Stern/Kerschbaumer, 16.9. 2004 Vorhaben der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung: „Untersuchung...

Stern/Kerschbaumer, 16.9. 2004

Vorhaben der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung:

„Untersuchung des Potentials und der Umsetzbarkeit von Maßnahmen und der

damit erzielbaren Minderung der Feinstaub- (PM10) und Stickoxidemission in Berlin“

Beitrag der Arbeitsgruppe TRUMF am Institut für Meteorologie der Freien Universität Berlin

Arbeitspunkt BSachstand am 16. September 2004

Anwendung des CTM REM-CALGRID auf die Region Berlin

• Basislauf 2002 und Szenarienläufe 2005 und 2010 in 3 Skalen:

• Europäische Skala (0.25° x 0.5°)• Regionale Skala (Nest 1: 4 x 4 km2) • Urbane Skala (Nest 2: 1 x 1 km2)

Stand der Arbeiten: Emissionsdaten Basislauf

Europäische Emissionen (0.25° x 0.5°): EMEP/CAFE 2000

Regionale Emissionen (4 x 4 km2): Brandenburg City-Delta 2, Stand 1999/2000 Berlin Senatsverwaltung, IVU-Umwelt, Stand

2002Urbane Emissionen Berlin (1 x 1km2):

Berlin Senatsverwaltung, IVU-Umwelt, Stand 2002

Stand der Arbeiten: Emissionsdaten Szenarien

Trend/Minderungsszenarien 2005 und 2010 für Punktquellen und Haushalte/Arbeitsstätten liegen vor für NOX, PM10 (IER)

Trend 2005, 2010, Minderung 2010 der anderen Verursachergruppen (Senatsverwaltung)

Trend 2005, 2010 Straßenverkehr

Stand der Arbeiten: REM-CALGRID Ausbreitungsrechnungen

Basisemissionen

Basislauf 2002 Europäische SkalaBasislauf 2002 Regionale Skala

Brandenburg/Berlin (Nest 1)Basislauf 2002 Urbane Skala Berlin

(Nest 2)

Stand der Arbeiten: REM-CALGRID Ausbreitungsrechnungen

Trendemissionen

Trend 2005, 2010 Europäische SkalaTrend 2005, 2010 Regionale Skala

Brandenburg/Berlin (Nest 1)Trend 2005, 2010 Urbane Skala Berlin

(Nest 2)

Stand der Arbeiten: REM-CALGRID Ausbreitungsrechnungen:

Hintergrund für IMMIS-NET Basislauf 2002 ohne Berliner Emissionen

im Nest 1Trend 2005, 2010 ohne Berliner

Emissionen im Nest 1

NO2 Jahresmittelwert (µg/m3) 2002: REM-CALGRID RUN, 0.5°x0.25°-grid

NO2 Annual Mean (µg/m3) 2002: REM-CALGRID RUN, 4x4 km2-grid

NO2 Jahresmittelwert (µg/m3) 2002: REM-CALGRID RUN, 1x1 km2-grid

NOX Jahresmittelwert (µg/m3) 2002: REM-CALGRID RUN, 1x1 km2-grid

Chemical speciation of PM10 emissions

Two modes: PM25 and PMcoarse (PM10 - PM25)

Sector dependent split factors (TNO):

PM25 = EC + OC + PM25MD (inorganic material, =mineral dust)

PMcoarse = PMCOMD (inorganic material, =mineral dust)

Treatment of PM10

Inorganic (SIA) and organic (SOA) secondary aerosols are assigned to the PM2.5 fraction

Anthropogenic PM emissions are allocated to the primary model species: PMCO and the fine mode species EC, OC, INORGANICS (PM25MD, Mineral Dust)

Wind blown dust is allocated to the primary model species PM25MD and PMCOMD

Sea salt is assigned to the model species Na and Cl

Total PM10 mass = EC + OC + PM25MD +PMCOMD + SIA + SOA+ Na + Cl

PM10 Annual Mean (µg/m3) 2002: REM-CALGRID RUN, 0.5°x0.25°-grid

Vergleich 1x1- gegen 4x4 -Rechnung: PM10

RCG-Berechnung: PM10: Anzahl der Tage mit PM10 TM > 50, bzw.> 30 µg/m3

RCG-Berechnung: PM10: 90.41-Perzentil und 98.08-Perzentil der Tagesmittelwerte

Vergleich der PM10- Anteile Primärkomponenten gegen Sekundärkomponenten

Anteil der Primärkomponenten am Gesamten PM10

EC (Ruß) OM (Organische Aerosol-Verbindungen)

See Salz Aerosole Na+Cl Aufgewirbelter PM10 Staub

Vergleich mit Messungen

Urban Background station Berlin-Nansenstr. 24 h Mean PM10 JAN-DEC 2002

0102030405060708090

100110120130140150160

Jan 01Jan 11Jan 21Jan 31Feb 10Feb 20M

pr 01A

pr 11A

pr 21M

31Jun 10Jun 20Jun 30Jul 10Jul 20Jul 30A

ug 09A

ug 19A

ug 29S

ep 08S

ep 18S

ep 28O

Nov 07

Nov 17

Nov 27

DAY in YEAR

OBSERVATION Nansenstr. RCG 1x1, Nansenstr

Vergleich der PM10-Zusammensetzung Nansenstr.RCG (1.1.2002-31.12.2002) und HOVERT-Messung (15.9.2001-

15.9.2002)

PM10-Jahresmittelwert 2002: 25.4 µg/m3

PM10-Jahresmittelwert HOVERT: 24.4 µg/m3

PM10-Jahresmittelwert 2002 BLUME: 29.2 µg/m3

Vergleich der PM10-Zusammensetzung BuchRCG (1.1.2002-31.12.2002) und HOVERT-Messung (15.9.2001-

15.9.2002)

PM10-Jahresmittelwert 2002 BLUME: 24.1 µg/m3

Vergleich der PM10-Zusammensetzung PaulinenaueRCG (1.1.2002-31.12.2002) und HOVERT-Messung (15.9.2001-

15.9.2002)

Vergleich der PM10-Zusammensetzung HasenholzRCG (1.1.2002-31.12.2002) und HOVERT-Messung (15.9.2001-

15.9.2002)

Bewertung der RCG-Simulation der PM10-Zusammensetzung

• EC unterschätzt, OM überschätztHinweis auf fehlerhafte Splitfaktoren bei der Emission, SOA-Beitrag unsicher

• Rest unterschätzt Hinweis auf fehlende Quellen

• Anorganische Sekundäre AerosoleGut getroffen

• Na, ClGut getroffen

Berechnete NO2-Vorbelastung Berlin 2002

Berechnete NOX-Vorbelastung Berlin 2002

Berechnete PM10-Vorbelastung Berlin 2002

RCG-Abschätzung: Beitrag der Berliner Emissionen zu den Immissionen 2002

Stadtzentrum Stadtrand

NO2 2/3 ---> 1/3

PM10 1/3 ---> 1/10

Primär PM10PPM10

2/3 ---> 1/3

Sekundär PM10SAER

1/20 ---> 1/25

Trendszenario 2005, 2010Europaweit und Berlin

Änderung der Berliner Emissionen in %

TREND 2005 TREND 2010

NOX -12.3 % -21.5%

PM10 -4.2% -7.0%

RCG-Szenario : Trend 2005 – Basis 2002 NO2

RCG-Szenario : Trend 2005 – Basis 2002 PM10

RCG-Szenario : Trend 2010 – Basis 2002 NO2

RCG-Szenario : Trend 2010 – Basis 2002 PM10

RCG: Minderungspotenzial des Trendszenarios 2005 zu den Immissionen 2002

NO2NO2

PM10PM10

Mitte Nansenstr. Frohnau Buch

RCG: Minderungspotenzial des Trendszenarios 2010 zu den Immissionen 2002

PM10PM10

RCG: Minderungspotenzial des Trendszenarios 2005 zu den PM10 Immissionen 2002

PM10PM10

PM10SAER SAER SAER SAER

RCG: Minderungspotenzial des Trendszenarios 2010 zu den PM10 Immissionen 2002

PM10PM10

PM10SAER SAERSAER SAER

Mitte Nansenstr. Frohnau Buch%

PPM10 PM10 SAER

Weitere Arbeiten

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