchungsgebiet befindet sich im nordöstlichen Stadtgebiet von Hamburg. Die A 7 verbindet Hamburg u. a. mit den Städten Neumünster und Flensburg im Norden und Hannover im Süden. Das im Untersuchungsgebiet befindliche Autobahndreieck verbindet die A 23 Richtung westliches Schleswig-Holstein bspw. mit Itzehoe. Die Ausbaustrecke der A 7 umfasst in diesem Abschnitt eine Länge von ca. 4 km und schließt die Anschlussstellen (AS) Hamburg-Stellingen und Hamburg-Volkspark ein. Die Gesamtstrecke der betrachteten Straßen bzw. Fahrstreifen der BAB beträgt ca. 30 km. Die A 7 verläuft in diesem Abschnitt größtenteils entlang von Siedlungsflächen. Im nördlichen Untersuchungsgebiet grenzen einige Frei- und Landwirtschaftsflächen an. Der Bereich um die AS Hamburg-Volkspark ist durch Gewerbeflächen und Bahnanlagen geprägt. In Vorbereitung auf den Vorentwurf wurden mehrere Varianten untersucht. Die festgelegte Planungsvariante beinhaltet u. a. einen Tunnel von der Güterumgehungsbahn aus nördlicher Richtung kommend bis zur AS Hamburg-Stellingen. Die berücksichtigten Szenarien sind: - der Prognose-Planfall 2025 und - der Prognose-Nullfall 2025 (bauliche Ausstattung wie Istzustand, Verkehrsstärken 2025). Die vorliegende lufthygienische Untersuchung ermittelt die verkehrsbedingten Emissionen und liefert Schadstoffimmissionen der Gesamtbelastung. Die Beurteilung der Maßnahme erfolgt im Vergleich mit bestehenden Grenzwerten nach 22. BImSchV (2007) sowie im Vorgriff auf die 39. BImSchV als Umsetzung der EU-Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG mit zu erwartenden Grenzwerten für PM2.5.

10 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Beurteilungsmaßstäbe und rechtliche Relevanz der Luftschadstoffbelastungen Stickstoffdioxid und Feinstaubpartikel (PM10) In Tab. 2.1 werden die verwendeten und im Anhang A1 erläuterten Beurteilungswerte für die relevanten Autoabgaskomponenten zusammenfassend dargestellt. Diese Beurteilungswerte sowie die entsprechende Nomenklatur werden im vorliegenden Gutachten durchgängig verwendet. Schadstoff Beurteilungswert Zahlenwert in µg/m³ Jahresmittel Kurzzeit NO 2 Grenzwert ab (Stundenwert, maximal 18 Überschreitungen/Jahr) PM10 Grenzwert ab (Tagesmittelwert, maximal 35 Überschreitungen/Jahr) Tab. 2.1: Beurteilungswerte für Luftschadstoffimmissionen nach 22. BImSchV (2007) Die Beurteilung der Schadstoffimmissionen erfolgt durch den Vergleich des Rechenwerts zum jeweiligen Grenzwert. Weiter orientiert sich die verbale Bewertung an der Einstufung von Schadstoffimmissionen (Tab. 2.2) durch die Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg (LfU, 1993). Immissionen in % der entsprechenden Grenzwerte bis 10 % Bewertung sehr niedrige Konzentrationen über 10 % bis 25 % niedrige Konzentrationen über 25 % bis 50 % mittlere Konzentrationen über 50 % bis 75 % leicht erhöhte Konzentrationen über 75 % bis 90 % erhöhte Konzentrationen über 90 % bis 100 % hohe Konzentrationen über 100 % bis 110 % geringfügige Überschreitungen über 110 % bis 150 % deutliche Überschreitungen über 150 % hohe Überschreitungen Tab. 2.2: Bewertung von Immissionen nach LfU (1993)

11 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 7 Feinstaubpartikel (PM2.5) gem. EU-Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG und 39. BImSchV In der Bundesrepublik existieren derzeit keine Grenzwerte für Partikel PM2.5. Die EU-Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG, welche die Rahmenrichtlinie und die verschiedenen Tochterrichtlinien zusammenfasst und ersetzt, wurde am 14. April 2008 durch den EU- Ministerrat angenommen. Die Luftqualitätsrichtlinie ist mit ihrer Veröffentlichung im Amtsblatt der Europäischen Union am 11. Juni 2008 in Kraft getreten. Die EU-Mitgliedstaaten müssen die Richtlinie innerhalb von zwei Jahren nach Inkrafttreten, d. h. bis zum 11. Juni 2010 in nationales Recht umsetzen. In Deutschland werden die PM2.5-Grenzwerte in der 39. BImSchV berücksichtigt, die voraussichtlich in den nächsten Monaten in Kraft treten wird. Die Richtlinie und weitere Informationen dazu sind auf der Internetseite des Bundesumweltministeriums zu finden ( Wesentliches neues Element der EU-Richtlinie sind Beurteilungswerte für die Feinstaubfraktion PM2.5 (Partikel mit einem Durchmesser von bis zu 2.5 µm). Die bisherigen Grenzwerte u. a. für NO 2 und PM10, die bereits in nationales Recht (22. BImSchV) umgesetzt sind, sollen unverändert beibehalten werden. Neu ist auch die Möglichkeit zur Beantragung einer Fristverlängerung für die Einhaltung der Grenzwerte von PM10 und NO 2 unter bestimmten Randbedingungen, die Ausweitung der Möglichkeit der Berücksichtigung von Emissionsbeiträgen aus natürlichen Quellen bei Grenzwertüberschreitungen sowie die Klarstellung, an welchen Orten eine Beurteilung der Einhaltung der Grenzwerte nicht vorgenommen werden muss. Für PM2.5 werden u. a. zwei Beurteilungswerte festgelegt: - ein Grenzwert von 25 µg/m 3 im Jahresmittel, der ab 2015 einzuhalten ist (Stufe 1) - ein Richtgrenzwert von 20 µg/m 3 im Jahresmittel ab dem Jahr 2020 (Stufe 2) (der von der Kommission im Jahr 2013 anhand zusätzlicher Informationen über die Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt, die technische Durchführbarkeit und die Erfahrungen mit dem Zielwert in den Mitgliedstaaten zu überprüfen ist). Weiterhin verpflichten sich die Mitgliedsstaaten, bis zum Jahr 2015 im städtischen und regionalen Hintergrund einen PM2.5-Jahresmittelwert von 20 µg/m 3 einzuhalten.

12 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Berechnungsverfahren Die Verkehrsdaten liegen für den Prognosehorizont 2025 vor. Mit dem neuen Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA) in seiner Version 3.1 (UBA, 2010) können die Emissionen für das Prognosejahr ermittelt werden. Auf der Grundlage der Verkehrsmengen für 2025 werden die von den Kraftfahrzeugen emittierten Schadstoffmengen und -immissionen ermittelt. Die nicht motorbedingten PM10- und PM2.5-Emissionen, wie Abrieb und Aufwirbelung von Straßen, Reifen, Kupplungs- und Bremsbelägen werden im HBEFA in der aktuellen Fassung noch nicht behandelt. Die PM10- und PM2.5-Emissionsbestimmung erfolgt deshalb auf der Grundlage vorliegender Systematisierungen aus der Literatur. Die im Untersuchungsgebiet auftretenden Immissionen werden mit dem Ausbreitungsmodell PROKAS/PROKAS_B (Anhang A2) berechnet. Die so berechnete Zusatzbelastung, verursacht vom Verkehr auf der A 7 und dem Nebennetz, wird mit der großräumig vorhandenen Hintergrundbelastung überlagert. Die Hintergrundbelastung, die im Untersuchungsgebiet ohne die Emissionen auf den berücksichtigten Straßen vorläge, wird auf Grundlage von Messdaten und in Abstimmung mit der zuständigen Immissionsschutzbehörde der Freien und Hansestadt Hamburg angesetzt.

13 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 9 3 EINGANGSDATEN Für die Emissions- und Immissionsberechnung sind vielfältige Daten z. B. über die Lage der betrachteten Hauptstraßen mit deren verkehrsspezifischen Informationen, Verkehrsstärke, Gradientenhöhe, Tagesgänge des Verkehrs, das Geschwindigkeitskonzept der BAB, die Art und Lage der Lichtsignalanlagen und Informationen zu bestehenden und geplanten Lärmschutzanlagen nötig. Für die Modellierung der Immissionen wurden ferner meteorologische Daten bereitgestellt und Schadstoffhintergrundbelastungen abgestimmt. 3.1 Örtliche Gegebenheiten Die topografische Gliederung des Gebietes ist sehr homogen. Die Oberfläche ist als eben und gleichförmig zu beschreiben. Die Längsneigungen der Straßen sind dementsprechend gering und treten vorrangig an Anschlussstellen mit Brücken oder Unterführungen auf (vgl. Kapitel 5; BUNG, 2009). Einen Überblick über den Betrachtungsraum bietet die Abb Darin ist das berücksichtigte Straßennetz abgebildet und die speziell ausgewählten Immissionsorte eingezeichnet. In dieser Abbildung ist auch die Lage des geplanten Tunnels erkennbar, welcher im Planfall 2025 Berücksichtigung findet. Bei der Ausbreitung der verkehrsbedingten Emissionen spielen die baulichen Gegebenheiten der Straße eine wesentliche Rolle. Tunnel bspw. unterbinden die Schadstoffausbreitung im geschlossenen Straßenraum und konzentrieren die Emissionen an den Portalen. Schadstoffmindernde Effekte sind auch bei Anlagen des Lärmschutzes gegeben. Lärmschutzwälle und -wände sind in der Ausbreitungsrechung parametrisiert berücksichtigt. Die Lärmschutzanlagen für den Nullfall sind in Abb. 3.2 und für den Planfall in Abb. 3.3 (CS Plan, 2010/2009) dargestellt. 3.2 Verkehrsnetz und -stärke Bei der Untersuchung wurde nicht nur die BAB, sondern auch das relevante Nebennetz betrachtet. Straßen mit geringerer Verkehrsbelastung sind in der vorliegenden Untersuchung in der städtischen Hintergrundbelastung berücksichtigt.

14 A 23 AD HH-Nordwest Holsteiner Ch. A 7 Niendorfer Gehege 15 1 Elbgaustr. Kieler Straße 2 Kieler Straße 4 3 A7 5 A7 Wördemanns-Weg AS HH-Stellingen Binsbarg Binsbarg Sportplatzring Kieler Straße Schnackenburgallee AS HH-Volkspark Langenfelder Damm Legende Immissionsort mit Nr. Berücksichtigte Straßen Straßen im nachgeordneten Netz Autobahn Anschussstellen Tunnel Übersicht Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung gezeichnet geprüft Projekt Abb. 3.1 Datum Zeichen Gei FJ

15 Lärmschutzwand (Höhe in m) Tunnel Lärmschutzwall (Höhe in m) Lärmschutzanlagen Nullfall Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum Zeichen gezeichnet Gei geprüft Projekt Abb FJ

16 Lärmschutzwand (Höhe in m) einkragend Tunnel Lärmschutzwall (Höhe in m) Lärmschutzanlagen Planfall Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum Zeichen gezeichnet Gei geprüft Projekt Abb FJ

17 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 13 Für den Nullfall wurden die Verkehrsstärken vom Verkehrsgutachter (PTV, 2010) übernommen. Darin enthalten sind ebenfalls die Stauanteile getrennt für PKW und LKW, welche die Anzahl der betroffenen Fahrzeuge auf dem Streckenabschnitt darstellen. Die Verkehrsstärke und die Stauanteile für den Nullfall 2025 sind in Abb. 3.4 und Abb. 3.5 dargestellt. Als Grundlage für den Planfall dient das Verkehrsgutachten (PTV, 2009) und weitere Verkehrsdaten zum städtischen Verkehr (ARGUS, 2009). Das Verkehrsgutachten bezieht sich auf den Werktagsverkehr (DTV w ) und bildet den Verkehr von Montag bis Freitag ab. Die angegebenen Lkw-Anteile beinhalten alle Fahrzeuge mit einem zulässigen Gesamtgewicht (zul. GG.) größer 3.5 t. In der Abb. 3.6 werden die Werte dargestellt. Der Werktagsverkehr wurde mit Hilfe des Wochengangs auf Samstage und Sonntage umgelegt. Der Wochengang wurde vom Auftraggeber bereitgestellt (Trapp, 2009) und beinhaltet Zählungen an der A 7 an mehreren Messstellen und ist für das gemittelte Jahr aufbereitet. Die Verkehrsgänge für Werktage, Samstag und Sonntag sind in Abb. 3.7 aufgezeigt. 3.3 Meteorologische Daten Für die Berechnung der Schadstoffimmissionen werden so genannte Ausbreitungsklassenstatistiken (AKS) benötigt. Das sind Angaben über die Häufigkeit verschiedener Ausbreitungsverhältnisse in den unteren Luftschichten, die durch Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Stabilität der Atmosphäre definiert sind. Für die Ausbreitungsrechnungen wurde die Wind- und Ausbreitungsklassenstatistik der Station Hamburg-Flughafen verwendet, die in Abb. 3.8 dargestellt ist. Die Windmessung ist in 10 m Höhe erfolgt und zeigt die häufigsten Windrichtungen aus Südwest auf. Ein Nebenmaximum ist aus Südost auszumachen. Die mittlere Windgeschwindigkeit beträgt 3.9 m/s. Vor allem die großen Geschwindigkeiten sind gleichfalls aus der Hauptwindrichtung auszumachen. Für den Standortbereich der A 26 etwas südlich des Untersuchungsgebietes liegt eine Qualifizierte Übertragbarkeitsprüfung (QPR; DWD, 2005) vor. Aufgrund der aerodynamischen Rauigkeit im Untersuchungsgebiet im Vergleich zum Flughafengelände wurden die Windgeschwindigkeiten für die Rechnungen um 10 % reduziert. Dies orientiert sich an der Untergrenze der Sollwerte aus der QPR.

18 9178 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / 17 Autobahn Anschlussstellen <20000 < >80000 >20000 Straßen im nachgeordneten Netz < >40000 Kfz-DTV W / LKW-Anteil >3,5t [in %] / 18 Verkehrsstärke Durchschnittlicher werktägiger (Mo-Fr) Verkehr in Kfz/Tag und LKW-Anteil >3,5t in Prozent, Nullfall Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ / 3 Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum gezeichnet geprüft Projekt Abb FJ Zeichen Gei

19 0/0 28/21 0/0 24/16 29/25 0/0 33/22 39/25 20/9 32/19 41/21 27/16 15/23 27/15 0/0 9/7 7/8 0/0 0/0 15/10 23/10 0/0 21/18 Stauanteile in % der betroffenen Fahrzeuge für PKW/LKW Stauanteile PKW [%] > 40 Stauanteile auf der Autobahn Nullfall Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum Zeichen gezeichnet MK geprüft Projekt Abb FJ

20 9120 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / 17 Anschlussstellen Autobahn <5000 < >20000 >80000 Straßen im nachgeordneten Netz < >40000 Kfz-DTV W / LKW-Anteil >3,5t [in %] / 18 Verkehrsstärke Durchschnittlicher werktägiger (Mo-Fr) Verkehr in Kfz/Tag und LKW-Anteil >3,5t in Prozent, Planfall Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ / 3 Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum gezeichnet geprüft Projekt Abb FJ Zeichen Gei

21 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 17 Tagesverkehrsmenge werktags (Mo-Fr) Kfz Lkw >3.5 t zgg Anteil [%] Tageszeit [h] Tagesverkehrsmenge samstags Kfz Lkw >3.5 t zgg Anteil [%] Tageszeit [h] Tagesverkehrsmenge sonntags 12 Kfz Lkw >3.5 t zgg 10 Anteil [%] Tageszeit [h] Abb. 3.7: Gemittelte Verkehrstagesganglinien an Zählstellen BAB A 7 Quelle: eigene Darstellung, Daten: Ing.-Büro Dr. Roland Trapp 2009

22 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 18 Abb. 3.8: Windklassenstatistik für Hamburg-Flughafen-Nord Quelle: eigene Darstellung, Daten: DWD, 2005

23 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 19 4 HINTERGRUNDBELASTUNG DER LUFT Die Immission eines Schadstoffes im Nahbereich von Straßen setzt sich aus der großräumig vorhandenen Hintergrundbelastung und der straßenverkehrsbedingten Zusatzbelastung zusammen. Die Hintergrundbelastung entsteht durch Überlagerung von Immissionen aus Industrie, Hausbrand, nicht detailliert betrachtetem Nebenstraßenverkehr und weiter entfernt fließendem Verkehr sowie überregionalem Ferntransport von Schadstoffen. Es ist die Schadstoffbelastung, die im Untersuchungsgebiet ohne Verkehr auf den explizit in die Untersuchung einbezogenen Straßen vorliegen würde. Für die Beurteilung der Auswirkungen der Straßenverkehrsemissionen werden im vorliegenden Gutachten die Schadstoffe Stickstoffdioxid (NO 2 ) und Feinstaubpartikel mit den Korngrößen 10 und 2.5 µm (PM10, PM2.5) betrachtet. Die Gesamtbelastungen für andere Luftschadstoffe (wie Benzol, SO 2, CO, Blei etc.) liegen auch an sehr stark befahrenen Straßen immer deutlich unter ihren gesetzlichen Immissionsgrenzwerten und brauchen deshalb im Folgenden nicht prognostiziert zu werden. Ruß wird nicht betrachtet, da nach Aufhebung der 23. BImSchV durch die 33. BImSchV (2004) keine Beurteilungswerte für Ruß mehr vorliegen. In unmittelbarerer Nähe der A 7 sind keine Messstellen vorhanden. Zur Bestimmung der Schadstoffhintergrundbelastung standen aber Werte der nächstgelegenen Messstationen aus dem Luftüberwachungssystem in Hamburg für NO 2, PM10 und PM2.5 sowie Ergebnisse einer Messkampagne aus Hamburg Schnelsen (Freie und Hansestadt Hamburg, 2008) zur Verfügung. Für das Untersuchungsgebiet wurden daraus in Abstimmung mit dem Institut für Hygiene und Umwelt/Luftuntersuchungen (Freie und Hansestadt Hamburg, 2009) die in Tab. 4.1 dargestellten Werte für das Bezugsjahr 2009 abgeleitet. Schadstoff Hintergrundbelastung [µg/m³] NO 2 -I1 25 NO 2 -I2 74 PM10-I1 23 PM2.5-I1 16 Tab. 4.1: Schadstoffhintergrundbelastungen im Untersuchungsgebiet für das Bezugsjahr 2009 I1 = Jahresmittelwert, I2 = 98-Perzentilwert

24 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 20 Mit Hilfe von technischen Maßnahmen und politischen Vorgaben wird angestrebt, die Emissionen der o. a. Schadstoffe in den kommenden Jahren in Deutschland zu reduzieren. Deshalb wird erwartet, dass auch die großräumig vorliegenden Luftschadstoffbelastungen im Mittel im Gebiet von Deutschland absinken. Für das Jahr 2020 zeigen Abschätzungen (MLuS 02, 2005) bezogen auf das Jahr 2009 Reduktionen der Immissionen um ca. 4 bis 6 %. Diese Abschätzungen beziehen sich auf das Gebiet von Deutschland; im Einzelfall kann die Entwicklung der Schadstoffkonzentration aufgrund regionaler Emissionsentwicklungen davon abweichen. Die genannten Reduktionsfaktoren wurden erst kürzlich im Rahmen der MLuS-Aktualisierung überarbeitet (Lohmeyer, 2009). Die darin angegebenen Reduktionsfaktoren für PM10 und NO 2, welche vom Länderausschuss für Immissionsschutz (LAI) und UBA bestätigt sind, dienen als Grundlage für die Festlegung der Hintergrundwerte im Jahr Für PM2.5 liegen keine Empfehlungen vor. Der PM2.5-Wert aus Tab. 4.1 wurde deshalb unverändert ins Prognosejahr übertragen. Für das Prognosejahr 2025 werden die in Tab. 4.2 genannten Hintergrundbelastungswerte angesetzt. Schadstoff Hintergrundbelastung [µg/m³] Reduktionsfaktor [-] Bezugsjahr 2009 Prognosejahr NO 2 -I NO 2 -I PM10-I PM2.5-I Tab. 4.2: Hintergrundbelastung im Bezugs- (2009) und Prognosejahr (2025) sowie Reduktionen relativ zum Bezugsjahr I1 = Jahresmittelwert, I2 = 98-Perzentilwert

25 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 21 5 EMISSIONEN 5.1 Betrachtete Schadstoffe Die Kraftfahrzeuge emittieren bei ihrem Betrieb eine Vielzahl von Schadstoffen. Die Relevanz dieser Schadstoffe ist recht unterschiedlich. Immissionsgrenzwerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit werden erfahrungsgemäß am ehesten bei NO 2 und PM10 erreicht, deshalb werden diese Stoffe im vorliegenden Gutachten detailliert betrachtet. Zudem werden die PM2.5-Immissionen abgeschätzt. Die Konzentrationen für andere Luftschadstoffe wie Benzol, SO 2, CO, Blei etc. sind im Vergleich zu ihren gesetzlichen Immissionsgrenzwerten deutlich geringer, deshalb werden sie hier nicht betrachtet. 5.2 Methode zur Bestimmung der Emissionsfaktoren Zur Ermittlung der Emissionen werden die Verkehrsdaten und für jeden Luftschadstoff so genannte Emissionsfaktoren benötigt. Die Emissionsfaktoren sind Angaben über die pro mittlerem Fahrzeug der Fahrzeugflotte und Straßenkilometer freigesetzten Schadstoffmengen. Im vorliegenden Gutachten werden die Emissionsfaktoren für die Fahrzeugarten PKW und LKW unterschieden. Die Fahrzeugart PKW enthält dabei die leichten Nutzfahrzeuge (lnfz) und Motorräder, die Fahrzeugart LKW versteht sich inklusive Lastkraftwagen, Sattelschlepper, Busse usw. Die Emissionsfaktoren der Partikel (PM10, PM2.5) setzen sich aus motorbedingten und nicht motorbedingten (Reifenabrieb, Staubaufwirbelung etc.) Emissionsfaktoren zusammen. Die Ermittlung der motorbedingten Emissionen erfolgt entsprechend der VDI-Richtlinie Kfz-Emissionsbestimmung (VDI, 2003) Motorbedingte Emissionsfaktoren Die motorbedingten Emissionsfaktoren der Fahrzeuge einer Fahrzeugkategorie (PKW, leichte Nutzfahrzeuge, Busse etc.) werden mit Hilfe des Handbuchs für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBEFA Version 3.1 (UBA, 2010) berechnet. Die motorbedingten Emissionen hängen für die Fahrzeugarten PKW, LKW und Linienbusse im Wesentlichen ab von den so genannten Verkehrssituationen ( Fahrverhalten ), das heißt der Verteilung von Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigung, Häufigkeit und Dauer von Standzeiten,

26 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 22 der sich fortlaufend ändernden Fahrzeugflotte (Anteil Diesel etc.), der Zusammensetzung der Fahrzeugschichten (Fahrleistungsanteile der Fahrzeuge einer bestimmten Gewichts- bzw. Hubraumklasse und einem bestimmten Stand der Technik hinsichtlich Abgasemission, z. B. EURO 2, 3,...) und damit vom Jahr, für welches der Emissionsfaktor bestimmt wird (= Bezugsjahr), der Längsneigung der Fahrbahn (mit zunehmender Längsneigung nehmen die Emissionen pro Fahrzeug und gefahrenem Kilometer entsprechend der Steigung deutlich zu, bei Gefällen weniger deutlich ab) und dem Prozentsatz der Fahrzeuge, die mit nicht betriebswarmem Motor betrieben werden und deswegen teilweise erhöhte Emissionen (Kaltstarteinfluss) haben. Die Zusammensetzung der Fahrzeuge innerhalb der Fahrzeugkategorien wird für das zu betrachtende Bezugsjahr dem HBEFA (UBA, 2010) entnommen. Darin ist die Gesetzgebung bezüglich Abgasgrenzwerten (EURO 2, 3,...) berücksichtigt. Die Staub-Fraktion der motorbedingten Emissionen kann nach vorliegenden Erkenntnissen (Klingenberg et al., 1991; Israël et al., 1994; Gehrig et al., 2003) zu 100 % der Partikelgrößen kleiner 1 m (aerodynamischer Durchmesser) und damit auch der PM10- und PM2.5-Fraktion zugeordnet werden. Die Längsneigung der Straßen ist aus Höhenplänen oder Lageplänen des Untersuchungsgebietes bekannt, der Kaltstarteinfluss innerorts für PKW wird entsprechend HBEFA angesetzt, der Kaltstarteinfluss für LKW wird aus UBA (1995) entnommen. Für diese Ausarbeitung werden folgende Verkehrssituationen herangezogen: ABS100: Städtische Autobahn, Tempolimit 100 km/h ABS100s: Städtische Autobahn, Tempolimit 100 km/h, 40 % gesättigt, 60 % Stop & Go ABS80: Städtische Autobahn, Tempolimit 80 km/h IOS-Fern70: Städtische Fernstraße, Tempolimit 70 km/h IOS-FernC50: Städtische Fernstraße City, Tempolimit 50 km/h IOS-FernC50d: Städtische Fernstraße City, Tempolimit 50 km/h, dichter Verkehr IOS-FernC50g: Städtische Fernstraße City, Tempolimit 50 km/h, gesättigter Verkehr IOS-FernC50b: Städtische Fernstraße City, Tempolimit 50 km/h, 60 % gesättigt, 40 % Stop & Go IOS-FernC50s: Städtische Fernstraße City, Tempolimit 50 km/h, 40 % gesättigt, 60 % Stop & Go IOS-HVS50: Städtische Hauptverkehrsstraße, Tempolimit 50 km/h IOS-HVS50d: Städtische Hauptverkehrsstraße, Tempolimit 50 km/h, dichter Verkehr

27 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 23 IOS-HVS50g: Städtische Hauptverkehrsstraße, Tempolimit 50 km/h, gesättigter Verkehr IOS-HVS50b: Städtische Hauptverkehrsstraße, Tempolimit 50 km/h, 60 % gesättigt, 40 % Stop & Go IOS-HVS50s: Städtische Hauptverkehrsstraße, Tempolimit 50 km/h, 40 % gesättigt, 60 % Stop & Go IOS-Sam50: Städtische Sammelstraße, Tempolimit 50 km/h IOS-Sam50d: Städtische Sammelstraße, Tempolimit 50 km/h, dichter Verkehr IOS-Sam50g: Städtische Sammelstraße, Tempolimit 50 km/h, gesättigter Verkehr IOS-Sam50s: Städtische Sammelstraße, Tempolimit 50 km/h, 40 % gesättigt, 60 % Stop & Go IOS- NS50: Städtische Erschließungsstraße, Tempolimit 50 km/h IOS- NS50d: Städtische Erschließungsstraße, Tempolimit 50 km/h, dichter Verkehr IOS-NS50g: Städtische Erschließungsstraße, Tempolimit 50 km/h, gesättigter Verkehr Nicht motorbedingte Emissionsfaktoren Untersuchungen der verkehrsbedingten Partikelimmissionen zeigen, dass neben den Partikeln im Abgas auch nicht motorbedingte Partikelemissionen zu berücksichtigen sind, hervorgerufen durch Straßen-, Kupplungs- und Bremsbelagabrieb, Aufwirbelung von auf der Straße aufliegendem Staub etc. Diese Emissionen sind im HBEFA nicht enthalten, sie sind auch derzeit nicht mit zufriedenstellender Aussagegüte zu bestimmen. Die Ursache hierfür liegt in der Vielfalt der Einflussgrößen, die bisher noch nicht systematisch parametrisiert wurden und für die es derzeit auch keine verlässlichen Aussagen gibt. In der vorliegenden Untersuchung werden die PM10-Emissionen aus Abrieben (Reifen, Bremsen, Kupplung und Straßenbelag) und infolge der Wiederaufwirbelung (Resuspension) von Straßenstaub in Anlehnung an BASt (2005) sowie Düring und Lohmeyer (2004) beschriebenen Vorgehensweise angesetzt. In der vorliegenden Untersuchung werden die nicht motorbedingten PM2.5-Emissionen aus Abrieben (Reifen, Bremsen, Straßenbelag) entsprechend der im Emission Inventory Guidebook von EMEP/CORINAIR (CORINAIR, 2007) beschriebenen Vorgehensweise angesetzt. Eine Differenzierung in verschiedenen Straßentypen (z. B. Bundesautobahn oder Innerorts) ist durch eine dort angegebene Geschwindigkeitsabhängigkeit (für Reifen und Bremsabrieb) möglich. Eine Differenzierung in Verkehrssituationen erfolgte nicht. Für die PM2.5-Emissionen aus Abrieben (Reifen, Bremsen, Straßenbelag) können daraus folgende Werte abgeleitet werden:

28 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 24 Reifenabrieb Bremsabrieb Straßenabrieb PM2.5 [mg/km] BAB Innerorts BAB Innerorts BAB Innerorts Leichte Nutzfahrzeuge PKW Schwere Nutzfahrzeuge Motorräder Tab. 5.1: Beitrag zu den PM2.5-Emissionen aus Abrieben (Reifen, Bremsen, Straßenbelag) entsprechend CORINAIR (2007) Die Resuspension von eingetragenem Straßenstaub gehört entsprechend derzeitigem Kenntnisstand eher der Partikelfraktion zwischen 2.5 m und 10 µm an und werden deshalb bei der Betrachtung von PM2.5 nicht mit berücksichtigt. Abrieb von Kupplungsbelägen wird ebenfalls nicht berücksichtigt, da dieser weitestgehend in den Kupplungsgehäusen zurückgehalten wird. Die Summe aller Abriebe (Reifen, Bremsen, Straßenbelag) ergibt damit entsprechend CORINAIR (2007) die in Tab. 5.2 aufgeführten PM2.5-Emissionsfaktoren. Nicht motorbedingte PM2.5-Emissionsfaktoren [mg/km] BAB Innerorts Leichte Nutzfahrzeuge PKW Schwere Nutzfahrzeuge Motorräder 4 8 Tab. 5.2: Nicht motorbedingte PM2.5-Emissionsfaktoren nach CORINAIR (2007) Es sei darauf verwiesen, dass insbesondere die Emissionsfaktoren für Straßenabrieb von den Autoren wegen fehlender systematischer Untersuchungen mit sehr großen Unsicherheiten bewertet werden. Palmgren et al. (2003) setzt z. B. die PM2.5-Straßenabriebsemissionen auf Basis von Untersuchungen von TNO aus dem Jahr 1997 zu Null. Um auf der sicheren Seite zu liegen, werden die o. a. Emissionsfaktoren verwendet. Auf Grundlage der o. a. Werte werden zur Berechnung der PM10- und PM2.5-Emissionen für die Summe aus Abrieben (Reifen, Bremsen, Straßenbelag) die in der Tab. 5.3 aufgeführten Emissionsfaktoren angesetzt. Die Bildung von so genannten sekundären Partikeln wird mit der angesetzten Hintergrundbelastung berücksichtigt, soweit dieser Prozess in großen Entfernungen (10 km bis 50 km)

29 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 25 von den Schadstoffquellen relevant wird. Für die kleineren Entfernungen sind die sekundären Partikel in den aus Immissionsmessungen abgeleiteten nicht motorbedingten Emissionsfaktoren enthalten. Straßenparameter spezifische Emissionsfaktoren je Kfz [mg/km] Verkehrssituation Längsneigung NO x PM10/PM2.5 (nur Abgas) PM10 (nur Abrieb und Aufwirbelung) PM2.5 (nur Abrieb) PKW LKW PKW LKW PKW LKW PKW LKW ABS100 ±0 % ABS % ABS % ABS100-2 % ABS100s ±0 % ABS130 ±0 % ABS % ABS130-2 % ABS130s ±0 % ABS80 ±0 % ABS80 +2 % ABS80-2 % ABS80-4 % und weitere BAB/AO-Verkehrssituationen IOS- Fern70 ±0 % IOS- Fern70 ±2 % IOS- Fern70 +2 % IOS- Fern70-2 % IOS- FernC50 ±0 % IOS- FernC50-2 % IOS- FernC50b ±0 % IOS- FernC50d ±0 % IOS- FernC50d ±2 %

30 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 26 Straßenparameter spezifische Emissionsfaktoren je Kfz [mg/km] Verkehrssituation Längsneigung NO x PM10/PM2.5 (nur Abgas) PM10 (nur Abrieb und Aufwirbelung) PM2.5 (nur Abrieb) IOS- FernC50d +2 % IOS- FernC50g ±0 % IOS- FernC50g ±2 % IOS- FernC50g +2 % IOS- FernC50g -2 % IOS- FernC50s ±0 % IOS- HVS50 ±0 % IOS- HVS50 ±2 % IOS- HVS50 +2 % IOS- HVS50-2 % IOS- HVS50b ±0 % IOS- HVS50d ±0 % IOS- HVS50d ±2 % IOS- HVS50d +2 % IOS- HVS50g IOS- HVS50s PKW LKW PKW LKW PKW LKW PKW LKW ±0 % ±0 % IOS-NS50 ±0 % IOS- NS50d IOS- NS50g IOS- Sam50 IOS- Sam50d ±0 % ±0 % ±0 % ±0 %

31 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 27 Straßenparameter spezifische Emissionsfaktoren je Kfz [mg/km] Verkehrssituation Längsneigung NO x PM10/PM2.5 (nur Abgas) PM10 (nur Abrieb und Aufwirbelung) PM2.5 (nur Abrieb) IOS- Sam50g IOS- Sam50s PKW LKW PKW LKW PKW LKW PKW LKW ±0 % ±0 % und weitere Innerorts-Verkehrssituationen Tab. 5.3: Emissionsfaktoren in mg/km je Kfz für die betrachteten Straßen im Untersuchungsgebiet für das Bezugsjahr 2025 Die Emissionen der betrachteten Schadstoffe NO x, PM10 und PM2.5 werden für jeden der betrachteten Straßenabschnitte ermittelt. Dabei wirken sich sowohl die verschiedenen Verkehrsaufkommen und LKW-Anteile als auch die unterschiedlichen Verkehrssituationen aus. Für den Nullfall 2025 sind die Verkehrsituationen in Abb. 5.1 aufgezeigt. Der Verkehrsablauf des Planfalls 2025 ist in Abb. 5.2 dargestellt. Für den Nullfall 2025 sind bei der Emissionsberechnung zusätzlich noch die Stauanteile für PKW und LKW zu berücksichtigen (PTV, 2010). In Abb. 3.5 sind die Stauanteile für den Nullfall 2025 dargelegt. Der jeweilige Stauanteil spiegelt den Anteil der Stau-Verkehrssituation (z. B. ABS100s) am Fahrmuster wieder. In Abb. 5.3 und Abb. 5.4 sind die räumlichen Verteilungen der Emissionen für die Schadstoffe NO x und PM10 im Nullfall sowie im Planfall 2025 gegenübergestellt.

32 Verkehrssituation ABS100 ABS80 IOS-Fern70 IOS-FernC50 IOS-HVS50 IOS-Sam50 IOS-NS50 Längsneigung 0 % 2 % 4 % Verkehrszustand flüssig dicht gesättigt 60% g/40% S&G 40% g/60% S&G Verkehrssituation und Längsneigung Nullfall Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum Zeichen gezeichnet LB geprüft Projekt Abb FJ

33 Verkehrssituation Längsneigung ABS130 ABS100 ABS80 AOS-Samk80 IOS-Fern70 IOS-FernC50 IOS-HVS50 IOS-NS50 IOS-Sam50 0 % 2 % 4 % Verkehrszustand flüssig dicht gesättigt 60% g; 40% S&G 40% g; 60% S&G Verkehrssituation und Längsneigung Planfall Meter Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum Zeichen gezeichnet LB geprüft Projekt Abb FJ

34 Nullfall 2025 Planfall 2025 Emission NOx Nullfall und Planfall Meter NOx-Emissionen in [mg/(m*s)] Autobahn < > 0.20 Anschlussstellen > > 0.10 Straßen im nachgeordneten Netz < > 0.20 Auftragnehmer: Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungsund -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum Zeichen gezeichnet MK geprüft FJ Projekt Abb. 5.3

35 Nullfall 2025 Planfall 2025 Emission PM10 Nullfall und Planfall Meter PM10-Emissionen in [mg/(m*s)] Autobahn < > 0.05 Anschlussstellen < > Straßen im nachgeordneten Netz < > Auftragnehmer: Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungsund -bau GmbH Luftschadstoffuntersuchung Datum Zeichen gezeichnet MK geprüft FJ Projekt Abb. 5.4

36 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 32 6 IMMISSIONEN Für das Untersuchungsgebiet ist eine flächendeckende Auskunft über die Immissionssituation durch eine Vielzahl an Untersuchungspunkten gegeben. Für die Untersuchung wurde die Schadstoffkonzentration flächendeckend in Bodennähe (in 1.5 m Höhe) bis in 600 m Entfernung von der A 7 ermittelt. Zusätzlich wurden auch an Straßen mit dichter Randbebauung die Konzentrationswerte angegeben. Die horizontale Auflösung der Immissionspunkte beträgt 20 m x 20 m. In die Berechnungen gehen die Emissionen der Kraftfahrzeuge im Betrachtungsjahr (2025) auf der Grundlage der Verkehrsstärken des Jahres 2025 (Kapitel 5) der berücksichtigten Straßen ein. Diese Emissionen verursachen die verkehrsbedingte Zusatzbelastung im Untersuchungsgebiet. Die Beurteilungswerte beziehen sich immer auf die Gesamtbelastung. Daher wird nur die Gesamtbelastung diskutiert, welche sich aus Zusatzbelastung und großräumig vorhandener Hintergrundbelastung zusammensetzt. Die Ergebnisse für die Leitkomponenten NO 2, PM10 und PM2.5 sind als Gesamtbelastungen (Hintergrundbelastung + verkehrsbedingte Zusatzbelastung) in den jeweiligen Abschnitten dargestellt. Die flächenhafte grafische Darstellung erfolgt in Form von farbigen Quadraten bzw. bei Straßen mit dichter Randbebauung mit farbigen Linien. Die Farben sind bestimmten Konzentrationsintervallen zugeordnet. Die Zuordnung zwischen Farbe und Konzentration ist jeweils in der Legende angegeben. Bei der Skalierung der Farbstufen für Immissionen wurde der kleinste Wert entsprechend der angesetzten Hintergrundbelastung zugeordnet. Sofern in diese Stufen besondere Kennwerte fallen, werden diese dargestellt (z. B. beim NO 2 - Jahresmittelwert der Grenzwert von 40 µg/m³). Zusätzlich wurden für ausgewählte repräsentative Immissionsorte (IO) die berechneten NO 2 - Jahresmittelwerte, NO 2 -Perzentilwerte, PM10- und PM2.5-Jahresmittelwerte separat ausgewiesen. Die Lage dieser Immissionsorte geht aus der Abb. 3.1 hervor. Sie stellen sensible Nutzungen (Altenheim, Krankenhaus, Wohnbebauung, Spielplatz, Sportplatz) im Nahbereich der auszubauenden A 7 dar.

37 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Nullfall 2025 Die Orte der sensiblen Nutzungen im Untersuchungsgebiet sind mit den wichtigsten Luftschadstoffkonzentrationen in Tab. 6.1 aufgeführt. Die Lage dieser Immissionsorte geht aus der Abb. 3.1 hervor. Nr. Immissionsort (Nutzung) NO 2 -I1 [µg/m³] NO 2 -I2 [µg/m³] PM10-I1 [µg/m³] PM2.5-I1 [µg/m³] Anzahl der Überschreitungen PM10-TM- Wert von 50 µg/m³ 1 Sportplatz Steinwies Kleingärten Kollenhof Schule Wegenkamp Schopbachweg Gymnasium Wegenkamp Flamingoweg Kieler Straße, westlich A Birkhahnweg Kamerbalken Schleife Wittenmoor Kamerbalken Volksparkstraße Flaßheide Kieler Straße, östlich A Kleingärten Niendorfer Gehege Beurteilungswerte Tab. 6.1: NO 2 -, PM10- und PM2.5-Konzentrationen in 1.5 m Höhe sowie die prognostizierte Anzahl an Überschreitungen des PM10-Kurzzeitbelastungsgrenzwertes für ausgewählte Immissionsorte im Nullfall 2025 fett = Grenzwertüberschreitung Stickstoffdioxid (NO 2 ) NO 2 -Jahresmittelwert Die Gesamtbelastungen der NO 2 -Jahresmittelwerte sind in Abb. 6.1 dargestellt. Überschreitungen des NO 2 -Grenswertes von 40 µg/m³ sind nicht zu verzeichnen.

38 Nullfall 2025 Planfall Meter 750 Grenzwert der 22. BImSchV Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Abb. 6.1 FJ geprüft MK gezeichnet Projekt Zeichen Datum Luftschadstoffuntersuchung Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungsund -bau GmbH Auftragnehmer: (Gleiche Legende für Straßenabschnitte) Straßen (ohne Bestimmung) Tunnel > 40 NO2-Jahresmittelwert [ g/m³] 0 Nullfall und Planfall 2025 NO2 Gesamtimmissionen

39 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 35 Die NO 2 -Jahresmittelwerte erreichen entlang der BAB und vermehrt an der Kieler Straße zwischen der AS Hamburg-Stellingen und der Kreuzung Sportplatzring hohe Konzentrationen von 38 µg/m³. Bei den Straßen mit dichter Randbebauung sind die Kieler Straße im beschriebenen Bereich und im südlichen Verlauf sowie der Sportplatzring betroffen. An den anderen sensiblen Bereichen (vgl. Tab. 6.1) liegen die Werte unterhalb des Grenzwertes. Der höchste Wert mit 38 µg/m³ wird allerdings auch in der Umgebung der Kieler Straße erwartet. Alle anderen Immissionsorte liegen bereits deutlich unterhalb des Grenzwertes von 40 µg/m³. NO 2 -Kurzzeitwert Neben den Jahresmittelwerten lassen auch die prognostizierten 98-Perzentilwerte (vgl. Tab. 6.1) keine Grenzwertüberschreitung des NO 2 -Stundenwerts von 200 µg/m³ an mehr als 18 Stunden erwarten, da die berechneten 98-Perzentilwerte im Bereich nächstliegender Wohnbebauung, Gewerbe und Kleingärten deutlich unterhalb von 130 µg/m³ liegen. Feinstaub (PM10) Die flächendeckenden bodennahen PM10-Jahresmittelwerte für den Nullfall 2025 sind der Abb. 6.2 zu entnehmen. Die Werte für die Immissionsorte sind in Tab. 6.1 aufgezeigt. PM10-Jahresmittelwert Im Nullfall 2025 (Abb. 6.2) werden keine PM10-Konzentrationen erwartet, die den Grenzwert der 22. BImSchV von 40 µg/m³ überschreiten. Bereiche mit hoher PM10-Konzentration sind analog zu NO 2 die Kieler Straße an der AS Hamburg-Stellingen und der Sportplatzring. Im weiteren Verlauf der Kieler Straße in beide Richtungen gibt es ebenfalls Straßenabschnitte mit erhöhten oder hohen PM10-Jahresmittelwerten. PM10-24 Stunden-Wert Neben dem Grenzwert für das Jahresmittel ist in der 22. BImSchV auch ein 24-Stundengrenzwert für Partikel (PM10) von 50 µg/m³ definiert, der nicht öfter als 35-mal im Jahr überschritten werden darf. Entsprechend den Darstellungen im Anhang A3 wird angesetzt, dass erst bei Unterschreitung des entsprechenden Schwellenwertes von 29 µg/m³ (Jahresmittelwert) auch der PM10-24 h-grenzwert sicher eingehalten wird. Der PM10-24 h-grenzwert ist somit eine strengere Kenngröße als der Jahresmittelgrenzwert.

40 Nullfall 2025 Planfall Meter 750 Grenzwert der 22. BImSchV Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Abb. 6.2 FJ geprüft MK gezeichnet Projekt Zeichen Datum Luftschadstoffuntersuchung Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungsund -bau GmbH Auftragnehmer: (Gleiche Legende für Straßenabschnitte) Straßen (ohne Bestimmung) Tunnel Äquivalent zur Beurteilung des 24 h-grenzw. der 22. BImSchV > 40 PM10-Jahrsmittelwert [ g/m³] 0 Nullfall und Planfall 2025 PM10 Gesamtimmissionen

41 Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG 37 Die Ergebnisdarstellung (Abb. 6.2, dort orange und rote Farben; Tab. 6.1) zeigt in Bereichen längerer Aufenthaltsdauer an den Häuserfronten der Kieler Straße und des Sportplatzrings Überschreitungen des PM10-Äquivalentwertes. Feinstaub (PM2.5) PM2.5-Jahresmittelwert An keiner Stelle im Untersuchungsgebiet wird der EU-Grenzwert von 25 µg/m³ überschritten (vgl. Abb. 6.3, Tab. 6.1). An einem Abschnitt der Kieler Straße wurden jedoch PM2.5-Schadstoffkonzentrationen oberhalb des EU-Richtgrenzwertes von 20 µg/m³ berechnet. 6.2 Planfall 2025 Tab. 6.2 zeigt für die Immissionsorte die betrachteten Schadstoffkonzentrationen. Die Lage dieser Immissionsorte geht aus der Abb. 3.1 hervor. Nr. Immissionsort (Nutzung) NO 2 -I1 [µg/m³] NO 2 -I2 [µg/m³] PM10-I1 [µg/m³] PM2.5-I1 [µg/m³] Anzahl der Überschreitungen PM10-TM-Wert von 50 µg/m³ 1 Sportplatz Steinwies Kleingärten Kollenhof Schule Wegenkamp Schopbachweg Gymnasium Wegenkamp Flamingoweg Kieler Straße, westlich A Birkhahnweg Kamerbalken Schleife Wittenmoor Kamerbalken Volksparkstraße Flaßheide Kieler Straße, östlich A Kleingärten Niendorfer Gehege Beurteilungswerte Tab. 6.2: NO 2 -, PM10- und PM2.5-Konzentrationen in 1.5 m Höhe sowie die prognostizierte Anzahl an Überschreitungen des PM10-Kurzzeitbelastungsgrenzwertes für ausgewählte Immissionsorte im Planfall 2025 fett = Grenzwertüberschreitung

42 Nullfall 2025 Planfall EU-Richtgrenzwert Mohrenstraße 14, Radebeul Telefon 0351/ Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG Abb. 6.3 FJ geprüft MK gezeichnet Projekt Zeichen Datum Luftschadstoffuntersuchung Auftraggeber: DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungsund -bau GmbH Auftragnehmer: (Gleiche Legende für Straßenabschnitte) Tunnel Straßen (ohne Bestimmung) Meter 750 PM2.5-Jahresmittelwert [ g/m³] > 25 EU-Grenzwert 0 Nullfall und Planfall 2025 PM2.5 Gesamtimmissionen