Vortrag von Dr. Valet in Leonberg - Arbeitskreis Immissionen der ...

Wo werden die Luftqualitätsziele genannt ? 

So fing es an: 

EU-Richtlinien zur Luftqualität 

RL 96/62/EG über die Beurteilung und Kontrolle der Luftqualität 

zusammen mit 

RL 1999/30/EG über Grenzwerte für SO 2 , NO 2 , NO, PM-10, 

Pb in der Luft 

RL 2000/69/EG über Grenzwerte für C 6 H 6 und CO in der Luft 

RL 2002/3/ EG über den Ozongehalt der Luft 

Leonberg, 17.06.2005

An dieser Stelle von Bedeutung: 

22. BImSchV 

(Verordnung über Immissionswerte für Schadstoffe in der Luft) 

⇒ Umsetzung von LQRL 96/62/EG, TRL 1999/30 EG, TRL 2000/69 EG 

Übernahme der Anforderungen und Begriffe weitgehend 1:1 

 

 

 

Immissionsgrenzwert, Toleranzmarge für SO 2 , NO 2 , für beide Schadstoffe 

Alarmschwellen 

Immissionsgrenzwert, Toleranzmarge für Feinstaub PM10, Pb, Benzol, CO 

Immissionsgrenzwert für NO X 

‣ Verfahrensvorschriften für die (Bundes-)Länder 

Ausgangsbeurteilung 

Ballungsräume, Gebiete 

Beurteilung der Luftqualität 

Pläne 

Unterrichtung der Öffentlichkeit 

‣ Messverfahren 

Messorte 

Datenqualität 

Referenzmethoden 

Adressaten der Verordnung: Bundesländer i.V. m. §§ 44 –47 BImSchG 


Grenzwertsetzung bis zum Jahr 2010 - Jahresmittelwert 

Grenzwerte und Toleranzmargen 

3 

für NO 2 und PM10 in µg/m 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

1.1.2005 1.1.2010 

Stickstoffdioxid NO 2 

Feinstaub PM10 

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 


Grenzwerte und Toleranzmargen 

3 

für NO 

2 

und PM10 in µg/m 

Grenzwertsetzung bis zum Jahr 2010 - Stunden- und 

Tagesmittelwerte 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Stundenmittelwert Stickstoffdioxid NO 

2 

bei 18 zugelassenen Überschreitungen 

im Kalenderjahr 

65 

60 

260 

55 

240 

220 

200 

Tagesmittelwert Feinstaub PM10 

bei 35 zugelassenen 

Überschreitungen im Kalenderjahr 

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 


Zur Verdeutlichung: 

Immissionsgrenzwert als Jahresmittelwert für 

Feinstaub PM10 

Im Übergang: 

µg/m³ 

44,8 

43,2 

41,6 

„Toleranzmarge“ 

40 

Immissionsgrenzwert 

2002 2003 2004 2005 

Jahr 


Was ist „Feinstaub PM10“ ? 

Größe der Partikel (Scheuch 2005) 

0.1 nm 1 nm 10 nm 100 nm 1 µm 10 µm 100 µ 

Moleküle 


Wirkung von Luftschadstoffen 

Aveolen PM 10, PM 2,5 


aktuell: 

Luftmessnetz Baden-Württemberg in den Jahren 2004/2005 

Mess-Stationen 

im Kreis Böblingen 

37 Messstationen 

4 Verkehrsmessstationen 

4 Messstationen im Auftrag 

Dritter 


Luftmessstation Böblingen 

Beispiel für eine 

Mess-Station 

im Stationären 

Messnetz 


Spotmessprogramm: 

2002 / 2003 

Voruntersuchungen 

(573 Straßenabschnitte 

in unterschiedl. 

Gemeinden in BW) 

• Auswertung landesweites 

Verkehrskataster BW 

• Informationen aus den 

Städten & Gemeinden 

• UMEG-Erfahrungen durch 

23.BImSchV (Straßenabschn.) 

( Punktesystem gemäß Kriterien: 

DTV, LKW-Anteil, evtl. 

vorliegende Messungen, 

Feedback Städte / Gemeinden) 

• Begehungen vor Ort 

Ergebnis: Selektion von 111 

Straßenabschnitten in BW, 

bei denen Überschreitungen 

nicht auszuschließen sind 

Prozedur 

2003 

3-monatige 

Untersuchungen an 111 

ausgewählten Straßenabschnitten 

in BW 

• zeitgleiche Beprobung mit 

simplen Messverfahren für 

• NO2, Benzol, Ruß 

Städten & Gemeinden 

• Zeitraum: 

Sept 2003 – Ende Dez. 2003 

Ergebnisse: 

- Rangfolge der 111 

Straßenabschnitte in BW 

wurde festgelegt 

- Selektion der 23 

höchstbelastetsten 

Straßenabschnitte 

2004 / 2005 

einjährige nähere 

Untersuchung von 23 

Straßenabschnitten 

in BW 

• zeitgleiche Beprobung mit 

simplen Messverfahren und 

z.T. Kleinmessstationen 

• Zeitraum: Je 1 Kalenderjahr 

Ergebnisse 2004: 

- zahlreiche 

Überschreitungen 

- weitergehendere 

Messungen in 2005 

auch an 5 weiteren 

Standorten 


Deshalb dazu: 

Spotmessungen in 

Baden-Württemberg 

2004 

23 Messorte 

davon 10 Messorte mit 

Feinstaubmessungen (blau) 


Beispiel für die Messtechnik: 

Stuttgart-Feuerbach Siemensstraße 43 

PM 10 

NO2 

Benzol 

Ruß 

Passivsammler 


Frühere Messungen: 

„Leonberg Römer-/Berliner Straße“ Oktober 1991 bis August 1993 



„Leonberg Ost Badstraße “ Juni 1992 bis Juli 1993 



„Leonberg Straße“ August 1999 bis Dezember 2004 


Messung in den Jahren 1997 bis 2000 Leonberg – Grabenstraße MP34 

Mobile 

Messungen 

1997 -2000 


Messungen in Leonberg –in den Jahren 2001/2002 

Messung 

des Landes 

Messungen 

im Auftrag 

der Stadt 


Spotmessungen in Leonberg – Grabenstraße in den Jahren 2004 und 2005 


Spotmessung im Jahr 2004 Leonberg – Grabenstraße 1 






Messergebnisse Leonberg, Grabenstraße, 1997 bis Mai 2005 

Messjahr NO2 in μg/m³ Benzol in μg/m³ Ruß in μg/m³ 

1997/98 x 86 18,6 15,4 

1998/99 x 79 10,3 13,5 

1999/00 x 74 8,7 16,2 

2001/02 80 6,0 8,1 

2002/03 83 4,4 7,4 

Spots 2004 83 4,2 5,9 

Spots 2005 (bis 

Mai) 

89 5,3 7,3 

x) Mobile Messungen ca. 200 m nördlich des derzeitigen Standortes 


Ergebnisse der Messungen in Leonberg – in den Jahren 2001/2002 

Schlussfolgerung: Grabenstrasse „repräsentativ“ ! 


Messwerte für NO 2 und PM10 des Jahres 2004 

2004: 

52 µg/m³ 

„erlaubt“ 

2010: 

40 µg/m³ 

• 


Weitere Ergebnisse aus dem Land: 

2004: 

52 µg/m³ 

2010: 

40 µg/m³ 

Messwerte für NO 2 und PM10 des Jahres 2004 

2004: 

41,6 µg/m³ 

2005: 

40 µg/m³ 


Übersicht: Messwerte und Verkehrszahlen 

Messpunkte mit Überschreitung des ab 2005 gültigen Immissionsgrenzwertes von 50 µg/m³ an mehr als 35 Tagen für den 

Tagesmittelwert von PM10 im Jahr 2004 

Stadt/Gemeinde 

Straße 

Anzahl der 

Tagesmittelwerte über 

55 µg/m³ * 

Anzahl der 

Tagesmittelwerte 

über 50 µg/m³ 

Jahresmittelwert 

in µg/m³ 

DTV Kfz 

2004 

Anteil sNfz 

in % 

RP Stuttgart 

Stuttgart Arnulf-Klett-Platz [25] 42 34 45 500 3,1 

Stuttgart Siemensstraße 44 63 37 49 500 1,8 

Stuttgart Hohenheimer Straße 43 58 36 47 000 1,8 

Stuttgart Neckartor 134 160 51 81 000 2,3 

Stuttgart Waiblinger Straße 50 65 36 28 000 2,1 

Ludwigsburg Friedrichstraße (West) 62 74 38 32 000 2,2 

LB-Eglosheim Frankfurter Straße [25] 37 30 43 000 2,6 

Pleidelsheim Beihinger Straße 48 69 35 23 000 5 

Schwäbisch Gmünd Lorcher Straße [34] 57 35 33 000 6,7 

Ilsfeld König-Wilhelm-Straße 38 52 33 17 000 5,9 

• Leonberg Grabenstraße ? 15 (2005) ? 26 407 2,7 

RP Karlsruhe 

Mannheim Friedrichsring [28] 41 31 36 000 1,5 

* Summenwert aus Grenzwert und Toleranzmarge für den PM10-Tagesmittelwert für das Jahr 2004 

[ ] keine Überschreitung an mehr als 35 Tagen 

DTV: durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke; Kfz: Kraftfahrzeuge; sNfz: schwere Nutzfahrzeuge (>3,5 t zul. GG) 


Ergebnisse der Spotmessungen in Leonberg – Grabenstraße im Jahr 2004 

Keine PM10-Messungen 

im Jahr 2004 ! 


Blick in die Nachbarschaft: 

Böblingen NO 2 - Monatsmittelwerte im Jahr 2004 und Vergleich 

Jahresmittelwert 

Leonberg 

90 

NO2 - Monatsmittelwerte 2004 

Konzentration in µg/m³ 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 

Böblingen Welzheimer Wald S-Mitte-Straße 


Vorläufige Ergebnisse der Spotmessungen in Leonberg/Grabenstraße im Jahr 2005 

Mobile Messungen 

1997 - 2000 

PM10 Wert 

NO 2 

-, PM10-Messungen 


Was tun? 

Der Summenwert ist in Leonberg überschritten ..... 

Überschreitung von < Grenzwert +Toleranzmarge > für NO 2 bis 

31.12.2009 Luftreinhalteplan (LRP) 

 

 

Leonberg 2004: Jahresmittelwert 83 µg/m³ statt 52 µg/m³ 

•Luftreinhalteplan (LRP), Ziel: Einhaltung des Grenzwertes zum 1.1.2010 

Die Maßnahmen in einem Luftreinhalteplan sind gegen alle Verursacher 

anteilig zu richten (§ 47 Abs. 4 BImSchG) 

Maßnahmen im Verkehr - § 40 Abs. 1 BImSchG – stellt – soweit im 

LRP vorgesehen – eine selbständige Eingriffsermächtigung bei 

Überschreitung eines Grenzwertes dar, Verkehrszeichen entspr. 

§§ 39 –41 StVO (sofern vorhanden) 

sind im Einvernehmen mit den Verkehrsbehörden zu treffen 

(geringer Ermessensspielraum) 

• daneben und unabhängig davon: § 45(1) Nr. 3 StVO erlaubt Verkehrsbeschränkungen 

zum (besonderen) Schutz vor Lärm oder Abgasen 


Zur Vollständigkeit: 

Erforderliche Aktivitäten: 

Was tun? 

Der Grenzwert für PM10 ist überschritten ..... 

Überschreitung des Grenzwertes von PM10 ab 2005 

Aktionsplan 

Die Maßnahmen in einem Aktionsplan sind gegen alle 

Verursacher anteilig zu richten (§ 47 Abs. 4 BImSchG) 

• im übrigen wie zuvor bei LRP 

Vor den Maßnahmen zuerst Ursachenanalyse: im Folgenden 

am Beispiel PM10 und NO 2 beliebig „fein“ 


Erster Schritt: 

Ursachenanalyse Feinstaub PM10 

Durch Vor-Ort Untersuchung der lokalen (kleinräumigen) 

Gegebenheiten um den Messort wie z.B. 

• Bebauung, Untersuchung der Kriterien 22. BImSchV ? 

(Betroffenheit der Bevölkerung) 

• Gewerbebetriebe (staubende Güter, Schreinereien etc.) ? 

• Straßenzustand (Aufwirbelung) ? 

• unbefestigte Parkplätze, unbefestigtes Gelände (Bauplätze, 

Ackerland etc.) ? 

Dazu: 

⇒ Auswertung Industriekataster 

⇒ Straßenbauamt (Tagesbaustellen etc., DTV) 

⇒ Modellierung des (lokalen) Immissionsbeitrags Straßenverkehr 


Natürliche und anthropogene Quellen 

Quelle 

Natürliche 

Quellen 

Anthropogene 

Quellen 

Partikelgröße 

Bodenerosion 1 – 150 µm 

Sandstürme 1 – 150 µm 

Vulkanasche 0,005 – 150 µm 

Maritimes Aerosol (Meersalz) 1 – 20 µm 

Asche aus Waldbränden 0,005 – 30 µm 

Biogene Stäube (Pollen, Schimmelpilzsporen, 

Milbenexkremente) 

2 – 50 µm 

Stationäre Verbrennung (Heizung, Energieerzeugung) 0,005 – 2,5 µm 

Mobile Verbrennung (Verkehr) 0,005 – 2,5 µm 

Verhüttung 0,1 – 30 µm 

Industrielle Prozesse (Metallverarbeitung) 0,005 – 2,5 µm 

Schüttgutumschlag 10 – 150 µm 

Zigarettenrauch 0,02 – 10 µm 

Quelle: BMU, Tagung des KRdL am 19.4.2005 


Beiträge zu den PM10-Emissionen 

Das wissen wir: 

Schwere Nutzfahrzeuge 

sNfz 16 % 

Offroad 2 % 

Krad < 1 % 

Kleinfeuerungen 5 % 

Leichte Nutzfahrzeuge 

3 % 

Verkehr 

35 % 

Industrie 

und Gewerbe 

33 % 

Industrie 

28 % 

PKW 13 % 

Offroad: 

Schiff-, Schienenund 

Flugverkehr 

Gewerbe 

5 % 

Sonstige Quellen: 

Geräte, Maschinen, 

und sonstige Fahrzeuge 

Sonstige nicht 

gefasste Quellen 27 % 

Quelle: UMEG 

Landesweites Emissionskataster 2000 


Überlegungen des BMU: 

Beiträge der Quellgruppen zur PM10- Immissionsbelastung 

Verkehrsanteil gesamt: 49% - Berlin 

(A. John, T. Kuhlbusch, M.Lutz, IUTA-Workshop 2004) 



Messorte in Baden-Württemberg zum Vergleich : 

Anteile des Verkehrs und anderer Verursacher 

Straßenverkehr 

Auf/Ab 35 % 

Großräumiger Hintergrund 

29 % 


Auf/Ab 27 % 


43 % 

PM10 


Abgas 

15 % 

Kleinfeuerungen 

1 % 

Lokale 

Belastung 

51 % 

Industrie, Gewerbe

Staubinhaltsstoffe in Baden-Württemberg: 

Beiträge zur PM10-Immissionsbelastung 

PM10 Staubinhaltsstoffe 

Hintergrundstation 

(Schwäbische Alb) 

PM10 Staubinhaltsstoffe 

Verkehrsstation 

(Stuttgart-Verkehr) 

Natrium 5 % 

Ammonium 3 % 

Sulfat 

22 % 

Eisen 1 % 

Sonstige 

31 % 

Chlorid 

1 % 

Natrium 4 % 

Ammonium 2 % 

Sulfat 

13 % 

Eisen 3 % 

Sonstige 

35 % 

Chlorid 

1 % 

Nitrat 

19 % 

Ca, K, Mg 

1 % 

Aus UMEG/LfU-Bericht 

“Schwebstaubbelastung in Baden-Württemberg” 

Karlsruhe, Mai 1998 

EC 

7 % 

OC 

10 % 

Nitrat 

7 % 

Ca, K, Mg 

1 % 

EC 

16 % OC 

18 % 

OC: organischer Kohlenstoff 

EC: elementarer Kohlenstoff (Ruß) 


Entwicklung über die Jahre: 

PM10gravimetrisch-Jahresmittelwerte 

Grenzwert 2005: 40 µg/m³ 

Summenwert in 2004: 41,6 µ/m³ 

------- 

- 


Typischer Verlauf: 

PM10-Monatsmittelwerte 2004 


Typischer Verlauf über die Woche: 

Staub gravimetrisch in µg/m³ Stuttgart-Nekartor - Wochengang 2004 

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag 

Mittlerer Wochengang Minimum Maximum 


In gleicher Weise für NO 2 

: 

Beiträge zu den NO 2 -Emissionen 

Das wissen wir: 

Sonstige 

Quellen 20 % 

PKW 20 % 

Industrie 16 % 

Verkehr 

56 % 

Leichte Nutzfahrzeuge 

lNfz 1 % 

Kleinfeuerungsanlagen 

8 % 

Flugverkehr < 1 % 

Schiene 2 % 

Quelle: UMEG 

Landesweites Emissionskataster 2000 

Schiff 3 % 

Krad

NO 2 - Entwicklung und Überlegungen des BMU: 






Beiträge zur NO 2 -Immissionsbelastung 

Ferntransport 

9 % 


54 % 

Kleinfeuerungen, 

Industrie, 

Offroad 

7 % 

Großräumiger 

Einfluss 

43 % 

Kleinräumige 

Belastung 

57 % 


27 % 

Offroad: 

Schiff-, Schienenund 

Flugverkehr 


3 % 

Industrie 

Messorte in Baden-Württemberg zum Vergleich : 

Anteile des Verkehrs und anderer Verursacher 


Auf/Ab 35 % 


29 % 


Auf/Ab 27 % 


43 % 

PM10 


Abgas 

15 % 


1 % 

Lokale 

Belastung 

51 % 

Industrie, Gewerbe

Entwicklung über die Jahre: 

NO 2 -Jahresmittelwerte 

Grenzwert 2010: 40µg/m³ 

Summenwert in 2004: 52 µ/m³ 

- 

- 


Typischer Verlauf über die Woche: 

Mittlerer NO2-Wochengang an der Station Stuttgart Neckartor im 

Jahr 2004 (Montag bis Sonntag) 


200 

180 

160 

140 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

0 12 24 12 24 12 24 12 24 12 24 12 24 12 24 

Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag 

Uhrzeit in MEZ 


Typischer Verlauf über den Tag: 

Mittlere Tagesgänge der NO 2 -Konzentrationen 


Typischer Verlauf über das Jahr: 

Stuttgart-Neckartor NO 2 -1h-Mittelwerte im Jahr 2004 

2004: 

260 µg/m³ 

2010: 

200 µg/m³ 


Konsequenzen: 

Beiträge zur PM10-Immissionsbelastung 

1. Beitrag des lokalen Straßenverkehrs 

- abgasbedingte Emissionen (quantifizierbar) 

- Reifen- und Bremsenabrieb (bedingt quantifizierbar) 

- Aufwirbelung (Resuspension) (nur Schätzung) 

2. Städtische Belastung im Plangebiet 

- Verkehrsabgase von anderen Straßen im Plangebiet 

- Industrie, Gewerbe, Kleinfeuerungsanlagen im Plangebiet 

3. Regionale Belastung 

- Verkehr, Industrie, Gewerbe, Kleinfeuerungsanlagen in der Region 

- Biogene Emissionen 

- Sekundär-Aerosole, aus städt. und regionalen Vorläufersubstanzen 

- Ferntransport 

- Sonstige Einflüsse wie Verwitterung, Baustellen, Abwehungen von 

LKW-Ladungen, Bau- und Arbeitsmaschinen, sonstigen Vorgängen 


und: 

Beiträge zur NO 2 -Immissionsbelastung 

1. Beitrag des lokalen Straßenverkehrs 

- abgasbedingte Straßenverkehrsemissionen 

2. Städtische Belastung im Plangebiet 

- Verkehrsabgase von anderen Straßen im Plangebiet 

- Abgase weiterer Verkehrsträger (Schiffsverkehr, Schienenverkehr, 

Flugverkehr) 

- Feuerungsanlagen in Industrie, Gewerbe, Haushalten und 

Kleinverbrauchern im Plangebiet 

3. Regionale Belastung 

- Verkehr, Industrie, Gewerbe, Kleinfeuerungsanlagen in der Region 

- Sonstige Quellen - Geräte, Maschinen, Fahrzeuge 

- Ferntransport 

- Sonstige Einflüsse 



Verkehrsanteil PM10 in D 

• Gesamtemissionen Verkehr: ca. 26 % 

(einschließlich Abrieb Reifen und Bremsen) 

• Immissionen Hot Spot (Strasse): ca. 50 % 




Einfluss kommunaler Maßnahmen 

Verkehr PM10 (gesamt 49 %) 

Beispiel: Hot Spot Frankfurter Allee in Berlin 

Direkt zu beeinflussen 

von ca. 53 % 

41 % Verkehr 

26 % 

lokale 

Messstelle 

„Verkehr“ 

15 % 

städtischer 

Hintergrund 

Verkehr 

Indirekt zu beeinflussen 

von ca. 47 % 

8 % Verkehr 

8 % Verkehr 

Hintergrund 



Erkenntnis: 

Die Bedeutung des Autos 

Mit dem Auto auf kurzen Wegen 

Zwei Drittel aller Fahrten sind kürzer als 10 km 

Aufteilung der Fahrten nach der Länge der Fahrtstrecke 

0 – 2 km 

2 – 4 km 

4 – 6 km 

6 – 8 km 

8 – 10 km 

10 - 15 km 

15 – 25 km 

über 25 km 

23% 

19% 

13% 

8 % 

7% 

10% 

9% 

11% 


Erkenntnis: 

Die Bedeutung des Autos 

Die meisten Kilometer werden in der Freizeit gefahren 

PKW-Nutzung in der Bundesrepublik nach Verkehrszweck 

(Anteile in % der Gesamtkilometer für das Jahr 2000) 

Urlaubsreisen 

10% 

Freizeit 

45% 

Einkaufen 

9% 

Geschäftsreisen u. 

Ausbildung 

15% 

Berufsverkehr 

21% 


Nicht vergessen: 

Vergleich Jahresverlauf von „korrespondierenden Schadstoffen: 

Verlauf der Monatsmittelwerte von Ozon und Stickstoffdioxid an 

Stationen in Stuttgart 2004 


90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

NO 2 

+ O 2 

NO + O 3 

Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez 

Stuttgart-Mitte-Straße NO2 S-Bad_Cannstatt NO2 S-Zuffenhausen NO2 

S-Bad_Cannstatt Ozon 

S-Zuffenhausen Ozon 


Überschreitungen Feinstaub PM10 Tagesmittelwerte > 50 µg/m 3 in 2005 

• 

Mess-Station Bernhausen (15 x) 

Mess-Station Böblingen (9 x) 


Leonberg - Grabenstraße vorläufige Werte PM10 im Jahr 2005 


Vielen Dank 

für Ihre 

Aufmerksamkeit 

Cartoon: Marunde 

Dr. Peter-Michael Valet, 

UMEG

Vortrag von Dr. Valet in Leonberg - Arbeitskreis Immissionen der ...

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