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A8-UMFAHRUNG LUNGERN

Analyse der Luftimmissionsmessungen

2012 und 2013 in Lungern

Version: 03.04.2014

Autor: Christian Ruckstuhl, inNET Monitoring AG

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Zusammenfassung

Um das Dorf Lungern vom Durchgangsverkehr der A8 zu befreien, wurde ein Umfahrungstunnel um

Lungern erstellt. Dieser wurde Ende 2012 in Betrieb genommen. Um die Auswirkungen der neuen

Verkehrsführung aus lufthygienischer Sicht zu beurteilen, wurden im Jahr 2012 (vor der Eröffnung)

und 2013 (nach der Eröffnung) während jeweils fünf Sommermonaten in Lungern an der Brünigstras-

se Immissionsmessungen durchgeführt. Nebst diesen Immissionsmessungen existieren eine langjäh-

rige NO2-Passivsammlermessreihe und verschiedene Verkehrszählstellen entlang der A8.

Die NO2-Passivsammlermessungen zeigen im langjährigen Mittel von 1999 bis 2004 um zirka

10 µg m-3 bzw. über 30 % höhere Werte als im Jahr 2013 (nach der Tunneleröffnung). Insbesondere

während der verkehrsintensiven Sommermonate ist der Rückgang extrem ausgeprägt.

Die Online-Messungen mit dem Airpointer zeigen während der fünf Sommermonate einen NOx-

Rückgang von 50 % und einen NO2-Rückgang von 45 %. Aufgrund der tieferen Stickoxidkonzentrati-

onen ist der nächtliche Ozonabbau geringer und somit ist ein Anstieg der Ozonkonzentration von 20

% zu verzeichnen. Während der fünf Sommermonate im 2013 ist die Feinstaubkonzentration um 1 µg

m-3 höher als im Vorjahr. Dieser Anstieg liegt aber im Bereich der Messunsicherheit und ist geringer

als an den Referenzstationen Sedel und Reiden. Folglich hatte der sehr trockene Sommer 2013 einen

stärkeren Einfluss auf die Feinstaubkonzentration als der Verkehrsrückgang. Um den Einfluss der

Meteorologie auf die Veränderungen auszuschliessen, sind die Differenzen der beiden Jahre in Bezug

zur Referenzstation Sedel gesetzt worden. Die so korrigierten Differenzen unterscheiden sich aber

nur unwesentlich von den direkt gemessenen Werten, mit Ausnahme von PM10, wo mit der Korrek-

tur ein geringer Rückgang zu verzeichnen ist.

LRV-Jahresmittelgrenzwerte werden sowohl für NO2 als auch für PM10 im Jahr 2013 deutlich unter-

schritten. Vor der Tunneleröffnung hingegen bewegte sich der NO2-Jahresmittelwert immer im Be-

reich des Grenzwertes.

Obwohl der durchschnittliche tägliche Verkehr (DTV) am Wochenende auf der A8 ein deutliches

Maximum erreicht, ist die NOx-Immissionsbelastung am Sonntag im Vergleich zu den Werktagen

(Montag bis Freitag) zwischen 40 (Sommer 2012) und 46 % (Sommer 2013) und die NO2-

Immissionsbelastung um 37 (Sommer 2012) bis 43 % (Sommer 2013) geringer. Dies ist auf den am

Wochenende deutlich geringeren LKW-Anteil mit seinen massiv höheren Schadstoffemissionen pro

Fahrzeug zurückzuführen. Es wird geschätzt, dass der durchschnittliche tägliche Verkehr (DTV) durch

Lungern seit der Tunneleröffnung um zirka einen Faktor drei zurück gegangen ist.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Bevölkerung von Lungern aus lufthygienischer und

folglich auch aus gesundheitlicher Sicht massiv vom Umfahrungstunnel profitiert.

- 2 -

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung ............................................................................................................................... - 3 -

2 Messgrössen .......................................................................................................................... - 5 -

2.1 Überblick ........................................................................................................................ - 5 -

2.2 Airpointer-Immissionsmessungen ................................................................................... - 6 -

2.3 NO2-Passivsammler ........................................................................................................ - 7 -

2.4 Verkehrszählung ............................................................................................................. - 8 -

3 Meteorologische Bedingungen ..............................................................................................- 10 -

3.1 Witterung 2012 .............................................................................................................- 10 -

3.2 Witterung 2013 .............................................................................................................- 10 -

3.3 Korrektur mittels Referenzstationen ..............................................................................- 10 -

4 Messresultate .......................................................................................................................- 11 -

4.1 NO2-Passivsammler .......................................................................................................- 11 -

4.2 Airpointer-Immissionsmessdaten ..................................................................................- 12 -

4.2.1 Monatsmittel .........................................................................................................- 12 -

4.2.2 LRV-Grenzwerte .....................................................................................................- 14 -

4.2.3 Wochengänge Immissionen ...................................................................................- 16 -

4.2.4 Tagesgänge Immissionen .......................................................................................- 16 -

4.3 Verkehr .........................................................................................................................- 17 -

4.4 Emissionen ....................................................................................................................- 20 -

5 Schlussfolgerungen ...............................................................................................................- 22 -

6 Anhang .................................................................................................................................- 23 -

6.1 Verkehr .........................................................................................................................- 23 -

6.1.1 Zählstelle Zollhaus Sachseln ...................................................................................- 23 -

6.1.2 Zählstelle A8 Giswil Nord .......................................................................................- 25 -

- 3 -

1 Einleitung

Bis Ende Dezember 2012 war der Dorfcharakter von Lungern stark vom Durchgangsverkehr der A8

geprägt. Um die 9‘000 Fahrzeuge fuhren täglich durch das Dorf. Dies führte zu einer entsprechend

hohen Lärm- und Immissionsbelastung der Bevölkerung. Um diese Belastungen zu minimieren und

den Verkehr flüssiger zu gestalten, wurde von 2006 bis 2012 der Umfahrungstunnel Lungern gebaut

(Abbildung 1), welcher am 10. Dezember 2012 in Betrieb genommen wurde.

Abbildung 1: Baustelle im Bereich des Nordportals

Um die lufthygienische Situation vor und nach der Tunneleröffnung zu erfassen, führte die Firma

inNET Monitoring AG im Rahmen des inLUFT-Basisleistungsauftrags in den Jahren 2012 und 2013

während jeweils den Monaten Mai bis September Online-Immissionsmessungen durch. Die Messun-

gen fanden direkt an der Brünigstrasse statt und wurden mit der mobilen Luftmesseinrichtung „Air-

pointer“ durchgeführt (Abbildung 2). Nebst den Luftschadstoffen NO2, O3 und Feinstaub (PM10)

wurden auch die meteorologischen Bedingungen erfasst.

- 4 -

Abbildung 2: A8-Umfahrung Lungern und Immissionsmessstandort (Quelle: http://www.a8-ow.ch/lungern/main.html)

Für ein ähnliches Projekt (Umfahrung Sachseln) wurden NO2-Reduktionen für das Dorf Sachseln zwi-

schen etwa 10 % am Tag und etwa 20 % in der Nacht modelliert.1 Rund um die Tunnelportale ist hin-

gegen mit einer höheren Belastung gerechnet worden. Für das Dorf Lungern wird mit ähnlichen Min-

derungen gerechnet.

Im vorliegenden Bericht wird nun untersucht, in welchem Umfang sich die lufthygienische Situation

in Lungern aufgrund des Umfahrungstunnels tatsächlich verbessert hat. Dazu werden zusätzlich zu

den zeitlich hoch aufgelösten Airpointer-Immissionsmessdaten langjährige Zeitreihen von NO2-

Passivsammlern analysiert. Auch werden die Veränderungen der Verkehrsflüsse betrachtet.

Im Einzelnen werden folgende Fragestellungen untersucht:

Wie sieht die Schadstoffbelastung in Lungern an der Brünigstrasse vor und nach der Eröff-

nung des Umfahrungstunnels aus in Bezug auf:

o Extrapolierte Jahresmittelwerte (Messdauer betrug 2 x 5 Monate)

o LRV-Grenzwerte

o Unterschiede in den Tages- und Wochengängen

o Vergleich mit Referenzstation zur Korrektur von meteorologischen Einflüssen (bei-

spielsweise Sedel und / oder Reiden)

Wie sehen die Verkehrsflüsse und die Emissionen aus (nur eingeschränkte Aussagen möglich infolge fehlender Tunnel-Verkehrsdaten)?

1 Modellierung der Auswirkungen einer Tunneleröffnung auf die Luftqualität im Kanton Obwalden, 2000, Rou-

let Y.-A. u. a., LPAS EPFL

Airpointer-Immissionsmessung

- 5 -

2 Messgrössen

2.1 Überblick

Abbildung 3 zeigt im Überblick die beiden Messstandorte in Lungern an der Brünigstrasse. Die beiden

Standorte sind aufgrund ihrer räumlichen Nähe und der gleichen Distanz zur Strasse relativ gut mit-

einander vergleichbar. Der Passivsammler an der Brünigstrasse 83 weist aufgrund der Hausfassade

etwas weniger gute Ausbreitungsbedingungen auf.

Abbildung 3: Standorte in Lungern: NO2-Passivsammler (1999 - 2004) an der Brünigstrasse 83 sowie Airpointer und NO2-Passivsammler (2013) an der Brünigstrasse 87 (Strassenkreuzung Brünigstrasse - Hostettgasse)

NO2-Passivsammler Brünigstrasse 83

Airpointer und

NO2-Passivsammler

Brünigstrasse 87

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2.2 Airpointer-Immissionsmessungen

Mit dem Airpointer werden die wichtigsten Immissionsgrössen (NO, NOx, NO2, O3 und PM10) zeitlich

hoch aufgelöst erfasst. Die Messung der Stickoxide und von Ozon erfolgt mit denselben Prinzipien

und Instrumenten wie in den herkömmlichen Messcontainern. Der Feinstaub wird mit einem SHARP

5030 gemessen. Der SHARP ist eine Kombination von Betameter und Nephelometer.2 Die Feinstaub-

messungen wurden jeweils zu Beginn der Messperiode mit einem High-Volume-Sampler (HVS) über-

prüft. Der HVS gilt in der Schweiz als Referenzverfahren zur Bestimmung der Feinstaubkonzentration.

Nebst den Immissionsmessgrössen werden mit dem Airpointer die meteorologischen Grössen Tem-

peratur, Luftfeuchte, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und –richtung erfasst. Es gilt hier aber zu be-

achten, dass die Windmessungen aufgrund des Standortes inmitten von Häusern und der starken

Beeinflussung durch vorbeifahrende Fahrzeuge wenig repräsentativ für die allgemeinen Windbedin-

gungen in Lungern sind (siehe auch Abbildung 4).

Der Vorteil des Airpointers liegt in seiner kleinen Grösse und den dementsprechend flexiblen Ein-

satzmöglichkeiten sowie im geringen Stromverbrauch.

Abbildung 4: Airpointer an der Brünigstrasse in Lungern

2 Evaluation Airpointer, Parallelmessung: Airpointer – konventionelle Messstation am Standort Altdorf Bres-

tenegg, 2012, inNET Monitoring AG

- 7 -

2.3 NO2-Passivsammler

Zusätzlich zu den Online-Messungen stehen langjährige Datenreihen von NO2-Passivsammlern zur

Verfügung. Pro Passivsammler-Messstelle wird, zwecks Qualitätssicherung, mit drei Absorptionsröhr-

chen parallel gemessen (Abbildung 5). An den Chromstahlnetzen in den Röhrchen wird das NO2 wäh-

rend der Expositionszeit absorbiert. Anschliessend wird mit einem physikalisch-chemischen Verfah-

ren die durchschnittliche NO2-Konzentration über die Expositionsdauer ermittelt.

Abbildung 5: NO2-Passivsammler

An der Brünigstrasse 83 wurde von 1999 bis 2004 die NO2-Konzentration erhoben. Der Standort ist

strassennah (4 m Strassenabstand) und teilweise durch eine Hauswand abgeschirmt (Abbildung 3

und Abbildung 6).

Abbildung 6: NO2-Passivsammler Lungern, Brünigstrasse 83

- 8 -

Seit 2013 werden die NO2-Passivsammlermessungen am Airpointer-Standort durchgeführt

(Abbildung 7). Dieser ist besser anströmbar, dafür mit 2.3 m Strassenabstand näher zur Fahrbahn.

Abbildung 7: NO2-Passivsammler Lungern, Brünigstrasse 87

Als NO2-Referenzhintergrundstation wird die langjährige inLUFT-Messreihe der Büntenstrasse in Sar-

nen verwendet. An diesem Standort liegen seit 1999 ununterbrochen Messdaten in monatlicher Auf-

lösung vor.

2.4 Verkehrszählung

Zur Analyse des Verkehrsflusses stehen verschiedene Zählstellen des ASTRA und der zentras in der

Region Lungern zur Verfügung. In Abbildung 8 sind die Zählstellen dargestellt, von welchen Verkehrs-

zählungen im vorliegenden Bericht analysiert werden. Im Dorf Lungern gibt es keine Zählstelle. Die

zentras-Zählstelle im Tunnel Lungern ist erst seit Oktober 2013 in Betrieb. Aufgrund messtechnischer

Probleme sind die Zähldaten des Tunnels Lungern nicht korrekt und daher nicht in diesen Bericht

eingeflossen.3

3 E-Mail von Ernst Imfeld, zentras, 29.01.2014

- 9 -

Abbildung 8: Standorte Verkehrszählstellen im Gebiet Lungern

Zollhaus, Sachseln

A8 Giswil, Nord

A8 Tunnel Lungern

A8 Brünig, Letzi

- 10 -

3 Meteorologische Bedingungen

Es ist allgemein bekannt, dass die meteorologischen Bedingungen einen starken Einfluss auf die Im-

missionssituation haben können. Um diesen Einfluss abschätzen zu können wird hier in Kurzform auf

die Witterungsbedingungen der jeweils fünf Messmonate Mai bis September 2012 und 2013 einge-

gangen.

3.1 Witterung 2012

Das Frühjahr 2012 war aussergewöhnlich warm und sonnig. So lag die im Monat Mai in Lungern ge-

messene Höchsttemperatur (30-Minuten-Mittelwert) bei 28.6°C. Der Sommerbeginn war hingegen

kalt, nass und von vielen Frontdurchgängen geprägt. Nur kurze hochsommerliche Phasen waren im

Juni und Juli zu verzeichnen. Erst der August brachte eine längere Hitzeperiode. Der September war

dann wieder von Kaltlufteinbrüchen geprägt.4 Insgesamt herrschten während dieser fünf Monate in

der Regel sehr gute Ausbreitungsbedingungen, welche einen positiven Einfluss auf die Immissionssi-

tuation hatten.

3.2 Witterung 2013

Das Frühjahr 2013 war von starken und häufigen Niederschlägen und Sonnenarmut geprägt. Der Juni

war durchzogen; unbeständige Phasen wechselten sich mit sommerlichem Wetter ab. Der Juli und

August waren dann aussergewöhnlich sonnig und heiss. Erst Mitte September kam mit kräftigem

Regen der Herbst herein. Die zweite Septemberhälfte war von einem Hoch mit Herbstnebel und mil-

den Verhältnissen im Alpenraum geprägt.5 Die Ausbreitungsbedingungen waren in den fünf Monaten

im Vergleich zum Vorjahr geringfügig schlechter.

3.3 Korrektur mittels Referenzstationen

Um für die Betrachtung der Immissionssituation vor und nach der Eröffnung ohne Einfluss der Mete-

orologie vergleichen zu können, sind die Messwerte auch in Bezug zu Referenzstationen gesetzt wor-

den. Detaillierte Analysen verschiedener Messstationen haben ergeben, dass sich die inLUFT-

Messstation Sedel am besten eignet.

4 Klimabulletin Jahr 2012, 2013, MeteoSchweiz

5 Klimabulletin Jahr 2013, 2014, MeteoSchweiz

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4 Messresultate

4.1 NO2-Passivsammler

Abbildung 9 zeigt die langjährigen Messreihen der NO2-Passivsammler von Lungern (blau) und Sarnen

(grün). Die Jahresmittel von Sarnen liegen über die ganze Periode relativ konstant zwischen 16 und

19 µg m-3. Es ist kein Trend auszumachen. An der Brünigstrasse in Lungern liegen die Jahresmittel-

werte bis 2004 im Bereich des LRV-Grenzwertes von 30 µg m-3. Der Jahresmittelwert von 2013 liegt

mit 18.9 µg m-3 über 10 µg m-3 tiefer als vor der Tunneleröffnung. Es gilt bei der Messstelle an der

Brünigstrasse zu beachten, dass der Passivsammler im Jahr 2013 etwa 70 m weiter südlich platziert

war (siehe auch Kapitel 2.3).

Abbildung 9: NO2-Jahresmittel der Passivsammlermessungen in Lungern (blau) und Sarnen (grün).

Um die Messdaten vor und nach der Tunneleröffnung miteinander vergleichen zu können, sind in

Abbildung 10 die mittleren Monatsmittel von 1999 bis 2004 (gestrichelte Linien) und die Monatsmit-

tel des Jahres 2013 (durchgezogene Linien) für die beiden Standorte Lungern (blau) und Sarnen

(grün) aufgetragen. In Sarnen sind die Jahresganglinien für beide Perioden praktisch identisch. Für

Lungern hingegen sind markante Unterschiede auszumachen. Vor der Tunneleröffnung trat das Ma-

ximum sehr deutlich ausgeprägt während der Sommermonate auf. Dieser für Luftschadstoffe eher

- 12 -

ungewöhnliche Jahresgang tritt insbesondere an sehr stark verkehrsexponierten Standorten mit

ebenfalls einem sommerlichen maximalen Verkehrsaufkommen auf. Dies ist in Lungern mit dem

Brünigverkehr sehr ausgeprägt der Fall (siehe auch Kapitel 4.3). Während der Wintermonate sind im

Jahr 2013 deutlich tiefere NO2-Konzentrationen gemessen worden.

Abbildung 10: Mittlere NO2-Jahresgänge 1999 - 2004 (gestrichelte Linien) und NO2-Jahresgang 2013 (ausgezogene Linien).

4.2 Airpointer-Immissionsmessdaten

4.2.1 Monatsmittel

Abbildung 11 zeigt die Monatsmittel der Immissionsgrössen Stickoxide (NOx), Stickstoffdioxid (NO2),

Ozon (O3) und Feinstaub (PM10) der Sommermonate Mai bis September der Jahre 2012 und 2013

am Airpointer-Messstandort in Lungern. Abgesehen vom O3 sind während dieser fünf Monate keine

saisonalen Schwankungen erkennbar. Eindrücklich sind die im Jahr 2013 markant tieferen NOx- und

NO2-Werte nach der Eröffnung des Umfahrungstunnels. Die Differenzen liegen im Schnitt über die

fünf Monate bei -10.9 ppb NOx (-49.7 %) respektive bei -8.2 µg m-3 (-44.7 %) NO2. Die Ozonwerte

liegen hingegen im Jahr 2013 um 11.4 µg m-3 (+20.4 %) höher. Dieser negative Effekt ist auf die tiefe-

re Stickoxidkonzentration zurückzuführen, welche für den nächtlichen Ozonabbau verantwortlich ist.

- 13 -

Die Abnahme der Feinstaubbelastung liegt bei 1.0 µg m-3 und ist somit im Bereich der Messunsicher-

heit.

Abbildung 11: Monatsmittel der Immissionsbelastung der Sommermonate (Mai bis September) der Jahre 2012 (blau) und 2013 (rot).

Es stellt sich nun die Frage, wie weit die Differenzen der beiden Jahre auch noch von den meteorolo-

gischen Bedingungen beeinflusst sind. Um diese Einflüsse auszuschliessen, ist die inLUFT-Messstation

Sedel als Referenzstation beigezogen worden. In einem ersten Schritt ist jeweils pro Monat, Jahr und

Schadstoff die Differenz zwischen Lungern und Sedel berechnet worden. In einem zweiten Schritt

wurde die Differenz zwischen 2013 und 2012 berechnet. Diese Daten sind in Abbildung 12 darge-

stellt.

Die mittlere Abnahme der NOx-Konzentration vom Jahr 2012 zum Jahr 2013 beträgt 10.4 ppb, dieje-

nige von NO2 7.6 µg m-3. Die Zunahme der O3-Konzentration liegt bei 10.1 µg m-3. Die Feinstaubkon-

zentration hat um 2.3 µg m-3 abgenommen. Somit liegen die Differenzen der beiden Jahre in einem

sehr ähnlichen Bereich, praktisch unabhängig davon, ob die Referenzstation in die Analyse miteinbe-

zogen wird oder nicht.

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Abbildung 12: Differenzen der Monatsmittel zwischen den Jahren 2012 und 2013 (2013 minus 2012), wobei die Monats-mittelwerte mit der inLUFT-Referenzstation Sedel korrigiert worden sind.

4.2.2 LRV-Grenzwerte

Ursprünglich war geplant, alle Messdaten (NO2, O3 und PM10) der fünf Sommermonate mithilfe von

Referenzstationen auf Jahresmittelwerte für 2012 und 2013 zu extrapolieren. Aufgrund des atypi-

schen NO2-Jahresgangs (Kapitel 4.1) in Lungern vor der Tunneleröffnung ist dies für NO2 und O3 nicht

plausibel durchführbar.

Für die Extrapolation von PM10 auf einen Jahresmittelwert wurden die Referenzstationen Sedel und

Reiden verwendet. Für die beiden Jahre 2012 und 2013 sind die absoluten Differenzen zwischen Lun-

gern und dem Mittel der beiden Referenzstationen berechnet worden. Mit der Annahme, dass diese

Abweichung über alle Monate des jeweiligen Jahres konstant ist, wurden die Monate Januar bis April

und Oktober bis Dezember berechnet. Diese Methodik und die Wahl der Referenzstationen erwiesen

sich im Vergleich zu anderen Verfahren am robustesten. Nichtsdestotrotz sind die extrapolierten

Jahresmittelwerte mit grösseren Unsicherheiten behaftet als reine Messwerte. In Abbildung 13 sind

die extrapolierten Monatsmittelwerte für Lungern blau gestrichelt dargestellt.

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Abbildung 13: Jahresgang 2012 (oben) und 2013 (unten) von PM10 an den Referenzstationen Sedel und Reiden. Der gestrichelte Bereich der blauen Linie (Lungern) stellt die extrapolierten Monatsmittelwerte dar. JM steht für den extrapo-lierten Jahresmittelwert in Lungern beziehungsweise die gemessenen Jahresmittelwerte der Stationen Sedel und Reiden.

In Tabelle 1 sind die verschiedenen Jahresmittelwerte für Lungern zusammen mit den LRV-

Jahresmittelgrenzwerten zusammengefasst. Während der Jahre 1999 bis 2004 wird der NO2-

Jahresmittelgrenzwert knapp eingehalten. 2013 liegt der Jahresmittelwert deutlich unter dem LRV-

Grenzwert. Die Jahresmittelgrenzwerte für PM10 werden sowohl vor als auch nach der Eröffnung des

Umfahrungstunnels eingehalten. Mit einer Abnahme von über 30 % im Jahresmittel beim NO2

kommt die Verbesserung der Luftqualität bezüglich Stickoxiden deutlich zum Tragen. Beim PM10

kann keine signifikante Änderung festgestellt werden.

Tabelle 1: Extrapolierte PM10-Jahresmittelwerte von Lungern und absolute und prozentuale Differenz zwischen den Jahresmitteln 2012 und 2013 (2013 minus 2012). Beim NO2-Passivsammler (PS) handelt es sich um Daten aus ganzjähri-gen Messungen.

Grösse LRV-JM-

Grenzwert

2012 2013 Abs. Differenz Rel. Differenz

NO2 PS 30 µg m-3 29.2 µg m-3 18.9 µg m-3 -10.3 µg m-3 -35.3 %

PM10 20 µg m-3 18.2 µg m-3 18.7 µg m-3 +0.5 µg m-3 +2.7 %

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4.2.3 Wochengänge Immissionen

Die Analyse von Wochengängen hilft aufzuzeigen, welchen Einfluss der Schwerverkehr auf die Immis-

sionsbelastung hat (Abbildung 14). Der Rückgang der NOx-Immissionen des Sonntags im Vergleich zu

den Werktagen Montag bis Freitag liegt bei -39.7 % im Jahr 2012 und -46.2 % im Jahr 2013. Der

Rückgang der NO2-Immissionen liegt bei -37.4 % respektive -42.9 %. Wie schon beim Vergleich der

beiden Jahre 2012 und 2013 weisen auch die O3-Messungen höhere Werte am Sonntag bei tieferen

NOx-Immissionen auf. Die Zunahme liegt hier aber nur bei 2.5 % respektive 4.1 %.

Abbildung 14: Immissionswochengänge in Lungern der fünf Sommermonate (Mai bis September) der Jahre 2012 (blau) und 2013 (rot).

4.2.4 Tagesgänge Immissionen

Betrachtet man die mittleren Tagesgänge (Abbildung 15) wird ersichtlich, dass die NOx- und NO2-

Differenzen zwischen den beiden Jahren insbesondere während des Tages, das heisst zu Zeiten mit

viel Verkehrsaufkommen, sehr ausgeprägt sind. Dies wird untermauert, wenn die mittleren Tages-

gänge mit der Referenzstation Sedel normiert werden (nicht abgebildet).

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Abbildung 15: Mittlere Tagesgänge der fünf Sommermonate (Mai bis September) der Jahre 2012 (blau) und 2013 (rot).

4.3 Verkehr

Um den Verlauf der Immissionsgänge besser interpretieren zu können, sind im folgenden Kapitel

Verkehrszahlen verschiedener Messstellen dargestellt. Die Zahlen sind unterschieden nach:

Personenkraftwagen (PKW): Summe von Motorrädern, Personenwagen und Personenwagen

mit Anhängern

Lastkraftwagen (LKW): Summe von Lieferwagen, Lieferwagen mit Anhängern und Aufliegern,

Lastwagen, Lastenzügen und Sattelzügen

Totaler täglicher Verkehr: Summe aus PKW und LKW.

In Abbildung 16 bis Abbildung 18 sind die Monatsmittel, der mittlere Wochengang und die Tages-

gangkennlinie der fünf Sommermonate jeweils für 2012 und 2013 der Zählstelle A8 Brünig Letzi dar-

gestellt. Dieselben Grafiken sind für die Zählstelle Zollhaus Sachseln im Anhang 6.1.1 zu finden. Für

die Zählstelle A8 Giswil sind aufgrund der vorhandenen Daten nur Monatsmittel und Wochengänge

dargestellt (Anhang 6.1.2).

Folgende Schlüsse können aus den Verkehrszählungen der Zählstelle A8 Brünig Letzi, welche für das

Jahr 2012 als repräsentativ für Lungern angesehen werden kann, gezogen werden:

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Die beiden Sommermonate Juli und August zeigen deutlich das höchste Verkehrsaufkom-

men.

Das Verkehrsaufkommen ist während der Fünfmonatsperiode im Jahr 2013 um 5 % höher als

im Jahr 2012.

Die Zahl der PKW-Durchfahrten ist am Wochenende am höchsten.

Hingegen ist der LKW-Verkehr am Wochenende reduziert.

Die gemittelten Tagesgänge zeigen einen Vormittags- und einen Nachmittagspeak.

Der DTV nimmt von Nord (Zollhaus Sachseln) nach Süd (A8 Brünig Letzi) ab.

An der Brünigstrasse in Lungern ist keine Verkehrszählung installiert. Es wird für das Jahr 2013, also

nach der Tunneleröffnung, ein DTV von 3‘000 Fahrzeugen geschätzt.6 Das heisst, es verkehren schät-

zungsweise dreimal weniger Fahrzeuge durch Lungern als vor der Eröffnung. Des Weiteren kann da-

von ausgegangen werden, dass die verschiedenen Verläufe des Verkehrsaufkommens (saisonale

Gänge, Wochengänge und Tagesgänge) denjenigen der hier genauer analysierten Zählstellen sehr

ähnlich sind.

Abbildung 16: Monatsmittel des durchschnittlichen täglichen Verkehrs der Sommermonate (Mai bis September) der Jahre 2012 (blau) und 2013 (rot) der ASTRA-Zählstation A8 Brünig Letzi, unterschieden nach PKW, LKW und DTV.

6 Mitteilung von Marco Dusi, Amt für Landwirtschaft und Umwelt Obwalden

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Abbildung 17: Wochengang des durchschnittlichen täglichen Verkehrs an der ASTRA-Zählstation A8 Brünig Letzi.

Abbildung 18: Tagesgangkennlinie des stündlichen Verkehrsaufkommens an der ASTRA-Zählstelle A8 Brünig Letzi.

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4.4 Emissionen

Trotz des höheren DTV am Wochenende ist die NOx- und NO2-Immissionsbelastung am Sonntag um

die 40 % geringer. Dies hängt mit der Verkehrszusammensetzung zusammen. So sind beispielsweise

am Sonntag fünfmal weniger schwere Nutzfahrzeuge (SNF) auf der A8 unterwegs als an den Wochen-

tagen Montag bis Freitag.

Um die Zusammenhänge zwischen Verkehrsaufkommen und Immissionen genauer zu verstehen,

wurden Emissionsberechnungen mit dem Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA3.1)7 durchge-

führt. Dazu wurden folgende Annahmen getroffen:

Daten der Verkehrszählstelle Brünig Letzi werden verwendet.

Es werden nur die Emissionen der fünf Sommermonate 2012 (Mai bis September) berechnet.

Dies ist identisch zu den vorhandenen Immissionsmessungen und die Verkehrszahlen der

Zählstelle Brünig Letzi sind nur für das Jahr 2012 repräsentativ für Lungern.

Busse und Cars werden bei der Swiss10-Kategorisierung nicht unterschieden, im HBEFA3.1

hingegen schon. Daher wurde die Annahme getroffen, dass sich die Swiss10-Kategorie Busse

je zur Hälfte aus Linienbussen und aus Reisecars zusammensetzt.

Parametrisierung HBEFA3.1

o Referenzjahr: 2012

o Strassenneigung: 0 %

o Verkehrssituation: ländlich geprägt, Hauptverkehrsstrasse, flüssig, Tempo-Limit

50 km h-1

o Flottenmix: BAU-CH (Business As Usual)

In der Tabelle 2 sind die durchschnittlichen NOx-, NO2- und PM-Emissionen im Vergleich Montag bis

Freitag vs. Sonntag dargestellt. Trotz des deutlich höheren DTV am Sonntag (Kapitel 4.3) sind die

NOx-Emissionen um 16 % geringer. Die NO2- und PM-Emissionen sind praktisch identisch. Dies hängt

mit dem viel höheren Schwerverkehrsanteil an den Werktagen zusammen.

Tabelle 2: Durchschnittliche Emissionskennzahlen in g km-1 d-1 während der fünf Sommermonate 2012 in Lungern, be-rechnet aus Verkehrszähldaten von Brünig Letzi.

Grösse Mo-Fr

[g km-1 d-1]

So

[g km-1 d-1]

Abs. Differenz

[g km-1 d-1]

Rel. Differenz

[%]

NOx 3856.6 3244.6 -612.0 -15.9

NO2 603.1 611.8 +8.7 +1.5

PM 89.6 88.7 -0.9 -1.1

7 Handbuch Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs 3.1, 2010, infras und www.hbefa.net

- 21 -

Die Emissionsanteile der verschiedenen Fahrzeugkategorien sind in Abbildung 19 dargestellt. Mehr

als die Hälfte der NOx-Emissionen stammen an Sommer-Sonntagen von PKW. An den Werktagen (Mo

- Fr) sind hingegen die SNF mit 37 % der Gesamtemissionen die grössten Emittenten. Beim direkt

emittierten NO2 sind für beide zeitlichen Kategorien die PKW die grössten Emittenten. Im Gegensatz

zur Wahrnehmung spielen aus lufthygienischer Sicht die Motorräder (MR) nur eine untergeordnete

Rolle.

Aufgrund der ungenügenden Verkehrsdatengrundlage von Lungern beziehungsweise infolge der feh-

lerhaften Verkehrsdaten des Tunnels Lungern können für das Jahr 2013 keine Aussagen gemacht

werden.

NOx Mo - Fr NOx So

NO2 Mo - Fr NO2 So

Abbildung 19: Verteilung der NOx- (oben) und NO2-Verkehrsemissionen (unten) für die Wochentage Montag bis Freitag (links) und Sonntag (rechts).

PKW

LNF

BUS

MR

SNF

PKW

LNF

BUS

MR

SNF

PKW

LNF

BUS

MR

SNF

PKW

LNF

BUS

MR

SNF

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5 Schlussfolgerungen

Die Analyse der verschiedenen Messdaten (NO2-Passivsammler, Airpointer-Immissionsmessungen

und Verkehrszählungen) hat einen deutlichen positiven Effekt des Umfahrungstunnels auf die lufthy-

gienische Situation in Lungern aufgezeigt. Abnahmen der NOx- und NO2-Immissionsbelastung von

über 40 % während der Sommermonate und von über 30 % beim NO2-Jahresmittelwert sind ein er-

freuliches Resultat. Unabhängig davon, ob die meteorologischen Effekte berücksichtigt werden oder

nicht, ist der Rückgang in derselben Grössenordnung. Es gilt zu beachten, dass diese beiden Schad-

stoffe einen relativ steilen Gradienten (Konzentrationsabnahme) von der Quelle aufweisen und somit

diese Zahlen nur für strassennahe Standorte gültig sind. Betrachtet man aber das Ortsbild von Lun-

gern, wird ersichtlich, dass das Dorfzentrum mit Schule, Läden, Restaurants etc. hauptsächlich ent-

lang der Hauptstrasse (Brünigstrasse) angesiedelt ist und somit ein Grossteil der Bevölkerung eine

spürbare Verbesserung erfährt.

Die vorliegenden Messungen und der Bericht zielen auf Fragestellungen von Verkehr und Immissi-

onsbelastung im Zusammenhang mit dem neuen Umfahrungstunnel ab. Eine noch offene Frage, wel-

che mit den vorhandenen Messdaten nicht beantwortet werden kann, ist: Wie sieht die Immissions-

belastung im Winter aus? Das Dorf Lungern weist einen ländlichen Charakter auf und es ist

demzufolge mit einer beachtlichen Anzahl von kleineren Holzfeuerungen zu rechnen. Andere Mess-

kampagnen haben gezeigt8, dass gerade auch an Siedlungsorten ausserhalb der Städte mit erhebli-

chen Feinstaub-, Russ- und PAK-Belastungen aufgrund der Holzfeuerungen gerechnet werden muss.

Diese Stoffe gelten als besonders gesundheitsgefährdend.9 Im Sinne einer gesamtheitlichen Betrach-

tung soll in Betracht gezogen werden, über die Wintermonate Immissionsmessungen durchzuführen.

8 Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) im atmosphärischen Feinstaub (PM10), Feinstaubunter-

suchung im Muotathal (Messkampagne 2011), 2012, Ruckstuhl C. und Bieri S., inNET Monitoring AG 9 Feinstaub in der Schweiz 2013, Statusbericht der Eidgenössischen Kommission für Lufthygiene, 2014, Eidge-

nössische Kommission für Lufthygiene (EKL)

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6 Anhang

6.1 Verkehr

6.1.1 Zählstelle Zollhaus Sachseln

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6.1.2 Zählstelle A8 Giswil Nord