Dr. Jürg Thudium07.09.2015 / 5824.50

Oekoscience AG

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Lufthygienische Wirkung

des Nachtfahrverbotes für

Lkw auf der A12 im Jahr

2014

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 1

2. Effekt des NFV auf die Euroklassenverteilungen für SoloLkw und SLZ

auf der A12 bei Vomp 2014 2

2.1. Tages- und Jahresgang der Euroklassenverteilung 2

2.2. Tagesgang der Euroklassenverteilungen je Quartal 2014 4

3. Konsequenzen der realen Euroklassenverteilungen der SoloLkw und

SLZ auf die Emissionsfaktoren für NOx 6

4. Effekt des NFV auf das Fahrzeugaufkommen bei den SoloLkw und SLZ

auf der A12 2014 7

5. Das Szenarienmodell 9

6. Ergebnis: Wirkung des realen NFV 10

7. Zusammenfassung 11

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2.1: Mittlerer Tagesgang der Euroklassenverteilung für SoloLkw und SLZ auf

der A12 bei Vomp, 2014. 2

Abbildung 2.2: Monatsmittel der Euroklassenverteilung für SoloLkw und SLZ auf der A12

bei Vomp, 2014. 3

Abbildung 2.3: Mittlerer Tagesgang der Euroklassenverteilung je Quartal für SoloLkw auf

der A12 bei Vomp, 2014. 4

Abbildung 2.4: Mittlerer Tagesgang der Euroklassenverteilung je Quartal für SLZ auf der

A12 bei Vomp, 2014. 5

Abbildung 4.1: Relative mittlere Tagesgänge des Aufkommens von SoloLkw (oben) bzw.

SLZ (unten) für 2014 (mit NFV) und 2000/2001 (ohne NFV). Der Mittelwert jeder Kurve

beträgt 100%. 8

Tabellenverzeichnis

Tabelle 3.1: EFA NOx nach HBEFA3.2 und ihr Verhältnis zu EuroVI-EFA je Tageszeit, für

SoloLkw und SLZ, 2014. 6

Tabelle 6.1: Emissionen (E) und Immissionen (I) an NOx und NO2 für die A12 bzw. die

Messstelle Vomp für die beiden Szenarien 'Real 2014' und 'NoNFV 2014'. 10

Sze NFV 2014 1

1. Einleitung

Die lufthygienische Wirkung des Nachtfahrverbotes auf der A12 soll anhand ak-

tualisierter Szenarien für 2014 untersucht werden. Aufgrund der Mauterhebungen

der Asfinag sind die Euroklassenverteilungen der SoloLkw und der Sattel- und

Lastenzüge (SLZ) für jede Stunde des Jahres 2014 im Abschnitt Vomp-Schwaz

bekannt. In diesem Abschnitt befindet sich auch die Immissionsmessstation

Vomp-A12.

Gemäß Verordnung des Landes Tirol gilt auf der A12 ein Nachtfahrverbot (NFV).

Es dauert im Sommerhalbjahr (Mai – Oktober) von 22 Uhr bzw. im Winterhalbjahr

(November – April) von 20 Uhr bis 5 Uhr früh. An Sonntagen gilt das NFV stets

erst ab 23 Uhr. Ausgenommen vom NFV sind seit 1.11.2013 Lkw und SLZ der

Euroklasse VI. Außerdem sieht die Verordnung eine Reihe von Ausnahmen vor,

wo Lkw und SLZ auch mit tieferen Euroklassen nachts fahren dürfen.

In einem Szenarium werden die Immissionen und Emissionen an NOx und NO2

für den Fall ermittelt, dass das NFV nicht gegolten hätte. Es fahren dann tagsüber

weniger und nachts mehr Lkw (Gesamtsumme bleibt gleich), und sie haben über

den Tag eine unveränderliche Euroklassenverteilung. Im Realszenarium für 2014

haben die SoloLkw und die SLZ nachts gemäß Ergebung Asfinag eine moderne-

re Euroklassenverteilung infolge des NFV.

Zuerst also sind die Euroklassenverteilungen der SoloLkw und der SLZ zu analy-

sieren; sodann wird das verwendete Szenarienmodell dargestellt und die Ergeb-

nisse werden präsentiert.

Sze NFV 2014 2

2. Effekt des NFV auf die Euroklassenvertei-

lungen für SoloLkw und SLZ auf der A12

bei Vomp 2014

Die für diese Szenarien verwendeten Euroklassenverteilungen der SoloLkw und

der SLZ basieren auf den Mauterhebungen der Asfinag. Sie werden im Folgen-

den diskutiert.

2.1. Tages- und Jahresgang der Euroklassenverteilung

Der mittlere Tagesgang der Euroklassenverteilungen der SoloLkw und der SLZ

gibt einen ersten Überblick. Die Flotte der SLZ ist insgesamt moderner als dieje-

nige der SoloLkw. Gemäß VO dürften nachts nur EuroVI-Lkw verkehren. Etwa

60% der SLZ und 75% der SoloLkw sind nicht EuroVI, also Ausnahmen im Sinne

der VO.

Tagesgang Euroklassenverteilungen 2014

SoloLkw SLZ

Abbildung 2.1: Mittlerer Tagesgang der Euroklassenverteilung für SoloLkw und SLZ auf der A12 bei

Vomp, 2014.

Sze NFV 2014 3

Im Jahresverlauf (Monatsmittel) ist die fortschreitende Modernisierung der Flotten

deutlich zu erkennen. Dabei nehmen die alten Euroklassen bis EuroIII in Pro-

zentpunkten weniger ab als die EuroV-Lkw.

Monatsmittel 2014

SoloLkw SLZ

Abbildung 2.2: Monatsmittel der Euroklassenverteilung für SoloLkw und SLZ auf der A12 bei Vomp,

2014.

Wegen der starken Modernisierung der Flotte kann man in den Szenarien für die

Frage des NFV nicht mit Jahresmitteln operieren. Es wurden deshalb Mittelwerte

der Euroklassenverteilungen je Vierteljahr gebildet, um der starken Veränderung

Rechnung zu tragen.

Die folgenden Grafiken zeigen die mittleren Tagesgänge der Euroklassenvertei-

lungen der SoloLkw und der SLZ je Vierteljahr 2014.

Sze NFV 2014 4

2.2. Tagesgang der Euroklassenverteilungen je Quartal 2014

Die Flottenmodernisierung zeigt sich auch im Vergleich der mittleren Tagesgänge

der Euroklassenverteilungen der SoloLkw und der SLZ je Vierteljahr 2014.

Tagesgang 2014

SoloLkw

1.Quartal 2.Quartal

3.Quartal 4.Quartal

Abbildung 2.3: Mittlerer Tagesgang der Euroklassenverteilung je Quartal für SoloLkw auf der A12 bei

Vomp, 2014.

Sze NFV 2014 5

Der Anteil der EuroVI-SoloLkw steigt nachts mehr als tagsüber, er Anteil der

'Ausnahmen' hat über das Jahr abgenommen; er beträgt aber auch im 4. Quartal

immer noch 2/3. Bei den SLZ sind im 4. Quartal etwa noch die Hälfte der Fahr-

zeuge nicht EuroVI.

Tagesgang 2014

SLZ

1.Quartal 2.Quartal

3.Quartal 4.Quartal

Abbildung 2.4: Mittlerer Tagesgang der Euroklassenverteilung je Quartal für SLZ auf der A12 bei

Vomp, 2014.

Sze NFV 2014 6

3. Konsequenzen der realen Euroklassenver-

teilungen der SoloLkw und SLZ auf die

Emissionsfaktoren für NOx

Aus den realen Euroklassenverteilungen tagsüber und nachts lassen sich die

Emissionsfaktoren (EFA) für SoloLkw und SLZ tagsüber und nachts ermitteln.

Tabelle 3.1: EFA NOx nach HBEFA3.2 und ihr Verhältnis zu EuroVI-EFA je Tageszeit, für SoloLkw und

SLZ, 2014.

Wirkung NFVSoloLkw

Tag

SoloLkw

Nacht

SoloLkw

EuroVISLZ Tag SLZ Nacht

SLZ

EuroVI

EFA NOx [g/km] 2.429 1.945 0.146 1.951 1.286 0.205

Verhältnis zu

EuroVI17 13 1 10 6 1

Das NFV zeigt sowohl bei den SoloLkw als auch vor allem bei den SLZ eine Wir-

kung, indem die mittleren EFA nachts tiefer waren als tagsüber. Allerdings sind

die Ausnahmen emissionsseitig dominant: Ohne Ausnahmen wären die EFA

nachts gleich denjenigen für EuroVI. In Realität sind sie aber wegen der Aus-

nahmen bei den SoloLkw 13-mal und bei den SLZ 6-mal höher als für EuroVI.

Sze NFV 2014 7

4. Effekt des NFV auf das Fahrzeugaufkom-

men bei den SoloLkw und SLZ auf der A12

2014

Nachts fahren 'von Natur aus' weniger Lastwagen als tagsüber, auch dort wo kein

NFV herrscht. Dennoch soll ein NFV eine noch größere Reduktion des nächtli-

chen Fahrzeugaufkommens der Lkw bewirken. Für die A12 liegt das stündliche

Verkehrsaufkommen der SoloLkw und der SLZ auch für die Jahre 2000 und 2001

vor, vor Einführung des NFV. Die relativen Tagesgänge aus diesen Jahren kön-

nen den Tagesgängen aus dem Jahr 2014 (reales NFV) gegenübergestellt wer-

den.

Relative Tagesgänge des Fahrzeugaufkommens

So

loL

kw

Sze NFV 2014 8

SL

Z

Abbildung 4.1: Relative mittlere Tagesgänge des Aufkommens von SoloLkw (oben) bzw. SLZ (unten)

für 2014 (mit NFV) und 2000/2001 (ohne NFV). Der Mittelwert jeder Kurve beträgt

100%.

In Analogie zu den realen nächtlichen Emissionsfaktoren ist die zusätzliche Ab-

senkung des nächtlichen Fahrzeugaufkommens durch das NFV nicht allzu groß.

Am größten ist der Effekt abends und bei den SLZ frühmorgens gegen Ende des

NFV.

Sze NFV 2014 9

5. Das Szenarienmodell

Zur Abschätzung der lufthygienischen Wirkung des NFV auf der A12 im Jahr

2014 wurden zwei Szenarien berechnet:

Das Szenarium 'Real 2014'

Die halbstündlichen Immissionswerte an Stickoxiden und die stündlichen Ver-

kehrszahlen je Fahrzeugkategorie wurden Messungen und Erhebungen entnom-

men. Zur Verknüpfung von Verkehr und Immissionen braucht es die Emissionen

des Verkehrs und dafür die Emissionsfaktoren (EFA) je Fahrzeugkategorie.

Die EFA wurden dem HBEFA3.2 entnommen. Für die SoloLkw und die SLZ auf

Basis der Euroklassenverteilungen nachts und tagsüber in Zeitschichten von

Vierteljahren. Auch bei den EFA für die übrigen Kategorien Busse, Motorräder,

Pkw und Lieferwagen wurden Werte alle Vierteljahre verwendet, obwohl dort die

zeitliche Änderung infolge Flottenmodernisierung geringer ist als bei den Lkw.

Das Szenarium 'NoNFV2014'

Es berechnet Verkehr, Emissionen und Immissionen für den hypothetischen Fall,

wenn kein NFV gegolten hätte. Es wurde postuliert, dass dann die relative tägli-

che Fahrzeugverteilung bei SoloLkw und SLZ wieder so gewesen wäre wie

2000/2001 vor Einführung des NFV. Im Modell wurde dies umgesetzt, indem jede

Tagessumme an SoloLkw bzw. SLZ auf die Tagesstunden prozentual so umge-

setzt wurde wie im Mittel 2000/2001, unterschieden nach Montag-Freitag, Sams-

tag und Sonn- und Feiertag.

Weiter wurde postuliert, dass die EFA tagsüber und nachts sich auf ihren viertel-

jährlichen Gesamtmittelwert nivelliert hätten, es also zwischen Tag und Nacht bei

den EFA keinen Unterschied gegeben hätte. Bei den übrigen Kategorien Busse,

Motorräder, Pkw und Lieferwagen veränderte sich nichts gegenüber dem Szena-

rium 'Real 2014'.

In Quintessenz bleibt die gesamte Anzahl an Fahrzeugen, mithin die gesam-

te NOx- bzw. NO2-Emission dieses Szenariums gegenüber 'Real 2014' un-

verändert, es wird bloß tageszeitlich anders verteilt. Da die Ausbreitungsbedin-

gungen tageszeitlich verschieden sind, sind die resultierenden Immissionen un-

terschiedlich trotz gleicher Emissionen.

Sze NFV 2014 10

6. Ergebnis: Wirkung des realen NFV

Die Wirkung des realen NFV auf der A12 für die Messstelle Vomp kann der Diffe-

renz der beiden Szenarien 'Real 2014'und 'NoNFV 2014' entnommen werden.

Die folgende Tabelle zeigt die Szenarienergebnisse. Als Kennzahlen werden Mit-

telwerte und 95%-Werte angegeben.

Tabelle 6.1: Emissionen (E) und Immissionen (I) an NOx und NO2 für die A12 bzw. die Messstelle Vomp

für die beiden Szenarien 'Real 2014' und 'NoNFV 2014'.

Die Emissionen an NOx und NO2 sind in beiden Szenarien gleich, das Modell hat

also gemäß den Postulaten (Kap. 5) korrekt gerechnet. Durch das NFV in seiner

realen Ausgestaltung 2014 haben sich die Immissionen an der Messstelle Vomp

im Jahresmittel um etwa 3 ppb NOx bzw. 2 µg/m3 NO2 reduziert. Wegen des

Morgenpeaks beim Schwerverkehr sind die 95%-Werte bei den NOx-Emissionen

und –Immissionen mit NFV etwas höher als ohne. Beim 95%-Wert der NO2-

Immissionen mag sich dies nicht durchzusetzen, da die hohen NO2-Spitzen auch

speziell günstige Bedingungen für die Umwandlung von NO in NO2 brauchen.

E_NOx E_NO2 I_NOx I_NO2 E_NOx E_NO2 I_NOx I_NO2

Mittel Mittel Mittel Mittel 95% 95% 95% 95%

[g/km/h] [g/km/h] [ppb] [µg/m3] [g/km/h] [g/km/h] [ppb] [µg/m3]

Messwerte 95.0 56.9

Real 2014 1533.0 341.4 95.0 56.9 3070.0 667.8 251.4 107.9

NoNFV 2014 1533.5 341.4 97.8 58.8 2866.7 651.1 238.3 108.0

Vomp A12

Sze NFV 2014 11

7. Zusammenfassung

Zur Ermittlung der lufthygienischen Wirksamkeit des Nachtfahrverbotes auf der

A12 wurden die Euroklassenverteilungen des Schwerverkehrs tagsüber und

nachts herangezogen. Wegen der Zulassung von EuroVI-Fahrzeugen nachts ist

die Flotte nachts emissionsärmer als tagsüber. Im Weiteren wurde die tageszeitli-

che Verteilung des Aufkommens des Schwerverkehrs mit den Jahren 2000/2001

vor Einführung des Nachtfahrverbotes verglichen.

Auf der Basis der tageszeitlichen Verteilung von Verkehrsaufkommen und Euro-

klassenverteilungen und damit Emissionsfaktoren wurden zwei Szenarien be-

rechnet, welche einerseits die Realität 2014 abbildeten und andererseits den Ef-

fekt einer hypothetischen Aufhebung des Nachtfahrverbotes simulierten.

Durch das NFV in seiner realen Ausgestaltung 2014 haben sich die Immissionen

an der Messstelle Vomp im Jahresmittel um etwa 3 ppb NOx bzw. 2 µg/m3 NO2

reduziert. Dabei haben die Ausnahmen von EuroVI-Fahrzeugen beim Schwerver-

kehr einen hohen Anteil an der nächtlichen Schwerverkehrsflotte.