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Ergebnisse der orientierenden Straßenmessung Osdorfer Weg Untersuchungen des Luftmesswagens 4/2004 bis 1/2005
Zusammenfassung
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1. Messgebiet Mit dem Messfahrzeug des Instituts für Hygiene und Umwelt wurden von April 2004 bis zum Januar 2005 Luftschadstoffmessungen an einem Messpunkt in der Nähe der Grundschule am Osdorfer Weg in Bahrenfeld durchgeführt. Anlass für die Messung war eine Anfrage nach der Belastungssituation durch das Bezirksamt Altona.
2. Beschreibung des Messpunktes Der Messpunkt befindet sich in einem relativ offenen Gebiet. Das Fahrzeug wurde platziert vor dem Eingang zur Grundschule Osdorfer Weg. In der Umgebung finden sich vor allem Wohnbebauung, Straßenverkehrs- und Grünflächen. Die Bebauung in dem Bereich ist weitgehend offen mit einzelstehenden Wohn- und Einfamilienhäusern. In ca. 400 m Entfernung östlich verläuft die Autobahn A7. Der Messwagen stand für die Messungen auf dem an der Straße liegenden Parkstreifen (s. Karte und Luftbild und s. Standortfoto). Da für
Messungen mit dem Messwagen immer ein entsprechend großer Parkplatz für das
Fahrzeug zur Verfügung stehen muss, lassen sich bei solchen Messungen selten
exakte Messpunkte definieren, da zuweilen Parkplätze belegt sind. Es wird also
oftmals nicht auf einem festen Messpunkt gemessen, sondern an verschiedenen
Punkten in einer festen, eng umgrenzten Zone. Trotzdem findet in diesem Bericht
der Begriff Messpunkt Eingang. Der genaue Standort des Messwagens:
3. Messzeitraum und Messkomponenten Gemessen wurden im Zeitraum vom 27.4.2004 bis zum 20.1.2005 die Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Ozon (O3), Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffdioxid (NO2) und Stickstoffmonoxid (NO). Außerdem wurden die organischen Komponenten Benzol (B), Toluol (T), und mp-Xylol (X) gemessen. Darüber hinaus wurden die meteorologischen Komponenten Temperatur, relative Feuchte, Windgeschwindigkeit und Windrichtung erfasst. Die Messungen fanden ausschließlich an Arbeitstagen statt. Die im Allgemeinen geringer belasteten Wochenenden und Nachtstunden fanden also keinen Eingang in die Messergebnisse. An dem Messpunkt fanden die Messungen zwischen 7:00 Uhr und 14:30 Uhr MEZ statt. Das heißt, dass von der allgemeinen morgendlichen und abendlichen Rushhour des Berufsverkehrs nur morgens wenige Messwerte vorliegen. Bei der Betrachtung der reinen Mittelwerte ist zudem zu bedenken, dass mit den Messungen nicht ein komplettes Messjahr überstrichen wurde, sondern dass von den zumeist höher belasteten winterlichen Monaten ab Ende Januar bis Ende April keine Messungen vorliegen. An dem Messpunkt wurde die folgende Anzahl an Messwerten eingeholt:
Bei den einzelnen Messkomponenten kann es durch Geräteausfälle oder -fehler zu abweichenden Anzahlen kommen.
4. Messergebnisse In diesen Tabellen werden die Ergebnisse der Messungen für die anorganischen und der organischen Komponenten zusammengefasst (hier noch einmal als gesonderte Tabelle). Angegeben werden die aus allen Messungen ermittelten Mittel- und Maximalwerte über den gesamten Messzeitraum für beide Messpunkte.
Messergebnisse aus orientierenden Messungen haben auf Grund der geringen Messzeit-Abdeckung (hier 225 Halbstunden-Messwerte innerhalb von ca. 9 Monaten d. h. von rund 13.000 theoretisch möglichen Halbstunden-Zeiträumen) den Charakter von Stichprobenmessungen; das bedeutet, dass bei den Ergebnissen eine größere Unsicherheit berücksichtigt werden muss. Als Bewertungskriterien für die Messergebnisse werden entsprechende Immissionswerte der 22. bzw. 33. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (22. BImSchV bzw. 33. BImSchV) herangezogen. Als Grenzwerte für den Jahresmittelwert werden dort genannt:
Bei CO gibt es nur einen Grenzwert für den 8-Std.-Mittelwert (10.000 µg/m³ ab 2005), der jedoch in einer orientierenden Messung dieser Art wegen der kürzeren Messzeiten nicht ermittelt werden kann. Für Schwefeldioxid gibt es zwei Grenzwerte, die für kurzzeitige Exposition gelten: der Tagesmittelwert (125 µg/m³ - in diesem Messprogramm wegen kürzerer Messzeiten nicht bestimmbar) sowie ein Ein-Stunden-Mittelwert (350 µg/m³ + Toleranzmarge 2004: 30 µg/m³). Beim Stickstoffdioxid existiert in der 22. BImSchV ein Kurzzeit-Grenzwert für 1-h-Werte von 200 µg/m³ + Toleranzmarge 60 µg/m³ für 2004. Für Ozon gilt ein Wert von 180 µg/m³, bei dessen Überschreitung eine Information für die Öffentlichkeit herausgegeben werden muss. Die Überwachung dieser Kurzzeit-Werte erfolgt sinnvoller Weise jedoch grundsätzlich mit kontinuierlich arbeitenden Messstationen, da bei Stichprobenmessungen Spitzenwerte nicht systematisch, also nur durch „Zufallstreffer“, erfassbar sind. Darüber hinaus ist in der TA-Luft ein Grenzwert für SO2 von 50 µg/m³ als Jahresmittelwert enthalten, der jedoch nur für Neuplanungen von Anlagen relevant ist.
An der stark befahrenen Straße sind relativ hohe Stickstoffoxid-Immissionen zu erwarten. Laut Verkehrszählungen des Jahres 2004 wurde im Verlauf der Osdorfer Wegs werktags ein durchschnittliches tägliches Verkehrsaufkommen von ca. 52000 Fahrzeugen pro Tag festgestellt, mit einem Anteil des Schwerverkehrs von 5 Prozent. Eine Erfahrung aus den Messungen des kontinuierlichen Messnetzes zeigt, dass insbesondere eine enge, durchgängige und relativ hohe Bebauung an stark befahrenen Straßen zu hohen Messwerten bei Stickoxiden führen kann - dieser Umstand ist an dieser Messstelle jedoch nicht gegeben, da die Bebauung recht offen ist. Besonderen Einfluss auf die Belastung hat darüber hinaus das LKW-Aufkommen. Der Mittelwert am dem Messpunkt (51 µg/m³) liegt beim direkten Vergleich unterhalb von denjenigen, die als Jahresmittel im Luftmessnetz gemessen wurden (Habichtstraße 64 µg/m³, Max-Brauer-Allee 62 µg/m³, Stresemannstraße 56 µg/m³ und Kieler Straße 54 µg/m³). Allerdings ist zu beachten, dass wegen der unterschiedlichen Messzeiträume (kontinuierlich zu stichprobenförmig) ein direkter Vergleich dieser Werte nicht aussagekräftig ist. Eine bessere Einordnung dieser Werte ist möglich, wenn man sie in Bezug setzt zu absolut zeitgleich durchgeführten Messungen an den kontinuierlichen Messstationen Sternschanze (13ST) in der Hamburger Innenstadt sowie der Verkehrsstation Stresemannstraße (17SM), ebenso in der Hamburger Innenstadt gelegen. Die Messungen im Osdorfer Weg weichen um die folgenden Beträgen von den exakt zeitgleich ermittelten Werten an der Straßenmessstation Stresemannstraße (17SM) sowie der städtischen Hintergrundstation Sternschanze (13ST) ab (da nicht für alle Messwerte am Osdorfer Weg korrespondierende Werte an der Stresemannstraße und/oder im Sternschanzenpark vorliegen können die Mittelwertangaben in der Tabelle unten vom zuvor schon angegebenen Gesamtmittel abweichen):
Die NO2-Werte am Osdorfer Weg liegen also ca. 8 Prozent unter denjenigen der Stresemannstraße (die zu den Messzeitpunkten wiederum gerade mal um 1 Prozent über den Jahresmittelwerten liegen, diesen also fast „getroffen“ haben), jedoch deutlich (um 90 Prozent) über denen an der Sternschanze. Da in der Stresemannstraße also während der Messwagen-Messungen annähernd gleiche Werte wie im gesamten Jahresmittel ermittelt wurden, ist auch zu erwarten, dass die Messwerte am Osdorfer Weg recht repräsentativ für einen Jahreswert 2004 sind. Es kommt somit beim NO2 wahrscheinlich nicht zu einer Überschätzung der Messwerte. Es ist nicht sicher, aber durchaus möglich, dass der ab 2010 gültige Grenzwert von 40 µg/m³ der 22. BImSchV an diesem Messpunkt überschritten wird. Der NO2-Grenzwert für 2004 mit 52 µg/m³ (bestehend aus dem Grenzwert von 40 µg/m³ plus 12 µg/m³ Toleranzmarge) wird jedoch knapp eingehalten. Bei den Kurzzeitwerten wurde ein Spitzenwert mit 137 µg/m³ als ½-h-Wert ermittelt. Dieser Wert liegt noch deutlich unterhalb des Grenzwertes der 22. BImSchV von 200 µg/m³ für eine ganze Stunde (ab 2010 gültig). Auf die grundsätzliche Problematik, mit Stichprobenmessungen tatsächliche Spitzenwerte zu ermitteln wurde schon hingewiesen.
Ähnlich wie beim Stickstoffdioxid verhält sich die Situation beim Stickstoffmonoxid. Durch den Straßenverkehr direkt emittiert treten an Straßen hohe NO-Messwerte auf. Über sämtliche Messungen gemittelt wurde am Osdorfer Weg ein Wert von 65 µg/m³ ermittelt. Die Messwerte am Osdorfer Weg weichen um die folgenden Beträge bzw. Faktoren ab von den zeitgleich an Stresemannstraße (17SM) und Sternschanze (13ST) ermittelten Messwerten für NO - wobei die hohen Abweichungen im Vergleich zur Sternschanze durch die größere Nähe zu den Autos als primärer Emissionsquelle zu erklären sind:
Die Verhältnisse beim NO sind im Vergleich zur Stresemannstraße also etwas anders als beim NO2: Die zeitgleich ermittelten Werte am Osdorfer Weg liegen etwas höher als diejenigen an der Stresemannstraße. Zu den Zeiten der Stichprobenmessungen des Messwagens wurden an der Stresemannstraße höhere Mittelwerte ermittelt, als im gesamten Jahresmittel 2004: während der gleichen Messzeiträume des Messwagen um rund 18 Prozent. Da in der Stresemannstraße also während der Messwagen-Messungen höhere Werte als im Jahresmittel ermittelt wurden, ist auch zu erwarten, dass die Messwerte am Osdorfer Weg höher sind, als reale Jahreswerte es wären. Es kommt also wahrscheinlich zu einer gewissen Überschätzung der Messwerte. Grenzwerte für NO existieren nicht. Da die Messwagen-Messung deutlich näher an der Emissionsquelle Straßenverkehr ist wird es nachvollziehbar, dass im Osdorfer Weg die Werte für NO deutlich höher liegen, als zeitgleich im Sternschanzenpark: um rund 480 Prozent.
Die an dem Messpunkt im Osdorfer Weg gemessenen Mittelwerte sind mit 6 µg/m³ als sehr gering einzuordnen, bewegt sich jedoch im oberen Bereich der Messnetzstationen des Luftmessnetzes. Im Vergleich zu dem nach 22. BImSchV gültigen geringen Grenzwert von 20 µg/m³ als Jahresmittelwert zum Schutz von abgelegenen Ökosystemen wird dieser Grenzwert ganz sicher eingehalten. Folglich wird der Grenzwert der TA-Luft von 50 µg/m³ als Jahresmittelwert um so deutlicher eingehalten. Besonders auffällige Kurzzeitwerte sind nicht zu vermelden, der höchste Wert wurde mit 32 µg/m³ gemessen. Der Vergleich zeitgleicher Messungen zu Stresemannstraße und Sternschanze zeigt eine geringfügig höhere Belastung am Osdorfer Weg. Diese ist jedoch bei den niedrigen ermittelten Werten als lufthygienisch unbedeutend zu anzusehen:
Keinerlei besondere Auffälligkeiten ergaben die Messungen für Kohlenmonoxid CO. Sämtliche Halbstunden-Messwerte liegen sehr deutlich unterhalb des zugelassenen maximalen 8-Stunden-Mittelwert von 10.000 µg/m³. Der höchste ½-h-Mittelwert wurde mit 2233 µg/m³ ermittelt. Sowohl die Mittelwerte als auch die Spitzenwerte lassen keinerlei gesundheitliche Auswirkungen durch CO im Osdorfer Weg erwarten. Dennoch soll zur besseren Vergleichbarkeit noch ein direkter Vergleich zu den zeitgleichen Messwerten in Stresemannstraße und Sternschanze gezogen werden. Die Abweichungen liegen wie folgt:
Beim CO sind die Abweichungen ähnlich wie beim NO2: Der Messwagen ermittelte am Osdorfer Weg eine niedrigere Belastung (-19 Prozent) als an der Station Stresemannstraße, jedoch eine höhere als an der Sternschanze (+57 Prozent).
Große Straßen kann man als „Ozon-Senke“ bezeichnen, an denen das von Autos primär emittierte NO dafür sorgt, dass Ozon zersetzt wird, wodurch in der Folge u.a. NO2 entsteht. Grundsätzlich gilt also: je mehr Autoverkehr und je höher die NO- bzw. NO2-Werte, um so geringer die Ozon-Immissionswerte. Dies lässt sich in den Messwerten am Osdorfer Weg wieder finden. Es wurde ein Mittelwert von 23 µg/m³ über alle Messwerte erreicht. Dieser Wert liegt deutlich unter den im Messnetz im Jahr 2004 an den sechs Ozonstationen ermittelten Werten (den kleinsten gab es am Flughafen mit 35 µg/m³). Der unmittelbare Straßeneinfluss macht sich hier bemerkbar. Der höchste ½-h-Wert erreichte 61 µg/m³ und lag damit deutlich unterhalb von allen Grenz- und Richtwerten. Der Vergleich zu den zeitgleichen Messwerten der Sternschanze (in der Stresemannstraße wird Ozon nicht gemessen) zeigt folgende Abweichungen:
Während des Messprogramms wurden auch die organischen Komponenten Benzol, Toluol und mp-Xylol (BTX) erfasst. Da die Hauptemittenten für diese Schadstoffe auch im Verkehr zu finden sind, sind im Vergleich zu Hintergrundmessungen wie z.B. im Sternschanzenpark höhere Werte zu erwarten - typischerweise oft in ähnlichen Verhältnissen wie beim CO. Da es sich bei dem Messgerät für Benzol, Toluol und Xylol um einen empfindlichen automatischen Gaschromatographen handelt, kommt es bei Messungen speziell im unruhigen mobilen Einsatz im Messwagen deutlich häufiger zu Ausfällen und Messgeräteabweichungen als bei den Standard-Messkomponenten. Gerade aufgrund der Schwankungen der Messwerte müssen die Ergebnisse der BTX-Messungen mehr noch als bei den anderen Komponenten als Anhaltswerte angesehen werden. Trotzdem reicht die Anzahl der erhobenen Messwerte (183 Halbstunden-Messwerte) aus, um Aussagen über die Luftbelastung zu treffen. Beim Benzol wurde ein Gesamtmittelwert von 1,4 µg/m³ gemessen, der deutlich unterhalb des ab 2010 EU-weit gültigen Grenzwertes von 5,0 µg/m³ als Jahresmittelwert liegt. Nur ganz vereinzelte Halbstundenwerte wurden ermittelt, die oberhalb dieses als Jahresdurchschnitt gültigen Grenzwertes lagen. Der Vergleich zu den zeitgleichen Werten in Stresemannstraße und Sternschanze zeigt folgende Abweichungen:
Beim Toluol liegt der Mittelwert über alle Messwerte bei 5,6 µg/m³. Der Vergleich zu Stresemannstraße und Sternschanze zeigt, dass am Osdorfer Weg etwas höhere Toluol-Werte vorliegen als an den Luftmessnetz-Stationen:
Beim Xylol konnten mit dem Gaschromatographen im Messwagen nur die beiden Isomeren meta(m)- bzw. para(p)-Xylol gemeinsam ermittelt werden, anders als im Messnetz, wo lediglich m-Xylol gemessen wird. Ein Vergleich ist also nicht möglich. Es wurde am Osdorfer Weg ein Mittelwert für mp-Xylol von 3,0 µg/m³ gemessen.
Da das im Messfahrzeug eingesetzte Messgerät während der Messkampagne für andere Zwecke aus dem Fahrzeug ausgebaut werden musste, konnte leider nur eine sehr geringe Anzahl an Russ-Messungen erhoben werden. Hierbei wurde ein Mittelwert von 5,9 µg/m³ bestimmt, was jedoch schon aufgrund der geringen Anzahl von 36 Halbstundenwerten nur als Anhaltspunkt dienen kann.
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