gutachterliche stellungnahme über die stickstoffdeposition ......2015/09/22 · tÜv nord...
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TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG
Am TÜV 1 • 30519 Hannover
Telefon 0511 / 9986-1521 • E-Mail: [email protected]
Entwurf; Hannover, 22.09.2015 TNU-UBP-H / DHz
Gutachterliche Stellungnahme über
die Stickstoffdeposition
durch den Betrieb des Nasshandlingkurses
am Standort Jeversen
Auftraggeber: Continental Reifen Deutschland GmbH Werk Hannover Stöcken
Jädekamp 30 30419 Hannover
TÜV-Auftrags-Nr.: 8000654603 / 215UBP120 Umfang des Berichtes: 18 Seiten Bearbeiter: Dipl.-Ing. Dirk Herzig Tel.: 0511 / 9986 - 1523 E-Mail: [email protected]
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Inhaltsverzeichnis
Seite
1 Zusammenfassung ........................................................................................................ 4
2 Aufgabenstellung .......................................................................................................... 5
2.1 Vorgehensweise ....................................................................................................... 5
2.2 Verwendete Programme und Versionen ................................................................... 5
3 Anlagenbeschreibung.................................................................................................... 6
3.1 Kurzbeschreibung des Betriebsregimes.................................................................... 6
4 Beurteilungsgrundlage .................................................................................................. 6
4.1 Immissionsseitige Anforderungen ............................................................................. 7
4.1.1 Stickstoffdeposition ................................................................................................... 7
5 Örtliche Verhältnisse ..................................................................................................... 8
5.1 Landschaftsstruktur des Standortes Jeversen .......................................................... 8
5.2 Nutzungsstruktur ...................................................................................................... 8
6 Immissionsprognose ..................................................................................................... 9
6.1 Emissionen ............................................................................................................... 9
6.1.1 Straßentypen ............................................................................................................ 9
6.1.2 NOx-Emissionen des Straßenverkehrs ..................................................................... 9
6.1.3 Eingangsgrößen für die Emissionsfaktoren der Abgas-Emissionen .......................... 9
6.1.4 Verkehrsstärken und LKW-Anteil ............................................................................ 10
6.2 Ausbreitungsrechnung ............................................................................................ 11
6.2.1 Beurteilungsgebiet und Rechengebiet .................................................................... 11
6.2.2 Quellmodellierung ................................................................................................... 11
6.2.3 Meteorologische Daten ........................................................................................... 12
6.2.4 Rauhigkeitslänge .................................................................................................... 12
6.2.5 Deposition .............................................................................................................. 13
6.3 Berücksichtigung von Gebäudeeinflüssen .............................................................. 13
6.4 Berücksichtigung von Geländeeinflüssen ............................................................... 14
7 Immissionszusatzbelastung......................................................................................... 14
7.1.1 Zusatzbelastung Ökosysteme und Vegetation ........................................................ 14
7.1.2 Flächige Darstellung der Immissionen .................................................................... 15
8 Anhang 1: Protokolldateien ......................................................................................... 17
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Verzeichnis der Tabellen
Tabelle 6-1: Parameter der Straßen im Plangebiet .............................................................. 9
Tabelle 6-2: Aufteilung der verwendeten Fahrzeugklassen zur Emissionsbestimmung ..... 10
Tabelle 6-3: Zusammenfassung Emissionen ..................................................................... 10
Tabelle 6-4: Gitterstruktur der Ausbreitungsrechnung ....................................................... 11
Tabelle 6-5: Depositionsparameter der stickstoffhaltigen Gase ......................................... 13
Tabelle 7-1: Zusatzbelastung (Jahresmittelwert) durch den Nasshandlingkurs und Abschneidekriterium (BAST, Natur) ............................................................... 15
Verzeichnis der Abbildungen
Abbildung 5-1: Lageplan Nasshandlingkurs .................................................................. 8
Abbildung 7-1: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von Stickstoff-deposition durch den Nasshandlingkurs in Jeversen in kg/(ha*a) ........ 15
Abbildung 7-2: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von Stickstoff-deposition durch den Nasshandlingkurs in Jeversen in kg/(ha*a) Nahbereich .......................................................................................... 16
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1 Zusammenfassung
Die Continental Reifen Deutschland GmbH plant auf dem Gelände des Contidroms in Jeversen / Schwarmstedt eine neue Teststrecke als Nasshandlingkurs. Es existieren bereits zwei Teststrecken für akustische und schwingungstechnische Komfortuntersuchungen.
In diesem Zusammenhang soll geklärt werden, inwieweit eine relevante Stickstoffdeposition durch die zusätzlichen Fahrzeugbewegungen auf einer benachbarten Waldfläche erwartet werden kann.
Im Rahmen des erforderlichen baurechtlichen Genehmigungsverfahrens wurde die TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG mit der Ermittlung und Beurteilung der Immission (Immissions-prognose) von Stickstoff beauftragt.
Für die naturschutzfachliche Beurteilung der Stickstoffdeposition wird der Fachkonventions-vorschlag der BAST zur Erheblichkeitsbeurteilung für Stickstoffeinträge herangezogen. Dieser beinhaltet eine Definition für ein Abschneidekriterium bei FFH-Lebensraumtypen, die von der vorhabensbedingten Zusatzbelastung flächig betroffen sind. Es liegt bei < 0,3 kg N / (ha * a).
Die Zusatzbelastung der Stickstoffdeposition im Bereich der direkt angrenzenden Waldflächen beträgt < 0,1 kg / (ha * a). Dieser Wert liegt deutlich unter dem Abschneidekriterium (BAST) von 0,3 kg / (ha * a).
Es kann davon ausgegangen werden, dass an allen relevanten Beurteilungspunkten für die Stickstoffdeposition das Abschneidekriterium eingehalten wird, so dass schädliche Umwelteinwirkungen durch den geplanten Betrieb nicht hervorgerufen werden.
……………………………………
Dipl.-Ing. Dirk Herzig
Sachverständiger der TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG
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2 Aufgabenstellung
Die Continental Reifen Deutschland GmbH plant auf dem Gelände des Contidroms in Jeversen / Schwarmstedt eine neue Teststrecke als Nasshandlingkurs. Es existieren bereits zwei Teststrecken für akustische und schwingungstechnische Komfortuntersuchungen.
In diesem Zusammenhang soll geklärt werden, inwieweit eine relevante Stickdeposition durch die zusätzlichen Fahrzeugbewegungen auf einer benachbarten Waldfläche erwartet werden kann.
Im Rahmen des erforderlichen baurechtlichen Genehmigungsverfahrens wurde die TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG mit der Ermittlung und Beurteilung der Immission (Immissionsprognose) von Stickstoff beauftragt.
2.1 Vorgehensweise
Die Stellungnahme umfasst folgende Arbeitsschritte:
• Besichtigung des geplanten Anlagenstandortes, der Ausbreitungswege und der Immissionsorte,
• Berechnung der zu erwartenden Emissionen durch den geplanten Betrieb auf Grundlage der vorgelegten Betriebsparameter,
• Prognose der Immissionen durch Ausbreitungsrechnung mit dem Programm LASAT/AUSTAL2000.
2.2 Verwendete Programme und Versionen
Für die Ausbreitungsrechnung wird das Modell LASAT in der Version 3.2 verwendet. Das Ausbreitungsmodell LASAT (Lagrange-Simulation von Aerosol-Transport) berechnet die Ausbreitung von Spurenstoffen in der Atmosphäre, indem für eine Gruppe repräsentativer Stoffteilchen der Transport und die turbulente Diffusion auf dem Computer simuliert wird (Lagrange-Simulation). LASAT beruht auf einem Forschungsmodell, das 1980 entwickelt und in verschiedenen Forschungsvorhaben erprobt wurde. LASAT diente als Grundlage für die Entwicklung des Ausbreitungsmodells AUSTAL2000, dem offiziellen Referenzmodell der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft - TA Luft) /1/. Es bietet im Vergleich zu AUSTAL2000 einen größeren Umfang von Eingabeoptionen und kürzere Rechenzeiten aufgrund der Unterstützung von mehreren Rechenkernen. Die Eingangsparameter wurden jedoch so gesetzt, dass die Berechnung konform zum Ausbreitungsmodell AUSTAL2000 der TA Luft erfolgt.
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3 Anlagenbeschreibung
Eine Beschreibung der geplanten Anlage ist durch den Auftraggeber für die Emissionsquellen
skizziert und zur Verfügung gestellt worden. Die für die Untersuchung relevanten Daten werden in
dem folgenden Abschnitt dokumentiert.
3.1 Kurzbeschreibung des Betriebsregimes
Betriebsdaten
Fahrzeugklassen 95% PKW, 4% Transporter (VW-Bus, Sprinter; Viano,
etc.), 1% Motorräder
Typischer Testzyklus 6 Runden à 90 Sekunden, maximal 4 Fahrzeuge
gleichzeitig auf der Strecke
Streckenlänge ca. 1.800 m
durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit 72 km/h
Fahrbahnbreite 6,20 m
Wassermenge zur Beregnung der
Strecke
140 bis 160 m3/h
Betriebszeit 8 – 20 Uhr
Kraftstoff fast ausschließlich Benziner
Die Teststrecke umfasst rechts und links der Strecke einen befestigten Grünstreifen mit einer
Breite von jeweils 15 m.
Bei der Teststrecke handelt es sich um einen Nasshandlingkurs, so dass Testfahrten nur bei
bestimmten äußeren Bedingungen durchgeführt werden können. Ein Betrieb im Winter ist dadurch
ausgeschlossen.
4 Beurteilungsgrundlage
Im § 22 BImSchG sind die Pflichten der Betreiber nicht genehmigungsbedürftiger Anlagen
benannt.
„Nicht genehmigungsbedürftige Anlagen sind so zu errichten und zu betreiben, dass
1. schädliche Umwelteinwirkungen verhindert werden, die nach dem Stand der Technik
vermeidbar sind,
2. nach dem Stand der Technik unvermeidbare schädliche Umwelteinwirkungen auf ein
Mindestmaß beschränkt werden und
die beim Betrieb der Anlagen entstehenden Abfälle ordnungsgemäß beseitigt werden können.“
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Die TA Luft konkretisiert diese Anforderungen: „Soweit im Hinblick auf die Pflichten der Betreiber
von nicht genehmigungsbedürftigen Anlagen nach § 22 Abs. 1 Nrn. 1 und 2 BImSchG zu
beurteilen ist, ob schädliche Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen vorliegen, sollen die
in Nummer 4 festgelegten Grundsätze zur Ermittlung und Maßstäbe zur Beurteilung von
schädlichen Umwelteinwirkungen herangezogen werden. Die Ermittlung von Immissionskenn-
größen nach Nummer 4.6 unterbleibt, soweit eine Prüfung im Einzelfall ergibt, dass der damit
verbundene Aufwand unverhältnismäßig wäre. Tragen nicht genehmigungsbedürftige Anlagen
zum Entstehen schädlicher Umwelteinwirkungen in relevanter Weise bei, ist zu prüfen, ob die nach
dem Stand der Technik gegebenen Möglichkeiten zu ihrer Vermeidung ausgeschöpft sind. Nach
dem Stand der Technik unvermeidbare schädliche Umwelteinwirkungen sind auf ein Mindestmaß
zu beschränken. Soweit zur Erfüllung der Pflichten nach § 22 Abs. 1 Nrn. 1 und 2 BImSchG
Anforderungen für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen festgelegt werden können, können auch
die in Nummer 5 für genehmigungsbedürftige Anlagen festgelegten Vorsorgeanforderungen als
Erkenntnisquelle herangezogen werden. Luftreinhaltepläne sind bei Anordnungen nach §§ 24 und
25 BImSchG zu beachten.“
4.1 Immissionsseitige Anforderungen
4.1.1 Stickstoffdeposition
Für die naturschutzfachliche Beurteilung werden zurzeit bundesweit unterschiedliche Maßstäbe zur Beurteilung angewandt. Für die Frage einer gebietsbezogenen Bagatellschwelle existiert bis jetzt keine beschlossene bundesweit einheitliche Konvention. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (bast) hat in /2/ einen Fachkonventionsvorschlag zur Erheblichkeits-beurteilung für Stickstoffeinträge erarbeitet. Der beinhaltet eine Definition für ein Abschneide-kriterium bei FFH-Lebensraumtypen, die flächig betroffen sind von der vorhabensbedingten Zusatzbelastung. Es liegt bei < 0,3 kg N / (ha × a).
Die Bewertung von Stickstoff erfolgt in diesem Zusammenhang anhand des deponierten Anteils des emittierten Stickstoffs in Form von Ammoniak (NH3), Stickstoffdioxid (NO2) oder Stickstoffmonoxid (NO). Durch den Straßenverkehr tragen die Schadstoffe NO und NO2 zur Stickstoffdeposition bei.
Aus der vom Modell berechneten Deposition für die beiden Stoffe wird durch Multiplikation mit dem jeweiligen Massenverhältnis des Stickstoffs und der anschließenden Addition der Stickstoffanteile eine ausreichend konservative Abschätzung der zusätzlichen Stickstoffdeposition erzielt (s. Formel).
� = ������ ∗14
30+ ������� ∗
14
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Projekt/Kunde: Continental Reifen Deutschland GmbH
5 Örtliche Verhältnisse
5.1 Landschaftsstruktur
Die nördliche Aller-Talsandebene wird von bis zu 40 m hohen, schmalen, parallel zur Aller liegenden Dünen durchzogen. An den Rändeschwachen Einmuldungen von ausgedehnten Hochmooren ausgefüllt. An der rechten Talflanke wurden durch den Dünenwall die Flüsse aus der Geest aufgestaut und bildeten einen großen Flachsee. Dieser hat sich zum Ostenhaufweist. Die in diesem Gebiet vorherrschenden reinen Sandböden eignen sich nur bedingt für ackerbauliche Nutzung, so dass vor allem Kiefernforste kultiviert wurden. Das Gebiet um die Meißendorfer Teiche ist als Naturschutzgebiet ausgewiesen. Der gesamte Moorkomplex ist als FFH -und EU-Vogelschutzgebiet ausgewiesen
5.2 Nutzungsstruktur
Die Flächen im Umfeld der geplanten Teststrecke
lich genutzt. Östlich des geplanten
südwestlich in einem Abstand von etwa 1,9 km befindet sich die Autobahn A7
Abbildung 5-1: Lageplan Nasshandlingkurs
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Continental Reifen Deutschland GmbH
Örtliche Verhältnisse
struktur des Standortes Jeversen
Talsandebene wird von bis zu 40 m hohen, schmalen, parallel zur Aller liegenden Dünen durchzogen. An den Rändern der bis 30 km breiten Talung werden die schwachen Einmuldungen von ausgedehnten Hochmooren ausgefüllt. An der rechten Talflanke wurden durch den Dünenwall die Flüsse aus der Geest aufgestaut und bildeten einen großen Flachsee. Dieser hat sich zum Ostenholzer Moor entwickelt, das eine Fläche von 1aufweist. Die in diesem Gebiet vorherrschenden reinen Sandböden eignen sich nur bedingt für ackerbauliche Nutzung, so dass vor allem Kiefernforste kultiviert wurden. Das Gebiet um die
ist als Naturschutzgebiet ausgewiesen. Der gesamte Moorkomplex ist als Vogelschutzgebiet ausgewiesen /3/.
geplanten Teststrecke werden hauptsächlich forst
geplanten Standortes befindet sich die Ortschaft Jeversen
südwestlich in einem Abstand von etwa 1,9 km befindet sich die Autobahn A7
Lageplan Nasshandlingkurs
15 Anhang
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Talsandebene wird von bis zu 40 m hohen, schmalen, parallel zur Aller rn der bis 30 km breiten Talung werden die
schwachen Einmuldungen von ausgedehnten Hochmooren ausgefüllt. An der rechten Talflanke wurden durch den Dünenwall die Flüsse aus der Geest aufgestaut und bildeten einen großen
olzer Moor entwickelt, das eine Fläche von 1.710 ha aufweist. Die in diesem Gebiet vorherrschenden reinen Sandböden eignen sich nur bedingt für ackerbauliche Nutzung, so dass vor allem Kiefernforste kultiviert wurden. Das Gebiet um die
ist als Naturschutzgebiet ausgewiesen. Der gesamte Moorkomplex ist als
forst- und landwirtschaft-
die Ortschaft Jeversen. Westlich bzw.
südwestlich in einem Abstand von etwa 1,9 km befindet sich die Autobahn A7.
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6 Immissionsprognose
6.1 Emissionen
Für die Berechnung der Emissionen gehen wir davon aus, dass die für Testzwecke verwendeten
Fahrzeuge den gesetzlichen Anforderungen für Serienfahrzeuge entsprechen.
6.1.1 Straßentypen
Die Straßentypen im Untersuchungsgebiet werden gemäß dem Katalog des Handbuchs Emissionsfaktoren (HBEFA 3.2) /4/ in vorgegebene Kategorien eingeordnet. Die Teststrecke wird als als Fernstraße außerhalb von Ortschaften (Tabelle 6-1) gesetzt.
Tabelle 6-1: Parameter der Straßen im Plangebiet
Straße Typ nach HEBEFA 3.2 Teststrecke Nasshandlingkurs Fernstraße Land/FernStr/100
6.1.2 NOx-Emissionen des Straßenverkehrs
Die NOx-Emissionen des Straßenverkehrs setzen sich zusammen aus den motorbedingten Abgas-Emissionen der Fahrzeuge sowie Zuschlägen bzw. Abzügen für Kaltstarts von Fahrzeugen. In diesem Fall können die Zu- und Abschläge für Kaltstarts als nicht irrelevant betrachtet werden, da hier davon ausgegangen werden kann, dass die Fahrzeuge häufig auf der Teststrecke zunächst mit kaltem Motor unterwegs sind. Wir gehen von einem Kaltstartanteil von 50 % aus.
Für die motorbedingten Emissionen werden die spezifischen Emissionsfaktoren des HBEFA 3.2 /5/ genutzt. Sie geben an, welche Schadstoffmenge pro Strecke und Zeit für PKW, LKW und weitere Fahrzeuge frei gesetzt werden. Dabei sind die Emissionsfaktoren vom Bezugsjahr abhängig und berücksichtigen den technischen Fortschritt und die Änderungen innerhalb der Fahrzeugflotten mit der Zeit.
6.1.3 Eingangsgrößen für die Emissionsfaktoren der Abgas-Emissionen
Die in die Immissionsprognose eingegangenen Abgas-Emissionen beruhen auf den Emissions-faktoren des HBEFA 3.2 /5/ für das Jahr 2015. Die Emissionsfaktoren des HBEFA sind unterteilt in Faktoren für PKW, leichte Nutzfahrzeuge (bis 3,5 t), schwere Nutzfahrzeuge (ab 3,5 t), Reisebusse, Linienbusse und Krafträder.
Die vorliegenden Verkehrszahlen teilen sich auf die 3 Fahrzeugkategorien PKW, leichte Nutzfahrzeuge bis 3,5 t Gesamtgewicht und Krafträder auf.
Um die Verkehrszahlen mit den Vorgaben des HBEFA und die weitergehende Differenzierung gemäß HBEFA zu nutzen, wurden die Fahrzeugkategorien PKW, leichte Nutzfahrzeuge (LNF) und Krafträder wie in Tabelle 6-2 angegeben übernommen. Die Anteile der Kategorien an den Klassen basieren auf den Angaben der Continental Reifen Deutschland GmbH.
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Tabelle 6-2: Aufteilung der verwendeten Fahrzeugklassen zur Emissionsbestimmung
Anteile der Fahrzeugkategorien innerhalb der Fahrzeugklasse in %
PKW LNF (≤ 3,5 t) SNF (> 3,5 t) RBus LBus KR
verwendete Fahrzeugklasse
95 4 0 0 0 1
LNF = leichte Nutzfahrzeuge; SNF = schwere Nutzfahrzeuge; RBus = Reisebus; LBus = Linienbus, KR = Kraftrad
Neben den Fahrzeugkategorien hängen die Emissionsfaktoren des HBEFA auch vom Straßentyp und den jeweiligen Fahrmodi ab. Das HBEFA 3.2 benennt für die Fahrmodi (Level of Service, LoS) „Flüssig“, „Dicht“, „Gesättigt“ und „Stop&Go“ unterschiedliche Emissionsfaktoren. Für diese Untersuchung wird auf der Teststrecke durchgehend von dem Fahrmodus „flüssig“ ausgegangen.
6.1.4 Verkehrsstärken und LKW-Anteil
Die zu erwartenden Verkehrsstärken auf der Teststrecke wird durch die Continental Reifen Deutschland GmbH vorgegeben. Für die Teststrecke wird durchgängig von 75 Kfz/d ausgegangen. Der Schwerverkehrsanteil wird auf 0 % gesetzt. Alle Annahmen entsprechen den maximalen Werten der Auftraggeberin und stellen somit eine Überschätzung der tatsächlichen Situation dar.
6.1.5 Zusammenfassung Emissionen
Tabelle 6-3: Zusammenfassung Emissionen
Quellnr. (siehe Quellmodellierung) 1 2 3 4
Abschnittslänge in km 0,7 0,73 0,21 0,15
Durchschnittsgeschwindigkeit in km/h 72 72 72 72
Fahrspurbreite in m 6,2 6,2 6,2 6,2
Anzahl KFZ pro Tag 75 75 75 75
Kaltstartanteil in % 50 50 50 50
Lichtsignalanlage nein nein nein nein
NO in g/s 0,00004 0,000041 0,000012 0,000008
NO2 in g/s 0,000131 0,000136 0,000038 0,000027
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6.2 Ausbreitungsrechnung
6.2.1 Beurteilungsgebiet und Rechengebiet
Nach Nr. 4.6.2.5 TA Luft /1/ sind die maximalen Immissionen in einem Berechnungsgebiet zu
bestimmen, das einen Kreis mit dem Radius der 50-fachen Schornsteinhöhe um die Anlage
beinhaltet.
Die Quellhöhen beträgen weniger als 20 m. Daraus folgt ein Beurteilungsgebiet mit einem Radius
von mindestens 1.000 m. Das Beurteilungsgebiet nach TA Luft soll zusätzlich die Flächen
umfassen, auf denen die Zusatzbelastung im Aufpunkt mehr als 3 % des Immissions-
Jahresgrenzwertes beträgt bzw. ein Gebiet, das „eine Beurteilung der Gesamtbelastung an den
Punkten mit mutmaßlich höchster relevanter Belastung für dort nicht nur vorübergehend exponierte
Schutzgüter […] ermöglicht“.
Das Rechengebiet wurde daher nach dem o. g. Kriterium festgelegt. Aus rechentechnischen
Gründen setzt das Ausbreitungsmodell ein rechteckiges Gebiet an. Im vorliegenden Fall wird ein
dreifach geschachteltes Rechengebiet mit einer maximalen Ausdehnung von ca. 4,0 km x 3,2 km
gewählt. Bezüglich der Höhenschichtung wurden die Standardhöhen von AUSTAL2000 verwendet.
Die Kenngrößen der Gitter sind in Tabelle 6-4 zusammengefasst.
Tabelle 6-4: Gitterstruktur der Ausbreitungsrechnung
Stufe Nr. Anzahl Zellen Anzahl Zellen Anzahl Zellen Zellgrößen
x y Z dd in m
1 100 80 19 10
2 100 80 19 20
3 100 80 19 40
6.2.2 Quellmodellierung
Die Verkehrsquellen wurden als Linienquellen modelliert. Da das Modell nur gerade Quellen verarbeiten kann, wird der Kurs als Rechteck aus 4 Linienquellen dargestellt. Die Verteilung der Emission erfolgt individuell für jeden Streckenabschnitt im Rechengebiet anhand der zuvor berechneten Emissionsstärken (siehe Tabelle 6-3). Die Emission emittiert in der untersten Modellschicht (0 bis 3 m) auf einer Quellhöhe von 1 m. Die verkehrserzeugte Turbulenz wird so bei der Quellmodellierung im groben Ansatz berücksichtigt.
Die Emissionen wurden ganzjährig berücksichtigt, das bedeutet eine Annahme zur sicheren Seite.
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6.2.3 Meteorologische Daten
Für die Berechnung der Immissionen werden meteorologische Daten als Jahreszeitreihe (AKTerm) oder Ausbreitungsklassenstatistik (AKS) benötigt, die für den Standort charakteristisch sind. Messdaten liegen vom Standort nicht vor. Zur Ermittlung einer für einen anderen Standort im Kreis Celle geeigneten bestehenden Zeitreihe von Ausbreitungsklassen (AKTerm) wurde der Deutsche Wetterdienst mit der Erstellung einer Qualifizierten Prüfung – (QPR) beauftragt /6/.
In der QPR wurden in diesem Fall Daten der Wetterstation Celle, gut 21 km südöstlich der geplanten Teststrecke gelegen, herangezogen. Die Station liegt im meteorologischen Maßstab in geringem Abstand zum Standort in einem vergleichbaren Landschaftsraum.
Die Ausbreitungsrechnung nach der TA Luft, Anhang 3, Ziffer 1, ist über jeweils ein Jahr auf der Basis einer Häufigkeitsverteilung oder einer Datenzeitreihe durchzuführen. In Ziffer 4.6.4.1 der TA Luft wird ausgeführt, dass im Falle von zu berücksichtigen Emissionsschwankungen die Berechnungen auf der Basis einer repräsentativen Jahreszeitreihe durchzuführen sind.
Für die Station Celle wurde aus einer langjährigen Reihe ein "für Ausbreitungszwecke repräsentatives Jahr" ermittelt (gem. TA Luft Kap. 4.6.4.1). Dies wird in einem standardisierten Verfahren durchgeführt. Für die Station Celle wurde für den Zeitraum 2009 bis 2014 das Jahr 2013 als repräsentativ ausgewählt.
6.2.4 Rauigkeitslänge
Die Rauhigkeitslänge ist ein Maß für die Bodenrauigkeit. Sie definiert die Höhe, bei der bei neutraler Schichtung ein über der rauen Oberfläche logarithmisch approximiertes, vertikales Windprofil die Windgeschwindigkeit Null hätte. Für die Immissionen ist die Rauigkeitslänge in Luv und Lee der Quellen in Bezug auf den jeweiligen Immissionsort entscheidend. Sie ist für den Umkreis mit einem Radius zu bestimmen, der dem 10-fachen der jeweiligen Quellhöhe entspricht. In dem Ausbreitungsmodell AUSTAL2000 kann für das gesamte Berechnungsgebiet nur eine mittlere Rauigkeitslänge zugrunde gelegt werden. Bei heterogenen Verteilungen der Rauigkeitslängen kann es daher erforderlich sein, für die Immissionsorte Ausbreitungsrechnungen mit unterschiedlichen Rauigkeitslängen durchzuführen.
Die Berechnungen werden mit der Rauhigkeitslänge 0,5 m durchgeführt. Sie ist nach Prüfung der aktuellen Flächennutzungen und der geplanten Rodung von etwa 20 ha Wald für die Errichtung der Teststrecke für den direkt angrenzenden Immissionsort Wald sachgerecht.
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6.2.5 Deposition
Abweichend von den Bestimmungen der TA Luft wurde die Gesamtdeposition der Stickoxide bestimmt. Die Deposition wird dabei generell in einen trocken-deponierenden Anteil und in einen nass-deponierenden Anteil aufgeteilt. Die TA Luft gibt jedoch nur für die trockene Deposition von Ammoniak (NH3) eine Depositionsgeschwindigkeit an. Der Gesamtstickstoffeintrag von NO, NO2 wurde daher mit dem Programm LASAT berechnet. Die Verwendung von LASAT ist erforderlich, da für die Stoffe NO und NO2 unterschiedliche Depositionsgeschwindigkeiten und Auswaschraten anzusetzen sind und diese nur in LASAT explizit vorgegeben werden können. Die Depositionsparameter wurden der Richtlinie VDI 3782 Blatt 5 entnommen /7/.
Tabelle 6-5: Depositionsparameter der stickstoffhaltigen Gase
Empfehlungen für großräumiges Mittel
Stoff NO NO2
Depositionsgeschwindigkeit in cm/s 0,05 0,30
Für die Berechnung der trockenen Deposition werden meteorologische Daten als Jahreszeitreihe der Stundenmittelwerte von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Ausbreitungsklasse (Stabilitäts-klasse der Atmosphäre) benötigt, die für den Standort repräsentativ sind. Die nasse Deposition hat grundsätzlich Bedeutung bei hohen Quellen. In Anbetracht dessen, dass der Nasshandlingkurs für die Testfahrten permanent beregnet wird, wird der Beitrag der nassen Stickstoffdeposition berücksichtigt. Für die Berechnung der nassen Deposition wird eine synthetische Niederschlagsreihe erstellt und in die Ausbreitungsklassenzeitreihe der Station Celle implementiert. Auf die Teststrecke werden stündlich 140 bis 160 m3 Wasser gleichmäßig direkt bodennah verteilt. Für jede Stunde des Jahres wurde eine konstante Niederschlagsmenge berücksichtigt.
6.3 Berücksichtigung von Gebäudeeinflüssen
Gebäude können die Luftströmung beeinflussen. Beim Anströmen eines Hindernisses wird die Luft
nach oben und zur Seite abgedrängt. Bei der Umströmung bildet sich vor dem Hindernis ein
Stauwirbel und hinter dem Hindernis ein Rezirkulationsgebiet. Wenn Abgase in diesen Bereichen
emittiert werden oder von oben in diesen Bereich gelangen, werden sie in Richtung Erdboden
transportiert, was zu einer Erhöhung der Konzentration von Luftbeimengungen in Bodennähe
führen kann.
Laut TA Luft Anhang 3 ist bei einer Schornsteinhöhe über das 1,7-fache der Gebäudehöhe die
Berücksichtigung der Bebauung durch den Parameter der Rauhigkeitslänge (vgl. Kap. 6.5)
ausreichend. Bei Ableithöhen unter der 1,7-fachen Höhe der Gebäude sind die Strömungsein-
flüsse der Gebäude mittels Windfeldmodell in der Berechnung zu berücksichtigen. Das im Modell
implementierte diagnostische Windfeldmodell kann angewandt werden, wenn die Ableithöhe
mindestens oberhalb der 1,2-fachen Höhe der Gebäude liegt, die sich innerhalb eines 6-fachen
Abstandes ihrer Gebäudehöhe von der Quelle befinden.
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Für die vorliegenden Berechnungen besteht keine Notwenigkeit Gebäude zu berücksichtigen.
6.4 Berücksichtigung von Geländeeinflüssen
Die TA Luft schränkt in Anhang 3 Abschnitt 11 die Anwendbarkeit eines diagnostischen Windfeldmodells in der Ausbreitungsrechnung folgendermaßen ein: „Geländeunebenheiten
können in der Regel mit Hilfe eines mesoskaligen diagnostischen Windfeldmodells berücksichtigt
werden, wenn die Steigung des Geländes den Wert 1:5 nicht überschreitet und wesentliche
Einflüsse von lokalen Windsystemen oder anderen meteorologischen Besonderheiten
ausgeschlossen werden können.“ Alternativen, falls diese Kriterien nicht erfüllt sind, werden in der TA Luft nicht näher spezifiziert.
Das Modellgebiet muss die topographischen Strukturen umfassen, welche sich auf die Strömung im Beurteilungsgebiet maßgeblich auswirken können. Dazu zählen insbesondere markante Höhenzüge und Talsysteme. Derartige Geländeformationen modifizieren die Strömung z.B. in Form von Kanalisierungen und damit verbundener Beschleunigung des Windes.
Das direkte Umfeld des Standorts weist nur geringe Höhenunterschiede auf, dadurch sind lokale Strömungswirkungen z.B. durch das Tal der Aller wenig dominant. Das großräumige Umfeld zeigt ebenfalls nur geringe Höhenunterschiede. Die Wirkung dieser topographischen Gegebenheiten können vernachlässigt werden.
7 Immissionszusatzbelastung
Für das Berechnungsgebiet wurden die Immissionszusatzbelastungen der Schadstoffe durch den Anlagenbetrieb auf Basis der in den Kapiteln 6.1 genannten Emissionen berechnet.
Die räumliche Verteilung der Immissionszusatzbelastung der Stickstoffdeposition ist im Kapitel 7.1.1 dargestellt.
7.1 Zusatzbelastung Ökosysteme und Vegetation
Anders als im Immissionsschutz erfolgt im Naturschutz eine gebietsbezogene und nicht eine anlagenbezogene Beurteilung. Für die naturschutzfachliche Beurteilung werden zurzeit bundesweit unterschiedliche Maßstäbe zur Beurteilung angewandt. Für die Frage einer gebietsbezogenen Bagatellschwelle existiert bis jetzt keine einheitliche bundesweite Konvention. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BAST) hat in /2/ einen Fachkonventionsvorschlag zur Erheblichkeitsbeurteilung für Stickstoffeinträge erarbeitet. Der beinhaltet eine Definition für ein Abschneidekriterium bei FFH-Lebensraumtypen die von der vorhabensbedingten Zusatzbelastung flächig betroffen sind. Es liegt bei < 0,3 kg N/(ha × a).
Dieses Kriterium wird in diesem Fall sehr sicher eingehalten.
In dem dargestellten Wert für die Zusatzbelastung ist der jeweilige Anteil von Stickstoff in den Verbindungen NO und NO2 berücksichtigt.
TÜV-Auftrags-Nr.: 8000654603 / 215UBP120 Stand: 22.09.2015 Anhang
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Tabelle 7-1: Zusatzbelastung (Jahresmittelwert) durch den Nasshandlingkurs und Abschneidekriterium (BAST, Natur)
Schadstoff Zeitbezug maximale Zusatzbelastung Abschneidekriterium
N Jahresmittel < 0,1 kg/(ha*a)1) 0,3 kg/(ha*a)
7.1.1 Flächige Darstellung der Immissionen
Nachfolgend wird der Jahresmittelwert der Konzentration für die Stickstoffdeposition (NDep) grafisch dargestellt.
Abbildung 7-1: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von Stickstoffdeposition durch den Nasshandlingkurs in Jeversen in kg/(ha*a)
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Abbildung 7-2: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von Stickstoffdeposition durch den Nasshandlingkurs in Jeversen in kg/(ha*a) Nahbereich
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8 Anhang 1: Protokolldatei
Lasat-Eingabedatei param.def:
- Input file created by AUSTAL2000 2.6.11-WI-x
==================================================== param.def
. Ident = "1"
Seed = 11111
Interval = 01:00:00
RefDate = 2013-01-01.00:00:00
Start = 00:00:00
End = 365.00:00:00
Average = 24
Flags = +MAXIMA+CHEM+MNT
==================================================== grid.def
. RefX = 3550432
RefY = 5835950
GGCS = GK
Sk = { 0.0 3.0 6.0 10.0 16.0 25.0 40.0 65.0 100.0 150.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0
1000.0 1200.0 1500.0 }
Nzd = 6
Flags = +NESTED
-! Nm | Nl Ni Nt Pt Dd Nx Ny Nz Xmin Ymin Rf Im Ie
-----+------------------------------------------------------------------
N 03 | 1 1 1 3 40.0 100 80 19 -2348.0 -1261.0 0.5 200 1.0e-004
N 02 | 2 1 1 3 20.0 100 80 19 -1348.0 -461.0 1.0 200 1.0e-004
N 01 | 3 1 1 3 10.0 100 80 19 -848.0 -61.0 1.0 200 1.0e-004
------------------------------------------------------------------------
==================================================== sources.def
.! Nr. | Xq Yq Hq Aq Bq Cq Wq Dq Vq Qq Ts Lw Rh Tt
------+--------------------------------------------------------------------------------------------
Q 01 | -716.2 178.4 1.0 700.0 0.0 0.0 34.2 0.0 0.0 0.000 -1.0 0.0000 0.0 0.0
Q 02 | -623.6 69.9 1.0 725.0 0.0 0.0 29.6 0.0 0.0 0.000 -1.0 0.0000 0.0 0.0
Q 03 | -137.2 571.8 1.0 205.0 0.0 0.0 315.0 0.0 0.0 0.000 -1.0 0.0000 0.0 0.0
Q 04 | -716.2 178.4 1.0 145.0 0.0 0.0 310.5 0.0 0.0 0.000 -1.0 0.0000 0.0 0.0
------+--------------------------------------------------------------------------------------------
================================================= substances.def
. Name = gas
Unit = g
Rate = 4.00000
Vsed = 0.0000
-
! Substance | Vdep Refc Refd Rfak Rexp
------------+--------------------------------------------------
K nox | 0.000e+000 3.000e-005 0.000e+000 0.000e+000 0.80
K no2 | 3.000e-003 4.000e-005 0.000e+000 1.000e-007 1.00
K no | 5.000e-004 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 0.80
------------+--------------------------------------------------
==================================================== chemics.def
.
! created\from | gas.no
---------------+--------
C gas.no2 | ?
C gas.no | ?
---------------+--------
==================================================== emissions.def
.
! SOURCE | gas.nox gas.no2 gas.no
---------+---------------------------------------
E 01 | 1.920e-004 1.310e-004 4.000e-005
E 02 | 1.990e-004 1.360e-004 4.100e-005
E 03 | 5.600e-005 3.800e-005 1.200e-005
E 04 | 4.000e-005 2.700e-005 8.000e-006
---------+---------------------------------------
==================================================== monitor.def
.
! Nr. | Xp Yp Hp
------+----------------------
M 01 | -712.1 247.4 25.0
------+----------------------
====================================================
TÜV-Auftrags-Nr.: 8000654603 / 215UBP120 Stand: 22.09.2015 Anhang
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Quellenverzeichnis
/1/ Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit vom 24. Juli 2002.
/2/ Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Unterschung und Bewertung von straßenbedingten Nährstoffeinträgen in empfindliche Biotope, Heft 1099, November 2013, Heraugegeben vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung; ISBN 978-3-95606-036-6
/3/ Bundesamt für Naturschutz; Landschaftssteckbrief: http://www.bfn.de/0311_landschaft.html?&no_cache=1&tx_lsprofile_pi1%5Blandschaft%5D=690&tx_lsprofile_pi1%5Bbundesland%5D=14&tx_lsprofile_pi1%5BbackPid%5D=13857&tx_lsprofile_pi1%5Baction%5D=show&tx_lsprofile_pi1%5Bcontroller%5D=Landschaft&cHash=0ff640cdfed97ff2d8172f7d386e761a
/4/ INFRAS (2013): HBEFA 3.2: Update of Emission Factors for EURO 5 and EURO 6 vehicles for the HBEFA Version 3.2, Report No. I-31/2013/ Rex EM-I 2011/20/679; Bern, 06. Dezember 2013.
/5/ Handbuch Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs (HBEFA ) Version 3.2 25. Juli 2014
/6/ DEUTSCHER WETTERDIENST Abteilung Klima- und Umweltberatung AMTLICHES GUTACHTEN, Qualifizierte Prüfung (QPR) der Übertragbarkeit einer Ausbreitungszeitreihe (AKTerm) bzw. einer Ausbreitungsklassenstatistik (AKS) nach TA Luft 2002 auf einen Standort bei 31180 Giesen, Auftraggeber: TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG, Am TÜV 1, 30519 Hannover, Wissenschaftliche Bearbeitung: Dipl.-Met. Kirsten Heinrich, Hamburg, 21. Januar 2013
/7/ VDI-Richtlinie 3782 Blatt 5: Umweltmeteorologie – Atmosphärische Ausbreitungsmodelle – Depositionsparameter. April 2006.