3 DATENANALYSEN
3.3 Situation im Zeitraum 1 Jahr vor Inbetriebnahme der Ortsumfahrung
Die folgenden Auswertungen beziehen sich auf den Zeitraum zwischen den 09.09.01 und 08.09.02 (Inbetriebnahme der Ortsumgehung Nauen B 5neu). Hier werden wiederum Kon-zentrationszeitreihen, statistische Kenngrößen und Korrelationen betrachtet.
In der Abb. 3.7 sind die PM10-Konzentrationen an der Berliner Straße Verkehrsmesspunkt (VKM) und Paulinenaue (ländlicher Hintergrund) dargestellt. Die Zeitreihe über 12 Monate zeigt die zeitlichen Variationen dieser Messwerte. Während für Paulinenaue für jeden Tag Messwerte vorliegen∗, so liegen für die Berliner Straße PM10-Messwerte im Allgemeinen nur
∗ Im Jahr 2002 erfolgten PM10 Messungen in Paulinenaue. Auf der Basis dieser Tagesdatensätze und den zeitgleichen Tagesmesswerten in Neuglobsow konnten nach den 4 Jahreszeiten differenziert eine lineare Abhängigkeit der Tageswerte beider Stationen festgestellt werden (R2 ≈ 0.8). Mit diesen Gleichungen wurden die fehlenden Tageswerte von Paulinenaue aus denen von Neuglobsow bestimmt.
Abb. 3.6: Mittlere Wochengänge der PM10-Konzentrationen und Verkehrsstärken im Jahr 2001 an der Verkehrsmessstelle Nauen.
Abb. 3.7: PM10- Konzentrationen im Jahr vor der Inbetriebnahme der Ortsumfahrung Nauen. Oben: Zeitreihe; Mitte: Absteigend nach Konzentrationshöhe Berliner Straße; Unten wie Mitte nur als jeweilige Anteile ausgewiesen.
aller 3 Tage vor. Der auswertbare Gesamtdatenbestand reduzierte sich deshalb von 365 auf 103 Tagesmittelwerte.
In diesem Zeitraum sind z. B. PM10-Gesamtbelastungen am Verkehrsmesspunkt bis 113 µg/m³ (am 03.12.01) gemessen worden. Insbesondere im Zeitraum 27. September bis 26. Oktober zeigten sich relativ hohe Belastungen über eine längere Zeit, die vor allem durch eine recht hohe Vorbelastung (ca. 30 bis 50 µg/m³) gekennzeichnet waren.
Sortiert man die Tagesmittelwerte der Größe nach (Abb. 3.7 Mitte und unten), so erkennt man, dass an 27 der 103 Tagesmittelwerte (d. h. in 26 % der Fälle) der Grenzwert über-schritten wird. Dies lässt vermuten, dass bei der Vorlage eines vollständigen Datenkollektivs über 1 Jahr (365 Tagesmittelwerte) der ab 2005 einzuhaltende Grenzwert von 35 Über-schreitungen deutlich überschritten sein wird.
Der Anteil der regionalen Vorbelastung an der Gesamtbelastung lag in diesen hoch belaste-ten Tagen zwischen 12 % und 95 %, im Mittel bei ca. 58 % und lag damit etwas höher als für die restlichen Tage (ca. 50 % Anteil der Vorbelastung). (Hinweis: An Tagen, wo die Differenz PM10-Berliner Straße minus Paulinenaue negative Werte aufwies, wurden in Paulinenaue höhere Belastungen gemessen als am Verkehrsmesspunkt.)
Die vorliegenden Messdaten wurden auch in Hinblick auf ihre Windrichtungsabhängigkeit ausgewertet. Das Ergebnis ist in Abb. 3.8 dargestellt. Hierbei wurden jeweils Mittelwerte der Konzentrationen in Abhängigkeit der tageshäufigsten Windrichtung in Premnitz gebildet. Die Windrichtungsverteilung in Premnitz zeigte hierbei mit einem Hauptmaximum bei südwestli-chen bis westlisüdwestli-chen Windrichtungen und einem Nebenmaximum bei östlisüdwestli-chen Windrichtun-gen eine gute Vergleichbarkeit mit den unbeeinflussten Windverhältnissen an der DWD-Sta-tion Neuruppin (vergleiche mit Abb. 2.7).
Jahresmittelwerte der PM10-Belastungen
in Abhängigkeit von der häufigsten Windrichtung in Premnitz 1 Jahr vor Ortsumfahrung (9.9.01 bis 8.9.02)
0 10 20 30 40 50 60 70 Windstille
360
30
90
120
150 180
210 240
270 300
330
alle Tage GB Nauen VMP alle Tage Paulinenaue alle Tage ZB Nauen VMP Ruß-GB*5 Nauen VMP Wind Premnitz
Abb. 3.8: Jahresmittelwerte der PM10-Belastungen in Abhängigkeit von der tagesbezoge-nen häufigsten Windrichtung. Zusätzlich sind die Windrichtungsverteilung und die Rußkonzentrationen (aus Gründen der Darstellung mit fünf multipliziert) darge-stellt.
Für die PM10-Konzentrationen ist Folgendes festzustellen:
• Die im Mittel höchsten Gesamtbelastungen am Verkehrsmesspunkt Berliner Straße treten bei südöstlichen Windrichtungen (ca. 60 µg/m³) und bei Windstille (ca.
55 µg/m³) auf. Die niedrigsten Belastungen liegen bei nördlichen Windrichtungen (360° und 30°) vor. Bei vorwiegenden Winden aus 30° entspricht die PM10-Belastung in der Berliner Straße etwa der Belastung in Paulinenaue (Differenz gleich 3.6 µg/m³).
Allerdings ist hier die statistische Sicherheit aufgrund von nur zwei Ereignissen im betrachteten Zeitraum sehr gering.
• Die regionale Vorbelastung in Paulinenaue zeigt ebenfalls eine ausgeprägte Windrichtungsabhängigkeit. Aus dem Windrichtungssektor Süd bis Südost sind mit ca. 31 bis 42 µg/m³ deutlich höhere Belastungen zu verzeichnen als aus den anderen Windrichtungen (kleiner 20 µg/m³) bzw. bei Windstille (ca. 25 µg/m³). Die Ursachen
hierfür können in einer Korrelation zwischen Windrichtung und Ausbreitungsbedin-gungen wie Windgeschwindigkeit und Mischungshöhe (Ostwindlagen sind häufig mit Schwachwinden mit Inversionen und somit höheren Schadstoffbelastungen verbun-den als z. B. Westwindlagen) oder aber auch im Einfluss des ost-südöstlich liegenverbun-den Ballungsraumes Berlin-Potsdam sowie weiter entfernter Industriegebiete in Polen und Tschechien liegen. Um dies näher zu untersuchen müsste u. a. eine zusätzliche Windgeschwindigkeitsdifferenzierung durchgeführt werden. Dazu reicht allerdings das statistische Datenkollektiv nicht aus. Der Einfluss von weniger Niederschlag bei ost-südöstlichen Windrichtungen kann hierfür auch eine Rolle spielen.
• Die Differenzbelastung Berliner Straße minus Paulinenaue (entspricht der Summe aus Straßenbeitrag und städtischem Hintergrund) weist Maxima bei den tungssektoren 120°, 180° und bei Windstille auf. Bei Wind aus südlichen Windrich-tungen liegt die Messstelle aufgrund der sich ausbildenden Walzenströmung inner-halb der Straßenschlucht in Lee. Die dort vorliegenden hohen Belastungen sind somit plausibel. Bei Windstille kann sich keine eindeutige Strömung in der Straßenschlucht ausbilden. Hier können sich vermutlich die auf der Straße emittierten PM10-Emissio-nen über längere Zeit aufhalten und werden nur schwer durch die fahrzeugerzeugten Turbulenzen verdünnt. Die PM10-Konzentrationen bei nördlichen Richtungen liegen auf einem niedrigen Niveau, sind aber nicht Null. Die Messstation liegt hierbei zwar auf der Luv-Seite der Straße, bei einer sich ausbildenden Walzenströmung in der Straßenschlucht zirkulieren aber die Schadstoffe im Durchschnitt ca. 2 bis 3-mal, ehe sie den Straßenraum verlassen. Somit wird zwar kontinuierlich Luft aus dem städti-schen Hintergrund eingemischt, was zur Verminderung der Belastung führt, dennoch ist die Belastung auch bei diesen Windrichtungen von der Berliner Straße, wenn auch deutlich geringer, beeinflusst (s. a. Pkt. 2).
• Die Rußbelastung an der Berliner Straße zeigt eine ähnliche Windrichtungsabhängig-keit wie die PM10-Belastung. Auch dies weist auf einen erwarteten deutlichen Ein-fluss durch die Kfz-bedingten Konzentrationen der Berliner Straße hin.
Die mittlere Abhängigkeit der Konzentrationen von den Wochentagen zeigt die Abb. 3.9.
Dort sind sowohl die Belastungen an der ländlichen Hintergrundstation Paulinenaue als auch die Zusatzbelastungen infolge des Verkehrs in der Berliner Straße inklusive städtischem Hintergrund ablesbar. Zusätzlich ist ebenfalls der Wochengang des Verkehrs dargestellt.
(Hinweis: Der 11.08.2002 sowie der 21.07.2002 waren Sonntage. Die Verkehrsmengen und somit die Schadstoffbelastungen waren an diesen Tagen mit 20 800 bzw. 18 100 Kfz/d
ebenso hoch wie an Werktagen. Diese Tage wurden deshalb nicht als Sonntage, sondern als Werktage behandelt.) Hinweis: Als Werktage werden hier die Tage von Montag bis Frei-tag außer FeierFrei-tage verstanden.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Mo Di Mi Do Fr Sa So
Tag
µg/m³
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
KFZ/d
PM10 Berliner Straße minus Paulinenaue PM10 Paulinenaue Schwerverkehr PKW/10 [14]
[15]
[13] [13] [14]
[21]
[14]
[Datenmenge]
Abb. 3.9: Mittlerer Wochengang der PM10- und Verkehrsbelastungen für den Zeitraum 09.09.2001 bis 08.09.2002, d. h. ein Jahr vor Inbetriebnahme der Ortsumfahrung.
Sehr deutlich ist der starke Rückgang der im Wesentlichen durch die Berliner Straße indu-zierten PM10-Konzentrationen von werktags (ca. 23 µg/m³) auf sonntags (ca. 15 µg/m³) zu erkennen. Dies entspricht einer Abnahme um ca. 35 %. Diese Abnahme liegt zwischen den Verkehrsabnahmen von PKW und Schwerverkehr. Dagegen zeigen die Belastungen an der Station Paulinenaue geringere Variationen der Belastungen mit den höchsten Werten am Wochenende.
Die statistischen Kenngrößen der Belastungen und Verkehrsstärken sind in der Tab. 3.3 dif-ferenziert nach Werktagsmittel, Samstag und Sonntag für den Zeitraum ein Jahr vor Inbe-triebnahme der Ortsumgehung Nauen aufgezeigt.
1 Jahr vor OU (09.09.2001 bis 08.09.2002) (Anzahl Werte für Berliner Straße=103) Wochenmittel Mo - Fr samstags sonntags Nauen Berliner Str.
DTV [Kfz/d]
SV [SV/d]
SV [%]
PM10 Benzol Ruß Nauen Stadt
PM10 aus NOx Neuruppin (Stadtrand)
PM10 Premnitz (Stadt)
PM10 Paulinenaue
PM10 Neuglobsow
PM10 Tab. 3.3: Statistische Kenngrößen für den Zeitraum 1 Jahr vor Inbetriebnahme der
Orts-umfahrung. Konzentrationen in µg/m³. Die Mittelwerte beziehen sich jeweils auf das insgesamt zur Verfügung stehende Datenkollektiv der jeweiligen Messgröße.