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NO 2 -Ausbreitungskarten Ausbreitungsmodelle Windfeldmodell „GRAMM“ (Öttl, Graz) Ausbreitungsmodell „GRAL“ (Öttl, Graz) Evaluiert mit allen bekannten Evaluierungsdatensätzen Berechnungen durchgeführt von FVT wegen Rechnerkapazität (Graz) Gittergröße 10 x 10 m ohne Gebäude Zentralraum (Salzburg bis Golling) 20 x 32 km Eugendorf (Salzburg, südlicher Flachgau) 18 x 26 km Gittergröße 5 x 5 m mit Gebäude Stadt 7,5 x 7,5 km Quellgruppen spezifisch NO X Minderungspotentiale

Luftreinhaltung - Skript - Katechetisches Amt der …katamt.kirchen.net/Portals/katamt/Luftreinhaltung... · 2016-11-18 · A1 Westautobahn Salzburg A1 ... ... –WHO: Title: Luftreinhaltung

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NO2-AusbreitungskartenAusbreitungsmodelle

� Windfeldmodell „GRAMM“ (Öttl, Graz)

� Ausbreitungsmodell „GRAL“ (Öttl, Graz)– Evaluiert mit allen bekannten Evaluierungsdatensätzen

� Berechnungen durchgeführt von FVT wegen Rechnerkapazität (Graz)

� Gittergröße 10 x 10 m ohne Gebäude– Zentralraum (Salzburg bis Golling) 20 x 32 km

– Eugendorf (Salzburg, südlicher Flachgau) 18 x 26 km

� Gittergröße 5 x 5 m mit Gebäude– Stadt 7,5 x 7,5 km

� Quellgruppen spezifisch NOX

–Minderungspotentiale

NO2-Ausbreitungkartenberechnete Layer je Quellgruppe

Industrie

Kleinverbraucher

NO2-AusbreitungskartenMaßnahmenplanung

� Für jeden beliebigen Punkt kann der Anteil der unterschiedlichen Quellen berechnet werden

� Feststellung der Verursacher von Grenzwertüberschreitungen

� Simulation von unterschiedlichen Maßnahmen möglich (zB Tempolimit, Fahrverbote,….)

Zyklonschematische Darstellung

SCNR Verfahrenselektive nichtkatalytische Reduktion

� Beim SNCR-Verfahren wird bereits im Feuerraum das NOX im Abgas durch Ammoniak (NH3) zu elementarem Stickstoff reduziert

� meist wird Ammoniakwasser (NH4OH, 25%) in den heißen Abgasstrom eingedüst (Alternative: Harnstofflösung (sicherer aber teurer))

� enges Temperaturfenster für Reduktionsreaktion (850 – 1.100 Grad; optimal bei 970 Grad)–bei zu niedriger Temperatur kommt es zum unerwünschten Ammoniak-

Schlupf

–bei zu hohen Temperaturen entsteht thermisches NO

– Formel: 4 NO + 4NH3 + O2 -> 4 N2 + 6H2O

� Abscheideleistung der Stickstoffoxide: zwischen 60 bis zu 85%

� hohe Anforderung an die Eindüstechnik um eine gute Durchmischung mit dem Abgas zu erreichen

SCR Verfahrenselektive katalytische Reduktion

� Beim SCR-Verfahren wird das NOX im Abgas durch Ammoniak (NH3) an einem Katalysator zu elementarem N2 reduziert

� Im Prinzip laufen die selben Reaktion wie beim SNCR-Verfahren ab

� Durch den Katalysator kann aber das Temperaturfenster deutlich herabgesenkt werden (160 bis 450 Grad)

� Abscheideleistung der Stickstoffoxide: bis zu 100%

� Katalysator besteht meist aus Titandioxid (TiO2) und anderen Metalloxiden (Vanadium, Platin, etc.)

� Das SCR-Verfahren kommt auch bei Dieselmotoren zur Reduktion der Stickstoffoxide zum Einsatz–AdBlue: 32% Harnstofflösung muss extra getankt werden

Flexible TempolimitsAusgangslage

� Seit Jahren wird der Jahresgrenzwert für NO2 im Nahbereich stark belasteter Straßen im Land Salzburg überschritten

� Messungen und Modellierung zeigen Überschreitungen im Salzburger Zentralraum insbesondere entlang von Autobahnen

� Aufgrund der Topographie (Tallage) liegen Wohngebiete relativ nahe an Autobahnen (=> Problem der früheren Raumordnung)

� Im Gegensatz zum Dieselruß hat es bei den Stickstoffoxiden in den letzten 20 Jahren keine ausreichende Verringerung gegeben

� Da dem Salzburger Fristverlängerungsantrag für NO2 seitens der EU nicht stattgegeben wurde, mussten weitere Maßnahmen ergriffen werden

� Das Luftreinhalteprogramm aus dem Jahr 2008 wurde daher im Jahr 2013 aktualisiert und um weitere Maßnahmen ergänzt

Gesundheitlicher AspektKinder und Asthma

� Eine epidemiologische Studie von Prim. Univ.- Prof. Dr. Studnicka, die siebenjährige Kinder in Gebieten mit unterschiedlich hoher Verkehrsbelastung verglich, zeigte einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Exposition mit Stickstoffdioxid und Symptome seitens des Atemtraktes.

� Das Risiko für Kinder an Asthma zu erkranken war in hochbelasteten Gebieten um einen Faktor 5 höher als in gering belasteten Gebieten.

� WHO überlegt den Jahresgrenzwert von 40 µg/m³ zu senken

räumliche Verteilung von NO2im Salzburger Zentralraum

betroffene Bereicheentlang der Salzburger Stadtautobahn

Im betroffenen Korridor wohnen knapp 3.000 Einwohner in rund 600 Wohngebäuden

Trend von Stickstoffdioxidausgewählter Salzburger Messstellen

nur in Nachtstunden wird Grenzwert unterschritten!

mittlerer Tagesgang von NO2an Salzburger Autobahnen

Land muss handelnrechtliche Rahmenbedingungen

• Dem Fristverlängerungsantrag Österreichs ua für Salzburg wurde von der EU-Kommission nicht stattgegeben. Um eine Klage sowie etwaige Strafen seitens der EU abzuwenden werden weitergehende Maßnahmen von der EU gefordert.

• Entscheidung des EuGH: betroffene Bürger haben im Fall von Grenzwertüberschreitungen einen klagbaren Anspruch auf die Erstellung von geeigneten Maßnahmenplänen

• Gesundheit: Zahlreiche epidemiologische Studien zeigen signifikante Zusammenhänge zwischen verkehrsabhängigen Schadstoffen und der Sterblichkeit an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Atemwegserkrankungen (zBAsthma)

• Verpflichtung nach IG-L: Der Landeshauptmann hat bei Grenzwertüberschreitungen geeignete Maßnahmen zu ergreifen

Verursacher von NOX

− In Straßennähe ist zu 80 – 90% der Straßenverkehr der Verursacher

− Der Beitrag der Industrie beträgt in diesem Bereich nur wenige Prozente

Straßenverkehr

sind Autos sauberer gewordenRußanteil im PM10

Der Einbau von Partikelfiltersystemen bei Dieselfahrzeugen hat zu einer deutlichen Abnahme des Rußanteiles (EC) insbesondere an verkehrsreichen Standorten geführt!

sind Autos sauberer gewordenStickstoffoxide

− realitätsferner EU-Testzyklus (NEDC)

− Forschungsprojekt ARTEMIS erstellte realitätsnahen Fahrzyklus (CADC)

− Emissionen der Euro5 Diesel-Pkw übersteigen in der Realität die gesetzlichen Vorgaben um einen Faktor 7 (Quelle: ICCT)

− Euro5 Diesel-Pkw emittieren mehr NOX als ein PreEuro1 Fahrzeug

− Partikelfilter erhöht primäres NO2

− EURO 6 bleibt weit hinter den Erwartungen („Bauteilschutz“)

− realitätsferner EU-Testzyklus (NEDC)

− Forschungsprojekt ARTEMIS erstellte realitätsnahen Fahrzyklus (CADC)

− Emissionen der Euro5 Diesel-Pkw übersteigen in der Realität die gesetzlichen Vorgaben um einen Faktor 7 (Quelle: ICCT)

− Euro5 Diesel-Pkw emittieren mehr NOX als ein PreEuro1 Fahrzeug

− Partikelfilter erhöht primäres NO2

− EURO 6 bleibt weit hinter den Erwartungen („Bauteilschutz“)

Die europäische Grenzwertgesetzgebung für NOX-Emissionen von Diesel-Pkw hat in den letzten 20 Jahren kaum zu einer Abnahme der Fahrzeugemissionen geführt!

Rechtliche GrundlagenEU-Abgasnorm (2007/46/EG)

� Diese Richtlinie legt einen europaweiten Rechtsrahmen für die Typgenehmigung von Pkw, Lkw und Bussen fest

� Festlegung von Emissionsgrenzwerten (EURO-Klassen)

� Durchführungsvorschriften zur Festlegung der Prüfverfahren (NEFZ)

Tabelle: Wikipedia

PrüfzyklusNEFZ

Der derzeit aktuelle Prüfzyklus ist völlig realitätsfern (zB. von 0 auf 50 km/h in 26 Sekunden) und bildet nicht das reale Fahrverhalten abDer derzeit aktuelle Prüfzyklus ist völlig realitätsfern (zB. von 0 auf 50 km/h in 26 Sekunden) und bildet nicht das reale Fahrverhalten ab

Dauer: 20 MinutenVmax : 120 km/hDauer: 20 MinutenVmax : 120 km/h

PrüfzyklusMotorkennfeld

Quelle: Prof. Hausberger, TU Graz

PrüfzyklusWLTC - NEFZ

ab 2017 kommt neuer, realitätsnaher Fahrzyklus mit RDE Messungen (PEMS)Konformitäts-Faktor zwischen Prüfstand und RDE Messung ab 2017 kommt neuer, realitätsnaher Fahrzyklus mit RDE Messungen (PEMS)Konformitäts-Faktor zwischen Prüfstand und RDE Messung

sind LKWs sauberer gewordenStickstoffoxide

Quelle: Prof. Hausberger, TU Graz

VW-Abgasskandal

� Vor Jahren drifteten gemessene und modellierte NOX-Immissionen auseinander

� Als Hauptgrund stand vorerst der realitätsferne Prüfzyklus in Verdacht – (Lichtmaschine, spezielles Motoröl, Reifendruck, Abkleben der Türen, etc.)

� Im September 2015 wurde bekannt, dass VW eine illegale Software in elf Millionen Fahrzeugen eingebaut hat– Software optimiert nur unter Prüfbedingungen die NOX-Abgaswerte

� Andere Fahrzeughersteller nutzen (illegal ?) den Bauteileschutz (defeat device) aus um die Abgasreinigung zu reduzieren:– zB. Porsche Macan schaltet unter 17° Außentemperatur die Abgasreinigung

aus (www.focus.de)

– zB. Fiat 500X soll nach 22 Minuten die Abgasreinigung ausschalten (www.duh.de)

VW-Abgasskandalclean diesel

VW-Abgasskandalwie konnte es soweit kommen

� EU setzt rechtlichen Rahmen für Typgenehmigung fest (Abgasklassen)

� Einfluss der Autolobby ist enorm

� Für die Typgenehmigung selbst sind die jeweiligen Mitgliedstaaten zuständig

� deutsche Kraftfahrbundesamt (KBA) hat alle deutschen Automodelle typgeprüft (finanziert durch Autoindustrie)

� Nach Bekanntwerden des Skandals führen unterschiedliche Institute nun Abgasmessungen durch (ICCT, DUH, ADAC,…)

Abgasmessungen - KBAMazda 6/ BMW 320

AbgasmessungenHyundai i20 1.1 / Porsche Macan

Abgasmessungen - KBAJeep Cherokee / Renault Kadjar

Abgasmessungen - KBAVW Amarok / VW Crafter

Euro – AbgasklassenPrüfstand - Realität

NOX in Abhängigkeit der Geschwindigkeit (Quelle: HBEFA 3.2)

− Der Ausstoß von NOX ist stark von der gefahrenen Geschwindigkeit abhängig

− Mit zunehmender Motorlast steigen die NOX-Emissionen aufgrund der Verbrennungsbedingungen im Motorraum überproportional an

− Zwischen 80 und 100 km/h emittiert ein Pkw im Schnitt um 24 % mehr NOX

− Zwischen 80 und 130 km/h emittiert ein Pkw im Schnitt um 231 % mehr NOX

− Bei den leichten Nutzfahrzeugen (LNF) ist der Faktor noch wesentlich höher

− Der Ausstoß von NOX ist stark von der gefahrenen Geschwindigkeit abhängig

− Mit zunehmender Motorlast steigen die NOX-Emissionen aufgrund der Verbrennungsbedingungen im Motorraum überproportional an

− Zwischen 80 und 100 km/h emittiert ein Pkw im Schnitt um 24 % mehr NOX

− Zwischen 80 und 130 km/h emittiert ein Pkw im Schnitt um 231 % mehr NOX

− Bei den leichten Nutzfahrzeugen (LNF) ist der Faktor noch wesentlich höher

Das theoretische Gesamt-Reduktionspotential für ein permanentes Tempo 80 an der Salzburger Stadtautobahn liegt laut HBEFA 3.2 bei -13 % (Leicht- und Schwerverkehr) unter der Annahme dass der Verkehrsfluss optimal ist

Vergleich von vier SzenarienA1 Westautobahn

Salzburg A1absolute Werte

E_NOX E_NO2 I_NOX I_NO2 I_NO2 I_NO2

Mittel Mittel Mittel Mittel 95% Anz HMW

g/km/h g/km/h ppb µg/m³ µg/m³ >200 µg/m³

T80 immer 1492 352 66 46,6 95 0

T80 flexibel 1547 370 67,7 47,8 96 0

T80 WHj 1562 375 68 48,2 98 0

T100 immer 1629 396 72 50,3 104 0

Der flexible 80er auf der A1 erzielt eine Reduktion von rund 5 bis 6% der Immissionsbelastung. Dies entspricht einer Totalsperre der Autobahn von rund drei Wochen

Auswertung des flexiblen 80erGeschwindigkeiten

� Durch das Tempolimit wurde im aktuellen Betriebsjahr tagsüber eine Geschwindigkeitsreduktion um 9.3 km/h (Testphase 2013/14: 11.8 km/h) erreicht

� Im Vergleich zur Testphase ist die Geschwindigkeit bei Tempo100 gleich geblieben, diejenige bei Tempo80 hat sich aber im Mittel um rund 3 km/h erhöht

Auswertung des flexiblen 80erGeschwindigkeiten

� Der Jahresverlauf der Geschwindigkeit des Leichtverkehrs je Richtung und Fahrspur zeigt den Trend zu höheren Geschwindigkeiten im Laufe des Betriebsjahres

� er ist für die dritten Fahrspuren am meisten ausgeprägt

� nachts wird generell schneller gefahren als tagsüber

Auswertung des flexiblen 80erSchaltzeiten

Vergleich von Maßnahmen Kraftfahrzeuge

Eine Geschwindigkeitsbeschränkung ist bei weitem die effektivste Maßnahme ohne größere Eingriffe in bestehende Rechte!

Maßnahmen für Salzburger A1 Wirkung für NOX (gesamt)

Geschwindigkeitsbeschränkung auf 80 km/h für PKW-ähnliche Fahrzeuge

- 6 %

Fahrverbot für LKW (Euro 0 und Euro I) -3,8 %

Partielles Nachtfahrverbot für LKW -1,8 %

Tempolimit für LKW auf 60 km/h leichte Zunahme

Unfallzahlenohne Baustellenunfälle

� Gesamt-Zahl der Unfälle– Die Unfälle sind von 2014 auf 2015 von 153 auf 127 gesunken (- 17,0 %)

– Die Unfälle in Fahrtrichtung Wien sind von 2014 auf 2015 stark gesunken (-26,4 %)

– Die Unfälle in Fahrtrichtung Villach sind von 2014 auf 2015 leicht gesunken (- 4,5 %)

� Differenziert nach Unfallarten gab es– … bei den Fahrstreifenwechsel Richtung Wien leichte und Richtung Villach starke

Anstiege; Häufungspunkte bei Auffahrt von der A10 (Richtung Wien) und in den Bereichen Abfahrt Nord und Tunnel (jeweils Richtung Villach)

– … bei den Auffahrunfällen Richtung Wien einen leichten Rückgang und Richtung Villach einen starken Anstieg

– … bei den übrigen Unfallarten Richtung Wien und Richtung Villach starke Rückgänge, die sich bei Betrachtung nach Kilometerangabe über praktisch alle Bereiche durchziehen

� Alle Berichte sind unter folgender URL abrufbar:https://www.salzburg.gv.at/themen/umwelt/luft/luft-massnahmenplaene/faq-tempo80

Quelle: Landesstatistik, Dr. Filipp

Unfallzahlenmit Personenschäden

� Von den 32 „schweren“ Unfällen haben sich 11 im Tunnelbereich, 8 bei Tempo 80 und 13 bei Tempo 100 ereignet

� Wird das Verkehrsaufkommen berücksichtigt und die Werte entsprechend hochgerechnet, so ereignete sich bei Tempo 80 pro 1,67 Mio. Fahrzeuge ein Unfall mit Personenschaden, bei Tempo 100 pro 830.000 Fahrzeuge ein Unfall mit Personenschaden:

� Die Wahrscheinlichkeit für einen Unfall mit Personenschaden war beim 100‘er damit rund doppelt so hoch wie beim 80‘er.

Quelle: Landesstatistik, Dr. Filipp

Sonstiges

Elektrofahrzeuge

� müssen sich auch an IG-L Tempolimit halten. Diesbezüglich gibt es mehrere höchstgerichtliche Entscheidungen– VfGH vom 29.07.2015 (Zl: Ra 2015/07/00783)

– VfGH vom 26.09.2011 (Zl: B 165/11)

IG-L Strafeinnahmen

� StVO: Strafeinahmen aus der StVO werden 20/80 auf Exekutive und Straßen-Erhalter aufgeteilt

� IG-L §30 (2): Strafgelder fließen jener Gebietskörperschaft zu, die den Aufwand der Behörden trägt–Gebietskörperschaften sind Bund, Länder und Gemeinden

StrafeinnahmenVerwendung

Richtig Holz anheizenwww.richtigheizen.at

� 1. GrundaufbauAufschichten der Holzstücke mit ausreichend Abstand von 1–3 cm. Achtung, nie zu viel auf einmal!

� 2. AnzündhilfeKleine Holzscheiter, Späne und die Anzündhilfe darauflegen

� 3. oben anzündenLuftzugänge öffnen und Anzündhilfe entzünden

� 4. helle hohe Flammennach wenigen Minuten brennen helle, hohe Flammen

� 5. Grundglutwenn nur noch die Grundglut übrig ist, nachlegen oder die Luftzugänge zum Speichern der Wärme schließen.

Verbrennen von biogenen Materialien

11:15 12:15

13:15

Blick vom Trattberg auf die Fremdenverkehrsgemeinde Abtenau (22.Okt. 2006)

Bundesluftreinhaltegesetz (BGBl. I Nr. 97/2013): Verbrennungsverbot von biogenen Materialien außerhalb von Anlagen

Informationen zur Luftgüte

� Land Salzburg:–Aktueller Luftgütebericht: https://www.salzburg.gv.at/luftguete/lgb-aktuell.htm

– Jahresbericht: https://www.salzburg.gv.at/umweltnaturwasser_/Documents/jahresbericht_luftguete_2015.pdf

� Österreich:–Tagesbericht (UBA): http://www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/luft/luftguete_aktuell/tgl_bericht/

–Kartendarstellung (UBA): http://luft.umweltbundesamt.at/pub/gmap/start.html

–Ozon aktuell (UBA): http://www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/luft/luftguete_aktuell/ozonbericht/

� Weltweit:– Saharastaub: http://forecast.uoa.gr/dustindx.php

– Europäische Umweltagentur: http://www.eea.europa.eu/data-and-maps

–WHO: http://maps.who.int/airpollution/