Die neuen Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen

Die "Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung" (RLuS 2012) dienen Straßenbauverwaltungen als Basis zur Ermittlung der von einer Straße ausgehenden Luftverunreinigungen durch bestimmte Schadstoffe. Im Rahmen eines Forschungsprojekts der Bundesanstalt für Straßenwesen wurden die Berechnungsgrundlagen dem aktuellen Stand der Wissenschaft angepasst.

Abgase (Quelle: DVR e.V., Bonn)

Aufgabenstellung

Die alte Version des “Merkblatts für Luftverunreinigungen an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung” (MLuS 02, geänderte Fassung 2005) entsprach emissionsseitig dem Wissensstand von 2004, die prognostizierte Entwicklung der Hintergrundbelastungen sowie die NO/NO₂-Konversion gingen sogar auf die Jahre 2002 beziehungsweise 1998 zurück. Ziel war es deshalb, eine Aktualisierung des PC-Programms sowie eine Überarbeitung der Papierversion des Merkblatts für Luftverunreinigung auf der Grundlage des aktuellen Wissensstands zu erstellen.

Untersuchungsmethode

Die aktuellen Forschungsergebnisse zur PM_x-Emission, primärer NO₂-Emission, NO/NO₂-Konversion und Entwicklung der Hintergrundbelastung wurden gesammelt, systematisiert und die neuen Emissionsdaten aus dem europäischen Forschungsprojekt ARTEMIS (Advanced Research and Technology für Embedded Intelligence and Systems) sowie dem Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA 3.1) eingearbeitet. Auf dieser Grundlage erfolgte eine Anpassung der bisher im MLuS verwendeten Emissionsfaktoren. Zur Aktualisierung der klassifizierten Hintergrundbelastung fand eine Auswertung der Messdaten der Luftschadstoffe aus den Ländermessnetzen und des Umweltbundesamtes statt. Darauf begründet wurden sowohl die klassifizierten Hintergrundbelastungen als auch deren Reduktionsfaktoren den aktuellen Gegebenheiten angepasst und bis zum Jahr 2030 fortgeschrieben. Aufgrund der aktuell vorliegenden Datengrundlagen wurden zudem die NO₂-Emissionsfaktoren neu ermittelt. Das bisher verwendete NO-NO₂-Konversionsmodell wurde den heutigen Anforderungen gemäß abgeändert. Auf Basis der Messdaten aus den Jahren 2000 bis 2006 erfolgte eine Anpassung des Moduls zur Berechnung der NO₂-Stundenmittel-Grenzwertüberschreitung. Darüber hinaus wurden Vergleiche und Systematisierungen von Messung und MLuS/RLuS-Rechnung angestellt.

Ergebnisse

Auf Basis des HBEFA 3.1 wurde das Emissionsmodul grundlegend überarbeitet. Die Emissionsberechnung kann nunmehr für die Bezugsjahre 2005 bis 2030 erfolgen. Aktualisiert wurden auch die PM10 - Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abrieb. Für die Ermittlung der nicht motorbedingten PM_2.5 - Emissionen (Reifen-, Straßen- und Bremsabrieb) wird der Ansatz aus dem Projekt „CORe INventory of AIR emissions - CORINAIR“ verwendet. Kupplungsabrieb und Wiederaufwirbelung von Straßenstaub können nach derzeitigen Erkenntnissen vernachlässigt werden. Es wurde auch ein entsprechender Berechnungsvorschlag für Benzo(a)pyren-Emissionsfaktoren abgeleitet. Er basiert auf Emissionsfaktoren aus einer Studie des Schweizer Bundesamtes für Umwelt, Wald und Landschaft.

Auf der Grundlage von MISKAM (Mikroskaliges Klima- und Ausbreitungsmodell) wurde die Abschätzung der immissionsseitigen Wirkung von Lärmschutzwänden- und wällen quantifiziert und unter anderem mit Windkanalmessungen abgeglichen. Danach können derartige Einrichtungen bis 10 Meter Höhe berücksichtigt werden.

Folgerungen

Wurden bislang Pkw nur bis zu den Emissionsstufen Euro 4 und Lkw nur bis zur Emissionsstufe Euro V berücksichtigt, erlaubt die Einflechtung der Ergebnisse des europäischen Forschungsprojekts ARTEMIS sowie des Handbuchs für Emissionsfaktoren eine bessere Abschätzung der motorbedingten und nicht motorbedingten Emissionen. Durch die Aktualisierung der Flottenzusammensetzungen und die Einbeziehung neuer Abgasnormen (Euro 5/6/VI) konnte das Emissionsmodul grundlegend überarbeitet werden. Neben der Aktualisierung der PM10-Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abrieb wurde erstmals eine Ableitung der Vorbelastungsdaten für PM_2.5 in das Handbuch aufgenommen.

Die Einarbeitung der aktuellen Forschungsdaten sowie die Anpassung der Berechnungsgrundlagen an die gegenwärtigen Erfordernisse wurden Bestandteil der Papierform des RLuS 2012. Alle Modellanpassungen wurden zudem in das RLuS-PC-Programm integriert, dessen Bezeichnung nun “Richtlinien zur Ermittlung der Luftqualität an Straßen ohne oder mit lockerer Randbebauung“ (RLuS) lautet. Mittels RLuS werden künftig systematische Berechnungen zur Abhängigkeit von Parametern und deren Relevanz durchgeführt.