Immissionsschutz
Windkanaluntersuchungen
Mohrenstraße 14 Telefon: 0351 / 83 914 - 0 01445 Radebeul Telefax: 0351 / 83 914 59 email: info.dd@lohmeyer.de USt-ldNr.: DE 143545044
Auftraggeber: Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt- schutz und Raumordnung Brandenburg Albert-Einstein-Straße 42 - 46
14473 Potsdam
Dr. rer. nat. I. Düring
Dezember 2003 Projekt 2464
Dr.-Ing. A. Lohmeyer
MACHBARKEITSSTUDIE ZU KOMBINIERTEN LÄRMMINDERUNGS-/
LUFTREINHALTEPLÄNEN IN BBG.
- TEIL VERGLEICHENDE BEWERTUNG VON MASSNAHMEN ZUR REDUZIERUNG DER
PM10-BELASTUNGEN - WIRKUNGS-
UNTERSUCHUNGEN ZUR OU NAUEN
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
1 AUFGABENSTELLUNG ...7
2 ÖRTLICHE VERHÄLTNISSE UND EINGANGSDATEN...8
2.1 Lage des Untersuchungsgebietes ...8
2.2 Lage der Messstellen ...13
2.3 Verwendete Immissionsdaten ...14
2.4 Meteorologische Daten ...14
2.5 Verkehrsdaten ...15
2.6 Emissionsdaten Hausbrand und Anlagen ...16
3 DATENANALYSEN...20
3.1 Immissionszeitreihen der Jahre 1998 bis 2003 ...21
3.2 Statistische Kenngrößen der Jahre 1998 bis 2003...25
3.3 Situation im Zeitraum 1 Jahr vor Inbetriebnahme der Ortsumfahrung ...28
3.4 Situation im Zeitraum 1 Jahr nach Inbetriebnahme der Ortsumfahrung ...36
4 MODELLRECHNUNGEN...42
4.1 Verfahren...42
4.1.1 Emissionsmodellierung Verkehrsemissionen ...42
4.1.2 Ausbreitungsmodellierung nahes Umfeld mit MISKAM ...45
4.1.3 Ausbreitungsmodellierung weiteres Umfeld mit PROKAS (Straßen- netz) und TALBO (Hausbrand und Anlagen) ...46
4.2 Ergebnisse der Modellberechnungen ...48
4.2.1 Hausbrand und anlagenbedingte Immissionen...48
4.2.2 Fall 2002 ohne Ortsumfahrung ...48
4.2.3 Fall 2002 mit Ortsumfahrung ...52
4.2.4 Prognose 2005 ...57
5 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS MESSDATEN UND
MODELLRECHNUNGEN...63
5.1 Bestimmung der PM10- und NO
2-Quellanteile sowie Ableitung von PM10- Emissionsfaktoren für Verkehr vor und nach Inbetriebnahme der
Ortsumfahrung ...63 5.2 Einfluss der Ortsumfahrung auf die Emissionsbilanz in Nauen ...71 5.3 Einfluss der Qualität der Fahrbahnoberfläche auf die PM10-Emissionen und
Immissionen ...71 6 ZUSAMMENFASSUNG ...79 7 LITERATUR ...82
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 Dezimalkom- mata. Eine Abtrennung von Tausendern erfolgt durch Leerzeichen.
ERLÄUTERUNG VON FACHAUSDRÜCKEN
Emission / ImmissionAls Emission bezeichnet man die von einem Fahrzeug oder anderen Emittenten ausgesto- ßene Luftschadstoffmenge in Gramm Schadstoff pro Stunde. Die in die Atmosphäre emit- tierten 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.
Vorbelastung / Zusatzbelastung / Gesamtbelastung
Als Vorbelastung werden im Folgenden die Immissionen bezeichnet, die bereits ohne die Emissionen des Straßenverkehrs auf den betrachteten Straßen an den Untersuchungspunk- ten vorliegen. Die Zusatzbelastung ist diejenige Immission, die ausschließlich vom Verkehr auf dem zu untersuchenden Straßennetz hervorgerufen wird. Die Gesamtbelastung ist die Summe aus Vorbelastung und Zusatzbelastung und wird in µg/m3 oder mg/m3angegeben.
Jahresmittelwert / 98-Perzentilwert
An den betrachteten Untersuchungspunkten unterliegen die Konzentrationen der Luftschad- stoffe in Abhängigkeit von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Verkehrsaufkommen etc.
ständigen Schwankungen. Die Immissionskenngrößen Jahresmittelwert und 98-Perzentilwert charakterisieren diese Konzentrationen. Der Jahresmittelwert stellt den über das Jahr gemit- telten Konzentrationswert dar. Eine Einschränkung in der Verwendbarkeit des Jahresmittel- wertes besteht darin, dass er nichts über den zeitlichen Verlauf der Konzentrationen aussagt.
Eine das ganze Jahr über konstante Konzentration kann zum gleichen Jahresmittelwert füh- ren wie eine zum Beispiel tagsüber sehr hohe und nachts sehr niedrige Konzentration. Der Gesetzgeber hat deshalb zusätzlich zum Jahresmittelwert auch Kurzzeitbelastungswerte ein- geführt, beispielsweise den 98-Perzentilwert. Das ist derjenige Konzentrationswert, der in 98 % der Zeit des Jahres unterschritten wird.
Fahrmuster / Verkehrssituation
Emissionen und Kraftstoffverbrauch hängen in hohem Maße vom Fahrverhalten der Kfz ab, die sich in unterschiedlichen Betriebszuständen wie Leerlauf im Stand, Beschleunigung, Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit, Bremsverzögerung etc. befinden. Das typische Fahr- verhalten der Kfz kann bei ähnlichen Kennwerten des Fahrverhaltens (Zeitanteil der einzel- nen Betriebszustände, Durchschnittsgeschwindigkeit etc.) zu so genannten Fahrmustern zusammengefasst werden. Insgesamt werden für Straßen außerhalb bzw. innerhalb von Ort-
schaften basierend auf repräsentativen Erhebungen 10 Fahrmuster unterschieden. Die Defi- nition der Fahrmuster ist im UBA-Bericht 8/94 dokumentiert.
Mit einer Verkehrssituation ist ein bestimmtes Fahrverhaltensmuster (= Linear-Kombination von Fahrmustern) verknüpft. Verkehrssituationen sind durch die Merkmale eines Straßenab- schnitts, wie Straßenkategorie, Geschwindigkeitsbeschränkung, Ausbaugrad etc., charakte- risiert.
PM10
PM10 sind Partikel, die einen größenselektierenden Lufteinlass passieren, der für einen ae- rodynamischen Durchmesser von 10 µm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist.
Grenzwerte / Prüfwerte / Leitwerte / Vorsorgewerte
Grenzwerte sind zum Schutz der menschlichen Gesundheit vom Gesetzgeber vorgeschrie- bene Beurteilungswerte für Luftschadstoffkonzentrationen, die in der Regel nicht überschrit- ten werden dürfen. Für Ruß existiert derzeit in Deutschland kein Grenzwert. Die 23. BImSchV gibt für diesen Luftschadstoff jedoch einen so genannten Prüfwert vor, bei des- sen Überschreitung der Einsatz verkehrslenkender Maßnahmen zur Senkung der Schadstoffbelastung zu prüfen ist. Dieser wird hier wie ein Grenzwert behandelt. Leit- bzw.
Vorsorgewerte stellen zusätzliche Beurteilungsmaßstäbe dar, die zahlenmäßig niedriger als Grenzwerte sind und somit im Konzentrationsbereich unterhalb der Grenzwerte eine differen- zierte Beurteilung der Luftqualität ermöglichen.
Die so genannten EG-Tochterrichtlinien (z. B. 1999/30/EG) der Richtlinie über die Beurtei- lung und die Kontrolle der Luftqualität (96/62/EG) definieren eine neue Generation von Grenzwerten. Diese wurden mit der aktualisierten 22. BImSchV in deutsches Recht umge- setzt.
Äquivalentwerte für die Beurteilung nach 22. BImSchV a) NO2
Die 22. BImSchV fordert, dass ein Stundenmittelwert der NO2-Konzentration von 200 µg/m³ in nicht mehr als 18 h/a überschritten wird. Dies entspricht ca. einem 99.8-Perzentilwert von 200 µg/m³. Es lässt sich abschätzen, dass diese Forderung in etwa äquivalent ist mit der Forderung einen 98-Perzentilwert von 130 µg/m³ nicht zu überschreiten. Dieser Wert wird im Folgenden Äquivalentwert genannt.
b) PM10
Die 22. BImSchV fordert, dass ein Tagesmittelwert der PM10-Konzentration von 50 µg/m³ an nicht mehr als 35 d/a überschritten wird. Dies entspricht ca. einem 90.4-Perzentilwert von 50 µg/m³. Es lässt sich abschätzen, dass diese Forderung in etwa äquivalent ist mit der For- derung einen Jahresmittelwert von 28 µg/m³ nicht zu überschreiten.
1 AUFGABENSTELLUNG
Das Ministerium für Landwirtschaft, Umweltschutz und Raumordnung des Landes Branden- burg sucht nach Möglichkeiten, eine Bewertung planerischer, verkehrstechnischer und admi- nistrativer Möglichkeiten für Luftreinhaltemaßnahmen gemäß der 22. BImSchV in Verbin- dung mit Maßnahmen der Lärmminderung nach § 47a Bundes-Immissionsschutzgesetz durchführen zu können. Dazu wurde bereits eine Machbarkeitsstudie erarbeitet.
Mit Hilfe des vorliegenden Projektes soll in Fortführung der Machbarkeitsstudie eine quanti- tative Bewertung von PM10-Minderungsmaßnahmen an einer Beispielstadt erfolgen. Vor allem von Interesse sind die Auswirkungen von verkehrsplanerischen Maßnahmen und hier wiederum die Auswirkungen durch den Bau einer Umgehungsstraße. Eine große Bedeutung erlangt dieses Projekt vor dem Hintergrund, dass derzeitig davon ausgegangen werden muss, dass es in 35 Städten des Landes Brandenburg im Jahr 2005 zu Grenzwertüber- schreitungen von PM10-Schwebstaub kommen kann. In einer überwiegenden Anzahl dieser Städte sollen mittelfristig Ortsumgehungsstraßen gebaut werden.
Als Beispiel für derartige Untersuchungen bietet sich die Stadt Nauen an. Hier wurde eine Umgehungsstraße für die vom Verkehr stark frequentierte Bundesstraße B 5 im September 2002 fertiggestellt. Umfangreiche Messdatensätze von Verkehrs- und Immissionsdaten lie- gen vor.
Die Leistungen sollen sich in die Analyse der Situation ohne Umgehungsstraße (Ist-Situa- tion) und in die Analyse der Situation mit Umgehungsstraße untergliedern.
Zusätzlich soll anhand der vorliegenden Messdaten abgeleitet werden, welchen Einfluss ein Mitte bis September 1999 teilweise stattgefundener Fahrbahnbelagswechsel (von Klein- pflaster auf Asphalt) auf die PM10-Emission- und Immission hat.
2 ÖRTLICHE VERHÄLTNISSE UND EINGANGSDATEN
2.1 Lage des Untersuchungsgebietes
Die Stadt Nauen mit ihren ca. 11 200 Einwohnern liegt im nordöstlichen Teil der Region Havelland Fläming, ca. 18 km westlich von Berlin und ca. 24 km nordwestlich von Potsdam.
In der Abb. 2.1 ist die großräumige Einordnung dargestellt. Abb. 2.2 zeigt eine Darstellung der Ortslage einschließlich des betrachteten Hauptstraßennetzes. Zusätzlich eingezeichnet ist die Lage des detailliert betrachteten Bereiches um die Berliner Straße. Für diesen Bereich gibt die Abb. 2.3 (unten) einen Katasterplan, in dem auch die Lage der Messstellen an der Berliner Straße eingezeichnet ist.
Die detailliert zu betrachtende Berliner Straße liegt im Ortszentrum von Nauen. Sie ist eine im Wesentlichen zweistreifige Straße, die an den Knotenpunkten bzgl. Abbiegespuren aufge- weitet ist. Ihre Lage ist Ost-West orientiert. Durch die anliegende kompakte und hohe Be- bauung liegt hier ein Straßenschluchtcharakter vor. Derzeit sind der Fahrbahnbelag (Asphalt) und die Gehwegbereiche in einem guten Zustand. Die Abb. 2.4 und 2.5 vermitteln einen Ein- druck von den dort im November 2002 vorliegenden örtlichen Gegebenheiten. Bis zum Jahr 1999 war bereits ein Bereich vom Knotenpunkt Berliner Straße/Rathausplatz bis etwa zur Mitte der Berliner Straße in Richtung Knoten Berliner Straße/Mittelstraße fahrbahnmäßig saniert (Asphalt). Die andere Hälfte dieses Straßenabschnittes hatte als Fahrbahnoberfläche noch Kleinpflaster, welches teilweise mit Asphalt geflickt war. Die Gehwege waren auf der gesamten Länge in einem guten Zustand.
Mitte bis Ende September 1999 fand ein teilweiser Fahrbahnbelagswechsel statt. Zwischen der Kreuzung Berliner Straße/Mittelstraße und dem bereits sanierten Bereich wurde auf das Kleinpflaster eine Asphaltschicht aufgetragen. Weitere Veränderungen wurden nicht vorge- nommen. In der Abb. 2.6 ist der Zustand im Juli 1997 zu erkennen.
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul Telefon 0351/ 83914-0 IngenieurbüroLohmeyer Bearbeitung:
Lageplan des
Untersuchungsgebietes
sowie Lage der Meßstandorte Paulinenaue
Premnitz
Nauen Neuruppin
Kilometer
0 5 10
5
MLUR Brandenburg Vergleichende Bewertung
von Maßnahmen zur Reduzierung von
PM10-Belastung bearbeitet
gezeichnet geprüft
Datum Zeichen
Abb.2.1
22.01.03 22.01.03
,5 ,5
07.07.03 1,
und Straßennetz Untersuchungsgebiet im
Nauen
Ingenieurbüro Lohmeyer
Vergleichende Bewertung von Maßnahmen zur Reduzierung
der PM10-Belastungen MLUR Brandenburg
N
200 0 200 400 600 800 Meter
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul Telefon 0351/ 83914-0
Bearbeitung:
Abb. 2.2
Datum bearbeitet
gezeichnet geprüft
Zeichen
Nauen
OU Nauen (B5)
Berliner Straße
03/03
03/03
03/03
+3
Abb. 2.3: Übersichtsplan (oben) und Katasterplan des inneren Untersuchungsgebietes (un- ten) um die Berliner Straße. Mit 1 ist die Dauermessstelle Berliner Straße 3 ge- kennzeichnet, mit 2 eine seit September 2002 in Betrieb befindliche Hintergrund- messstelle und mit 3 die Hintergrundmessstelle am Gymnasium.
Abb. 2.4: Blick in die Berliner Straße in Richtung Nord-Ost im November 2002.
Zu erkennen sind u.a. die Einsaugstutzen der Messstelle.
Abb. 2.5: Blick in die Berliner Straße in Richtung Süd-Ost im November 2002.
Abb. 2.6: Blick in die Berliner Straße in Richtung Süd-West im Juli 1997, also noch vor dem Fahrbahnbelagswechsel. Zu sehen ist im vorderen Teil der vielfach geflickte Kleinpflasterbelag. Die Messstelle befindet sich an dem hohen Gebäude links ne- ben dem Bus.
2.2 Lage der Messstellen
Folgende Messstellen wurden in die Datenanalysen einbezogen:
• Dauermessstelle an der Berliner Straße 3 (siehe +1 in Abb. 2.3), im Folgenden auch Verkehrsmessstelle genannt.
• Messstelle auf dem Hinterhof der Berliner Straße 3 (siehe +2 in Abb. 2.3) zur Erfas- sung der Hintergrundbelastung für die Berliner Straße. Diese Messstelle ging erst September 2002 in Betrieb.
• Messstelle am Gymnasium Nauen zur Erfassung des städtischen Hintergrundes (siehe +3 in Abb. 2.3). Daten liegen hier bis April 2002 vor.
• Messstelle Paulinenaue zur Erfassung der ländlichen Hintergrundbelastung (siehe Abb. 2.1).
• DWD-Messstelle Neuruppin zur Erfassung der vom Stadteinfluss unbeeinflussten Windverhältnisse (siehe Abb. 2.1).
• Messstelle des UBA Neuglobsow zur Erfassung der regionalen Belastung (siehe Abb. 2.1) und der Windverhältnisse.
• Messstelle des LUA Brandenburg in Premnitz zur Erfassung der städtischen Hinter- grundbelastung in Premnitz und der Windverhältnisse (siehe Abb. 2.1).
• Messstelle des LUA Brandenburg in Neuruppin zur Erfassung der städtischen Hinter- grundbelastung in Neuruppin (siehe Abb. 2.1).
• Niederschlagsmessstelle des DWD in Berge.
2.3 Verwendete Immissionsdaten
Vom Landesumweltamt Brandenburg wurden folgende Daten zur Verfügung gestellt:
- Tagesmittelwerte der Schadstoffe PM10 (Kleinfiltergerät), EC, Benzol, NO2 (Passiv- sammler) an der Verkehrsmessstation Nauen, Berliner Straße seit 1997.
- Tagesmittelwerte aus den Immissionsmessdaten der Schadstoffe NO und NO2 im innerstädtischen Hintergrund von Nauen seit 1997. Tagesmittelwerte der PM10- und NOx-Konzentrationen im Hinterhof der Berliner Straße soweit verfügbar.
- Tagesmittelwerte aus den Immissionsmessdaten der Schadstoffe NO, NO2 und PM10 im innerstädtischen Hintergrund von Neuruppin und Premnitz.
- Tagesmittelwerte aus den Immissionsmessdaten NO2, SST (ab 2002 PM10) und Ben- zol der ländlichen Hintergrundmessstation Paulinenaue sowie der Messstelle in Neu- globsow (NO2, SST, PM10).
2.4 Meteorologische Daten
- Tagesmittelwerte der Windgeschwindigkeiten und Häufigkeitsverteilung der Wind- richtungen im Tagesmittel für die Stationen in Nauen sowie häufigste Windrichtung im Tagesmittel für die Stationen Neuglobsow und Premnitz.
- Ausbreitungsklassenstatistik der DWD-Station Neuruppin (siehe Abb. 2.7).
Abb. 2.7: Für die Ausbreitungsberechnungen verwendete Windrichtungs- und Geschwindigkeitsverteilung an der Station Neuruppin.
(Quelle: LUA Brandenburg)
2.5 Verkehrsdaten
Das Landesumweltamt Brandenburg stellte folgende Verkehrsdaten zur Verfügung:
- Tagesmittelwerte des Verkehrs aus den Verkehrsmessungen für DTV und Schwerver- kehr (kontinuierliche Wochenzählung) für die Berliner Straße in Nauen für die Bezugs- jahre 1998 bis 2003.
- DTV und Schwerverkehrsanteil für das Hauptstraßennetz von Nauen für Bezugsjahr 2002 vor der Eröffnung der Ortsumgehungsstraße. Diese Verkehrsmengen sind in der Abb. 2.8 dargestellt.
- DTV und Schwerverkehrsanteil für das Hauptstraßennetz von Nauen für Bezugsjahr 2002 nach der Eröffnung der Ortsumgehungsstraße. Diese Verkehrsmengen sind in der Abb. 2.9 dargestellt.
2.6 Emissionsdaten Hausbrand und Anlagen
Vom Landesumweltamt Brandenburg wurden die NOx- und PM10-Emissionen für Anlagen und für die Hausbrandemissionen angegeben. Die Anlagen kennzeichnen Punktquellen, die im Umkreis von Nauen liegen. In der Abb. 2.10 ist die Lage dieser Quellen aufgezeigt. Die Hausbrandemissionen wurden als Flächenquellen angegeben bzw. für die kleinräumige Be- trachtung (MISKAM-Rechengebiet) als Punktquellen.
200 0 200 400 Meter
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul Telefon 0351/ 83914-0 Ingenieurbüro Lohmeyer Bearbeitung:
Abb. 2.8
N
bearbeitet gezeichnet
geprüft
Datum
Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke in Kfz pro Tag
1000 - 3000
< 100
Zeichen
Nauen 2002 ohne Ortsumfahrung
Vergleichende Bewertung von Maßnahmen zur
Reduzierung von PM10-Belastungen MLUR Brandenburg
3000 - 5000 5000 - 7000 7000 - 10000 10000 - 15000 15000 - 17000
> 20000 17000 - 20000
100 - 1000
11/03 11/03 11/03
ID ID ID
100 - 1000 17000 - 20000> 20000 15000 - 17000 10000 - 15000 7000 - 10000 5000 - 7000 3000 - 5000
MLUR Brandenburg Vergleichende Bewertung
von Maßnahmen zur Reduzierung von PM10-Belastungen
Nauen 2002 mit Ortsumfahrung
Zeichen
< 100 1000 - 3000
Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke in Kfz pro Tag
Datum
geprüft gezeichnet bearbeitet
Abb. 2.9
Bearbeitung: Ingenieurbüro Lohmeyer Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul Telefon 0351/ 83914-0
200 0 200 400 Meter
ID ID ID 11/03 11/03 11/03
500 0 500 1000 Meter
Mohrenstraße 14, 01445 Radebeul Telefon 0351/ 83914-0 Ingenieurbüro Lohmeyer Bearbeitung:
Abb. 2.10
N
bearbeitet gezeichnet
geprüft
Datum
betrachteten Gewerbe und Industriequellen
(=rote Kreise)
Zeichen '
] ' ] ' ] ]']' '
]'
] ']']']']']]']'
' ]
MLUR Brandenburg
Vergleichende Bewertung von Maßnahmen zur Reduzierung
der PM10-Belastungen
11/03 11/03 11/03
ID ID ID
3 DATENANALYSEN
Im Folgenden werden vorliegende Daten ausgewertet. Dies erfolgt in zwei Auswerteblöcken:
Zunächst werden wesentliche Daten und statistische Kenngrößen der Kalenderjahre darge- stellt (Abschnitte 3.1 und 3.2). Da der Einfluss der planerischen Maßnahmen Inbetriebnahme der Ortsumfahrung sowie Fahrbahnbelagsänderung auf die Immissionssituation zu untersu- chen war, werden anschließend die Daten jeweils im Zeitraum ein Jahr vor der Maßnahme sowie ein Jahr nach der Maßnahme ausgewertet und diskutiert. Dies erfolgt dann insbeson- dere für das Jahr vor Inbetriebnahme der Ortsumfahrung in einer größeren Detailliertheit. Die Schlussfolgerungen aus den gefundenen Abhängigkeiten werden in Kapitel 5 nach Diskus- sion der Modellrechnungen gezogen.
Bei der Datenzusammenstellung sei auf Folgendes hingewiesen:
Für die ländliche Hintergrundmessstation Paulinenaue liegen für die Jahre 1999 bis April 2002 nur Schwebstaub-TSP-Werte vor. Erst ab 2002 wurde auf einen PM10-Messkopf um- gestellt. Für den Zeitraum, in dem parallel Daten vorliegen (Januar bis April 2002) wurde der Anteil PM10 am TSP zu 0.8 bestimmt. Dieser Faktor wurde zur Abschätzung der PM10-Be- lastungen aus den TSP-Daten für die Jahre 1999 bis 2001 verwendet.
Zur Ableitung des Anteils der Berliner Straße an der Gesamtbelastung ist die Kenntnis der städtischen PM10-Hintergrundbelastung notwendig. Für PM10 lagen solche Werte erst ab dem 21.08.2002 (Station Nauen (Hof), siehe Abb. 2.3) vor. Die Werte dieser Station lagen im Mittel allerdings deutlich (ca. 60 %) höher als die PM10-Belastung in Paulinenaue bzw.
85 % höher als in Neuglobsow im gleichen Zeitraum. Sie liegt auch deutlich höher als die PM10-Belastung im innerstädtischen Hintergrund vergleichbarerer Städte wie Neuruppin bzw. Premnitz (siehe Tab. 3.1).
Station PM10-Konzentration [µg/m³]
Verhältnis Nauen (Hof) zu Station
Charakterisierung
Nauen/Hof 35 1 städt. Hintergrund
Paulinenaue 23 1.52 ländl. Hintergrund
Neuglobsow 19 1.84 ländl. Hintergrund
Neuruppin 24 1.45 Stadtrand
Premnitz 21 1.67 städt. Hintergrund
Tab. 3.1: Vergleich der PM10-Belastung im Zeitraum 21.08 bis 31.12.2002 für die Station Nauen (Hof) mit anderen Stationen des ländlichen bzw. städtischen Hintergrundes.
Anhand von werktags- bzw. wochenenddifferenzierten PM10-Windrosen wurde festgestellt, dass die höchsten Abweichungen zu den Belastungen in Paulinenaue bzw. Neuglobsow bei Windrichtungen auftreten, die einen deutlichen Einfluss der Küchenentlüftung einer benach- barten Gaststätte sowie der Berliner Straße selbst vermuten lassen. Allerdings können u.E.
diese beiden Quellen die deutliche Erhöhung um ca. 60 % nicht allein erklären. Ob im städti- schen Hintergrund von Nauen die PM10-Belastung tatsächlich deutlich erhöht ist oder die genannten lokalen Einflüsse dominieren, lässt sich eventuell nach der geplanten Umsetzung der Station an einen anderen innerstädtischen Standort (z. B. Rathaus) ableiten.
Deshalb wurde zusätzlich versucht, zum Beispiel aus den NOx-Konzentrationen Korrelation zur PM10-Hintergundbelastung abzuleiten. Das LUA Brandenburg hat dazu die Jahresmit- telwerte an allen relevanten brandenburgischen Messstellen für das Jahr 2004 ausgewertet und fand für Städte mit 5 bis 50 tausend Einwohnern ein Verhältnis PM10/NO2 von 1.6 bzw.
PM10/NOx von 1.1.
Der Faktor von 1.1 wurde auf die NOx-Jahresmittelwerte Nauen zusätzlich angewendet. Dies führt zu abgeleiteten PM10-Jahresmittelwerten zwischen 27 und 29 µg/m³, die zwischen de- nen von Paulinenaue und Nauen (Hof) liegen. Die Anwendung der PM10-Werte Nauen (Hof) als städtische Hintergrundwerte scheint deshalb vorerst problematisch.
Eine Überprüfung, ob solch ein Umrechnungsfaktor auch für die Tagesmittelwerte verwend- bar ist, wurde für die Stationen Neuruppin und Premnitz durchgeführt. Für diese Hinter- grundstationen lagen NOx-, NO2- und PM10-Daten parallel vor. Die dabei gefundene Korrela- tion ist allerdings insbesondere für niedrige und mittlere NOx- bzw. NO2-Konzentrationen so schlecht, dass von einer Umrechnung von NOx bzw. NO2 auf PM10-Tagemittelwerte abge- sehen wurde.
3.1 Immissionszeitreihen der Jahre 1998 bis 2003
Die Abb. 3.1, 3.2 und 3.3 zeigen die in den Jahren 1998 bis 2003 am Verkehrsmesspunkt Berliner Straße in Nauen gemessenen PM10-Tagesmittelwerte. Zusätzlich sind der prozentuale Anteil von Ruß an PM10 und die NOx-Tagesmittelwerte im städtischen Hinter- grund mit aufgetragen.
Die PM10-Konzentrationen liegen in den Jahren 1998 und 1999 auf einem hohen Niveau. Es sind sehr oft deutliche Überschreitungen von 50 µg/m³ im Tagesmittel zu verzeichnen. Der maximal gemessene Tagesmittelwert PM10 liegt z. B. 1998 über 200 µg/m³. Der Anteil von Ruß an PM10 schwankt im Allgemeinen zwischen ca. 5 % und 20 %, in Einzelfällen bis 85 %.
Abb. 3.1: Am Messpunkt Berliner Straße in Nauen gemessene PM10-Konzentrationen (Ta- gesmittel [µg/m³]) für die Jahre 1998 (oben) und 1999 (unten). Zusätzlich ist das Verhältnis von Ruß zu PM10 in Prozent und die innerstädtische NOx-Belastung angegeben.
Abb. 3.2: Am Messpunkt Berliner Straße in Nauen gemessene PM10-Konzentrationen (Ta- gesmittel [µg/m³]) für die Jahre 2000 (oben) und 2001 (unten). Zusätzlich ist das Verhältnis von Ruß zu PM10 in Prozent und die innerstädtische NOx-Belastung angegeben.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190
01.01.03 10.01.03 19.01.03 28.01.03 06.02.03 15.02.03 24.02.03 05.03.03 14.03.03 23.03.03 01.04.03 10.04.03 19.04.03 28.04.03 07.05.03 16.05.03 25.05.03 03.06.03 12.06.03 21.06.03 30.06.03 09.07.03 18.07.03 27.07.03 05.08.03 14.08.03 23.08.03 01.09.03 10.09.03 19.09.03 28.09.03 07.10.03 16.10.03
Tagesmittelwerte
Nauen PM10 (2003) NOx-innerstädtisch (2003) Nauen Russ/PM10*100% (2003)
Abb. 3.3: Am Messpunkt Berliner Straße in Nauen gemessene PM10-Konzentrationen (Ta- gesmittel [µg/m³]) für das Jahr 2002 (oben) und 2003 (unten). Zusätzlich ist das Verhältnis von Ruß zu PM10 in Prozent und die innerstädtische NOx-Belastung angegeben.
Die PM10-Belastungen lagen im Jahr 2001 bis 2003 deutlich niedriger als 1998. 50 µg/m³ werden dennoch häufig überschritten. Der Maximalwert wurde 2001 mit 112 µg/m³, 2002 mit 141 µg/m³ sowie 2003 (bei einem sehr eingeschränkten Datenkollektiv) mit 108 µg/m³ ge- messen. Der Anteil Ruß an PM10 schwankte im Jahr 2001 zwischen ca. 5 % und 45 %, im Jahr 2002 zwischen ca. 6 % und 34 % und im Jahr 2003 zwischen 4 und 23%.
3.2 Statistische Kenngrößen der Jahre 1998 bis 2003
Die Auswertung der vorliegenden Messzeitreihen für die verschiedenen Jahre lieferte die in Tab. 3.2 aufgeführten statistischen Kenngrößen. In der Abb. 3.4 sind die zeitlichen Entwick- lungen der PM10- und NO2-Konzentrationen dargestellt. Es zeigt sich an der Verkehrsmess- stelle Berliner Straße in Nauen eine Abnahme des PM10-Jahresmittelwertes von 75 µg/m³ im Jahre 1997 auf ca. 39 µg/m³ in den Jahren 2001/2002 sowie 32 µg/m³ im Jahr 2003. Al- lerdings war zwischen 2000 und 2001 ein leichter Anstieg zu verzeichnen. Die Differenz zwi- schen der PM10- Konzentration am Verkehrsmesspunkt und der ländlichen Hintergrundbe- lastung halbierte sich von 1999 auf 2000 und blieb bis 2002 etwa stabil. Für das Jahr 2003 ist eine deutliche Abnahme (ca. 50%) dieser straßenbedingten Zusatzbelastung im wesentli- chen durch die veränderten Verkehrsströme in der Berliner Straße in Resultat der Inbetrieb- nahme der Ortsumfahrung zu verzeichnen. Die Verkehrsbelastungen einschließlich der LKW- Anteile in der Berliner Straße zeigten zwischen 1998 und 2001 eine gering abneh- mende Tendenz. Die starke Abnahme der PM10-Konzentrationen in der Berliner Straße zwi- schen 1999 und 2000 kann somit nicht allein von der veränderten Verkehrsstärke in der Ber- liner Straße bedingt sein. Eine mögliche Ursache in Form des stattgefundenen Fahrbahnbe- lagwechsels wird im Abschnitt 5.3 diskutiert. Im Jahr 2002 war bereits eine deutliche Ab- nahme der Verkehrsbelastung infolge der Inbetriebnahme der Ortsumgehungsstraße im September 2002 zu verzeichnen. Dies wirkte sich zunächst nur gering auf den PM10-Jah- resmittelwert 2002, jedoch deutlich im Jahr 2003 aus.
Die PM10-Konzentrationen im ländlichen Hintergrund (Paulinenaue) zeigten im Jahresmit- telwert in den Jahren 2000 bis 2002 Belastungen von ca. 21 µg/m³ gegenüber ca. 25 µg/m³ im Jahr 1999. Die aus den NOx-Jahresmittelwerten abgeleitete PM10-Belastung für städti- schen Hintergrund lag in den Jahren 1997 bis 2003 bei ca. 24 bis 29 µg/m³.
Im Gegensatz zu PM10 zeigten die NO2-Immissionen in der Berliner Straße bis zum Jahr 2002 nur eine geringe Entwicklungstendenz. Nach einem Anstieg zwischen 1998 und 1999 sanken sie bis zum Jahr 2002 von ca. 55 µg/m³ auf 51 µg/m³. Interessant ist hierbei, dass die NO2-Konzentrationsabnahme zwischen 1999 und 2001 etwa proportional zur Verkehrsre-
Abb. 3.4: Zeitliche Entwicklungen der PM10- und NO - Konzentrationen im Vergleich zur Verkehrsstärke.
duktion in der Berliner Straße erfolgt ist. Die starke Verkehrsabnahme nach Inbetriebnahme der Ortsumfahrung spiegelt sich im NO2-Jahresmittelwert 2003 wider. Hier ist eine deutliche Reduktion (um ca. 40%) in der Gesamtbelastung Berliner Straße zu beobachten.
Das jahresmittlere Verhältnis von PM10 zu NOx in der Berliner Straße (Abb. 3.5) zeigte eine deutliche Abnahme zwischen 1998 und 2000. Dies spiegelte sich bereits in dem Verlauf der PM10-Konzentrationen relativ zu NO2 wider. Für das Jahr 2003 ist das Verhältnis PM10 zu NOx wieder stark angestiegen. Hier spiegelt sich eine stärkere NOx Abnahme in der Gesamt- belastung als für PM10 durch die Ortsumfahrung Nauen wider. Der Anteil von Ruß an PM10 lag bis zum Jahr 2002 im Jahresmittel zwischen 15 % und 18 % mit nur geringer Variation.
Im Jahr 2003 sank es auf ca. 12 %.
Die mittlere Aufteilung der PM10-Konzentrationen sowie des Gesamtverkehrs und des Schwerverkehrs in der Berliner Straße auf die Tage der Woche im Jahr 2001 zeigt die Abb. 3.6. Interessanterweise steigt die Verkehrsstärke von Montag bis Freitag kontinuierlich an. Sonntags reduziert sich die Verkehrsstärke um ca. 30 % relativ zum Werktagsmittel. Der Schwerverkehr reduziert sich am Sonntag gar um ca. 85 %.
Im Allgemeinen folgt die PM10-Konzentration Dienstag bis Sonntag dem Trend der Ver- kehrsentwicklung. Montags ist allerdings die höchste PM10-Konzentration zu verzeichnen.
Hinzuweisen hier ist allerdings auf das relativ geringe Datenkollektiv an den Einzeltagen, welches für diese differenzierte Betrachtung zur Verfügung stand.
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 westlichen Windrichtungen und einem Nebenmaximum bei östlichen 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 liegenden 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 Windrich- 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 Feiertage 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 NO2
17 655 1 184
6.7 40.7
2.8 6.2 51.8
18 950 1 558
8.2 42.6
- 6.9
-
15 688 409
2.7 37.5
- 4.5
-
13 489 231
2.1 36.6
- 5.1
- Nauen Stadt
PM10 aus NOx NOx
NO2
28 25.1 15.1
- - -
- - -
- - - Neuruppin (Stadtrand)
PM10 NOx
NO2
19.6 22.5 16.3
- - -
- - -
- - - Premnitz (Stadt)
PM10 NOx
NO2
22.4 19.7 14.4
- - -
- - -
- - Paulinenaue
PM10 NO2
20.4 11.9
19.9 -
21.6 -
21.2 - Neuglobsow
PM10 NO2
16.8 9.0
- -
- -
- - 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.
3.4 Situation im Zeitraum 1 Jahr nach Inbetriebnahme der Ortsumfahrung
Die folgenden Auswertungen beziehen sich auf den Zeitraum zwischen dem 09.09.02 und dem 08.09.03. Hier werden in Anlehnung und zum Vergleich mit der Situation 1 Jahr vor In- betriebnahme wiederum Konzentrationszeitreihen, statistische Kenngrößen und Korrelatio- nen betrachtet. Die Diskussion der Ergebnisse im Vergleich zur Situation vor Inbetriebnahme der Ortsumgehung erfolgt im Kapitel 5.In der Abb. 3.10 sind die PM10-Konzentrationen an der Berliner Straße (VMP) und in Pauli- nenaue (ländlicher Hintergrund) dargestellt. Die Zeitreihe über 12 Monate zeigt die zeitlichen
Abb. 3.10: PM10- Konzentrationen im Jahr nach der Inbetriebnahme der Ortsumfahrung Nauen. Oben: Zeitreihe; Mitte:
Absteigend nach Konzentrationshöhe Berliner Straße; Unten wie Mitte nur als jeweilige Anteile ausgewiesen.
Variationen dieser Messwerte. Für die Berliner Straße lagen PM10-Messwerte im Allgemei- nen nur aller 4 bis 5 Tage vor. Teilweise gibt es Zeiträume mit Messausfall über mehrere Wochen. U. a. ist davon auch eine Episode mit sehr hohen Hintergrundbelastungen (Februar 2003) betroffen. Der auswertbare Gesamtdatenbestand reduzierte sich dadurch von 365 auf 79 Tagesmittelwerte.
In diesem Zeitraum sind z. B. PM10-Gesamtbelastungen am Verkehrsmesspunkt bis 141 µg/m³ (am 16.12.02) gemessen wurden. Insbesondere im Zeitraum 14. November bis 16. Dezember zeigten sich relativ hohe Belastungen über eine längere Zeit.
Sortiert man auch hier die Tagesmittelwerte der Größe nach (Abb. 3.10 Mitte und unten), so erkennt man, dass an 16 der 79 Tagesmittelwerte (d. h. in 20 % der Fälle) der ab 2005 gel- tende Grenzwert von 50 µg/m³ überschritten wird. Dies ist anteilsmäßig etwas weniger als im Jahr vor Inbetriebnahme der Ortsumgehungsstraße. Dennoch lässt dies auch hier begründet vermuten, dass bei der Vorlage eines vollständigen Datenkollektivs über 1 Jahr der ab 2005 einzuhaltende Grenzwert von 35 Überschreitungen deutlich überschritten sein würde. Dies ist schon allein deshalb wahrscheinlich, da an 29 Tagen, an denen keine PM10-Konzentrati- onen von der Berliner Straße vorhanden waren, allein schon in der regionalen Hintergrund- belastung (Paulinenaue) Konzentrationen größer 50 µg/m³ vorlagen.
Der Anteil der regionalen Vorbelastung an der Gesamtbelastung lag an den erfassten Tagen mit Konzentrationen größer 50 µg/m³ zwischen 22 % und 80 %, im Mittel bei ca. 46 % und lag damit deutlich niedriger als für die restlichen Tage (ca. 70 % Anteil der Vorbelastung).
(Hinweis: An Tagen, wo die Differenz PM10-Berliner Straße minus Paulinenaue negative Werte aufweist, wurden in Paulinenaue höhere Belastungen gemessen als am Verkehrs- messpunkt.)
Die mittlere Abhängigkeit der Konzentrationen von den Wochentagen zeigt die Abb. 3.11.
Dort sind wie auch schon in der Abb. 3.9 sowohl die Belastungen an der ländlichen Hinter- grundstation Paulinenaue als auch die Zusatzbelastungen infolge des Verkehrs in der Berli- ner Straße inklusive städtischem Hintergrund ablesbar. Zusätzlich ist ebenfalls der Wochen- gang des Verkehrs dargestellt.
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 [8]
[15] [11]
[15]
[7]
[11]
[12]
[Datenmenge]
Abb. 3.11: Mittlerer Wochengang der PM10- und Verkehrsbelastungen für den Zeitraum 09.09.2002 bis 08.09.2003, d. h. ein Jahr nach Inbetriebnahme der Ortsumfah- rung.
Sehr deutlich ist der starke Rückgang der im Wesentlichen durch die Berliner Straße indu- zierten PM10-Konzentrationen von werktags (15 µg/m³) auf samstags (3 µg/m³) und sonn- tags (8 µg/m³) zu erkennen. Dies entspricht einer Abnahme um ca. 70 % am Wochenende.
Die statistischen Kenngrößen der Belastungen und Verkehrsstärken sind in der Tab. 3.4 dif- ferenziert nach Werktagsmittel (Mo - Fr), Samstag und Sonntag für den Zeitraum ein Jahr nach Inbetriebnahme der Ortsumgehung Nauen aufgezeigt.
1 Jahr nach OU (09.09.2002 bis 08.09.2003) (Anzahl Werte für Berliner Straße = 79) Wochenmittel Mo - Fr samstags sonntags Nauen Berliner Str.
DTV [Kfz/d]
SV [SV/d]
SV [%]
PM10 Benzol Ruß NO2 NOx
11 952 601
5.0 35.4
2.7 4.5 33.0 80.3
12 886 782
6.1 38.5
- 4.8
- -
10 492 206
2.0 24.6
- 3.1
- -
8 990 132 1.5 30.8
- 4.1
- - Nauen Stadt
PM10
PM10 aus NOx
NOx
NO2
24.2*
17.0*
15.7*
10.7*
- - - -
- - - -
- - - - Neuruppin (Stadtrand)
PM10 NOx
NO2
23.1 24.5 16.6
- - -
- - -
- - - Premnitz (Stadt)
PM10 NOx NO2
24.6 20.4 14.9
- - -
- - -
- - Paulinenaue
PM10 23.3 23.5 22.7 22.2
Neuglobsow PM10 NO2
18.1 10.7
- -
- -
- - Tab. 3.4: Statistische Kenngrößen für den Zeitraum 1 Jahr nach Inbetriebnahme der Orts-
umfahrung. Konzentrationen in µg/m³. (*=14.08. bis 08.09.2003). Die Mittelwerte beziehen sich jeweils auf das insgesamt zur Verfügung stehende Datenkollektiv der jeweiligen Messgröße.
Im Vergleich zur Situation vor Inbetriebnahme der Ortsumfahrung (Tab. 3.3) sei hier im Vor- griff auf Kapitel 5 bereits auf Folgendes hingewiesen:
• Die durchschnittlich täglichen Verkehrsmengen reduzierten sich um ca. 33 %, der Schwerverkehr gar um ca. 45 %.
• Die PM10-Gesamtbelastung in der Berliner Straße lag im Jahr nach der Inbetrieb- nahme der Ortsumfahrung mit 35.4 µg/m³ etwa 5 µg/m³ niedriger als im Jahreszeit- raum vor Inbetriebnahme der Ortsumfahrung. Gleichzeitig sanken die Ruß- bzw. die NO2-Gesamtbelastungen deutlich von 6.2 auf 4.5 µg/m³ bzw. von 52 auf 33 µg/m³.
Sowohl für PM10 als auch für NO2 wären damit bzgl. der vorliegenden Messwerte die ab 2005 bzw. 2010 geltenden Grenzwerte für den Jahresmittelwert eingehalten.
Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass die PM10-Messwerte an der Berliner Straße nur 20 % der Tage des betrachteten Jahreszeitraumes abdeckten (siehe Abb. 3.10). Die regionale Vorbelastung (Paulinenaue), die für jeden Tag des Aus- wertezeitraumes vorlag, zeigte einen Jahresmittelwert von 23.3 µg/m³ (also ca.
2 µg/m³ mehr als an den Tagen, für die auch PM10-Messwerte an der Berliner Straße vorlagen (21.1 µg/m³)). Dies resultierte im Wesentlichen aus einer Episode im Februar 2003, in der in der Vorbelastung sehr hohe Konzentrationen gemessen wur- den, ohne dass ein Messwert in der Berliner Straße vorlag (siehe z. B. Abb. 3.10).
Die Konsequenzen daraus werden im Kapitel 5 diskutiert.
4 MODELLRECHNUNGEN
4.1 Verfahren
Zur Ermittlung der Immissionen im Untersuchungsgebiet wurden zunächst die Emissionen des Verkehrs auf den innerhalb des gesamten Untersuchungsgebietes liegenden Straßen berechnet.
Die Ausbreitungsrechungen erfolgen mit einer Kombination der numerischen Ausbreitungs- modelle MISKAM und PROKAS. Beschreibungen zu den Modellen finden sich unter
www.Lohmeyer.de/Modelle/Winmiskam_de_frame.htm und www.Lohmeyer.de/Modelle/prokas_detail_frame.de. Zunächst werden für den Kernbereich um die Berliner Straße mit dem mikroskaligen prog- nostischen Strömungs- und Ausbreitungsmodell MISKAM Immissionen berechnet. Innerhalb dieses Gebietes werden die Gebäudestrukturen sowie der Verkehr aller Straßenzüge mit ihren Emissionen (fahrspurfein) berücksichtigt. Zusätzlich werden für das außerhalb des Kernbereiches liegende Straßennetz die Emissionen des Verkehrs auf den Straßen, ausge- nommen derer, die im Kernbereich liegen, berechnet und die Immissionen mit dem Berech- nungsverfahren PROKAS ermittelt. Die Ergebnisse beider Rechnungen werden addiert.
Die Emissions- und Immissionsprognosen werden für PM10 und NOx/NO2 vorgenommen.
4.1.1 Emissionsmodellierung Verkehr Abgasemission
Die im Abgas enthaltenen Partikel sind auf Grund ihrer Größenverteilung zu 100 % der PM10-Staubfraktion zuzuordnen (Klingenberg et al., 1991). Deshalb lassen sich die PM10- Emissionen im Abgas von Kraftfahrzeugen mithilfe des Handbuches für Emissionsfaktoren HBEFA (UBA, 1999) bestimmen.
Für NOx und CO2 liegen zur Emissionsmodellierung Daten ebenfalls aus HBEFA vor.
Staubaufwirbelung und Abrieb
Der neben der PM10-Abgasemission zusätzliche PM10-Emissionsbeitrag durch Staubaufwir- belung und Abrieb ist derzeit nicht mit zufrieden stellender Aussagegüte zu bestimmen. Die Ursache hierfür liegt in der Vielfalt der Einflussgrößen, die bisher noch nicht systematisch parametrisiert wurden, und für die es auch keine repräsentativen Messwerte bzw. Erhebun- gen gibt.
Für die vorliegende Untersuchung wird angesetzt, dass die PM10-Emissionen sich für das zu betrachtende Bezugsjahr (Bzj) aus den Emissionen aus dem Auspuff und den Emissionen aus Abrieb und Aufwirbelung (Ab+Auf) zusammensetzen, bestehend aus den Emissionen infolge Reifen-, Brems- und Kupplungsbelagsabrieb, Straßenabrieb und Aufwirbelung von Straßenstaub, also
) ( )
( )
( 10 10
10 Bzj e Bzj e Bzj
ePM = PMAuspuff + PMAb+Auf .
Dabei werden ePMAuspuff10 (Bzj), die Emissionen aus dem Auspuff, entnommen aus dem HBEFA.
Für Abrieb und Aufwirbelung wird angesetzt, dass diese vom Bezugsjahr unabhängig sind, also
Auf Ab PM Auf
Ab
PM Bzj e
e +10 ( )= +10 .
Zur Quantifizierung von Abrieb und Aufwirbelung wird als vorläufiges PM10-Emissionsmodell der Vorschlag aus Lohmeyer et al. (2001) angesetzt. Die mit der EPA-Formel berechneten Emissionswerte beinhalten neben Abrieb und Aufwirbelung auch die Auspuffemissionen. Um die PM10-Emissionen durch Abrieb und Aufwirbelung zu erhalten, müssen die Auspuffemis- sionen für das Bezugsjahr und die Bedingungen der Erhebung der Messdaten berechnet werden und von den Ergebnissen nach der EPA-Formel abgezogen werden. Das PM10- Emissionsmodell wurde in Lohmeyer et al. (2001) modifiziert mit Messdaten für Innerorts- straßen und Autobahnen (Tunnelstrecken mit Tempolimit 80 km/h) aus Deutschland aus den Jahren 1998 bis 2000. Wegen der in der Formel enthaltenen Unsicherheiten ist es ausrei- chend als Bezugsjahr der Messungen immer das Jahr 2000 anzusetzen. Entsprechend den Messbedingungen sind die Abgasemissionen für die Verkehrssituationen nach HBEFA „d_io“
(durchschnittlich innerorts) einzusetzen. Die Tunnelstrecken werden unten gesondert erläu- tert. Für nicht überdeckelte Straßen wird folgendes Berechnungsverfahren vorgeschlagen:
Auf Ab
ePM+10 = ⎥⎦⎤−
⎢⎣⎡ − ⋅
⋅
⋅
⋅k (sL) W 10.85 (1 0.5 r)
a 0.52 2.14 ePMAuspuff10 (2000)
bzw. für die gesuchte gesamte PM10-Emission im Bezugsjahr einer Straße
Auspuff PM Auf Ab PM
PM Bzj e e
e 10 ( )= +10 + ´ 10 (im Bezugsjahr) wobei
Auspuff
ePM10 (2000) =
und lNfz inkl PKW für km g
LKW für km g
) . ( /
016 . 0
/ 492 .
0 .
Dabei bedeuten:
e = Emissionsfaktor der Fahrzeuge [g/(km ⋅ Fzg)]
a = Korrekturfaktor für die Anwendung auf Straßen in Deutschland [-]
k = Basisemissionsfaktor der EPA = 0.18 g/km sL = PM75-Fraktion der Staubbeladung der Straße W = Mittleres Gewicht der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte
r = Anteil der Regentage eines Jahres (hier: r = 0.5 [-]), aus Literatur oder beim Deut- schen Wetterdienst (DWD) beschaffbar.
In die Formel darf laut EPA (1993, 1997) nur das mittlere Gewicht der Fahrzeugflotte einge- setzt werden, es darf nicht getrennt für PKW und für LKW gerechnet werden.
a) Innerortstraßen
Für die Anwendung auf Innerortstraßen wird ausgehend von den Messungen in der Schild- hornstraße (Berlin) und Lützner Straße (Leipzig), den Messungen von Rauterberg-Wulff an der Frankfurter Allee (Berlin) und den Auswertungen des LUA Brandenburg vorgeschlagen:
a = 0.8 [-] bei gutem Straßenzustand, a = 2 bei schlechtem Zustand,
sL= 0.2 g/m2 bei gutem Straßenzustand, sL = 0.4 g/m2 bei schlechtem Zustand, sowie W (PKW) = 1.1 t W (lNFZ) = 1.9 t W (sNFZ) = 9 t.
b) Außerortsstraßen und Autobahnen
Für die Anwendung außerorts und für Autobahnen fehlen Messdaten, um die EPA-Formel entsprechend zu modifizieren. Als Emissionsdaten lagen nur für die Berliner Stadtautobahn aus Schwebstaub abgeleitete PM10-Emissionsfaktoren (Mittelwert aus den Bezugsjahren 1989 bis 1992) vor. Es wird ausgehend von plausiblen Annahmen zur Staubbelegung (EPA gibt als PM75-Belegung einen Defaultwert für stark befahrene Straßen von 0.1 g/m² an; die PM75-Belegung im direkten Fahrbahnbereich der Schildhornstraße lag bei ca. 0.1 g/m²) so- wie ausgehend von Angaben des LUA Brandenburg zu Fahrzeuggewichten in Abweichung vom Vorgehen bei Innerortstraßen vorgeschlagen:
sL = 0.1 g/m2,
Außerorts: W (PKW) = 1.2 t W (lNfz) = 2.0 t W (sNfz) = 11 t, Autobahnen: W (PKW) = 1.3 t W (lNfz) = 2.1 t W (sNfz) = 13 t.
c) Tunnelstrecken
Die PM10-Emissionen auf Tunnelstrecken sind offenbar niedriger als die von offenen Stra- ßen. Das zeigen die an den Tunneln Tegel (Berlin) und Brudermühltunnel (München) gefun- denen Emissionsfaktoren sowie der Vergleich der Emissionsfaktoren im Tunnel Tegel mit
denen an der Berliner Stadtautobahn. Auf Basis dieser wenigen vorhandenen Daten wird für die Bestimmung des PM10-Emissionsfaktors für PKW und SNfz vorgeschlagen:
PKW (inkl. LNfz) ePMPKW10 (Bzj)=0.025+ePMAuspuff10 −PKW (Bzj) [g/(km ⋅ Fzg)]
LKW: ePMLKW10 (Bzj)=0.57+ePMAuspuff10 −LKW (Bzj) [g/(km ⋅ Fzg)].
Die Konstanten sind dabei aus den o. g. Messergebnissen für die PM10-Gesamtemissionen in Tunnelstrecken (0.04 g/km für PKW und 0.8 g/km für LKW) und den PM10-Abgasemissio- nen in den Tunnelstrecken (0.015 g/km für PKW und 0.23 g/km für LKW) abgeleitet worden.
Bestimmung der PM10-Zusatzbelastung im Jahresmittel
Unter Verwendung der oben abgeleiteten PM10-Emissionsfaktoren lassen sich mithilfe von Ausbreitungsmodellen PM10-Zusatzimmissionen berechnen. Die Bildung von sog. sekundä- ren Partikeln aus heißen Abgasen während der Abkühlung wird in diesem Fall vernachläs- sigt, da dieser Prozess nur in großen Entfernungen (10 km bis 50 km) von den Emissions- quellen dominiert (Filliger et al., 1999).
4.1.2 Ausbreitungsmodellierung nahes Umfeld mit MISKAM
Die Modellierung der Schadstoffimmissionen im nahen Umfeld um die Berliner Straße er- folgte durch das Landesumweltamt Brandenburg mit dem MIkroSKaligen AusbreitungsMo- dell MISKAM in der derzeit aktuellen Version 4.2. Das Rechengebiet weist eine Ausdehnung von 400 m x 400 m bei einer Gesamthöhe von 500 m auf. Das Rechengitter setzt sich aus 120 x 120 x 29 Einzelzellen zusammen. Die Gitterstruktur ist horizontal wie vertikal nicht äquidistant. Horizontal wird im Zentrum des Modellgebietes im Bereich um die Berliner Straße mit 2 m x 1 m am feinsten aufgelöst. Die Rasterung wird nach außen gröber bis sie am Rand eine Maschenweite von 10 m x 8 m erreicht. Die Vertikalstruktur wird in Bodennähe am feinsten aufgelöst. Die Höhe der Gitterboxen betragen hier 1 m bis in ein Niveau von 3 m Höhe über Grund. Mit zunehmender Höhe werden die Gitterboxen gröber. Das Modellgebiet ist so orientiert, dass die x-Achse um 100° gegen Nord gedreht ist. Damit liegt die y-Achse parallel zur Berliner Straße und die umliegende Bebauung kann optimal im Modell paramet- risiert werden.
Das Gebäudekataster wurde durch das LUA Brandenburg auf Basis von Grundkarten er- stellt. Die Rauigkeitslänge des Bodens wurde mit 10 cm, die der Gebäudewände mit 3 cm festgelegt. Abb. 4.1 zeigt eine perspektivische Darstellung aller im Modell berücksichtigten
Gebäude. Diese Gebäude wurden durch das LUA Brandenburg auf das Rechengitter über- tragen.
Abb. 4.1: Im MISKAM verwendetes Gebäudekataster für das innere Untersuchungsgebiet.
(Quelle: LUA Brandenburg)
Die PM10-Emissionen wurden durch das LUA Brandenburg nach dem im Abschnitt 4.1.1 beschriebenen Verfahren mit den entsprechenden Verkehrszahlen berechnet. Die Emissio- nen wurden fahrspurfein aufgelöst.
4.1.3 Ausbreitungsmodellierung weiteres Umfeld mit PROKAS (Straßennetz) und TALBO (Hausbrand und Anlagen)
Auf der Grundlage der vom LUA Brandenburg gelieferten Verkehrsmengen (siehe Abschnitt 2.5) und der vor Ort erhobenen Verkehrssituationen wurden die von den Kraftfahrzeugen emittierten Schadstoffmengen auf dem gesamten Straßennetz ermittelt. Die Verkehrsdaten bestehen aus Angaben der durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärken (DTV) und LKW- Anteile.
Die Berechnung der Immissionen erfolgte mit dem Straßennetz-Berechnungsverfahren PROKAS. Unter Berücksichtigung der Emissionen der Straßen im gesamten Untersu- chungsgebiet wurden mit dem Modell PROKAS für alle betrachteten Windrichtungen, Wind- geschwindigkeiten und Ausbreitungsklassen der Station Neuruppin die Zusatzbelastungen infolge Straßenverkehr berechnet.
Die Berechnungen erfolgen einerseits auf einem gleichmäßigen Immissionsraster. Anderer- seits werden die Immissionen im Sinne eines Stadtscreenings auf die Straßenzüge „umge- legt“. Die Schadstoffkonzentrationen in den Straßenschluchten bzw. an Straßen mit dichter Bebauung (Bebauungstypen 101 bis 110 bzw. 201 bis 210) werden dabei beidseitig an der Randbebauung berechnet. Das Rechenverfahren setzt voraus, dass die Länge der Straßen- schluchten (außer Typ 0) ca. 100 m beträgt. Dazu wurde das vom LUA Brandenburg gelie- ferte digitale Straßennetz zu entsprechenden Straßenabschnitten mit jeweils gleichen Be- bauungsstrukturen zusammengefasst. Die Bebauungstypen wurden auf Grundlage eines Ortstermins bestimmt. Bei Straßenabschnittslängen größer 100 m wurde jeweils in der Mitte der Schluchten ein 100 m langes Teilstück als Straßenschlucht gerechnet. Die dort berech- neten Immissionen gelten dann für den gesamten Straßenabschnitt.
Für bebaute Straßenabschnitte mit Typ 0, die eine Straßenbreite von ≤ 20 m aufweisen, so- wie für unbebaute Straßenabschnitte wird eine Straßenbreite von 21 m (entspricht einer Entfernung zur Straßenachse von 10.5 m), für Abschnitte mit einer Straßenbreite von
> 100 m wird eine Straßenbreite von 100 m angesetzt. Für diesen Abstand werden die Kon- zentrationen ermittelt. Als Ergebnis werden jeweils die Immissionen angegeben, die auf der stärker belasteten Seite berechnet werden. Somit wird Auskunft über die Immissionssituation in Straßennähe gegeben.
Die berechneten Zusatzbelastungen müssen noch mit den Vorbelastungen zur Gesamtbe- lastung verknüpft werden, um eine Beurteilung der lufthygienischen Situation durchführen zu können. Für PM10 erfolgte dies additiv, bei NO2 wurde die NO/NO2-Konversion entspre- chend Romberg et al. (1996) berücksichtigt.
Die NO2-Vorbelastung wurde aus den Messdaten der städtischen Hintergrundmessstelle in Nauen aus dem Jahr 2001 abgeleitet, da für das Jahr 2002 keine Abdeckung über das ganze Jahr vorlag. Die Vorbelastung für PM10 wurde aus den Daten der ländlichen Hinter- grundmessstelle Paulinenaue des Jahres 2002 zuzüglich der berechneten Immissionen in- folge Hausbrand und der betrachteten Industrie/Gewerbeemissionen abgeschätzt. Als Vor- belastung für das Stadtscreening wurden innerhalb der Berechnungen mit PROKAS für PM10 24 µg/m³ und für NO2 16.2 µg/m³ im Jahresmittel zum Ansatz gebracht.
Die berechneten Immissionen werden einerseits als Übersicht für das gesamte Straßennetz dargestellt, zum anderen dienen die Zusatzbelastungen infolge Straßen außerhalb des MISKAM-Gebietes für die Berechnung der straßenbedingten Vorbelastung für die mit MISKAM ermittelten Konzentrationen.
Zusätzlich zu den beschriebenen verkehrsbedingten Schadstoffausbreitungsberechnungen wurden die Immissionen infolge Hausbrand und Anlagen berechnet. Dazu wurde das im Mo- dell SELMAGIS integrierte Berechnungsmodul TALBO verwendet. Die entsprechenden Emis- sionen und Quellparameter wurden ebenfalls vom LUA Brandenburg zur Verfügung gestellt.
Die Berechnungen erfolgten auf dem gleichen Immissionsraster, wie in den PROKAS-Be- rechnungen verwendet.
4.2 Ergebnisse der Modellberechnungen
4.2.1 Hausbrand und anlagenbedingte Immissionen
Die mit SELMA-TALBO auf Grundlage der vom Auftraggeber ermittelten Emissionen flä- chendeckend berechneten PM10-Konzentrationen infolge der Hausbrandemissionen in Nauen sind in der Abb. 4.2 dargestellt. Hierbei kann festgestellt werden, dass diese Belas- tungen auf einem niedrigen Niveau liegen. Im zentralen Ortsbereich liegt diese ermittelte PM10-Zusatzbelastung bei ca. 0.1 bis 0.2 µg/m³ im Jahresmittel. Zum Ortsrand hin werden diese Konzentrationen niedriger.
Die infolge der Gewerbe/Industrieanlagen berechneten PM10-Konzentrationen wurden nicht graphisch dargestellt. Ihre Zusatzbelastungen in der Ortslage Nauen liegen auf einem sehr niedrigen Niveau. Im Bereich des am südöstlich Ortsrand von Nauen gelegenen Getreidesi- los werden PM10-Konzentrationen im Maximum von 0.05 µg/m³ im Jahresmittel berechnet, im Bereich der Berliner Straße im Ortszentrum bei kleiner 0.003 µg/m³.
4.2.2 Fall 2002 ohne Ortsumfahrung Screeningmodell PROKAS
In der Abb. 4.3 sind die mit PROKAS für die Situation ohne Ortsumfahrung berechneten PM10-Jahresmittelgesamtbelastungen sowohl flächig als auch für die Straßenrandbebau- ungen dargestellt. Insbesondere an den stark befahrenen Straßen werden erhöhte PM10- Belastungen berechnet. Überschreitungen des ab 2005 einzuhaltenden Grenzwertes der 22. BImSchV von 40 µg/m³ im Jahresmittel werden nicht ausgewiesen. In der Berliner Straße zwischen Rathausplatz und Mittelstraße als dem höchst belasteten Abschnitt wird mit 38.4 µg/m³ dieser Grenzwert allerdings fast erreicht.
![Abb. 3.1: Am Messpunkt Berliner Straße in Nauen gemessene PM10-Konzentrationen (Ta- (Ta-gesmittel [µg/m³]) für die Jahre 1998 (oben) und 1999 (unten)](https://thumb-eu.123doks.com/thumbv2/1library_info/5180495.1665970/22.892.121.803.181.571/messpunkt-berliner-straße-nauen-gemessene-konzentrationen-gesmittel-jahre.webp)
![Abb. 3.2: Am Messpunkt Berliner Straße in Nauen gemessene PM10-Konzentrationen (Ta- (Ta-gesmittel [µg/m³]) für die Jahre 2000 (oben) und 2001 (unten)](https://thumb-eu.123doks.com/thumbv2/1library_info/5180495.1665970/23.892.121.778.176.579/messpunkt-berliner-straße-nauen-gemessene-konzentrationen-gesmittel-jahre.webp)
![Abb. 3.3: Am Messpunkt Berliner Straße in Nauen gemessene PM10-Konzentrationen (Ta- (Ta-gesmittel [µg/m³]) für das Jahr 2002 (oben) und 2003 (unten)](https://thumb-eu.123doks.com/thumbv2/1library_info/5180495.1665970/24.892.119.767.202.736/messpunkt-berliner-straße-nauen-gemessene-konzentrationen-gesmittel-jahr.webp)
