Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen

Verkehrstechnik Heft V 189

ISSN 0943-9331ISBN 978-3-86509-985-3

Einfluss vonverkehrsberuhigenden

Maßnahmen auf diePM10-Belastung

an Straßen

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189

von

Ingo Düring, Achim Lohmeyer, Franziska Pöschke

Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. Kg, Radebeul

unter Mitarbeit von

Gerd-Axel Ahrens, Christian Bartz, Rico Wittwer

TU Dresden, Lehrstuhl Verkehrs- und Infrastrukturplanung

Udo J. Becker, Falk Richter, Wolfram Schmidt

TU Dresden, Lehrstuhl für Verkehrsökologie

Kaarle Kupiainen, Liisa Pirjola, Ana Stojiljkovic,Aleksi Malinen, Harri Portin

NORDIC ENVICON Oy (Helsinki) undMetropolia Helsinki University of Applied Sciences

Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen

Einfluss vonverkehrsberuhigenden

Maßnahmen auf diePM10-Belastung

an Straßen

Verkehrstechnik Heft V 189

Umschlag V189 12.04.1906, 17:14 Uhr2

Die Bundesanstalt für Straßenwesenveröffentlicht ihre Arbeits- und Forschungs-ergebnisse in der Schriftenreihe Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen. Die Reihebesteht aus folgenden Unterreihen:

A -AllgemeinesB -Brücken- und IngenieurbauF -FahrzeugtechnikM-Mensch und SicherheitS -StraßenbauV -Verkehrstechnik

Es wird darauf hingewiesen, dass die unterdem Namen der Verfasser veröffentlichtenBerichte nicht in jedem Fall die Ansicht desHerausgebers wiedergeben.

Nachdruck und photomechanische Wieder-gabe, auch auszugsweise, nur mit Genehmi-gung der Bundesanstalt für Straßenwesen,Stabsstelle Presse und Öffentlichkeitsarbeit.

Die Hefte der Schriftenreihe Berichte derBundesanstalt für Straßenwesen könnendirekt beim Wirtschaftsverlag NW,Verlag für neue Wissenschaft GmbH,Bgm.-Smidt-Str. 74-76,D-27568 Bremerhaven,Telefon: (04 71) 9 45 44 - 0, bezogen werden.

Über die Forschungsergebnisse und ihreVeröffentlichungen wird in Kurzform imInformationsdienst BASt-Info berichtet.Dieser Dienst wird kostenlos abgegeben;Interessenten wenden sich bitte an dieBundesanstalt für Straßenwesen,Stabsstelle Presse und Öffentlichkeitsarbei

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Impressum

Bericht zum Forschungsprojekt FE 77.486/2006:Einfluss von verkehrsberuhigenden Maßnahmenauf die PM10-Belastung an Straßen

ProjektbetreuungAnja Baum

HerausgeberBundesanstalt für StraßenwesenBrüderstraße 53, D-51427 Bergisch GladbachTelefon: (0 22 04) 43 - 0Telefax: (0 22 04) 43 - 674

RedaktionStabsstelle Presse und Öffentlichkeitsarbeit

Druck und VerlagWirtschaftsverlag NWVerlag für neue Wissenschaft GmbHPostfach 10 11 10, D-27511 BremerhavenTelefon: (04 71) 9 45 44 - 0Telefax: (04 71) 9 45 44 77Email: vertrieb@nw-verlag.deInternet: www.nw-verlag.de

ISSN 0943-9331ISBN 978-3-86509-985-3

Bergisch Gladbach, Januar 2010

Kurzfassung – Abstract

Einfluss von verkehrsberuhigenden Maßnah-men auf die PM10-Belastung an Straßen

Ziel des Projektes war es, den Behörden und Kom-munen Hinweise auf die Wirkung von Verkehrsbe-ruhigungen zu geben.

Es wurden an der Merseburger Straße in Halle (4-streifige Hauptverkehrsstraße mit ca. 32 000Kfz/d, Straßenbahn auf eigenem Gleisbett in Mittel-lage) mit dem mobilen Messfahrzeug SNIFFER imZeitraum 21.4. bis 10.5.2008 NOx-, PM2.5- undPM10-Konzentrationen sowie ein Maß für dendurch SNIFFER indizierten nicht motorbedingtenPM10-Emissionsfaktor räumlich und zeitlich diffe-renziert erfasst. Weiterhin erfolgten an zwei Tagenebenfalls mittels eines Messfahrzeuges messtech-nische Analysen des Verkehrsflusses.

Die an der Merseburger Straße durchgeführten ver-kehrsberuhigenden Maßnahmen (Tempo 30-Signa-lisierung, an ausgewählten Tagen zusätzlich Dis-plays zur Anzeige der Fahrzeuggeschwindigkeitsowie angekündigte bzw. durchgeführte Radarkon-trollen) führten zu nachweisbaren Reduktionen dermittleren Reisegeschwindigkeiten bis 8 km/h. Diegrößten Reduktionen wurden dabei an den Tagenfestgestellt, an denen Radarkontrollen durchgeführtwurden oder der Verkehrsteilnehmer (oder Fahr-zeugführer) durch ein Hinweisschild „Geschwindig-keitskontrolle” mit diesen rechnen musste. Aller-dings hielten auch da nur ca. 15 % der Fahrzeugedas signalisierte Tempolimit von 30 km/h ein.

Ca. 12 % bis 19 % der Fahrzeuge waren trotz Hin-weisschilds und Geschwindigkeitsdisplays währendder Radarkontrollen schneller als 41 km/h. Rele-vante Veränderungen des Verkehrsflusses (Stand-,Konstantfahrt- und Beschleunigungsanteile) warendurch die Maßnahmen nicht zu verzeichnen.

Auf den Straßenabschnitten der MerseburgerStraße, auf denen der Verkehrsfluss gleichmäßigwar, konnte eine signifikante positive Korrelationzwischen dem Maß für die nicht motorbedingtenSNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren und der Fahr-zeuggeschwindigkeit festgestellt werden. Darauslässt sich eine Minderung von 20 % für die Werkta-ge mit wirksamen verkehrsberuhigenden Maßnah-men ableiten. Falls es gelingen würde, dass alleFahrzeuge das Tempolimit von 30 km/h bei glei-chem Verkehrsfluss einhalten würden, dann ergäbe

sich aus den abgeleiteten Korrelationsfunktionenein maximales Minderungspotenzial von 40 % bis50 %. An Straßenabschnitten, an denen der Ver-kehrsfluss ungleichförmiger war, konnte keine sol-che Korrelation gefunden werden. Hier spielenwahrscheinlich andere Einflüsse (z. B. das Be-schleunigungsverhalten der Fahrzeuge) eine stär-kere Rolle.

Die untersuchten Maßnahmen an der MerseburgerStraße in Halle hatten somit einen, wenn auch ge-ringen, positiven Effekt auf die PM10-Belastung ander Messstelle HEVC.

Die nach HBEFa klassifizierte Verkehrssituationhatte im Messzeitraum keinen signifikanten Ein-fluss auf die SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren.Der im derzeitigen PM10-Emissionsmodell ange-setzte starke Anstieg der nicht motorbedingtenPM10-Emissionsfaktoren für Straßen mit schlech-tem Verkehrsfluss, welcher sich aus einer Vielzahlvon ausgewerteten Immissionsmessungen ableite-te, spiegelte sich nicht wider.

Signifikant niedrigere Werte des mit SNIFFER er-mittelten Maßes für die nicht motorbedingtenPM10-Emissionsfaktoren wurden trotz des dort vor-liegenden schlechten Fahrbahnzustandes nur inder Turmstraße festgestellt. Optisch wesentlichsterUnterschied zu den anderen Straßenabschnittenwar dort neben dem sehr schlechten Straßenzu-stand eine sehr glatte Oberfläche der großen As-phaltflickstellen relativ zu den anderen Straßen-oberflächen und die nur einseitig dichte Straßen-randbebauung in Nord-Süd-Ausrichtung. Die ande-ren Straßenabschnitte sind entweder beidseitig be-baut oder ost-west orientiert.

Im Messzeitraum führten die gepflasterten Fahr-bahnoberflächen nicht zu einem deutlich höherenSNIFFER-PM10-Emissionsfaktor. Allerdings muss-te SNIFFER auf diesen auch deutlich langsamer alsauf den anderen Straßenabschnitten fahren.

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Influence of traffic calming measures on thePM10 concentration on streets

The aim of this project was to provide to thecommunities and administrations detailsconcerning the effect of traffic calming measures.

The NOx, PM2.5 and PM10 concentrations as wellas a rate for the non-exhaust PM10 emission facor,indicated by the mobile measurement vehicleSNIFFER, were acquired spatially and temporallydifferentiated in the period of time from 21.4. till10.5.2008 on Merseburger Straße (four-lane mainroad with approx. 32 000 veh/d, tram line on its ownroad bed in the middle position) in Halle (Saale).Measuring and technical analysis of the traffic flowtook place on two further days also by means of the“floating car” method.

The traffic calming measures carried out onMerseburger Straße (30 km/h speed limit-signalling, extra displays for the indication of vehiclespeed on selected days as well as announced andimplemented respectively radar speed checks) ledto the verifiable reductions of the average drivingspeed up to 8 km/h. The highest reductions therebywere fixid on these days, during which radar speedchecks were carried out or the traffic participants (orvehicle drivers) had to bargain for it by a road sign“Speed Monotoring”. However, approx. 15% ofvehicles only followed the speed limit of 30 km/hthere.

Approximately 12% to 19% of vehicles were in spiteof the road sign and speed display during the radarspeed checks faster than 41 km/h. There were norelevant changes observed in the traffic flow (stop,continuous speed and accelerating/ deceleratingshares) during the measure.

A significantly positive correlation between the ratefor the non-exhaust SNIFFER-PM10 emissionfactors and the vehicle speed could be detected onthe street sections of Merseburger Straße wherethe traffic flow was steady. A reduction of approx.20% for the weekdays with effective traffic calmingmeasures can be deduced. If all vehicles wouldfollow the speed limit of 30 km/h by constant trafficflow, it might be possible to reach a maximumreduction potential of approx. 40% to 50% from thededuced correlation functions. Such a correlationcould not be found on the street sections, on whichthe traffic flow was not so homogeneous. Probablyother more relevant factors (as for example the

accelerating/decelerating behaviour of the vehicles)played a major role here.

The studied measures on Merseburger Straße inHalle had therefore a positive effect, even though alittle one, on the PM10 concentration at themeasuring point named HEVC.

The traffic situation, classified according to HBEFA(Handbook of emission factors), had no significantinfluence on the SNIFFER-PM10 emission factorsin the measuring period of time. The strongincrease of the non-exhaust PM10 emission factorsfor streets with a bad traffic flow, implemented in thepresent PM10 emission model and deviated from alot of evaluated concentration meaurements, didnot appear.

Significantly low values of by SNIFFER fixed ratesof the non-exhaust PM10 emission factors weredetermined alone on Turmstraße in spite of its badroad surface condition. The most visually essentialdifference to the other street sections was firstly,beside a very bad street condition, a very smoothsurface of the large asphalt mends relative to otherstreet surfaces there and secondly, the buildingdensity only on one side along the street in theNorth-South direction. The other street sectionsare either built up on both sides or oriented in theEast-West direction.

The cobbled roadway surfaces didn’t lead to anincrease of SNIFFER-PM10 emission factor.However, SNIFFER had also to drive much sloweron these roads than on the other street sections.

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Inhalt

1 Aufgabenstellung . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2 Vorgehensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1 Literaturauswertung . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2 Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.3 Ermittlung Verkehrssituationen . . . . . . . 7

2.4 Datenauswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3 Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.1 Ausgangssituation . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.2 Verkehrsberuhigung . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.3 Verkehrsberuhigende Maßnahmen . . . 9

3.4 Auswirkungen verkehrsberuhigender Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.5 Verkehrliche Maßnahmen zur Reduzierung von Feinstaub . . . . . . . . . 12

3.6 Einfluss Fahrzeuggeschwindigkeit auf die PMx-Emission . . . . . . . . . . . . . . 13

4 Feldversuch zur Bestimmung des Einflusses verkehrsberuhigender Maßnahmen auf die PMx-Be-lastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.1 Auswahl der Messstrecke . . . . . . . . . . . 18

4.2 Untersuchungsgebiet und Messzeitraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3 Untersuchte „verkehrsberuhigende“ Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.4 Beschreibung der eingesetzten Mess- und Analyseverfahren . . . . . . . . 21

4.4.1 Messfahrzeug SNIFFER . . . . . . . . . . . . 21

4.4.2 Bestimmung Verkehrssituationen und Fahrzeuggeschwindigkeiten . . . . . 22

4.4.3 Verkehrszählungen . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.4.4 Immissionsdaten in Halle . . . . . . . . . . . 24

4.4.5 Meteorologische Daten in Halle . . . . . . 24

5 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

5.1 Verkehrsbelegungen im Straßennetz . . 24

5.2 Verkehrssituationen und Fahrzeug-geschwindigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.3 Befolgungsgrad der Geschwindig-keitsbeschränkung . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.4 Meteorologische Bedingungen im Messzeitraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.5 Auswertung der Konzentrations- und Emissionsdaten . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.5.1 Stationäre Messungen . . . . . . . . . . . . . 33

5.5.2 SNIFFER-Messungen/Überblick . . . . . . 36

5.5.3 SNIFFER-Messungen/Detailaus-wertungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

6 Schlussfolgerungen aus den durchgeführten Messungen bzgl. Wirkung der verkehrsberuhigen-den Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

7 Einfluss der Verkehrssituationen sowie der Fahrbahneigenschaften auf die SNIFFER-Messdaten . . . . . . . 50

7.1 Aufgabenstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

7.2 Analyse und Bewertung der Fahrbahnoberflächen . . . . . . . . . . . . . . 51

7.2.1 Allgemeine Beschreibung der Straßenabschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

7.2.2 Methodik zur Charakterisierung des Straßenzustandes im Sinne der nicht-motorbedingten PM10-Emission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

7.2.3 Kenngrößen und Ergebnisse für die untersuchten Straßenabschnitte . . . . . . 57

7.3 Verkehrssituationen auf dem Stra-ßennetz im Untersuchungsgebiet . . . . . 58

7.4 Korrelation der Verkehrssituationen unter Berücksichtigung der Fahrbahn-zustände mit den SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5

8 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . 62

9 Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

10 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Hinweise

Die Tabellen und Abbildungen sind kapitelweisedurchnummeriert.

Literaturstellen sind im Text durch Name und Jah-reszahl zitiert. Im Kapitel „Literatur” findet sich danndie genaue Angabe der Literaturstelle.

Es werden Dezimalpunkte (= wissenschaftlicheDarstellung) verwendet, keine Dezimalkommas.Eine Abtrennung von Tausendern erfolgt durchLeerzeichen.

Erläuterungen von Fachausdrücken

Emission/Immission

Als Emission bezeichnet man die von einem Fahr-zeug ausgestoßene Luftschadstoffmenge in Milli-gramm Schadstoff pro Kilometer oder anderenEmittenten in Gramm pro Stunde. Die in die Atmos-phäre emittierten Schadstoffe werden vom Windverfrachtet und führen im umgebenden Gelände zuLuftschadstoffkonzentrationen, den so genanntenImmissionen. Diese Immissionen stellen Luftverun-reinigungen dar, die sich auf Menschen, Tiere,Pflanzen und andere Schutzgüter überwiegendnachteilig auswirken. Die Maßeinheit der Immissio-nen am Untersuchungspunkt ist µg (oder mg)Schadstoff pro m3 Luft.

Hintergrundbelastung/Zusatzbelastung/Gesamtbelastung

Als Hintergrundbelastung werden im Folgenden dieImmissionen bezeichnet, die bereits ohne die Emis-sionen des Straßenverkehrs auf den betrachtetenStraßen an den Untersuchungspunkten vorliegen.Die Zusatzbelastung ist diejenige Immission, dieausschließlich vom Verkehr auf dem zu untersu-

chenden Straßennetz oder der zu untersuchendenStraße hervorgerufen wird. Die Gesamtbelastungist die Summe aus Hintergrundbelastung und Zu-satzbelastung und wird in µg/m3 oder mg/m3 ange-geben.

Verkehrssituation

Emissionen und Kraftstoffverbrauch der Kraftfahr-zeuge (Kfz) hängen in hohem Maße vom Fahrver-halten ab, das durch unterschiedliche Betriebszu-stände wie Leerlauf im Stand, Beschleunigung,Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit, Bremsverzö-gerung etc. charakterisiert ist. Das typische Fahr-verhalten kann zu so genannten Verkehrssitua-tionen zusammengefasst werden. Verkehrssitua-tionen werden sowohl durch bauliche bzw. ver-kehrsorganisatorische Merkmale eines Straßenab-schnitts wie Geschwindigkeitsbeschränkung, Aus-baugrad, Vorfahrtregelung, vor allem aber durchdas reale Fahrverhalten repräsentierende Fahrver-haltenskennwerte wie Reisegeschwindigkeit, Standanteil, Anteil Konstantfahrt etc. charakteri-siert. In der vom Umweltbundesamt herausgegebe-nen Datenbank „Handbuch für Emissionsfaktorendes Straßenverkehrs HBEFA“ sind für verschiede-ne Verkehrssituationen Angaben über Schadstoff-emissionen angegeben.

Feinstaub/PM10/PM2.5

Mit Feinstaub bzw. PM10 werden alle Partikel be-zeichnet, die einen größenselektierenden Luftein-lass passieren, der für einen aerodynamischen Par-tikeldurchmesser von 10 bzw. 2.5 µm eine Abschei-dewirksamkeit von 50 % aufweist.

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1 Aufgabenstellung

Die 22. BImSchV setzt Grenzwerte für Konzentra-tionen von Partikeln mit aerodynamischen Durch-messern kleiner 10 µm (PM10) in der Luft fest. DieEinhaltung insbesondere des Tagesgrenzwertes(max. 35 Überschreitungen von 50 µg/m3 im Jahrerlaubt) bereitet innerstädtisch große Schwierigkei-ten und es werden im Zuge der Luftreinhaltepla-nung effektive Minderungsmaßnahmen benötigt.Neben fahrzeugtechnischen Maßnahmen werdendabei auch Eingriffe in das Verkehrsgeschehen zurErreichung der vorgegebenen Ziele diskutiert.Unter anderem werden dabei verkehrsberuhigendeMaßnahmen als ein Mittel mit PM10-Minderungs-potenzial genannt.

Ziel des Projektes ist es, den Kommunen und zu-ständigen Immissionsschutzbehörden bei derDurchführung von Maßnahmen im Zuge von Luft-reinhalte- und Aktionsplanungen zur Senkung derinnerstädtischen Partikelbelastung Hinweise aufdie Wirkung von Verkehrsberuhigungen zu geben.Der Schwerpunkt sollte dabei auf der messtechni-schen Erfassung im Rahmen eines Feldversuchesliegen.

Zusätzlich sollen die bei diesen Feldversuch ge-wonnenen Daten in Bezug auf den Einfluss unter-schiedlicher Verkehrssituationen (Verkehrsfluss)sowie Material und Zustand der Fahrbahnober-flächen ausgewertet werden.

2 Vorgehensweise

Zur Erreichung des Projektziels wurde folgender-maßen vorgegangen:

2.1 Literaturauswertung

Aufbauend auf der für das Sächsische Landesamtfür Umwelt und Geologie (LfUG) und der Bundes-anstalt für Straßenwesen in den Jahren 2003/2004sowie 2006 durchgeführten Literaturrecherche zurPM10-Emissionsmodelierung (LOHMEYER, 2004aund b; LOHMEYER, 2008) wurden aktuelle natio-nale und internationale Ergebnisse von For-schungsprojekten sowie weitere Literatur zu denbisher gewonnenen Erkenntnissen über verkehrs-beruhigende Maßnahmen im Allgemeinen undderen Einfluss auf die PMx-Belastungen (PM10 undkleiner) an Straßen im Besonderen analysiert und

systematisiert. Hier wurde insbesondere auch dar-auf Bezug genommen, welche verkehrsberuhigen-den Maßnahmen existieren, welche in der Praxisumgesetzt werden und wie anhand von konkretenBeispielen deren Wirkung auf Verkehrsmengen(lokal und netzwirksam), Verkehrssituation (Fahr-zeuggeschwindigkeiten, Verkehrsfluss) und PM10-Emissionen bzw. -Immissionen einzuschätzen ist.

2.2 Messungen

Da die Modellierung der PM10-Minderungspoten-ziale aus „verkehrsberuhigenden“ Maßnahmen der-zeit nicht oder nur sehr unbefriedigend durchge-führt werden kann, wurde der Schwerpunkt der Be-arbeitung in einer messtechnischen Erfassung undBewertung gesehen. Hierbei ist die Situation vorUmsetzung der Maßnahme(n) und nach Umset-zung der Maßnahme(n) zu untersuchen. Da „ver-kehrsberuhigende“ Maßnahmen sowohl mit lokalenals auch netzwirksamen Veränderungen in Ver-kehrsmengen, Verkehrsfluss und damit in derPM10-Emission/Immission verbunden sein können,war eine punktuelle messtechnische Erfassung derAuswirkungen nicht ausreichend. Es wurde des-halb die Betrachtung innerhalb eines Untersu-chungsgebietes, dessen Größe anhand der konkre-ten strukturellen Situation festgelegt worden war,durchgeführt. Für die Messkampagne wurde dieMerseburger Straße in Halle (Saale) ausgewählt.Das Untersuchungsgebiet beinhaltete sowohl dieMerseburger Straße mit den verkehrsberuhigendenMaßnahmen als auch anliegende Straßen, die fürmögliche Verdrängungseffekte infrage kamen. Aufdiesem Straßennetz war dann die verkehrliche undimmissionsseitige Situation vor und nach Umset-zung der Maßnahme zu untersuchen. Für die räumlich differenzierte messtechnische Ermittlungder Immissionssituation wurde das mobile Mess-fahrzeug SNIFFER (KUPIAINEN et al., 2005) ein-gesetzt.

2.3 Ermittlung Verkehrssituationen

Die Ermittlung der Verkehrssituationen auf dem zuuntersuchenden Straßennetz wurde durch die TUDresden, Institut für Verkehrsökologie, durchge-führt. Für diese Straßenabschnitte wurden dazuMessfahrten nach der so genannten „Floating car“-Methode durchgeführt. Dabei schwimmt das Mess-fahrzeug im Verkehrsfluss mit und misst – miteinem angebauten Peiseler-Messrad – in Sekun-

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denschritten die zurückgelegte Wegstrecke und diemomentane Geschwindigkeit. Diese Messdatenwurden nach statistischen Verfahren ausgewertetund mit den charakteristischen Größen der Ver-kehrssituationen des Handbuches für Emissions-faktoren (HBEFA) verglichen. Daraus resultierendann die Zuordnungen zu den Verkehrssituationen.

2.4 Datenauswertung

Die Immissionsdaten (NOx, PMx) an der in der Mer-seburger Straße gelegenen verkehrsbeeinflusstenDauermessstelle sowie einer im städtischen Hinter-grund (NOx, PMx und Meteorologie) eingesetztenStation wurden ausgewertet. Diese Daten wurdenauch zum punktuellen Abgleich mit den Ergebnis-sen des mobilen Messfahrzeuges verwendet.Somit liegen erstmals netzbezogen ermittelteMessergebnisse aus der SNIFFER-Befahrung,aber auch zusätzlich punktuell unter Berücksichti-gung der Meteorologie abgeleitete Konzentrations-und Emissionsveränderungen (mittels der bewähr-ten NOx-Tracermethode) vor.

Diese Ergebnisse wurden zusammen mit den Er-gebnissen der Literaturauswertung systematisiertund in Bezug auf die verkehrsplanerischen Aspektehin diskutiert.

3 Stand der wissenschaftlichenErkenntnisse

3.1 Ausgangssituation

Die 22. BImSchV setzt Grenzwerte für Konzentra-tionen von Partikeln mit aerodynamischen Durch-messern kleiner 10 µm (PM10) in der Luft fest.Messungen der verschiedenen Bundesländer zei-gen Überschreitungen der Grenzwerte.

Die Einhaltung insbesondere des Tagesgrenzwer-tes (maximal 35 Überschreitungen von 50 µg/m3

im Jahr erlaubt) bereitet innerstädtisch Schwierig-keiten und es werden im Zuge der Luftreinhalte-planung effektive Minderungsmaßnahmen be-nötigt. Neben fahrzeugtechnischen Maßnahmenwerden dabei auch Eingriffe in das Verkehrsge-schehen zur Erreichung der vorgegebenen Zielediskutiert. Unter anderem werden dabei „verkehrs-beruhigende“ Maßnahmen, das heißt Maßnahmenzur Reduktion des Geschwindigkeitsniveaus bzw.zur Verstetigung des Verkehrsflusses auf niedrige-

rem Geschwindigkeitsniveau auch auf Hauptver-kehrsstraßen, als ein Mittel mit PM10-Minderungs-potenzial genannt.

3.2 Verkehrsberuhigung

Seit Beginn der 70er Jahre des vorigen Jahrhun-derts gewann die Verkehrsberuhigung, das heißtdie Verlangsamung des motorisierten Verkehrs, inder kommunalen Planungspraxis zunehmend anBedeutung. Das Ziel bestand in erster Linie darin,durch die Verringerung der Geschwindigkeiten desKraftfahrzeugverkehrs die Verkehrssicherheit zuerhöhen, Lärm- und Schadstoffbelastungen zuverringern und somit insgesamt eine Verbesse-rung der Aufenthaltsqualität, insbesondere fürschwächere Verkehrsteilnehmer, zu erzielen.

Vorbild für eine an humanen und urbanen Leitbil-dern orientierte Verkehrsplanung wurde das„Delfter Modell“. Mit den so genannten Wohnhöfenerfolgte eine Umwandlung von Straßenräumen invielfältig nutzbare Lebensräume, in denen dasKraftfahrzeug seine dominierende Stellung verlorund eine Anpassung der Geschwindigkeit des mo-torisierten Verkehrs an die der Fußgänger undFahrradfahrer erforderlich wurde.

Oft ausgelöst durch Bürgerinitiativen und -protestefand etwa Mitte der 1970er Jahre die Idee der Ver-kehrsberuhigung auch in Deutschland zunehmendVerbreitung. Es begann eine Experimentierphase,in der auch Umweltaspekte mehr und mehr im Mit-telpunkt der Betrachtungen standen. Allerdingshatten zum damaligen Zeitpunkt verkehrsberuhi-gende Maßnahmen eher punktuellen verkehrs-technischen Charakter und konzentrierten sich inder Regel auf einzelne Straßen in Wohngebieten.Die Erfahrungen, die dabei gesammelt wurden,veranlassten dazu, Verkehrsberuhigungskonzeptevor allem im städtebaulichen und verkehrlichenGesamtkontext weiterzuentwickeln.

So erfolgte im Jahre 1979 im Land Nordrhein-Westfalen ein Großversuch Verkehrsberuhigungmit der Anwendung von Verkehrsberuhigungs-maßnahmen in einzelnen abgegrenzten Gebieten.Dabei konnten eine Verbesserung von Straßenbe-nutzbarkeit, Umwelt- und Umfeldqualität, vor allemjedoch eine Erhöhung der Verkehrssicherheit beihinnehmbaren Einschränkungen für den Kraftfahr-zeugverkehr nachgewiesen werden. Defizite vorangegangener Verkehrsberuhigungsmaßnah-

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men, wie z. B. Verlagerung von Kfz-Verkehr unddamit verbundene Probleme in angrenzendenStraßen, mangelnde Akzeptanz und fehlende Ge-staltungsqualität, brachten die Erkenntnis, dassnachhaltige Verbesserungen nur bei flächenhafterAnwendung und einem systematischen, integrier-ten Ansatz auch unter Einbeziehung von Haupt-verkehrsstraßen erzielt werden können. Für einesolche flächenhafte und integrierte Planung fehl-ten allerdings zum damaligen Zeitpunkt fundierteund auf unterschiedliche städtebauliche Situatio-nen übertragbare Erkenntnisse.

Die Untersuchungen zur Problematik der Ver-kehrsberuhigung gipfeln Anfang der 90er Jahre inden Ergebnissen des Forschungsvorhabens„Flächenhafte Verkehrsberuhigung“ (BMBau,BMV, BMUNR, 1992). Im Rahmen dieser und wei-terer europäischer Untersuchungen wurden diewesentlichsten Effekte baulicher, insbesondere je-doch verkehrsorganisatorischer Maßnahmen inBezug auf Verkehrssicherheit, Lärm und Abgasenachgewiesen.

3.3 Verkehrsberuhigende Maßnahmen

Unter verkehrsberuhigenden Maßnahmen wurdenbislang in der Stadt- und Verkehrsplanung allge-mein die Maßnahmen der flächenhaften Verkehrs-beruhigung in Tempo 30 oder verkehrsberuhigtenZonen, die außerhalb der Hauptverkehrstraßen(Vorfahrtstraßen, Straßen mit ÖPNV etc.) bzw. derso genannten Vorbehaltsstraßen liegen, verstan-den.

Direkte Beiträge zur Grenzwertüberschreitung ausden Verkehrsabläufen in verkehrsberuhigten Be-reichen bzw. verkehrsberuhigten Geschäftsberei-chen werden in kaum nennenswerter Höhe nach-zuweisen sein. Der Anteil der Fahrleistungen indiesen Zonen dürfte unter 10 % in einer Beispiel-stadt liegen, obwohl diese Straßen einen Längen-anteil von 70 bis 80 % an allen Straßen erreichenkönnen.

Verkehrsberuhigte Bereiche führen gleichzeitigauch dazu, dass der Verkehr auf wenigen leis-tungsstarken Verkehrsstraßen gebündelt wird undhohe Verkehrsbelastungen im Hauptverkehrs-straßennetz die Folge sind. Vor allem aus Ver-kehrssicherheits- und Lärmschutzgründen sollendie verkehrsberuhigten Bereiche in einer Stadtmaximiert werden und gleichzeitig der Hauptanteil

des Straßenverkehrs auf einem möglichst minima-len Hauptverkehrsstraßennetz gebündelt werden(Kanalisierung oder Bündelung des Verkehrs).Dies führt zwangsläufig zu hohen Belastungen aufwenigen Straßen und dort in Kombination mit dich-ter Randbebauung u. a. zu den PM10-Grenzwert-überschreitungen. Eine Reduzierung der Kapa-zitäten in Abschnitten des Hauptverkehrsstraßen-netzes kann leicht zu Verkehrsverlagerungen mitkontraproduktiven Effekten v. a. bzgl. Schadstof-fen und Lärm führen und damit das Verschlechte-rungsgebot in anderen Bereichen verletzen. Aberauch innerhalb der Hauptverkehrsstraßennetzegibt es, unabhängig von der Luftreinhalteplanungandere Nutzungskonflikte, sodass bei derStraßenraumgestaltung neben den Anforderungenaus der Verbindungsfunktion (Sicherheit, Leichtig-keit und Flüssigkeit des Verkehrs) auch konkurrie-rende Anforderungen aus den Randnutzungenbzgl. Verkehrssicherheit, Aufenthaltsqualität, Lie-fern und Laden sowie Ruhender Verkehr zu be-friedigen sind.

Um hier den Autoverkehr „verträglicher“ zu gestal-ten, werden „quasi verkehrsberuhigende Maßnah-men“ wie Querungsstellen, Mittelstreifen, engeresFahrprofil, Geschwindigkeitsbegrenzung, grüneWelle bei reduzierter Geschwindigkeit, Einbautenetc. vorgesehen. Grundanliegen derartiger „quasiverkehrsberuhigender Maßnahmen“ (im Folgen-den mit „verkehrsberuhigte“ Maßnahmen bezeich-net) ist eine Verstetigung des Verkehrsablaufs aufdeutlich niedrigerem Geschwindigkeitsniveau. Je-doch wurde bereits im Rahmen der Forschungs-vorhaben zur „Flächenhaften Verkehrsberuhigung“festgestellt, dass die Erwartungen bezüglich derVerstetigung des Verkehrsablaufs und der Reduk-tion des Schadstoffausstoßes vielfach nicht in er-wünschtem Maße eintreten und damit auch aufHauptverkehrsstraßen nicht übertragbar sind.Dies zeigen auch aktuelle Beobachtungen. Derar-tige Maßnahmen – insbesondere wenn sie punk-tuell angelegt sind – können sogar einen Anstiegder Anzahl von Brems- und Beschleunigungsvor-gängen zur Folge haben, was in solchen Fällensogar zu einer Erhöhung der Emissionsbelastun-gen an Innerortsstraßen, insbesondere von PM10aus motorbedingten und nichtmotorbedingtenEmissionen (Abrieb von Reifen, Bremsen,Straßenbelag, Aufwirbelung etc.) führen könnte(LOHMEYER, 2004b).

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3.4 Auswirkungen verkehrsberuhigen-der Maßnahmen

Auswirkungen von „Rechts-vor-links-Regelun-gen“

LÄTZSCH (1997) untersuchte das Fahrverhaltenvon Kraftfahrzeugen in Dresdner Straßennebennet-zen bei Vorfahrtregelungen „rechts vor links“. Dabeikonnte der Nachweis erbracht werden, dass durchdie Reduzierung der zulässigen Höchstgeschwin-digkeit auf 30 km/h in Straßennebennetzen mit„Rechts-vor-links-Regelung“ bis zu einem Knoten-punktabstand von 250 m kein höherer Kraftstoffver-brauch entsteht und die Schadstoffemissionengrundsätzlich niedriger sind als vor der Geschwin-digkeitsbeschränkung. Die im Nebennetz gemes-senen Reisegeschwindigkeiten lagen bei den vor-gegebenen Fahrstrategien (30 und 50 km/h) deut-lich über den im Straßenhauptnetz der Stadt Dres-den gemessenen mittleren Reisegeschwindigkeitenvon etwa 22 bis 24 km/h. Dies deutete darauf hin,dass überlastete Hauptnetzabschnitte durch dasNebennetz umfahren werden. Demzufolge solltedas Geschwindigkeitsniveau in Straßennebennet-zen bei 30 km/h liegen, um die Netzfunktion auf-rechterhalten zu können.

Auswirkungen unterschiedlicher zulässigerHöchstgeschwindigkeiten (Tempo 30, Tempo 40, Tempo 50)

Das Geschwindigkeitsverhalten bzw. die Geschwin-digkeitswahl ist in erster Linie davon abhängig, wieder einzelne Fahrzeugführer die äußeren Verhal-tensbedingungen, wie Straßen- und Fahrzeug-merkmale, Witterungs- und Beleuchtungsverhält-nisse und Verkehrsregelungen, wahrnimmt. Unter-suchungen des Kuratoriums für Verkehrssicherheit(2004) zeigen, dass ein großer Teil der Fahrzeug-führer die zulässigen Höchstgeschwindigkeiten imInnerortsbereich nicht einhält. Während die 85%-Geschwindigkeit in Tempo 30-Zonen im Zeitraum2000 bis 2003 um einen Wert von ca. 45 km/hschwankte und in Tempo 40-Gebieten bei 50 km/hbzw. deutlich darüber lag, blieb sie bei Tempo 50-Gebieten relativ konstant bei 60 km/h (Bild 3.1).

Es ist zu erkennen, dass der Anteil der Überschrei-tenden des jeweiligen Tempolimits im Ortsgebietmit zunehmender zulässiger Höchstgeschwindig-keit abnimmt. Während die Überschreitungshäufig-keit bei Tempo 30 und 40 mit 63 bis 83 % einegroße Bandbreite aufweist, wird das Tempolimit von

50 km/h von 53 bis 60 % der Fahrzeugführer über-schritten (Bild 3.2).

Untersuchungsergebnisse des BMV (1991) ausdem Modellvorhaben „Flächenhafte Verkehrsbe-ruhigung“ in Deutschland zeigen, dass mit bauli-chen Maßnahmen in Tempo 30-Zonen gemittelteGeschwindigkeitsniveaus (V85) von 37 km/h bis 40 km/h zu erreichen sind.

Bei einer genaueren Untersuchung der verschiede-nen Straßenfunktionstypen konnten im Durch-schnitt in typischen Fällen durch Tempo 30-Be-schränkungen folgende Geschwindigkeitsreduktio-nen erreicht werden (SCHICK, 1998):

Anliegerstraßen: Rückgänge um 5 bis 15 km/h aufein mittleres Geschwindigkeitsni-veau (Vm) von 25 bis 35 km/h,

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Bild 3.1: Akzeptanz, gemessen an der 85%-Geschwindigkeit(V85). Quelle: Kuratorium für Verkehrssicherheit(2004)

Bild 3.2: Überschreitungshäufigkeit bei unterschiedlichen Tem-polimits im Ortsgebiet. Quelle: Kuratorium für Ver-kehrssicherheit (2004)

Sammelstraßen: Rückgänge um 5 bis 10 km/h aufein mittleres Geschwindigkeitsni-veau (Vm) von 35 bis 45 km/h,

Hauptstraßen: Rückgänge um 2 bis 5 km/h aufein mittleres Geschwindigkeitsni-veau (Vm) um 50 km/h.

In einer Untersuchung des ADAC (1995) wurdefestgestellt, dass sich der Geschwindigkeitsverlauf,das heißt die Geschwindigkeitsänderung währendder Fahrt durch eine Tempo 30-Zone, verstetigt.Der Erfolg einer Verstetigung des Verkehrsablaufeshängt wesentlich von der Anzahl, Platzierung undAusführung der einzelnen geschwindigkeitsdämp-fenden Maßnahmen ab (Bild 3.3).

Vorher-Nachher-Untersuchungen der BASt (1990)im Rahmen eines Tempo 40-Versuches in Baden-Württemberg ergaben Geschwindigkeitsreduktionen

• um ca. 1 km/h auf ca. 41 km/h bei Vm und

• um 3 km/h auf ca. 49 km/h bei V85.

Die Überschreitungshäufigkeit der zulässigenHöchstgeschwindigkeit stieg in diesen Gebietenvon vorher 19 % bei Tempo 50 auf nachher 52 %bei Tempo 40 an.

Im Gegensatz zu SCHICK (1998) konnten gebiets-typische und straßenraumspezifische Einflüsse aufdie gefahrenen Geschwindigkeiten in diesem Zu-sammenhang nicht festgestellt werden.

Der Verkehrsablauf im innerstädtischen Raum istdadurch gekennzeichnet, dass relativ häufig vonhöheren Fahrgeschwindigkeiten, die in der Regeldurch die zulässigen Höchstgeschwindigkeiten be-einflusst werden, auf niedrigere Geschwindigkeitenbzw. bis zum Stand verzögert werden und danachwieder auf die Ausgangsgeschwindigkeit beschleu-nigt werden kann/muss. Die Ursachen für solcheUnstetigkeiten im Verkehrsfluss liegen einerseits inder Verkehrsanlage selbst bzw. in der jeweiligen

verkehrstechnisch-organisatorischen Situation (z. B. Knotenpunkte, Lichtsignalanlagen, Fußgän-gerüberwege, Funktion der Straßenabschnitte) undandererseits in den die Verkehrsabläufe bestim-menden inneren Gesetzmäßigkeiten, wobei die je-weils vorhandene Verkehrsbelastung und -mi-schung den entscheidenden Einfluss ausüben.

Wie in UBA (2007) dargestellt, untersuchten die Au-toren (HUNGER et. al.) in einer Vorher-/Nachher-Untersuchung in Rostock die Auswirkungen der In-stallation eines Displays zur Anzeige der Momen-tangeschwindigkeit auf einer Hauptstraße mitTempo 30. Dabei wurde festgestellt, dass die Wir-kung der Anlage gering, aber messbar war. Im Be-reich 100 Meter vor der Anlage wurde eine Ge-schwindigkeitsreduktion um ca. 5 km/h gemessen,allerdings blieb auch mit der (sanktionsfreien) Anla-ge das Überschreitungsniveau extrem hoch (90 %).

Nach WALDEER (1999) wird das Fahrverhalten imWesentlichen durch

• interne Faktoren wie Fahrerwunschgeschwin-digkeit, Reaktionsvermögen, technische Vorga-ben des Fahrzeugs,

• externe Faktoren wie Geschwindigkeitsbe-schränkungen, Kreuzungen, Zu- und Abführun-gen, Baustellen u. a.,

• kollektive Faktoren wie aktuelle Verkehrsdichteund -stärke, mittlere Geschwindigkeiten, Spur-wechselverhalten u. a.

beeinflusst.

Daraus resultieren dann die jeweils aktuellen kine-matischen Fahrzeuggrößen wie Geschwindigkeit,Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und Be-schleunigungsverhalten. Die Änderungen dieser ki-nematischen Größen werden aufgrund von Interak-tionen und auf Erfahrungen basierenden Einschät-zungen ausgeführt. Aus dem Verhalten der einzel-nen interagierenden Fahrzeuge ergibt sich dannder Gesamtverkehrsablauf, der sowohl mikrosko-pisch als auch makroskopisch analysiert und be-schrieben werden kann.

Die im Verkehrsablauf auftretende Anzahl von Be-schleunigungen und Verzögerungen pro Zeiteinheit(Beschleunigungsrauschen) übt unter anderemeinen direkten Einfluss auf Schadstoffemissionensowie Fahrbahn- und Fahrzeugverschleiß aus. Sogeht ein steigendes Beschleunigungsrauschen miteiner Erhöhung der Lärm- und Abgasemissionen,einem höheren Kraftstoffverbrauch und einem zu-

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Bild 3.3: Typischer Fahrzyklus (vorher-nachher) in einer Wohn-straße. Quelle: ADAC (1995)

nehmenden Verschleiß von Fahrzeug und Fahr-bahn sowie mit einer Reduzierung der Verkehrssi-cherheit einher (UBA, 2007).

Nach TIEFENTHALER (2005) ist die Geschwindig-keit nur ein indirekter Einflussparameter auf dieEmissionsmenge der Luftschadstoffe. Entschei-dend ist die Motorlast, das heißt die momentaneLeistung, die das Fahrzeug gerade erbringen muss.In den aktuellen Berechnungsmodellen, wie demHandbuch der Emissionsfaktoren des Straßenver-kehrs (UBA, 2004) und dem Merkblatt über Luftver-unreinigungen an Straßen ohne oder mit lockererRandbebauung (FGSV, 2004), sind die spezifi-schen Emissionen deshalb nicht als Funktion derGeschwindigkeit, sondern in Abhängigkeit vonStraßentyp, zulässiger Höchstgeschwindigkeit undVerkehrssituation angegeben. Dabei liegen der Be-rechnung jeweils straßentyp- und verkehrssituati-onsspezifische Fahrmuster zugrunde. Somit wirddavon ausgegangen, dass die Emissionen nicht nurvon der angegebenen mittleren Geschwindigkeitabhängig sind, sondern auch von der Dynamik desGeschwindigkeitsverlaufes.

Geschwindigkeitsreduktionen führen prinzipiell zueiner leichten Verringerung der Stickoxide (NOx).Kohlenmonoxide (CO) und Kohlenwasserstoffe(HC) sind dagegen stärker vom Fahrverlauf als vonder gefahrenen Geschwindigkeit abhängig. Die An-zahl, Länge und Stärke der Beschleunigungs- undBremsphasen spielen dabei eine wesentliche Rolle(BMBau, BMV, BMUNR, 1992).

Dies bedeutet, dass das Ziel einer Verkehrsberuhi-gung nicht nur die Geschwindigkeitsreduktion seinsollte, sondern gleichermaßen eine Verstetigungdes Fahrtverlaufes über längere Strecken beinhal-ten muss. Bei verkehrsberuhigenden Maßnahmensollte daher die Reduzierung der Beschleunigungs-anteile im Vordergrund stehen, das heißt z. B. einAbsenken der Spitzengeschwindigkeiten, um dieLängen der Beschleunigungsphasen zu reduzie-ren.

Auswirkungen von Tempo 30 (40) auf Haupt-verkehrsstraßen

Die zunehmende Berücksichtigung unterschiedli-cher Nutzungsansprüche des Straßenraumesmacht es vielfach notwendig, die Ansprüche desMIV hinsichtlich Geschwindigkeit und Zügigkeit her-abzusetzen und den Fußgänger- und Fahrradver-kehr sowie den ÖPNV zu fördern.

Im Sinne positiver Umweltwirkungen und der je-weils vorhandenen Nutzungsempfindlichkeiten soll-te laut MAZUR (1998) auch auf stark belegtenStraßen eine Reduzierung der Höchstgeschwindig-keit auf 30 km/h vorgenommen, die Vorfahrtsrege-lung jedoch aus Gründen der Verstetigung des Ver-kehrsablaufes beibehalten werden.

TOPP (1992) stellte im Rahmen eines Modellvor-habens über stadtverträgliche Kfz-Geschwindigkei-ten in Kaiserslautern fest, dass Hauptverkehrs-straßen sogar in Tempo 30-Zonen integriert werdenkönnen, da negative Auswirkungen auf die Leis-tungsfähigkeit und den Verkehrsablauf nicht festzu-stellen sind. Die Begründung der Zonengeschwin-digkeitsverordnung geht von dem Gedanken aus,dass es Kraftfahrern nur über kurze Distanzen zu-zumuten ist, langsamer als 50 km/h zu fahren. ImModellvorhaben zeigte sich jedoch, im Gegensatzzu SCHICK (1998), dass Tempo 30 gerade aufStraßen mit einer gewissen Verkehrsbedeutung be-sonders wirkungsvoll ist und die Verkehrsfunktioneiner Straße durch die Einführung von Tempo 30kaum beeinträchtigt wird.

Im Ergebnis des UBA-Projektes „Verbesserung derUmweltqualität in Kommunen durch geschwindig-keitsbeeinflussende Maßnahmen auf Hauptver-kehrsstraßen“ kommen die Autoren zu der Haupt-erkenntnis, dass Maßnahmen, die Geschwindigkei-ten im Hauptstraßennetz zwischen 30 und 50 km/hbei einem konstanten Verkehrsablauf zur Folgehaben, unter dem Aspekt des erweiterten Begriffsder Umweltwirkungen am stadtökologisch günstigs-ten sind (UBA, 2007).

RETZKO und KORDA (2000) stellten fest, dass diemittleren Geschwindigkeiten in den Tempo 30- undTempo 40-Hauptverkehrsstraßen zum Teil stärkerzurückgehen, als dies in vielen Tempo 30-Zonender Fall ist. Sie finden, dass die Standardabwei-chung der Geschwindigkeiten bei Tempo 30 undTempo 40 geringer ist als bei Tempo 50.

3.5 Verkehrliche Maßnahmen zur Reduzierung von Feinstaub

Zur Feinstaubbelastung tragen Emissionen ausverschiedenen Sektoren wie z. B. Haushalt, Ver-kehr, Industrie und Gewerbe bei. Neben lokalenQuellen führen auch regionale und überregionaleSchadstofftransporte zu dieser Belastung, wobeidie Verursacheranteile in ihrer Verteilung sehr un-terschiedlich ausgeprägt sein können.

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Die höchsten Konzentrationen treten neben indu-striellen Standorten sehr häufig in der Nähe von ver-kehrsreichen Straßen auf. Angesichts dieser Tatsa-che wird der Schwerpunkt der Maßnahmen zur Ver-besserung der Luftqualität sowohl in Deutschlandals auch in den anderen europäischen Ländern aufden Straßenverkehr gelegt (IFEU, 2005).

Luftreinhalte- und Aktionspläne der Kommunen

Mit der EU-Luftqualitätsrahmenrichtlinie und derenTochterrichtlinien sowie deren Umsetzung in deut-sches Recht durch die 22. BImSchV (2007) werdenLuftqualitätsziele zur Vermeidung bzw. Verringe-rung schädlicher Auswirkungen auf die menschli-che Gesundheit und die Umwelt in allen Mitglieds-staaten der EU festgelegt. Bei Grenzwertüber-schreitungen sind die Kommunen angehalten,Maßnahmen aus eigens dafür konzipierten Luft-reinhalteplänen bzw. Aktionsplänen umzusetzen.

Luftreinhaltepläne sind für die Luftschadstoffe zuerstellen, bei denen die gemessenen Tages- bzw.Jahresmittelwerte über den vorgegebenen Grenz-werten liegen.

Luftreinhaltepläne beschreiben in der Regel lang-fristige, verursacherbezogene Maßnahmen zurnachhaltigen Verbesserung der Luftqualität in Ge-bieten, in denen Grenzwerte überschritten werden.Durch die in den Plänen festgelegten Maßnahmenist sicherzustellen, dass nach Ablauf der in denTochterrichtlinien genannten Fristen die vorgege-benen Grenzwerte sicher eingehalten werden.

Aktionspläne sind für die Luftschadstoffe zu erstel-len, bei denen die gemessenen 1-Stundenmittel-werte oder Tagesmittelwerte trotz bereits umge-setzter Maßnahmen von Luftreinhalteplänen nochüber den vorgegebenen Grenzwerten liegen bzw.liegen können, das heißt, Aktionspläne sind erstdann erforderlich, wenn die Grenzwerte nach Frist-ablauf verbindlich sind. Sie beschreiben kurzfristigzu ergreifende, temporäre Maßnahmen, wie z. B.Produktionseinschränkungen, verkehrslenkendeMaßnahmen, Geschwindigkeitsbeschränkungenoder Fahrverbote. Mit ihnen sollen Grenzwertüber-schreitungen vermieden bzw. die Überschreitungs-dauer reduziert werden. Aktionspläne können re-gional begrenzt, auf innerstädtische Hauptver-kehrsstraßen bezogen oder landesweit erstellt wer-den.

In den aktuellen Luftreinhalte- und Aktionsplänenwerden zahlreiche Maßnahmen zur Verbesserung

der Luftqualität aufgeführt. Eine erste eingehendeAnalyse aktueller Pläne deutscher Städte ergab,dass quantifizierte Aussagen über die Effekte die-ser Maßnahmen nur in seltenen Fällen getroffenwerden bzw. getroffen werden können, obgleicheine Quantifizierung der Wirkungen für die Bewer-tung der Maßnahmen von wesentlicher Bedeutungist.

Datenbank zur Maßnahmenbewertung

Eine Analyse der im Auftrag der Bundesanstalt fürStraßenwesen (BASt, 2006) erstellten Datenbankzur Bewertung von Maßnahmen zur Reinhaltungder Luft und deren schadstoffmindernder Wirkung(MARLIS) ergab, dass diese Datenbank zwar einesystematische Erfassung und Beschreibung vonMaßnahmen zur Luftreinhaltung an Verkehrswegenund deren Auswirkung auf die Luftschadstoffkon-zentrationen in ausgewählten Gebieten darstellt.Eine ausführliche Beschreibung oder gar eine Be-wertung der Auswirkungen der angeführten Maß-nahmen kann jedoch aufgrund fehlender Erfah-rungen und nur weniger maßnahmenbegleitenderUntersuchungen bis zum gegenwärtigen Zeitpunktnicht ausgewiesen werden.

3.6 Einfluss Fahrzeuggeschwindigkeitauf die PMx-Emission

LOHMEYER (2003) fand bei der Auswertung undSystematisierung von vorhandenen Messdaten,dass in der Stresemannstraße in Hamburg mit einerGeschwindigkeitsbegrenzung von 30 km/h diePM10-Emissionsfaktoren deutlich niedriger lagenals die an allen anderen Straßen ermittelten Werteund auch niedriger waren als die mit dem modifi-zierten EPA-Modell errechneten Werte. Allerdingskonnten dort die Auspuffemissionen nur mit großenUnsicherheiten bestimmt werden, sodass die Aus-sage nur als Hinweis für weitere Untersuchungendiente.

SCHULZE (2002) wertete zeitlich hoch aufgelösteDaten der Senatsverwaltung Berlin in der Frankfur-ter Allee (DTV ca. 60 000 Kfz/d bei 5 % Lkw-Anteil)aus. Beim Vergleich zwischen den Stundenmittel-werten der PM10-Emissionsfaktoren und den Fahr-zeuggeschwindigkeiten auf den inneren Fahrstrei-fen, die nicht zeitweilig zum Parken genutzt wer-den, fand sie eine positive Korrelation (das heißthöhere Fahrzeuggeschwindigkeit, höhere Emissi-onsfaktoren), allerdings mit geringer Signifikanz

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(siehe Bild 3.4). Die PM10-Emissionsfaktoren un-terscheiden sich zwischen den Geschwindigkeitsni-veaus 60 km/h und 40 km/h im Mittel zwischen 25und 50 %.

In Berlin wurde in der Beusselstraße (DTV ca. 25 000 Kfz/d mit 5 % Lkw-Anteil) im Rahmen desEU-Projektes HEAVEN Anfang 2003 ein Verkehrs-versuch durchgeführt, bei dem zunächst die Aus-wirkungen einer Geschwindigkeitsbeschränkungauf 30 km/h, unterstützt durch Geschwindigkeits-kontrollen durch die Polizei, untersucht wurden.Das Geschwindigkeitsniveau sank dabei um 10 km/h. Die aus den gemessenen Konzentrations-daten abgeleiteten Luftschadstoffemissionen san-ken dabei bei PM10 um ca. 2 %, bei NOx um ca. 3 % (LUTZ und TULLIUS, 2003).

FITZ (2001) ermittelte PM10-Emissionsfaktoren anbefestigten Straßen in Kalifornien (USA) mittelseines mobilen Messfahrzeuges, an dem die Kon-zentrationsdifferenzen zwischen der Front und demHeck des Fahrzeuges ausgewertet werden. PM10-Emissionsmessungen wurden für eine Vielzahl vonStraßen durchgeführt und nach Straßenkategorienklassifiziert.

Die ermittelten PM10-Emissionsfaktoren wurdenwie folgt angegeben:

Local Road (2 Fahrstreifen, weniger als 500 Fzg/d, 35 mph Geschwindigkeit): 68 mg/km,

Collector R. (2 Fahrstreifen, 500 bis 10 000 Fzg/d, 45 mphGeschwindigkeit): 64 mg/km,

Arterial R. (> 2 Fahrstreifen, 10 bis 150 000 Fzg/d, 50-55 mph): 129 mg/km,

Freeway (> 3 Fahrstreifen, ca. 150 000 Fzg/d, 50-55 mph): 82 mg/km.

Die angegebenen mittleren Emissionsfaktoren va-riieren somit etwa um den Faktor 2. Tendenziellhöhere Emissionsfaktoren wurden auf den Straßenmit Fahrzeuggeschwindigkeiten größer 50 mph er-mittelt. Eine eindeutige Geschwindigkeitsabhängig-keit der Emissionsfaktoren von der Fahrzeugge-schwindigkeit konnte aus diesen Untersuchungennicht abgeleitet werden. Der mögliche Einfluss desVerkehrsflusses auf die mittleren Fahrzeugge-schwindigkeiten und Emissionsfaktoren wurde vonden Autoren nicht diskutiert.

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Bild 3.4: Abhängigkeit der PM10-Emissionsfaktoren von der Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Fahrstreifen (FS) 2 bis 5 in derFrankfurter Allee. Datenbasis: Stundenmittelwerte werktags im Zeitraum 26.07.1999 bis 19.10.1999. Quelle: SCHULZE(2002)

ETYEMEZIAN et al. (2003) setzten das mobileMessfahrzeug TRAKER (Funktionsweise ähnlichdem o. g. Messfahrzeug von FITZ) ein, um dasStraßennetz für Treasure Valley (USA) in Hinblickauf PM10-Emissionsfaktoren und Emissionspoten-ziale zu systematisieren. Sie fanden heraus, dassdie Emissionsfaktoren für befestigte Straßen mithohen Fahrzeuggeschwindigkeiten (ca. 90 km/h)etwa 20 bis 70 % niedriger waren als bei Straßenmit niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten (ca. 40km/h). Das Emissionspotenzial (das heißt dieMenge von PM10-Partikel auf der Straße, die zurWiederaufwirbelung bereitstehen) ist auf Straßenmit niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten relevanthöher als auf Schnellstraßen. Funktionelle Abhän-gigkeiten wurden nicht angegeben. Der möglicheEinfluss des Verkehrsflusses auf die mittleren Fahr-zeuggeschwindigkeiten und Emissionsfaktorenwurde auch von diesen Autoren nicht diskutiert.

Das empirische VLUFT-Modell aus Norwegen(SMHI, 2002; GUSTAFSSON, 2001) verwendet zurBerücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit fürden Partikelanteil PM2.5 bis PM10, also die grobenim Wesentlichen nicht auspuffbedingten Partikel,einen Term (v/vref)2. Setzt man als Referenzge-schwindigkeit vref = 50 km/h (wie bei der Ableitungder Emissionsfaktoren) ein, so ergäbe dies eineReduktion des nichtauspuffbedingten PM10-Emis-sionsfaktors z. B. für Tempo 30 um ca. 70 %, fürTempo 40 um ca. 50 %.

Das schwedische PM10-Emissionsmodell (BRING-FIELT et al., 1997; siehe auch LOHMEYER, 2001)gibt geschwindigkeitsdifferenzierte Basisemissions-faktoren für PM10-Aufwirbelung und Abrieb an. Fürdas Geschwindigkeitsintervall 32 bis 41 km/h wirdein Basisemissionsfaktor von 0.75 g/(km · Pkw)bzw. 3.95 g/(km · Lkw) angegeben. Im Geschwin-digkeitsintervall von etwa 50 bis 60 km/h gibt dasgleiche Modell Basisemissionsfaktoren von 2.29g/(km · Pkw) bzw. 4.68 g/(km · Lkw) aus. Auchwenn LOHMEYER (2001) zeigte, dass die Absolut-werte dieses Modells für eine praktikable Anwen-dung für deutsche Verhältnisse eher nicht geeignetsind, so ist doch das dort angegebene relative Ver-hältnis der Emissionsfaktoren zwischen Tempo 50und Tempo 30 interessant. Es liegt für Pkw beieinem Faktor ca. 3 und für Lkw bei ca. 1.2. Bei deninnerorts typischen Lkw-Anteilen (2 bis 10 %)würde daraus eine Minderung der nicht motorbe-dingten PM10-Emissionen im Flottenmittel um ca.70 % resultieren. Dies korrespondiert gut mit demim VLUFT-Modell verwendeten Ansatz.

LOHMEYER (2004a) konnte keine signifikante undstatistisch gesicherte Abhängigkeit der nicht aus-puffbedingten PM10-Emissionsfaktoren von denFahrzeuggeschwindigkeiten für Autobahnen undAußerortsstraßen ableiten, weil die dort vorgelege-nen Daten dazu nicht ausreichten. Auch für Inner-ortsstraßen lagen keine Messdaten an Straßen mitTempo 30-Signalisierung vor. Die dort abgeleitetenEmissionsfaktoren wurden für die Innerortsberei-che deshalb anhand von Messdaten an Straßen mitTempolimit 50 km/h abgeleitet. Eine Geschwindig-keitsabhängigkeit konnte aufgrund fehlender Vali-dierungsdaten sowie Modellansätze in die bei LOH-MEYER (2004b) abgeleiteten PM10-Emissionsfak-toren nicht integriert werden. Dafür zeichnete sicheine starke Abhängigkeit der PM10-Emissionsfak-toren von den Verkehrssituationen ab, das heißt,die Häufigkeit von Brems- und Beschleunigungs-vorgängen schien als Einflussgröße wichtiger zusein als die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit. DieUnterschiede werden in diesem, derzeit allgemeinverwendeten PM10-Emissionsmodell mit einemFaktor bis zu drei quantifiziert (siehe als BeispielBild 3.5, dort z. B. LSA3 für Hauptverkehrsstraßemit LSA starke Störungen im Vergleich zu HVS2,Hauptverkehrsstraße mittlere Störungen). Aller-dings sind aufgrund der derzeitigen Datenlagediese Einflüsse recht unsicher (LOHMEYER,2004b), auch deshalb, weil für die bisher ausge-werteten Messstrecken keine messtechnische Be-stimmung, sondern für die Innerortsbereiche eineauf einer qualitativen Einschätzung und der Erfah-rung der Bearbeiter beruhende Bestimmung derVerkehrssituationen vorlag.

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Bild 3.5: PM10-Emissionsfaktoren (Motor = schwarz; Aufwirbe-lung und Abrieb = hellgrau) in Abhängigkeit von derVerkehrssituation im Bezugsjahr 2007 und 10 % Lkw-Anteil. Die schwarze Linie kennzeichnet den Anteil dermotorbedingten PM10-Emissionen an der PM10-Ge-samtemission. Der Verkehrsfluss nimmt von linksnach rechts ab. Quelle: LOHMEYER (2004b)

Deutlich wird allerdings die auf Autobahnen ge-genüber innerörtlichen Verkehrssituationen trotzder wesentlich höheren Fahrzeuggeschwindigkei-ten deutlich reduzierte fahrzeugspezifische PM10-Emission. Ursachen könnten neben den erwähntenUnterschieden im Verkehrsfluss auch in den loka-len Gegebenheiten (im städtischen Bereich insbe-sondere in dicht bebauten Straßenschluchten, kön-nen die durch Abriebsprozesse mechanisch er-zeugten Partikel wegen der verminderten Möglich-keit des Wegtransports wieder auf der Straße ab-gelagert und akkumuliert werden und können somitzu einem höheren Anteil von wiederaufwirbelbarenPartikeln beitragen) liegen.

Der Einfluss des Verkehrsflusses auf die Emissio-nen war auch Ziel einer Untersuchung von DAVIDet al. (2005). Beim Vergleich zwischen den Abgas-emissionen bei Grüner Welle relativ zu schlecht koordinierten LSA wurden dabei eine Senkung derNOx-Emissionen um ca. 50 % und die von Partikelnum ca. 25 % unter realen Bedingungen gemessen.

SÄHN et al. (2006) schlussfolgerten aus der statis-tischen Analyse komplexer Messdatensätze vonPM10- und NOx-Konzentrationen, Meteorologieund Verkehrsmengen, dass kein signifikanter Hin-weis auf Auswirkungen der Fahrzeuggeschwindig-keit auf die PM10-Konzentrationen gefunden wer-den konnte.

GUSTAFSSON (2005) berichtete über die Auswer-tung von Abriebsversuchen an einem Prüfstand(Rundlauf). Gemessen wurden PM10-Massenkon-zentrationen und PM10-Größenverteilungen. Hier-bei variierte er sowohl das Material der „Fahrbahn“-Oberfläche (dichter Asphalt mit Granit sowie Split-Mastixasphalt mit Quarzit) als auch die Reifen (Spi-kereifen sowie Winterreifen) und die „Fahr“-Ge-schwindigkeiten (0 bis 70 km/h). Es wurde festge-stellt, dass höhere Geschwindigkeiten höherePM10-Konzentrationen und einen höheren Anteilan PM2.5 bedingen.

Auch KUPIAINEN et al. (2005) analysierten Partikelan einem Prüfstand. U. a. wurden massebezogenePM10-Größenverteilungen bei 15 und 30 km/h fürWinterreifen und Spikereifen bestimmt. Sie stelltenfest, dass die PM10-Emissionen vom Reifentyp undvon der Fahrgeschwindigkeit abhängen. Hier konn-te eine Zunahme der PM10-Konzentrationen vonca. 40 % bei zunehmender Fahrzeuggeschwindig-keit (von 15 km/h auf 30 km/h) beobachtet werden.Die relative Größenverteilung der Partikel war beibeiden Geschwindigkeiten ähnlich.

In EMEP/CORINAIR sind Emissionsfaktoren fürReifenabrieb- und Bremsabrieb angegeben (CORI-NAIR, 2006). Die Geschwindigkeitsabhängigkeitdes Reifenabriebs wird darin folgendermaßen be-handelt:

EFReifen [mg/(Fzg · km)] = fReifen EFTSPReifen Sreifen (v)

fReifen = Anteil der Partikelfraktion an TSP

EFTSPReifen = TSP-Emissionsfaktor Reifenabrieb bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h

Sreifen (v) = Geschwindigkeitskorrekturfaktor, welcher von der mittleren Fahr-zeuggeschwindigkeit abhängt

mit

v < 40 km/h: Sreifen (v) = 1.39

40 km/h ≤ v ≤ 90 km/h: Sreifen (v) = -0.00974 · v + 1.78

v > 90 km/h: Sreifen (v) = 0.902

Bild 3.6 zeigt diese funktionale Abhängigkeit. Siewird für alle Fahrzeugkategorien angesetzt. Es istfestzustellen, dass bei niedrigen Fahrzeugge-schwindigkeiten, wie sie z. B. im Stadtverkehr ge-fahren werden, höhere Reifenabriebsemissionenangesetzt werden als bei höheren (z. B. bei Tempo30 ca. 36 % mehr als bei Tempo 80 bzw. 7 % mehrals bei Tempo 50). Dies scheint auf den ersten Blicknicht ganz plausibel. Die Autoren weisen allerdingsdarauf hin, dass hier nicht reine Geschwindigkeits-abhängigkeiten im Sinne von Fahrten mit konstan-ter Geschwindigkeit als Basis verwendet wurden,sondern die Bedingungen bei verschiedenen Ver-kehrszuständen. So wird im städtischen Verkehr,mit den durchschnittlich niedrigeren Fahrzeugge-schwindigkeiten, z. B. häufiger gebremst als auf Au-

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Bild 3.6: Abhängigkeit der PM10-Emissionsfaktoren infolgeReifenabriebs von den Fahrzeuggeschwindigkeitenfür alle Fahrzeugklassen. Quelle: CORINAIR, 2006

tobahnen. Diese Geschwindigkeitsabhängigkeitgibt somit im Prinzip die in Bild 3.5 aufgezeigtenVerhältnisse des Einflusses des Verkehrsflusseswieder.

Die Geschwindigkeitsabhängigkeit des Brems-abriebes wird folgendermaßen behandelt:

EFBrems [mg/(Fzg · km] =fBrems EFTSPBrems SBrems (v),

fBrems = Anteil der Partikelfraktion an TSP

EFTSPBrems = TSP-Emissionsfaktor Bremsabrieb bei einer Geschwindigkeit von 65 km/h

SBrems (v) = Geschwindigkeitskorrekturfaktor, welcher von der mittleren Fahr-zeuggeschwindigkeit abhängt

mit

v < 40 km/h: SBrems (v) = 1.67

40 km/h ≤ v ≤ 95 km/h: SBrems (v) = -0027 · v + 2.75

v > 90 km/h: SBrems (v) = 0.185.

Bild 3.7 zeigt diese Funktion. Sie ist auf Fahrzeug-geschwindigkeiten von 65 km/h normiert. Der Ab-fall der Funktion ist deutlich steiler als beim Reifen-abrieb, weil nach Ansicht der Autoren der Brems-abrieb auf Autobahnen vernachlässigbar ist. Es seiallerdings darauf hingewiesen, dass eine reineKopplung an die Fahrzeuggeschwindigkeit u. E.nicht sinnvoll ist, da, wie bereits beim Reifenabrieberläutert, der Verkehrszustand (also das Verhältnisvon Beschleunigungen zu Konstantfahrten) wich-tiger für die Abriebsemissionen sein sollte als die Fahrzeuggeschwindigkeit. Zur Bewertung des Einflusses eines signalisierten Tempolimits von 50 km/h auf z. B. 30 km/h auf die PM10-Belastun-

gen können diese Funktionen deshalb nicht ver-wendet werden.

Für den Straßenabrieb lagen nach Angaben der Au-toren nur sehr wenig Informationen in der Literaturvor. Deshalb konnte keine Abhängigkeit dieserEmissionen von der Fahrzeuggeschwindigkeitberücksichtigt werden.

In einem Forschungsprojekt der Bundesanstalt fürStraßenwesen (LOHMEYER, 2008) wurde der Ein-fluss der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. des Ver-kehrsflusses auf die PM10-Belastung an innerstäd-tischen Hauptverkehrsstraßen analysiert.

Der Einfluss eines Tempolimits auf die PMx-Belas-tungen konnte dabei im Feldversuch an derSchildhornstraße in Berlin für den Zeitraum01.01.2004 bis 21.03.2005 (Tempo 50) bzw.01.11.2005 bis 21.03.2006 (Tempo 30) untersuchtwerden. Dort wurde eine Geschwindigkeitsbe-schränkung von 50 km/h auf 30 km/h mit gleich-zeitiger Radarüberwachung eingerichtet.Meteorologische Einflüsse, Einflüsse variierenderHintergrundbelastungen sowie Verkehrsstärkenund Fahrzeugflottenzusammensetzungen auf diebeobachteten Konzentrationsänderungen vor undnach der Fahrbahnsanierung wurden in der Aus-wertung berücksichtigt. Aus den Datenauswertun-gen zur Schildhornstraße in Berlin konnte Folgen-des abgeleitet werden:

Die messtechnisch beobachtete Zunahme derPM10-Gesamtbelastung zwischen dem Auswerte-zeitraum vor der T30-Signalisierung und nach derT30-Signalisierung von 6 µg/m3 bzw. Zunahme derPM10-Zusatzbelastung von 1 µg/m3 resultierteauch aus

7 µg/m3 Erhöhung der Hintergrundbelastung,

1 µg/m3 Erhöhung durch unterschiedliche Wind-bedingungen,

0 µg/m3 das heißt keine Veränderung der ZBdurch Veränderung der Verkehrsmengeund -zusammensetzung sowie veränder-te fahrzeugspezifische Emissionen (ohneEinfluss der T30-Signalisierung).

Dadurch ergab sich für den o. g. Auswertezeitraumeine Reduktion an Werktagen durch den Übergangvon einer T50-Signalisierung zu einer T30-Signali-sierung mit Radarüberwachung bei weiterhingleichmäßigem Verkehrsfluss von ca. 2 µg/m3 (ca.15 bis 27 % der PM10-Zusatzbelastung). Für Ruß

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Bild 3.7: Abhängigkeit der PM10-Emissionsfaktoren infolgeBremsabriebs von den Fahrzeuggeschwindigkeitenfür alle Fahrzeugklassen. Quelle: CORINAIR, 2006

und NOx ergaben sich in diesem Auswertezeitraumkeine relevanten Abnahmen.

Eine Auswertung der Messdaten in der Schildhorn-straße durch die Senatsverwaltung Berlin (RAU-TERBERG-WULFF, 2009) zeigte für einen deutlichlängeren Zeitraum als den o. g. Minderungen derPM10-Zusatzbelastung von 30 %. Für Ruß- undNO2-Zusatzbelastungen ergaben sich 19 % bzw.37 % Reduktion.

Der Einfluss eines normgerechten Ausbaus einerinnerstädtischen Bundesstraße mit Einrichtungeiner ,,Grünen Welle’’ auf die PMx-Belastungenkonnte im Feldversuch an der Bergstraße in Dres-den untersucht werden. Hierbei konnte Folgendesfestgestellt werden:

Der Verkehrsfluss hat sich nach dem Ausbau inbeiden Richtungen deutlich verbessert. Stadtaus-wärts waren vor dem Ausbau ein mäßiger Ver-kehrsfluss (Verkehrssituation nach HBEFa =LSA2), stadteinwärts ein schlechter Verkehrsfluss(Kern) zu verzeichnen gewesen. Nach dem Ausbaufunktioniert stadtauswärts die Grüne Welle (HVS2),stadteinwärts gibt es Haltezeiten an den Lichtsig-nalanlagen, die den Verkehrsfluss im Allgemeinengering beeinträchtigen (HVS 2, LSA 2), nur amKnoten Förster-Platz stark beeinträchtigen (HVS4).

Die mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten lagen imBereich der Messstelle vor dem Ausbau bei ca. 30km/h und nach dem Ausbau bei über 40 km/h. Dasbedeutet aber nicht, dass im Zustand vor dem Aus-bau konstant mit 30 km/h gefahren wurde. Wie diePerzentile (Q75, Q90) der Fahrzeuggeschwindig-keiten zeigen, fuhren die Fahrzeuge, falls sie nichtdurch die LSA im Verkehrsfluss behindert wurden,vor dem Ausbau im Mittel Geschwindigkeiten umca. 40 bis 45 km/h, nach dem Ausbau ca. 45 bis 50 km/h.

Die messtechnisch beobachtete Abnahme derPM10-Gesamtbelastung zwischen dem Auswerte-zeitraum vor dem Ausbau und nach dem Ausbauvon 12 µg/m3 bzw. 5.5 µg/m3 in der PM10-Zusatz-belastung resultierte auch aus

6.5 µg/m3 Abnahme der Hintergrundbelastung,

1.5 µg/m3 Abnahme durch unterschiedliche me-teorologische Bedingungen,

1 µg/m3 Reduktion der ZB durch Veränderungder Verkehrsmenge und -zusammenset-zung sowie veränderte fahrzeugspezi-fische Emissionen.

Dadurch ergab sich eine Reduktion durch Verbes-serung des Verkehrsflusses (Grüne Welle) trotzhöherer Fahrzeuggeschwindigkeiten von ca. 3µg/m3 (ca. 35 % der PM10-Zusatzbelastung).

4 Feldversuch zur Bestimmungdes Einflusses verkehrsberuhi-gender Maßnahmen auf diePMx-Belastung

4.1 Auswahl der Messstrecke

Zunächst war eine geeignete Messstrecke zu fin-den. Diese sollte folgende Randbedingungen auf-weisen:

• Sie sollte eine Hauptverkehrsstraße mit hohemVerkehrsaufkommen sein, an der „verkehrs-beruhigende“ Maßnahmen durchgeführt wer-den: Tempolimit und/oder Verbesserung Ver-kehrsfluss auf niedrigem Geschwindigkeitsni-veau.

• Sie sollte eine Dauermessstelle enthalten.

• In der Nähe sollte eine städtische Hintergrund-messstelle sein.

Hierzu wurden 15 Städte, dort die jeweiligen Abtei-lungen Verkehrsplanung, angeschrieben. Die Re-sonanz war überwiegend positiv. Insbesondere dieStädte Halle, Leipzig, Potsdam, Frankfurt/Main,Göttingen, München, Chemnitz und Rostock be-kundeten großes Interesse an einer Zusammenar-beit. Aus fachlichen und logistischen Aspektenwurde in Abstimmung mit der fachlichen Betreuer-gruppe der BASt der Bereich Merseburger Straßein Halle als Referenzstrecke ausgewählt.

Die Merseburger Straße (B 91) ist eine nord-süd-orientierte 4-streifige Hauptverkehrsstraße in Halle.Die Verkehrsbelegung liegt bei ca. 32 000 Kfz/d. InStraßenmitte fährt die Straßenbahn auf einem se-paraten Gleis. Der Messcontainer Halle/Mersebur-ger Straße (HEVC) des Landesamtes für Umwelt-schutz befindet sich auf der westlichen Seite amnördlichen Ende eines im Wesentlichen beidseitigdicht bebauten Areals. Nördlich anschließend öffnetsich die eng bebaute Merseburger Straße zum Rie-beckplatz, der einen sehr stark befahrenen (ca. 85 000 Kfz/d), nach Osten durch die dort befindli-chen Bahnanlagen eher offen bebauten Knoten-punkt darstellt.

18

4.2 Untersuchungsgebiet und Messzeitraum

Bild 4.1 vermittelt einen Überblick über das geplan-te Untersuchungsgebiet. Neben der MerseburgerStraße, in der auf einer Länge von ca. 500 m ent-sprechend des PM10-Aktionsplanes der StadtHalle erstmals ab 01.09.2005 jeweils zwischen dem01.09. und dem 30.04. ein Tempolimit von 30 km/heingerichtet ist, wurden in die Untersuchungen wei-tere umliegende Hauptverkehrsstraßen (Phillip-Müller-Straße, Rudolf-Ernst-Weise-Straße, Turm-straße, Pfännerhöhe, Raffineriestraße) sowie Ne-benstraßen (Osendorfer Straße, Ernst-Kamieth-Straße, Bruckdorfer Straße, Buddestraße, Karl-Me-seberg-Straße) einbezogen.

Die Messungen wurden im Zeitraum 21.04. bis09.05.2008 (3 Wochen) durchgeführt.

4.3 Untersuchte „verkehrsberuhigen-de“ Maßnahmen

Die in Tabelle 4.1 aufgeführten Maßnahmen wur-den hinsichtlich ihrer verkehrlichen und lufthygieni-schen Auswirkungen innerhalb des Zeitraumes21.04. bis 30.04.2008 untersucht.

Zusätzlich wurde über dynamische Informationsta-feln des Parkleitsystems der Stadt Halle (Saale) eindigitaler Schriftzug zur Information an die Bürgeraktiviert. Dabei sollte um verstärkte Nutzung derParkplätze/-häuser und der Nahverkehrsmittel ge-beten werden. Der digitale Schriftzug enthielt fol-genden Wortlaut:

ERHÖHTE FEINSTAUB-KONZENTRATION IN HALLE!

NUTZEN SIE BITTE NAHVERKEHRSMITTEL

Es sei darauf hingewiesen, dass die Straßenbahnnicht von der Geschwindigkeitsbegrenzung betrof-fen war. Nach dem 01.05.2008 wurden alle Maß-nahmen inklusive Tempolimit aufgehoben. Es galtsomit die innerörtlich „normale“ Geschwindigkeits-begrenzung auf 50 km/h. Die Lagen der Standorte,an denen die entsprechenden Schilder, Tafeln bzw.die Radarkontrollen positioniert waren, sind in denBildern 4.2a und 4.2b dargestellt.

19

Bild 4.1: Untersuchungsgebiet um die Merseburger Straße inHalle. Rot markiert ist der Container mit der Messstel-le Halle/Merseburger Straße (HEVC), grün der Stand-ort des Luftmessfahrzeuges des Landesamtes fürUmweltschutz Sachsen-Anhalt (Messbus). Orangemarkiert ist das untersuchte Straßennetz

Tab. 4.1: Im Messzeitraum durchgeführte Maßnahmen zur„Verkehrsberuhigung“, SE = stadteinwärts; SA =stadtauswärts

Nr. Maßnahme Zeitraum

1. Tempolimit auf 30km/h in der Merse-burger Straße inbeide Fahrtrichtun-gen, signalisiertdurch ein Ver-kehrsschild mit Zu-satzhinweis „Fein-staub“

21.04.-02.05.2008 (ca. 6:00 Uhr)

2. Wie 1. nur mit zusätzlicher Inbe-triebnahme einesmobilen Radar-gerätes mit Ge-schwindigkeitsan-zeige (für beideFahrtrichtungen)

23.04.-05.05.2008(ca. 9:00 Uhr)

3. Wie 2. nur mit zusätzlichem Hin-weis auf eine Ge-schwindigkeitskon-trolle

24.04.-02.05.2008 (ca. 6:00 Uhr)

4. Wie 3. nur mit zusätzlicher Ra-darkontrolle durchdas Ordnungsamtder Stadt Halle

24.04.08: 08:00 – 10:15 Uhr (SA)

25.04.08:07:58 – 10.22 Uhr (SE)14:58 – 16:34 Uhr (SA)

30.04.08: 10:01 – 12:52 Uhr (SA)15:22 – 17:56 Uhr (SE)

20

Bild 4.2a: Positionen der entsprechenden Schilder, Tafeln bzw. der Radarkontrollen

Bild 4.2b: Grafische Darstellung der Informationstafel-Standorte und Abbildung einer Dynamischen Informationstafel

4.4 Beschreibung der eingesetztenMess- und Analyseverfahren

4.4.1 Messfahrzeug SNIFFER

Für die räumlich differenzierte messtechnische Er-mittlung der Immissionssituation kam das mobileMessfahrzeug SNIFFER (KUPIAINEN et al. 2005,2008; PIRJOLA, 2008, siehe Bild 4.3) zum Einsatz.

Die Messinstrumente befinden sich in einem VW LT35 Dieselfahrzeug mit einer Länge von 5 585mm, einer Breite von 1 933 mm einer Höhe von 2 570 mm und einem maximalen Gewicht von 3 550 kg. Die gasförmigen Luftschadstoffe an derFront des Fahrzeuges wurden in Fahrtrichtung ineiner Höhe von 2.4 m (main inlet) angesaugt undentsprechend analysiert. Analysiert werden u. a.CO (Modell CO12M, Environment S.A.), NO undNO2 (Modell APNA 360, Horiba). Eine detaillierteBeschreibung dieser Analysatoren ist in PIRJOLAet al. (2004a, 2004b, 2007, 2008) zu finden.

Die partikelförmigen Schadstoffe werden zum einenhinter dem linken Hinterrad durch ein konischesEinsaugrohr mit einem trapezförmigen Querschnitt(0.2 m x 0.22 m) abgesaugt. Das untere Ende desQuerschnittes befindet sich 7 cm über der Straßen-oberfläche, der Abstand zum Rad beträgt ca. 5 cm. Abgesaugt wird mit einem konstanten Volu-menstrom von1 600 Litern pro Minute.

Aus diesem Luftstrom werden ein TEOM (TaperedElement Oscillating Micobalance, Series 1400A,RUPPRECHTH & PATASHNICK) für die Bestim-mung der Partikelmassen sowie ein ELPI (ElectricLow Pressure Impactor, Dekati Ltd) für die Bestim-mung der Partikelanzahl- und -größenverteilungengespeist. Der totale Volumenstrom beträgt hierbei13 Liter pro Minute (3 LpM für TEOM und 10 LpMfür ELPI). Bei diesem Volumenstrom selektiert einSAC-65 (Dekati) Partikelgrößen von 9.2 µm. Das

TEOM arbeitet bei 50 °C. Aus verschiedenen Arbei-ten, z. B. HITZENBERGER et al. (2004) ist be-kannt, dass es bei diesen Temperaturen zur Ver-dampfung von halbflüchtigen Aerosolen (wie z. B.Ammoniumnitraten und verschiedenen organi-schen Komponenten) kommen kann. Ein daraus re-sultierender Minderbefund kann hier vernachlässigtwerden, da Straßenstaub und Abriebe meistensaus nicht flüchtigen Materialien bestehen. An Parti-kel angelagertes Wasser wird bei PM10-Bestim-mung mit SNIFFER erfasst.

Die Partikelanzahl- und -größenverteilungen wer-den durch zwei ELPI bestimmt. Eins analysiert diePartikel, welche in Fahrtrichtung in ca. 0.7 m Höheüber der Fahrbahn (chasing inlet) abgesaugt wer-den („Vorbelastung“). Das andere wird, wie obenbeschrieben, aus dem Luftstrom gespeist, welcherhinter dem linken Hinterrad abgesaugt wird. Analy-siert werden die Partikelgrößenverteilungen in 12Klassen zwischen 7 nm und 10 µm (Aerodynami-scher Durchmesser). Aus den daraus abgeleitetenPM2.5-Massenkonzentrationen werden die Abgas-partikel eliminiert, indem nur die Partikelgrößen zwi-schen 1 und 2.5 µm ausgewertet wurden (im Fol-genden auch PM1-2.5 genannt). Die Dichte dieserPartikel wurde mit 2 000 kg/m3 festgelegt. Diese istetwas kleiner als für Mineralstaub (ca. 2 500 kg/m3),weil in diesem Größenbereich auch Salz, organi-sche Stoffe, Nitrate und Sulfate enthalten sind.

Ein Maß für den mit dem SNIFFER-Inlet gemesse-nen nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktor1

(EF) wird durch eine so genannte Transferfunktionauf Basis des SNIFFER-Signals S (Differenz derPM10-Konzentration am Hinterrad und der PM2.5-Konzentration an der Front des Fahrzeuges) ermit-telt. Die Transferfunktion wird durch KUPIAINEN etal. (2008) mit EF = 18.5 * S0.55 (S in µg/m3 und EFin mg/km) angegeben (siehe auch PIRJOLA et al,2007).

Die SNIFFER-Messungen fanden unter Nutzungvon Sommerreifen statt.

Somit liegen Informationen zu den nicht motorbe-dingten PM10-Konzentrationen (über TEOM ausInlet) und PM1-2.5-Konzentrationen (über ELPI ausInlet) sowie einem Maß für die durch SNIFFER ver-ursachten nicht motorbedingten PM10-Emis-sionsfaktoren vor.

21

Bild 4.3: SNIFFER während des Einsatzes. Rechts im Hinter-grund ist der Messcontainer HEVC zu erkennen

1 Im Folgenden wird dieser Wert auch SNIFFER-PM10-Emis-sionsfaktor genannt.

Eine detaillierte Beschreibung einschließlich derStudien zur Qualitätssicherung sind u. a. in KU-PIAINEN et al. (2005, 2008) zu finden.

Zusätzlich zu diesen Messgrößen werden mittelsGPS die Position des Fahrzeuges und die Ge-schwindigkeit des Fahrzeuges aufgezeichnet. Wei-terhin werden meteorologische Messgrößen (Tem-peratur und Luftfeuchtigkeit) aufgezeichnet.

Mit SNIFFER erfolgte die Befahrung des in Bild 4.1dargestellten Straßennetzes für den Fall mit undohne „verkehrsberuhigende“ Maßnahmen.

Die Befahrung erfolgte jeden Tag (Montag bisSonntag) für die Zeiten 3 Uhr (Nacht), 7 Uhr (rushhour), 12 Uhr (normale Verkehrssituation) und 17 Uhr (rush hour). Das Messfahrzeug sollte da-bei im allgemeinen Verkehrsstrom mitschwimmen („floating car“), also die reale Situation abbilden. Eswurden zu jeder der genannten Zeiten drei Rundengefahren (Bild 4.4), um das gesamte Straßennetzzu erfassen. Jede Runde wurde je dreimal befah-ren. Die Fahrzeit für die drei mal drei Runden be-trug etwa 1 bis 1.5 Stunden. Die Länge des Stra-ßennetzes beträgt ca. 3.7 km.

Während der Messungen wurden die Messdatendes TEOM alle 10 Sekunden bzw. alle 2 Sekunden(die anderen Daten) gespeichert. Diese und diedaraus berechneten SNIFFER-Emissionsfaktorenwurden dann zu Mittelwerten der Straßenabschnit-te (Bild 4.6) zusammengefasst.

Während der Datenanalyse wurde festgestellt,dass bei der Fahrt über den (quasi kreisverkehrs-ähnlichen) Ribbeckplatz (und nur dort) das TEOM-Gerät nicht immer fehlerfrei arbeitete. Wahrschein-lich lag es an der Wirkung der dort vorliegenden ho-rizontalen Beschleunigungskräfte auf den im TEOMeingebauten Oszillator. Dieser Straßenabschnitt

war zwar nicht direkter Bestandteil des ausgewer-teten Straßennetzes, wegen der Mittelungszeitendes TEOMs von 30 Sekunden beeinflusste diesaber in diesen Fällen die PM10-Ergebnisse desStraßenabschnittes 1. Dieser Effekt wurde durcheine Korrektur auf Grundlage der zeitlich feiner auf-gelösten PM1-2.5-Konzentrationen und des letztennicht davon beeinflussten PM10/PM1-2.5-Konzen-traionsverhältnisses berücksichtigt.

4.4.2 Bestimmung Verkehrssituationen undFahrzeuggeschwindigkeiten

Die Ermittlung der Verkehrssituationen wurde durchdie TU Dresden, Lehrstuhl für Verkehrsökologie,durchgeführt. Für die gleichen Straßenabschnittewie bei den Messfahrten mit SNIFFER wurden dazuMessfahrten nach der so genannten „Floating car“-Methode durchgeführt. Dabei schwimmt das Mess-fahrzeug im Verkehrsfluss mit und misst – mit einemangebauten Peiseler-Messrad (Bild 4.5) – in Sekun-denschritten die zurückgelegte Wegstrecke und die

22

Bild 4.4: Fahrtrouten des Messfahrzeuges

Bild 4.5: Messfahrzeug der TU Dresden mit angebautem Pei-seler-Messrad

momentane Geschwindigkeit. Diese Messdatenwurden nach statistischen Verfahren ausgewertetund mit den charakteristischen Größen der Ver-kehrssituationen des Handbuches für Emissionsfak-toren (HBEFa) verglichen. Daraus wurden dann dieZuordnungen zu den Verkehrssituationen festgelegt.Die Messfahrten fanden am 23./24.04.2008 (Situa-tion mit Tempo 30) sowie 05./06.05.2008 (Situationmit Tempo 50) statt. Für jede Stunde des Tages lie-gen damit Informationen über die Verkehrssituatio-nen und Fahrzeuggeschwindigkeiten vor.

Informationen zu den Fahrzeuggeschwindigkeitenim Straßennetz wurden auch von SNIFFER aufge-zeichnet, sodass für jeden Messtag an vier Stundendie entsprechenden Informationen vorlagen.

Zusätzlich konnten Informationen zu den Fahrzeug-geschwindigkeiten aus den automatischen Ver-kehrszählungen (siehe unten) abgeleitet werden.

Die statistische Analyse der Messfahrten erfolgtedann, genau wie die Auswertung der SNIFFER-Daten, straßenabschnitts bezogen. Die Festlegungder Straßenabschnitte ist in Tabelle 4.2 und Bild 4.6gegeben.

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Tab. 4.2: Beschreibung der ausgewerteten Straßenabschnitte. Länge in Metern

Abschnitt Richtg. Straße von bis Länge

1 Hin Merseburger Straße Riebeckplatz Abzweig Philipp-Müller-Str. 257

2 Hin Merseburger Straße Abzweig Philip-Müller-Str. Anzeigetafel Richtung Süd 112

3 Hin Merseburger Straße Anzeigetafel Richtung Süd Anzeigetafel Richtung Nord 144

4 Hin Merseburger Straße Anzeigetafel Richtung Nord Pfännerhöhe 136

5 Hin Merseburger Straße Pfännerhöhe H.-Schütz-Ring 354

6 Hin Merseburger Straße H.-Schütz-Ring Raffineriestr. 371

7 Hin Merseburger Straße Raffineriestr. Anzeigetafel Richtung Nord 136

8 Hin Merseburger Straße Anzeigetafel Richtung Nord Anzeigetafel Richtung Süd 144

9 Hin Merseburger Straße Anzeigetafel Richtung Süd Riebeckplatz 361

10 Hin Philipp-Müller-Straße Abzweig Merseburger Str. Turmstraße Nr.159 162

11 Hin Turmstraße Turmstraße Nr.159 Bernhardystr. 170

12 Hin Turmstraße Bernhardystr. Pfännerhöhe Nr.40 182

13 Hin Pfännerhöhe Pfännerhöhe Nr.40 Merseburger Str. 85

14 Hin Raffineriestraße Merseburger Str. Bruckdorfer Str. 151

15 Hin Raffineriestraße Bruckdorfer Str. Rudolf-Ernst-Weise-Str. 192

16 Hin Rudolf-Ernst-Weise-Str. Raffineriestraße R.-E.-Weise-Str. Nr.23 140

17 Hin Rudolf-Ernst-Weise-Str. R.-E.-Weise-Str. Nr.23 Bruckdorfer Str. 112

18 Hin Rudolf-Ernst-Weise-Str. Bruckdorfer Str. Merseburger Str. 163

19 Hin Bruckdorfer Straße Raffineriestr. Rudolf-Ernst-Weise-Str. 183

19 Rück Bruckdorfer Straße Rudolf-Ernst-Weise-Str. Raffineriestr. 125

20 Hin Osendorfer Straße Bruckdorfer Straße Merseburger Str. 134

21 Hin Maybachstraße Rudolf-Ernst-Weise-Str. Ernst-Kamieth-Str. 99

22 Hin Ernst-Kamieth-Str. Maybachstraße Buddestr. 94

23 Hin Buddestr. Ernst-Kamieth-Str. Rudolf-Ernst-Weise-Str. 147

Bild 4.6: Kennzeichnung der ausgewerteten Straßenabschnittesowie der Fahrtrichtungen

4.4.3 Verkehrszählungen

Automatische Verkehrszählungen wurden mittelsNC90-Zählplatten von der Stadt Halle und demLehrstuhl für Verkehrsökologie in der MerseburgerStraße (stadteinwärts), der Turmstraße, der Pfän-nerhöhe, der Raffineriestraße und der Rudolf-Ernst-Weise-Straße durchgeführt. Das Messsystem er-fasst in berührungsloser Arbeitsweise die Anzahl,Länge und Geschwindigkeit der Fahrzeuge, die dasMesssystem überfahren, und legt die Daten ineinem integrierten Speicher ab.

Weiterhin standen kontinuierliche Verkehrszählda-ten (1/2-h-Werte) an der Messstation MerseburgerStraße HEVC (stadtauswärts) des Landesamtes fürUmweltschutz zur Verfügung. Diese Verkehrsdatenwerden dort getrennt nach Pkw und Lkw in drei Ge-schwindigkeitsklassen sortiert: 0 bis 10 km/h, 10 bis30 km/h, größer 30 km/h.

Für die wenig befahrenen Nebenstraßen (May-bachstraße, Bruckdorfer Straße) wurden durch dieTU Dresden manuelle Stichprobenzählungendurchgeführt.

4.4.4 Immissionsdaten in Halle

Vom Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhaltwurden für den Messzeitraum Daten (1/2-h-Werte)aller im LÜSA gemessenen Größen zur Verfügunggestellt. In Tabelle 4.3 sind die für Halle verfügbarenMessstationen und die dazugehörigen direkt ge-messenen Schadstoffe dargestellt. Die StationHalle-Ost repräsentiert hierbei die städtische Hin-tergrundbelastung. Extra für die Messkampagnewurde das Luftmessfahrzeug im Untersuchungsge-biet auf dem Parkplatz der Polizeidienststelle (zwi-schen Merseburger Straße und Turmstraße) statio-niert (Bild 4.7, Lage siehe Bild 4.1). Diese reprä-sentiert weitgehend die lokale Hintergrundbe-lastung für die Messstation Halle/MerseburgerStraße, ist aber bei westlichen Windrichtungendurch den Verkehr auf der Turmstraße leicht beein-flusst. Der ursprünglich angedachte Stellplatz in derOsendorferstraße konnte wegen dort durchgeführ-ter Abbrucharbeiten nicht wahrgenommen werden.

4.4.5 Meteorologische Daten in Halle

An den berücksichtigten Messstandorten werdenauch meteorologische Parameter gemessen (ver-gleiche Tabelle 4.4). Auch diese Daten standen fürden Messzeitraum als 1/2-h-Werte zur Verfügung.

5 Ergebnisse

5.1 Verkehrsbelegungen im Straßen-netz

Es wurde angestrebt, die Verkehrsbelegungen imUntersuchungsgebiet im Untersuchungszeitraumvom 21.04.2008 bis 09.05.2008 möglichst detailliertund umfassend zu erheben bzw. alle vorhandenen

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Tab. 4.3: Zusammenstellung von an den Messstationen inHalle verfügbaren Schadstoffen

Messgröße Einheit Halle/Merseburger

Straße

Halle-Luftmess-fahrzeug

Halle-Ost

PM10 µg/m3 • • •

PM2.5 µg/m3 • - •

Stickstoffdioxid µg/m3 • • •

Stickstoff-monoxid

µg/m3 • • •

Ozon µg/m3 - • •

Tab. 4.4: Zusammenstellung der meteorologischen Größen

Messgröße Einheit Merse-burgerStraße

Halle-Luft-messfahr-

zeug

Halle-Nord

Halle-Ost

Windgeschwindigkeitin 10 m Höhe

m/s - • - •

Windrichtung in 10 mHöhe

° - • - •

Gesamtstrahlung W/m2 - - • -

Niederschlag mm - • • -

Relative Luftfeuchte % - • - •

Temperatur in 2 mHöhe

°C - • - •

Temperatur in 40 mHöhe

°C - - - •

Bild 4.7: Blick zum Luftmessfahrzeug des Landesamtes fürUmweltschutz Sachsen-Anhalt in südliche Richtung

Datenquellen zu nutzen. Die Datenauswertungwurde durch die TU Dresden durchgeführt.

In den Bildern 5.1 bis 5.3 wurden die analysiertenVerkehrszahlen in Belegungsplots zusammenge-stellt. Die aufgeführten Szenarien sind dabei fol-gendermaßen definiert:

Szenario 0: Daten des Belegungsplanes der Stadt Halle 2005

Szenario 1 (Tempo 30): Mittelwerte des Werktagsverkehrs der Woche vom21.04. bis 25.04.2008 der NC97-Zählung der StadtHalle an der Turmstraße und der MerseburgerStraße und der Verkehrsdaten der Luftmessstellean der Merseburger Straße, Mittelwerte aller ge-zählten Werktage der NC90-Zählung der TU Dres-den an der Pfännerhöhe, der Raffineriestraße undder Weisestraße, Daten des Belegungsplanes 2005der Stadt Halle für alle weiteren Straßen.

Szenario 2 (Tempo 50): Mittelwerte des Werktagsverkehrs der Woche vom05.05. bis 09.05.2008 der NC97-Zählung der StadtHalle an der Turmstraße und der MerseburgerStraße und der Verkehrsdaten des Luftmessstellean der Merseburger Straße, Mittelwerte aller ge-zählten Werktage der NC90-Zählung der TU Dres-den an der Pfännerhöhe, der Raffineriestraße undder Weisestraße, Daten des Belegungsplanes 2005der Stadt Halle für alle weiteren Straßen.

Insgesamt liegen damit sehr umfangreiche Ver-kehrsdaten vor. Bei der Auswertung der Daten er-geben sich allerdings verschiedene Probleme, spe-ziell bei der Bestimmung des Anteils der schwerenNutzfahrzeuge. So grenzen die unterschiedlichenZählsysteme die Längenklassen unterschiedlichgegeneinander ab. Für die Zähldaten aus dem Jahr2005 liegen keine Angaben zur Abgrenzung derLängenklassen vor.

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Bild 5.1: Belegungsplot Szenario 0 (Belegungsplan Stadt Halle2005)

Bild 5.2: Belegungsplot Szenario 1 (Werktagsverkehr Tempo30/21.04. bis 25.04.2008) LZ = Lastzüge

Besonders die Ergebnisse der NC97-Zählungenauf der Turmstraße im Auftrag der Stadt Halle lie-fern deutlich höhere Lkw-Anteile als der Bele-gungsplan der Stadt Halle.

Zu diskutieren war hier die Frage, ob aus den Ver-kehrszahlen ein Einfluss der Tempo 30-Maßnahmeauf die Verkehrsstärke ablesbar ist. Beim Blick aufdie Entwicklung der Verkehrszahlen der Pkw an derMerseburger Straße in stadtauswärtiger (südlicher)Richtung (Bild 5.5) könnte dieser Eindruck entste-hen.

In der dritten Untersuchungswoche steigen diePkw-Zahlen deutlich an. Relativiert wird dies aller-dings, wenn man sich die Gegenrichtung der Mer-seburger Straße (Bild 5.4) betrachtet.

Hier ist für die dritte Woche keine Veränderung beiden Pkw-Zahlen festzustellen. Ebenfalls gegeneinen solchen Einfluss spricht, dass auch auf derTurmstraße die Kfz-Zahlen in der dritten Untersu-chungswoche steigen (Bild 5.6), obwohl dort keineVeränderung des Tempolimits vorgenommen wurde.

Zu vermuten ist, dass ein Teil der gestiegenen Be-legung in den drei Tagen vor dem 1. Mai und in derWoche vom 05.05. bis 09.05.2008 durch vorgezo-gene oder nachgeholte Fahrten in Verbindung mitden Feiertagen Himmelfahrt und Pfingsten zu be-gründen ist.

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Bild 5.3: Belegungsplot Szenario 2 (Werktagsverkehr Tempo50/05.05. bis 09.05.2008), LZ = Lastzüge

Bild 5.4: Verkehrszahlen und Geschwindigkeiten Merseburger Straße stadteinwärts

Dies sieht die Verkehrsplanung in Halle auch alsGrund für die stark erhöhten Lkw-Belegungen inder zweiten und dritten Untersuchungswoche auf

der Merseburger Straße stadteinwärts. Es stelltsich hier allerdings die Frage, warum dieser Effektdann nur in der stadteinwärtigen (Richtung Nord)

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Bild 5.5: Verkehrszahlen und Geschwindigkeiten Merseburger Straße stadtauswärts

Bild 5.6: Verkehrszahlen und Geschwindigkeiten Turmstraße

Richtung so stark auftritt. Hier könnte eine Rollespielen, dass die Lkw-Fahrer in der ersten Wochedie Stauwarnung aufgrund der Baustelle Volkmann-straße gehört haben und ausgewichen sind. Oh-nehin sind nach Angaben der städtischen Ver-kehrsplanung die Lkw-Belegungen auf der Merse-burger Straße in Richtung stadteinwärts seit Eröff-nung der Osttangente zurückgegangen.

Schwer zu erklären bleibt dennoch, dass sich dieAnzahl und der Anteil der Lkw auf der MerseburgerStraße laut NC97-Zählung in der zweiten und drit-ten Untersuchungswoche gegenüber der erstenWoche verdoppeln. Eine Fehlfunktion der NC97-Platten bei der Abgrenzung der Fahrzeuglängenschließen wir hier nicht aus.

5.2 Verkehrssituationen und Fahr-zeuggeschwindigkeiten

Die Auswertung dieser Daten wurde ebenfalls vonder TU Dresden durchgeführt. Die folgenden Aus-führungen fassen die Ergebnisse zusammen.

Für die Betrachtung des Fahrverhaltens im Unter-suchungsgebiet vor und nach der Aufhebung desTempolimits auf der Merseburger Straße muss dasMessnetz in zwei Gruppen von Straßen eingeteiltwerden: zum einen das Nebennetz, welches vonder Tempolimitregelung nicht direkt betroffen warund zum anderen die Merseburger Straße, für dieim Vorher-Fall Tempo 30 und im Nachher-FallTempo 50 galten.

Die Erhebung der Geschwindigkeiten im Neben-netz zeigte keine signifikanten Unterschiede zwi-schen der Vorher- und der Nachher-Untersuchung.Abschnittsweise auftretende Unterschiede lassensich zum Teil durch zufällige Einflüsse erklären. Sowar der Stau am 24.04.2008 in den Abschnitten 16bis 18 (Rudolf-Ernst-Weise-Straße) durch einenbaumaßnahmenbedingten Rückstau über den Rie-beckplatz bedingt. Eine leichte Erhöhung der Ge-schwindigkeiten des SNIFFER auf den Nebennetz-straßen in der zweiten Projekthälfte ist eventuell aufdie im Laufe des Untersuchungszeitraums erwor-bene Fahrroutine auf der Messstrecke zurückzu-führen. Aus der Auswertung der Messfahrten liegtfür alle befahrenen Abschnitte des Nebennetzesdas erhobene Fahrverhalten vor. Durch die Ge-schwindigkeitsmessreihe des SNIFFER werden dieWerte der beiden Messtage der TU Dresden weit-gehend bestätigt. Bei der Auswertung trat allerdingsdas Problem auf, dass nicht für alle erhobenen

Arten des Fahrverhaltens auch Verkehrssituationenim HBEFA vorliegen. Hier wurden deshalb die Ver-kehrssituationen „HVS2_30“ und „Nebenstraßen_frei“ neu definiert.

Bei der Erhebung der Geschwindigkeiten auf derMerseburger Straße zeigten die Messfahrten derTU Dresden eine deutliche Tendenz zur Erhöhungder Geschwindigkeiten nach Wegfall der Tempo 30-Regelung. Diese Tendenz wird auch durch die Ge-schwindigkeitsmesswerte der Luftmessstelle unddie Messreihe des SNIFFER bestätigt. Aus denDaten der Displays kann man hier keine eindeutigeAussage ableiten, da sie nicht über den ganzen Un-tersuchungszeitraum in Betrieb waren. Die Ge-schwindigkeitsdaten der NC97-Platten auf der Mer-seburger Straße stadteinwärts sind widersprüch-lich.

Die bei den Messfahrten ermittelte Erhöhung derReisegeschwindigkeit lag in einem Bereich bis zu 8 km/h bei freien Abschnitten. Das um 20 km/h ver-minderte Tempolimit führte also nur zu einer Ge-schwindigkeitsminderung von bis zu 8 km/h Reise-geschwindigkeitsdifferenz, was allerdings bei derGestaltung des Straßenraumes (vierspurige Straßemit Straßenbahn in Mittelage) nicht überrascht.

In den Bildern 5.7 bis 5.10 sind die aus den Mess-fahrten der TU Dresden entstandenen Fahrprofileder gesamten befahrenen Strecke der MerseburgerStraße dargestellt. In Tabelle 5.1 sind die entspre-chenden statistischen Daten über alle Messfahrtenzusammengestellt. Mit diesen erfassten statisti-schen Kenngrößen wäre unter Zugrundlegung derentsprechenden Basisemissionsfaktoren eine de-taillierte Emissionsberechnung möglich.

Auf der stadteinwärtigen Strecke steigt die Reise-geschwindigkeit nach Wegfall der Tempo 30-Rege-lung um 5 km/h an. Einen gewissen Einfluss haben

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Bild 5.7: Fahrprofil aller Messfahrten am 23. und 24.04.2008auf der Merseburger Straße in stadteinwärtiger Rich-tung (Tempo 30)

dabei allerdings die Fahrten mit Rückstau über denRiebeckplatz am 24.04.2008.

In der stadtauswärtigen Richtung steigt die Reise-geschwindigkeit nach Wegfall der Tempo 30-Rege-lung um knapp 4 km/h an. Die Werte für die Stan-dardabweichung der Geschwindigkeit, den Stand-anteil und die Konstantfahrtanteile weisen nur ge-ringe Unterschiede auf.

Die räumliche Differenzierung der statistischenKennwerte und der daraus abgeleiteten Verkehrssi-tuationen für die Merseburger Straße sowie für alleanderen Straßenabschnitte ist in den Tabellen 5.2und 5.3 gegeben.

Für die Straßenabschnitte im Bereich der Messstel-le, die nicht bzw. nur gering von den LSA beein-flusst sind (Straßenabschnitte 2 und 3 bzw. 7 und8), zeigen die Reisegeschwindigkeiten während derT30-Signalisierung ca. 8 km/h (stadtauswärts) bzw.ca. 5 km/h (stadteinwärts) geringere Werte. DieStandanteile und der Anteil Konstantfahrt unter-scheiden sich nur gering voneinander. Im Abschnitt3 wurde während der T50-Phase deutlich mehr undstärker gebremst als während der T30-Phase.

Zu beantworten war auch die Fragestellung, ob dieInbetriebnahme der Displays und das Aufstellen derRadargeräte zu messbaren Auswirkungen auf dasFahrverhalten führten.

An den Tagen der Messfahrten der TU Dresdenstanden die Radargeräte des Ordnungsamtes nureinmal 2 Stunden an der Strecke (24.04.2008). Ausden zu dieser Zeit erfolgten zwei Messfahrten kannkein Einfluss der Radarkontrolle auf die Geschwin-digkeiten abgeleitet werden. Die beiden Fahrten lie-gen mit mittleren Geschwindigkeiten von 37 und 38km/h direkt am Mittelwert des betroffenen Abschnit-tes (Abschnitt 3/37 km/h) bei Tempo 30-Regelung.Hier wirkten sich Einflüsse wie die Fahrzeugdichteauf der Strecke, die Schaltung der LSA oder Halte-vorgänge der Straßenbahn deutlich stärker aus.

Auch zur Auswirkung der Displays lässt sich ausden Messfahrten keine Aussage ableiten, da dieDisplays bei der Vorher-Untersuchung ganztägig inBetrieb waren und somit kein Vergleichswert vor-liegt.

Aus den Geschwindigkeitsdaten der Luftmessstel-le, des SNIFFER und der Displays kann man aller-dings einen Einfluss der Displays und des Radarsin Kombination mit dem Hinweis „Achtung, Radar-kontrolle“ auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ablei-

29

Bild 5.8: Fahrprofil aller Messfahrten am 05. und 06.05.2008auf der Merseburger Straße in stadteinwärtiger Rich-tung (Tempo 50)

Bild 5.9: Fahrprofil aller Messfahrten am 23. und 24.04.2008auf der Merseburger Straße in stadtauswärtiger Rich-tung (Tempo 30)

Bild 5.10: Fahrprofil aller Messfahrten am 05. und 06.05.2008auf der Merseburger Straße in stadtauswärtigerRichtung (Tempo 50)

Tab. 5.1: Statistische Daten der Messfahrten auf der Mersebur-ger Straße (Mittel über alle Straßenabschnitte)

vReise

[km/h]

vReise

Standardabw.

Standanteil

[%]

Konstant-

fahrt [%]

Tempo 30stadteinwärts

24.02 17.38 24.66 40.17

Tempo 50stadteinwärts

29.00 18.88 20.58 42.77

Tempo 30stadtauswärts

31.04 14.88 11.69 52.60

Tempo 50stadtauswärts

34.75 16.80 11.53 46.65

ten, da z. B. an den Radartagen die Quote der Kfz,die schneller als 30 km/h fuhren, deutlich geringerwar (siehe Bilder 5.5 bzw. 5.12).

Am deutlichsten ist ein Rückgang der Geschwin-digkeiten in den Abschnitten 2 und 3 nach Inbe-triebnahme der Displays und Durchführung der Ra-

darkontrolle ab 24.04.2008 (Bild 5.5, 5.11 bzw. Ta-belle 5.2 und 5.3) zu erkennen.

Die Überschreitungshäufigkeit von 30 km/h lag beiden Pkw allerdings selbst an diesem Tag bei ca. 83 % (Bild 5.5). Dies entspricht den Ergebnissenaus Kuratorium für Verkehrssicherheit (2004, sieheBild 3.2 und UBA (2007)).

30

Tab. 5.2 : Statistische Kenngrößen und abgeleitete Verkehrssituationen für die Fahrten am 23.04. und 24.04.2008. Siehe auch Bild 7.7. sta = Standardabweichung, v = Geschwindigkeit, b = Beschleunigung

Tab. 5.3 : Statistische Kenngrößen und abgeleitete Verkehrssituationen für die Fahrten am 05.05. und 06.05.2008. Siehe auch Bild 7.7. sta = Standardabweichung, v = Geschwindigkeit, b = Beschleunigung

5.3 Befolgungsgrad der Geschwindig-keitsbeschränkung

Die Ergebnisse der Radarkontrollen durch das Ord-nungsamt der Stadt Halle zeigt Tabelle 5.4.

Also 12 % bis 19 % der kontrollierten Fahrzeugefuhren somit schneller als 41 km/h. Der Anteil anFahrzeugen, die schneller als 30 km/h fuhren, lagan den Werktagen, an denen die Radarkontrollendurchgeführt worden sind sowie an denen der Fahr-zeugteilnehmer mit Radarkontrollen rechnen muss-te, bei ca. 80 % bis 85 %, sonst bei über 90 % (Bild5.12). Dies entspricht den Ergebnissen aus Kurato-rium für Verkehrssicherheit (2004, siehe Bild 3.2).Aus Bild 5.12 (Montag und Dienstag der erstenMesswoche) lässt sich auch ableiten, dass allein

31

Bild 5.11: Entwicklung der Reisegeschwindigkeiten des SNIF-FER auf der Merseburger Straße

Bild 5.12: Verkehrsmengen, Lkw-Anteile sowie Anteile der Pkw- und Lkw am DTV in den Geschwindigkeitsklassen 10 bis 30 km/hund größer 30 km/h an der Zählstation HEVC (Verkehr stadtauswärts)

Tab. 5.4: Ergebnisse der Radarkontrollen. SE = stadteinwärts; SA = stadtauswärts

Tag Zeit/Richtung Anzahl Fahrzeuge

(gesamt)

Anzahl Fahrzeuge mit Geschwindigkeitsüberschreitung

(ausgelöst wurde bei 41 km/h)

Anteil Fahrzeuge mit Geschwindigkeits-

überschreitung

24.04.08 08:00 – 10:15 Uhr (SE) 1 754 327 19 %

25.04.0807:58 – 10.22 Uhr (SE) 1 175 195 17 %

14:58 – 16:34 Uhr (SA) 1 457 175 12 %

30.04.0810:01 – 12:52 Uhr (SA) 2 442 391 16 %

15:22 – 17:56 Uhr (SE) 1 682 268 16 %

die Aufstellung eines Tempo 30-Schildes ohne Ge-schwindigkeitskontrolle auf einer Hauptverkehrs-straße wie der Merseburger Straße keinen nach-weisbaren verkehrlichen Effekt hat. Auch die zu-sätzliche Inbetriebnahme des Geschwindigkeitsdis-plays (Mittwoch) änderte daran nichts.

Erst die angekündigten und durchgeführten Radar-kontrollen führten zu nachweisbaren Konsequen-zen im Fahrverhalten. Am Wochenende und an Fei-ertagen war die Geschwindigkeitsbeschränkungweitgehend wirkungslos.

5.4 Meteorologische Bedingungen imMesszeitraum

Die ersten drei Tage des Untersuchungszeitraumes(21.04. – 23.04.2008) waren geprägt von einemdeutlichen Tiefdruckeinfluss im größten Teil Mittel-europas und einem Hoch über dem Nordmeer undFennoskandien. Das Untersuchungsgebiet liegt indieser Zeit im Grenzbereich der beiden Druckge-biete. Dies hat zur Folge, dass am 21. und 22. Aprildie größten Windgeschwindigkeiten im gesamtenUntersuchungszeitraum erreicht wurden (Bild 5.13).Des Weiteren sind diese Tage überwiegend heitermit nur sehr geringen Niederschlägen (Bild 5.14),welche sich in der Summe auf etwa 3 mm belaufen.Die Tageshöchsttemperaturen liegen dementspre-chend relativ konstant um die 15 °C, die Tagesmit-teltemperaturen um 12 °C (Bild 5.15).

Im Folgenden verlagerte sich der Tiefdrucktrog wei-ter in Richtung Osten und das Hochdruckgebiet imNorden baute sich ab. Über Südeuropa konnte derLuftdruck steigen und auch in mitteleuropäischenBreiten kam es zu einer Druckerhöhung und damitzur Ausbildung einer Hochdruckbrücke. Das Wetter

der Tage vom 24. April bis zum 27. April 2008 istvon diesem Hoch bestimmt, mit Ausnahme des 25.April. An diesem Tag zieht eine Okklusion von Westen nach Osten, die Niederschlag mit sichführt. Die Intensität ist jedoch gering. Dies hat auchAuswirkungen auf die Temperatur, welche im Ver-gleich zum 24.04.08 im Durchschnitt um 2 °C fällt.Auch der Wind frischt am 25.04.08 wieder auf undweht aus nordwestlicher Richtung. Die anderenTage sind dagegen gekennzeichnet durch steigen-de Temperaturen (Trend), keine Niederschläge undleichte Brisen aus südlicher Richtung.

Im weiteren Verlauf verlagert sich das Hoch in Rich-tung Skandinavien und ein Tief etabliert sich überden Britischen Inseln. Der 28.04.08 zeichnet sichnoch durch die höchste Tagestemperatur im ge-samten Untersuchungszeitraum aus (Tageshöchst-temperatur 24 °C), jedoch wird der aus Westenkommende Tiefausläufer spürbar. In der Nacht er-reicht er das Untersuchungsgebiet und verlässt esauch am Folgetag nicht mehr. Bis zum Nachmittagdes 29. April 2008 fielen insgesamt ca. 42 mmRegen, was rund 81 % des gesamten Niederschla-ges in dem Zeitraum ausmacht. Ab etwa 15:00 Uhr

32

Bild 5.13: Tagesmittlere Windgeschwindigkeit und häufigsteWindrichtung in Halle im Untersuchungszeitraum

Bild 5.14: Tagesmittlere Luftfeuchtigkeit und tägliche Nieder-schlagssumme in Halle im Untersuchungszeitraum

Bild 5.15: Tagesmitteltemperatur und Summe der Globalstrah-lung pro Tag in Halle während der Messkampagne

des 29.04.08 begann sich der Himmel wieder zuklären und so gestaltete sich der 30.04.08 heiterund ohne Regen. Am ersten und zweiten Mai 2008zeigten sich noch einmal die letzten Tiefdruckein-flüsse. Die Bedeckung nahm zu und es kam auchzu geringen Regenschauern, vor allem in der Nachtdes 1. und am Abend des 2. Mai 2008. Der Windfrischte am 1. Mai aus südwestlicher Richtung wie-der auf. Ab dem 2. Mai schwächt sich das Tief überden Britischen Inseln ab und es kommt wieder zueinem Druckanstieg über Mitteleuropa, dieser wirdüberprägt durch einen Höhenrücken, der vom At-lantik her herangetragen wird. In den Tagen vom 3.Mai bis 6. Mai ist das Wetter antizyklonal geprägtund wird anschließend von einer Hochdrucklageüber Mitteleuropa und Skandinavien abgelöst.Demnach fällt in diesen Tagen kein Regen. DieTemperaturen steigen von Tag zu Tag kontinuierlichan. Grundsätzlich ist es heiter, nur der 5. und der 7.Mai weisen leichte Bewölkung auf. Der Wind wehtleicht böig aus unterschiedlichen Richtungen.

5.5 Auswertung der Konzentrations-und Emissionsdaten

Im Folgenden werden die Daten der stationärenMessungen und die des SNIFFER-Fahrzeugesausgewertet. Aus den Ergebnissen der verkehrli-chen Analysen und denen der meteorologischenAnalysen heraus wird der Schwerpunkt auf demVergleich der Situation in der letzten Woche (keineverkehrsberuhigenden Maßnahmen) mit denTagen, an den die verkehrsberuhigenden Maßnah-men verkehrliche Wirkungen zeigten, gelegt.

Um vergleichbare Datensätze zu haben, werden je-weils die Werktage getrennt von den Wochenendenausgewertet. Da Freitag, der 25. April 2008, im Ge-gensatz zu den anderen Werktagen der ersten undder letzten Woche durch relevante Regenmengen(5 mm) und sehr hohe Luftfeuchtigkeit gekenn-zeichnet war, wurde dieser bei der Betrachtungausgeschlossen. Am 29.04.2008 konnte wegenDauerregens nicht gemessen werden. Am 21. und22.04.08 waren entsprechend den Auswertungender TU Dresden die Einflüsse der Geschwindig-keitsbeschränkung nur gering. Es werden deshalbzusätzlich zu den Werktagen der ersten Wochenoch die Werte der Tage 23.04 (Mittwoch),24.04.08 (Donnerstag), 28.04.08 (Montag) und30.04.08 (Mittwoch) bezüglich der Wirkung der ver-kehrsberuhigenden Maßnahmen analysiert.

5.5.1 Stationäre Messungen

Die PM10- und NOx-Tagesmittelwerte im Untersu-chungszeitraum sind in Bild 5.16 dargestellt. DieDaten des Messbusses (blauer Teil der Balken) lie-fern hierbei das Konzentrationsniveau des lokalenHintergrundes. Aus der Differenz aus den Messda-ten des Containers an der Merseburger Straße unddenen des Messbusses kann die lokale verkehrs-bedingte Zusatzbelastung (roter Teil der Balken)abgeschätzt werden.

Die PM10-Tagesmittelwerte am Messbus variierenzwischen 7 µg/m3 (am 1. Mai 2008) und 23 µg/m3

(am 24. April 2008). Im Mittel des Messzeitraumesliegen sie bei 15 µg/m3. Dies ist im Mittel 3 µg/m3

(ca. 20 %) niedriger als an der Messstation Halle-Ost (städtische Hintergrundstation). Die PM10-Ta-gesmittelwerte an der Messstelle MerseburgerStraße variieren zwischen 10 µg/m3 (am 1. Mai2008) und 39 µg/m3 (am 24. April 2008). Im Mittelliegen sie bei 22 µg/m3.

Die verkehrsbedingte Zusatzbelastung variiert zwischen 2 µg/m3 (2. Mai 2008) und 16 µg/m3

(24. April 2008). Im Mittel liegt sie bei 7 µg/m3

und damit bei ca. 32 % der PM10-Gesamtbe-lastung.

Die NOx-Tagesmittelwerte am Messbus variierenzwischen 8 µg/m3 (am 1. Mai 2008) und 53 µg/m3

(am 24. April und 6. Mai). Im Mittel des Messzeit-raumes liegen sie bei 27 µg/m3.

Dies ist im Mittel 5 µg/m3 (ca. 20 %) höher als ander Messstation Halle-Ost (städtische Hintergrund-station).

Die NOx-Tagesmittelwerte an der Messstelle Mer-seburger Straße variieren zwischen 23 µg/m3 (am1. Mai 2008) und 160 µg/m3 (am 24. April und 6.Mai 2008). Im Mittel liegen sie bei 64 µg/m3. Dieverkehrsbedingte Zusatzbelastung kann durch dieDifferenz aus den Messdaten des Containers ander Merseburger Straße und denen des Messbus-ses abgeschätzt werden. Diese variiert zwischen14 µg/m3 (22. April 2008) und 78 µg/m3 (24. Aprilund 6. Mai 2008). Im Mittel liegt sie bei 37 µg/m3

und damit bei ca. 58 % der NOx-Gesamtbelastung.

Die Mittelwerte der Verkehrsmengen und der Kon-zentrationen an den verschiedenen Messstellensind differenziert für die beiden zu vergleichendenSituationen in Tabelle 5.5 zusammengefasst. Hier-zu kann Folgendes gesagt werden:

33

34

Bild 5.16: PM10- (oben) und NOx-Tagesmittelwerte (unten) im lokalen Hintergrund (blau) und am Messcontainer in der Mersebur-ger Straße (Gesamtwert)

• Die werktägliche Verkehrsmenge lag in der letz-ten Messwoche um ca. 7 % höher, die Schwer-verkehrsmenge um ca. 45 % höher als in der ersten Messwoche.

• Die mittlere NOx-Konzentrationen lag an derMerseburger Straße in der letzten Messwocheca. 12 % höher als in der ersten Woche.

• Die mittlere NOx-Zusatzbelastung war um ca. 10 % höher. Dies korrespondiert mit der in derletzten Messwoche höheren Verkehrsmenge.

• Dagegen war die mittlere PM10-Konzentrationan der Merseburger Straße in der letzten Mess-woche ca. 12 % (Wochenmittel) bzw. 14 %(Werktagsmittel) niedriger als in der ersten

35

Tab. 5.5: Statistische Kenngrößen für den jeweiligen Zeitraum. Die Mittelwerte beziehen sich jeweils auf das insgesamt zur Verfü-gung stehende Datenkollektiv der jeweiligen Messgröße. Werte in Klammern: Mittelwerte 23.04., 24.04., 28.04. und30.04.2008* unter Zugrundelegung der Werte von Halle-Ost

Zeitraum (21.04.2008-27.04.2008); mit verkehrsberuhigenden Maßnahmen

Merseburger Straße Wochenmittel Mo – Do Samstag/Sonntag

DTV [Kfz/d]

SV [SV/d]

SV [%]

PM10 [µg/m3]

PM2.5 [µg/m3]

NOx [µg/m3]

PM10-ZB [µg/m3]

PM2.5-ZB* [µg/m3]

NOx-ZB [µg/m3]

-

-

-

25

18.0

63

8

1.0

36

31 700

1 700

5.3

28 (28)

19.5 (19.0)

80 (90)

10 (9)

1.5 (2.0)

46 (52)

-

-

-

24

18.0

39

7

1.0

21

Messbus

PM10 [µg/m3]

NOx [µg/m3]

17

27

18 (19)

34 (38)

17

18

Halle-Ost

PM10 [µg/m3]

PM2.5 [µg/m3]

NOx [µg/m3]

22

17.0

20

22 (22)

18.0 (17.0)

22 (28)

22

17.0

17

Zeitraum (03.05.2008 – 10.05.2008); ohne verkehrsberuhigende Maßnahmen

Merseburger Straße Wochenmittel Mo – Do Samstag/Sonntag

DTV [Kfz/d]

SV [SV/d]

SV [%]

PM10 [µg/m3]

PM2.5 [µg/m3]

NOx [µg/m3]

PM10-ZB [µg/m3]

PM2.5-ZB* [µg/m3]

NOx-ZB [µg/m3]

-

-

-

21

14

71

6

1.0

41

33 900

2 470

7.5

24

15.5

91

7

1.0

53

-

-

-

17

11.5

35

4

0.5

20

Messbus

PM10 [µg/m3]

NOx [µg/m3]

15

30

17

38

13

15

Halle-Ost

PM10 [µg/m3]

PM2.5 [µg/m3]

NOx [µg/m3]

18

13.0

25

20

14.5

32

15

11.0

12

Messwoche. Auch der abgeschätzte lokalePM10-Verkehrsbeitrag war in der letzten Wochegeringer (ca. 30 %) als in der ersten Woche.Dies ist zumindestens verwunderlich, da insbe-sondere vom Schwerverkehr ein großer Einflussauf die PM10-Emission erwartet wird. Auchwenn man die Station Halle-Ost als Hinter-grundstation verwendet, ist die PM10-Zusatzbe-lastung in der letzten Messwoche geringer als inder ersten Messwoche.

• Auch die PM2.5-Konzentrationen nahmen ab,sowohl die Gesamtbelastung an der Mersebur-ger Straße als auch der lokale Verkehrsanteil.

Die genannten Verhältnisse ändern sich nichtgrundlegend, wenn man als Auswertetage mit ver-kehrsbeeinflussenden Maßnahmen die o. g. ande-ren Werktage nimmt. Einzig die NOx-Belastungenerhöhen sich auf etwa die Werte, die in der letztenMesswoche vorliegen.

Erwähnt werden muss in diesem Zusammenhangdie Unsicherheit bei der Bestimmung der Lkw-Zahlen in stadteinwärtiger Richtung. Wie schon erläutert, gibt es hier Zweifel an der Plausibilität der Messdaten der automatischen Verkehrszäh-lung.

Die verkehrliche PM10-Zusatzbelastung an derMessstelle HEVC (Straßenrand) war im Tempo 30-Zeitraum somit höher als im Tempo 50-Zeitraum.Bei der NOx-Zusatzbelastung war es umgekehrt.Wegen des kurzen Messzeitraumes dominierenhier meteorologische Einflüsse (insbesondere dieunterschiedlichen Windverhältnisse in den Auswer-tezeiträumen).

5.5.2 SNIFFER-Messungen/Überblick

Die detaillierte Beschreibung der Datenaufberei-tung, der Qualitätssicherung und der Aggregationder hoch aufgelösten Messdaten zu den Mittelwer-ten der Straßenabschnitte ist im Messbericht vonENVICON Oye (KUPIAINEN, 2008) nachzulesen.Im Folgenden werden die wesentlichsten Ergebnis-se dargestellt und erläutert.

Zunächst werden für die beiden zu vergleichendenSituationen die von SNIFFER gemessenen Werk-tagswerte der Fahrzeuggeschwindigkeit, der NOx-,PM10- und PM2.5-Konzentrationen sowie dieSNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren für das gesam-te befahrene Straßennetz visualisiert. Die Mittel-

werte wurden für die genannten Messtage jeweilsüber alle 4 Messzeiten (3, 7, 12 und 17 Uhr) gebil-det. Die Bilder 5.17 bis 5.21 stellen diese Wertegrafisch dar.

Fahrzeuggeschwindigkeit

Die mittleren Geschwindigkeiten von SNIFFER sindin Bild 5.17 dargestellt. Die niedrigsten Geschwin-digkeiten wurden hierbei im Nebenstraßennetz (z. B. Osendorfer Straße, Maybachstraße, Budde-straße) gefahren. Hier lagen die mittleren Fahr-zeuggeschwindigkeiten in beiden Fällen bei kleiner20 km/h.

In der Merseburger Straße wurden je nachStraßenabschnitt mittlere Geschwindigkeiten zwi-schen 20 und 50 km/h (stadtauswärts) bzw. 20 und40 km/h (stadteinwärts) gemessen. Der Abschnittmit den höchsten Geschwindigkeiten war hier je-weils Abschnitt 2 (direkt vor der Messstelle). Diemittleren Geschwindigkeiten auf der MerseburgerStraße waren nach Aufhebung der Tempo 30-Be-schränkung höher als bei Tempo 30. Eine Er-höhung der Fahrzeuggeschwindigkeiten ist aller-dings auch zum Teil an anderen Straßen festzu-stellen (z. B. Turmstraße, Raffineriestraße) (siehehierzu auch die Ausführungen in Kapitel 5.2).

Konzentrationsdaten

Die von SNIFFER gemessenen NOx-Konzentratio-nen sind in Bild 5.18 (links für Tempo 30 und rechtsfür Tempo 50) dargestellt (Hinweis: Dies sind Kon-zentrationsmittelwerte an der Front des Fahrzeu-ges in 2.4 m Höhe über der Fahrbahn und somitnicht direkt mit den Konzentrationen an den sta-tionären Messstationen vergleichbar). Die niedrigs-ten NOx-Konzentrationen wurden in der OsendorferStraße gemessen. Dies ist plausibel, ist dieser Be-reich doch nur gering von verkehrsbedingten Emis-sionen beeinflusst.

Die höchsten NOx-Konzentrationen treten wie er-wartet an der stark befahrenen Merseburger Straßeund der Phillip-Müller-Straße auf. Die stadtauswär-tige Fahrbahn der Merseburger Straße ist höherbelastet als die stadteinwärtige. Dies korrespon-diert mit den dort vorliegenden deutlich höherenVerkehrs- und Schwerverkehrsmengen teilweiseverbunden mit dichter Randbebauung. In derWoche mit Tempo 50 liegen die NOx-Konzentratio-nen auf einigen Abschnitten tendenziell höher als

36

37

an den Werktagen mit den verkehrsberuhigendenMaßnahmen2.

Diese Tendenz ist bei vielen Straßenabschnittenauch bei den PM10-Konzentrationen (Bild 5.19)und PM1-2.5-Konzentrationen (Bild 5.20) festzu-stellen. Die höchsten PM10-Konzentrationen wur-den hierbei mit verkehrsberuhigenden Maßnahmenam Abschnitt 8 (Merseburger Straße), Abschnitt 13(Raffineriestraße) und Abschnitt 23 (Buddestraße)gemessen. In der Woche ohne verkehrsberuhigen-de Maßnahmen lagen die PM10-Konzentrations-schwerpunkte ebenfalls am Abschnitt 8 sowie denAbschnitten 4 und 7 (Kreuzungsbereich mit Raffi-neriestraße). Im Gegensatz zum NOx weisen auchNebenstraßen (wie z. B. Osendorfer- und Budde-straße) erhöhte PM2.5- und insbesondere PM10-Konzentrationen auf. Möglicherweise wird diesdurch die dort vorliegenden Fahrbahnzustände(Kopfsteinpflaster) beeinflusst.

Nicht motorbedingte PM10-Emissionen

Die aus den Messdaten von SNIFFER abgeleitetenPM10-Emissionsfaktoren des SNIFFER-Fahrzeu-ges (Bild 5.21) zeigen an vielen Stellen desStraßennetzes für die Werktage ohne verkehrsbe-ruhigende Maßnahmen höhere Werte als mit denMaßnahmen. Die Wegnahme der verkehrsberuhi-genden Maßnahmen kann somit nicht allein die Ur-sache dieses Anstieges sein. Dies wird im Folgen-den anhand von Detailauswertungen analysiert.

In Bild 5.22 wird der Mittelwert aller Messungen im3-wöchigen Messzeitraum der PM10-Emissionsfak-toren gegeben. Die Straßenabschnitte mit denhöchsten SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren sinddie nördlich und östlich an die Kreuzung Mersebur-ger Straße/Raffineriestraße angrenzenden Ab-schnitte, der mittlere stadteinwärtige Abschnitt derMerseburger Straße, die Osendorfer- und dieErnst-Kamieth-Straße.

Zur Plausibilisierung dieser Werte sei auf Folgen-des hingewiesen: Auf den Straßenabschnitten di-rekt vor der Messstelle HEVC wurde durch die TUDresden der Verkehrsfluss mit den Verkehrssitua-tionen HVS2 (Abschnitt 2 und 3 sowie 8) bzw. Kern(Abschnitt 9) beschrieben. Für diese Verkehrssitua-tionen gibt das derzeit verwendete PM10-Emis-

38

2 Dargestellt sind hier die NOx-Gesamtbelastungen. Die NOx-Hintergrundbelastungen waren entsprechend Tabelle 5.5 mit38 µg/m3 in beiden Zeiträumen gleich. Auch die Hintergrund-belastung für PM10 und PM2.5 unterschied sich in beidenZeiträumen nur um 2 µg/m3. Deswegen wurde auf eine se-parate Auswertung der Zusatzbelastung verzichtet. Änderun-gen in den Konzentrationen zwischen Tempo 30- und Tempo50-Zeitraum sind nicht durch die Änderung der Hintergrund-belastung verursacht.

39

40

sionsmodell für die nicht motorbedingten Emissio-nen für Lkw (SNIFFER fällt wegen seines Gewichtsvon mehr als 3.5 t in diese Kategorie) Emissions-faktoren von 300 mg/km (HVS2) bzw. 800 mg/km(Kern). Die mit SNIFFER ermittelten PM10-Emissi-onsfaktoren im Mittel des gesamten Messzeitrau-mes liegen dort bei 400 mg/km (Abschnitt 2), 410mg/km (Abschnitt 3) sowie 510 mg/km (Abschnitt 8)bzw. 430 mg/km (Abschnitt 9). Die Emissionsfakto-ren des Emissionsmodells für HVS2 und die mitSNIFFER ermittelten sind somit gut vergleichbar.Der Emissionsfaktor für die Verkehrssituation,,Kern’’ liegt im Emissionsmodell ca. doppelt sohoch wie in der SNIFFER-Messung.

5.5.3 SNIFFER-Messungen/Detailauswertun-gen

In Bild 5.23 sind Scatterplots der PM10-Konzentra-tionen und in Bild 5.24 die der PM10-Emissionsfak-toren vergleichend für die Werktage der ersten undletzten Messwoche dargestellt. Die Datenpaarewurden entsprechend den Tagen, Testzeiten undStraßenabschnitten gebildet. Zusätzlich werden inBild 5.25 Boxplots der PM10-Konzentrationen undEmissionsfaktoren und in Bild 5.26 die der PM1-2.5- und NOx-Konzentrationen gezeigt. Verglei-chend werden hierbei die Straßenabschnitte derMerseburger Straße denen der anderen Straßen-abschnitte gegenübergestellt. Die Annahme beidieser Auswertung ist: Falls die verkehrsberuhigen-den Maßnahmen auf der Merseburger Straße dort

Veränderungen im Konzentrations- und Emissions-verhalten bewirkten, dann müssten sich dieseWerte dort anders verhalten als in den restlichenStraßenabschnitten, die nicht von den Maßnahmenbetroffen waren.

An den Werktagen variierten die mittleren Konzen-trationsniveaus zwischen 310 und 430 µg/m3

(PM10-Konzentrationen), 400 bis 500 mg/km(SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren), 60 bis 100µg/m3 (PM1-2.5-Konzentrationen) bzw. 140 bis 200µg/m3 (NOx-Konzentrationen). Die Variation zwi-schen den einzelnen Straßenabschnitten ist größer(siehe Bild 5.23 und 5.24).

In der Woche ohne verkehrsberuhigende Maßnah-men (Week 2) liegen die Konzentrationen und diePM10-Emissionsfaktoren höher als in der Wochemit verkehrsberuhigenden Maßnahmen (Week 1).Dies betrifft alle Straßenabschnitte.

Die Straßenabschnitte 2, 3 (stadtauswärts) sowie 7,8, 9 (stadteinwärts) der Merseburger Straße sinddie Straßenabschnitte, auf denen die verkehrsberu-higenden Maßnahmen wegen des gleichmäßigenVerkehrsflusses am stärksten wirksam sein konn-ten. Die dort gemessenen Kenngrößen werden inBild 5.25 (PM10) bzw. Bild 5.26 (PM1-2.5) mit denentsprechenden Werten ohne Maßnahmen vergli-chen.

Auch hier zeigen sich sowohl bei den Konzentratio-nen als auch bei den SNIFFER-Emissionsfaktoren in

41

Bild 5.23: SNIFFER-PM10-Konzentrationen an der Merseburger Straße (links) und an den anderen Straßen (rechts) während derersten Messwoche (Week 1 = 21.-24.04.08) und der Woche ohne verkehrsberuhigende Maßnahmen (Week 2 = 05.-08.05.08). Werte in µg/m3

der Woche ohne verkehrsberuhigende Maßnahmenhöhere Werte als an den Werktagen in der erstenWoche mit Maßnahmen. Dass dies wahrscheinlichnicht allein auf diese Maßnahmen zurückzufüh-

ren ist, zeigt wiederum die Tatsache, dass auch aufden Straßenabschnitten, die nicht von den Maßnah-men betroffen waren, dieses Verhältnis beobachtetwird.

42

Bild 5.24: SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren an der Merseburger Straße (links) und an den anderen Straßen (rechts) während der ersten Messwoche (Week 1 = 21.-24.04.08) und der Woche ohne verkehrsberuhigende Maßnahmen (Week 2 = 05.-08.05.08). Werte in µg/m3

Bild 5.25: Box-Plots der SNIFFER-PM10-Konzentrationen und-Emissionsfaktoren an der Merseburger Straße(oben) und an den anderen Straßen (unten) währendder ersten Messwoche (Week 1 = 21.-24.04.08) undder Woche ohne verkehrsberuhigende Maßnahmen(Week 2 = 05.-08.05.08)

Bild 5.26: Box-Plots der PM1-2.5 und SNIFFER-NOx-Konzen-trationen an der Merseburger Straße (oben) und anden anderen Straßen (unten) während der erstenMesswoche (Week 1 = 21.-24.04.08) und der Wocheohne verkehrsberuhigende Maßnahmen (Week 2 =05.-08.05.08)

In den Bildern 5.27 und 5.28 wird der Fokus auf dieWerktage gelegt, an denen die Maßnahmen durch

die durchgeführten bzw. angekündigten Radarkon-trollen nachweisbar Einfluss auf das Fahrverhalten

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Bild 5.27: Mittelwerte der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der PM10- und NOx-Konzentrationen (Gesamtbelastung) für verschiede-ne Straßenabschnitte für die Werktage mit (schwarzer Balken) bzw. ohne wirksame verkehrsberuhigende Maßnahmen(hellgrauer Balken). Zur Hintergrundbelastung siehe Fußnote 2

hatten. Der Vergleich dieser Tage mit den bereitsdiskutierten Tagen ohne Maßnahme zeigt Folgen-des (siehe dazu auch Tabelle 5.6):

• In der von den Maßnahmen unbeeinflusstenRaffineriestraße (Straßenabschnitte 14 und 15)sowie der Turmstraße (Abschnitt 11) unterschei-den sich die NOx-Konzentrationen an den Werk-tagen ohne Maßnahmen nicht relevant vondenen an den Werktagen mit Maßnahmen (Ver-änderung 0 bis 10 %). Am Straßenabschnitt 5(ebenfalls nicht von den Maßnahmen beein-flusst) liegen die NOx-Konzentrationen ohneMaßnahmen ca. 30 % höher als an den Werkta-gen mit Maßnahmen. An den von den Maßnah-

men beeinflussten Abschnitten der MerseburgerStraße unterscheiden sich die NOx-Konzentra-tionen ebenfalls nur 10 % zwischen den Werkta-gen mit und ohne Maßnahmen (Veränderung 0 bis 10 %). Hieraus ergibt sich kein Hinweis aufeinen relevanten Einfluss der verkehrsberuhi-genden Maßnahmen auf die NOx-Konzentra-tionen.

• In der von den Maßnahmen unbeeinflusstenRaffineriestraße (Straßenabschnitte 14 und 15)sowie der Turmstraße (Abschnitt 11) sind diePM10-Konzentrationen an den Werktagen ohneMaßnahmen ca. 10 % bis 20 % höher als an denWerktagen mit Maßnahmen. Diese Verände-

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Bild 5.28: Mittelwerte der PM1-2.5-Konzentrationen (Gesamtbelastung) und der SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren für verschie-dene Straßenabschnitte für die Werktage mit (schwarzer) bzw. ohne wirksame verkehrsberuhigende Maßnahmen (hell-grauer Balken). Zur Hintergrundbelastung siehe Fußnote 2

rung ist dort ca. 10 % bis 20 % höher als beimNOx. Am Straßenabschnitt 5 (ebenfalls nicht vonden Maßnahmen beeinflusst) sind die PM10-Konzentrationen ohne Maßnahmen 40 % höherals an den Werktagen mit Maßnahmen. DieseVeränderung ist dort ca. 10 % höher als beimNOx. An den von den Maßnahmen verkehrlichsignifikant beeinflussten Abschnitten der Merse-burger Straße (2, 3 sowie 7, 8, 9) liegen diePM10-Konzentrationen zwischen den Werkta-gen ohne Maßnahmen ca. 20 % bis 40 % höherals an den Werktagen mit Maßnahmen. DieseVeränderung ist 20 % bis 30 % höher als beimNOx. Auf den Abschnitten mit verkehrsberuhi-genden Maßnahmen steigen die PM10-Konzen-trationen relativ zum NOx nach Wegnahme derMaßnahmen also ca. 10 % stärker an als an denanderen Straßenabschnitten.

• Der Anstieg der SNIFFER-Geschwindigkeitenlag auf den Straßenabschnitten mit Maßnahmennach Wegfall dieser ca. 10 % höher als auf denanderen Abschnitten.

• In der von den Maßnahmen unbeeinflusstenRaffineriestraße (Straßenabschnitte 14 und 15)sowie der Turmstraße (Abschnitt 11) liegen diePM1-2.5-Konzentrationen an den Werktagenohne Maßnahmen ca. 20 % bis 30 % höher alsan den Werktagen mit Maßnahmen. Diese Ver-änderung ist dort ca. 10 bis 30 % höher als beimNOx. Am Straßenabschnitt 5 (ebenfalls nicht von den Maßnahmen beeinflusst) liegen diePM1-2.5-Konzentrationen ohne Maßnahmenca. 50 % höher als an den Werktagen mit Maß-nahmen. Diese Veränderung ist dort ca. 20 %

höher als beim NOx. An den von den Maßnah-men beeinflussten Abschnitten der MerseburgerStraße liegen die PM1-2.5-Konzentrationen ca.20 bis 50 % höher als an den Werktagen mitMaßnahmen. Diese Veränderung ist dort ca. 20bis 40 % höher als beim NOx.

• In der von den Maßnahmen unbeeinflusstenRaffineriestraße (Straßenabschnitte 14 und 15)sowie der Turmstraße (Abschnitt 11) liegen dieSNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren an denWerktagen ohne Maßnahmen ca. 10 % bis 20 %höher als an den Werktagen mit Maßnahmen.Diese Veränderung ist dort ca. 10 % höher alsbei NOx-Konzentrationen. Am Straßenabschnitt5 (ebenfalls nicht von den Maßnahmen beein-flusst) liegen die SNIFFER-PM10-Emissionsfak-toren ohne Maßnahmen ca. 20 % höher als anden Werktagen mit Maßnahmen. Allerdingslagen hier auch die NOx-Konzentrationen 30 %höher als an den Werktagen ohne Maßnahme(Veränderung zum NOx somit 10 %). An den vonden Maßnahmen beeinflussten Abschnitten derMerseburger Straße lagen die SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren ca. 10 bis 30 % höher als anden Werktagen mit Maßnahmen. Diese Verän-derung ist dort ca. 10 bis 20 % höher als beiNOx-Konzentrationen. Die SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren scheinen nach Wegnahmeder Maßnahme somit insbesondere auf den Ab-schnitten 2 und 3 der Merseburger Straße rela-tiv zu NOx stärker zu steigen als auf den ande-ren Abschnitten.

Im Folgenden werden die SNIFFER-PM10-Emis-sionsfaktoren mit den zugehörigen mittleren Fahr-

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Tab. 5.6: Quotient aus den Mittelwerten der Kenngrößen der Werktage ohne verkehrsberuhigende Maßnahmen (05.05. bis08.05.08) und der Werktage mit wirksamen verkehrsberuhigenden Maßnahmen (23.04., 24.04., 28.04. und 30.04.08)

PM10-Konz.

[µm/m3]

PM10-2.5-Konz.

[µm/m3]

PM2.5-1-Konz.

[µm/m3]

PM10-Efaktor

[mg/km]

NOx-Konz.

[µm/m3]

Fzg.-Geschw.

[km/h3]Straßenabschnitt

1.4 1.4 1.5 1.3 1.1 1.2

Merseburger

stadtauswärts

(Segment 2 und 3)

1.2 1.2 1.2 1.1 1.0 1.2

Merseburger

stadteinwärts

(Segment 7, 8 und 9)

1.4 1.3 1.5 1.2 1.3 1.1

Merseburger

stadtauswärts

(Segment 5)

1.1 1.0 1.3 1.1 1.0 1.1Raffineriestraße

(Segment 14 und 15)

1.3 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1Turmstraße

(Segment 11)

zeuggeschwindigkeiten korreliert. Dies wird fürStraßenabschnitte gemacht, auf denen ein sehrhoher Konstantfahrtanteil anzutreffen war. Bild 5.29

(oben) zeigt als Ergebnis, dass es für die Straßen-abschnitte 2 und 3 (Merseburger Straße stadtaus-wärts), direkt vor der Messstelle, eine statistische

46

Bild 5.29: Zusammenhang zwischen SNIFFER-PM10-Emissionsfaktor (oben) bzw. NOx-Konzentration (unten) und der Fahrzeug-geschwindigkeit für die Werktage 23.04., 24.04., 28.04. und 30.04.2008 sowie 05. bis 08.05.2008

Signifikanz (R2 = ≥ 0.4) für eine lineare Korrelationzwischen SNIFFER-PM10-Emissionsfaktor undFahrzeuggeschwindigkeit gibt.

Diese Korrelation gibt für diese beiden Straßenab-schnitte bei der durch die verkehrsberuhigendenMaßnahmen beobachteten Reduktion der Fahr-zeuggeschwindigkeit um 8 km/h eine Reduktion derSNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren von 20 % an.Dies entspricht der in Bild 5.27 (unten) beobachte-ten Abnahme zwischen dem Mittelwert mit und ohneMaßnahmen. Dies ist ein starkes Indiz dafür, dassfür die Straßenabschnitte 2 und 3 an den Werkta-gen, an denen die verkehrsberuhigenden Maßnah-men eine verkehrliche Wirkung zeigten, eine Re-duktion der nicht motorbedingten SNIFFER-PM10-Emissionen um ca. 20 % zu verzeichnen war.

Aus den Korrelationsfunktionen lässt sich auch dasmaximale Emissionsminderungspotenzial abschät-zen, wenn eine Einhaltung des Tempolimits von 30 km/h bei gleich bleibendem Verkehrsfluss er-reichbar wäre. Dieses liegt bei ca. 40 bis 50 %.

Für die anderen Straßenabschnitte der Mersebur-ger Straße (z. B. Abschnitte 5 und 8), aber auch fürdie Straßen des umliegenden Straßennetzes kanneine Korrelation zwischen SNIFFER-PM10-Emis-sionsfaktor und Fahrzeuggeschwindigkeit nicht beobachtet werden. Dies liegt wahrscheinlichdaran, dass die Veränderungen von anderen Effek-ten überlagert werden. So liegen auf diesen Ab-schnitten niedrigere Konstantfahrtanteile als an denAbschnitten 2 und 3 vor (siehe z. B. Tabelle 5.2 und5.3), sodass dort wahrscheinlich Veränderungen imVerkehrsfluss eine stärkere Rolle spielen.

Die NOx-Konzentrationen am SNIFFER-Fahrzeugzeigen keine Korrelation zur Fahrzeuggeschwindig-keit (Bild 5.29 unten). Hier dominieren neben denEmissionen insbesondere meteorologische Einflüs-se bei der Schadstoffausbreitung im Straßenraum.Weiterhin weist dies darauf hin, dass die bei denPM10-Emissionsfaktoren gefundene Abhängigkeitvon den Fahrzeuggeschwindigkeiten nicht zufälligdadurch zustande kommt, weil in der dritten Mess-woche (bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten)

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Bild 5.30: Beschleunigung (m/s2, x-Achse) und SNIFFER-PM1-2.5-Konzentrationen (2 Sekundenmittelwerte) (µg/m3, y-Achse)

höhere Konzentrationen als im Vergleichzeitraumauftraten.

Während der Analyse der PM10- und PM1-2.5-Konzentrationsdaten wurde festgestellt, dass in be-stimmten Fällen in den zeitlich hoch aufgelösten

Messdaten (2-Sekunden-Mittelung) sehr hohePM1-2.5-Konzentrationen gemessen wurden. Umdie Ursachen zu ermitteln, wurden diese Konzen-trationsdaten mit den Beschleunigungswerten vonSNIFFER (berechnet aus den GPS- und den ent-sprechenden Geschwindigkeitsdaten) korreliert.

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Bild 5.31: SNIFFER-PM1-2.5-Konzentrationen (pink) sowie Beschleunigung (blau) als eine Funktion der Zeit im Bereich der Mer-seburger Straße

Dabei konnte festgestellt werden, dass diese sehrhohen Werte häufig mit negativen Beschleuni-gungswerten (Bremsvorgänge) verbunden waren(siehe Beispiele in Bild 5.30).

Bild 5.31 zeigt, wie die PM1-2.5-Konzentrations-spitzen am 24. April (trockener Tag) bei den Mess-fahrten um 3, 7, 12 und 17 Uhr relativ zu den Be-schleunigungsvorgängen positioniert sind. Die be-fahrene Strecke umfasst im Wesentlichen die Mer-seburger Straße. Diese Abbildungen veranschauli-chen, dass die Konzentrationsspitzen mit Brems-vorgängen korreliert sind. Es treten allerdings nichtbei allen Bremsvorgängen Konzentrationsspitzenauf.

Möglicherweise ist dies ein Hinweis auf Partikel-emissionen, die durch Bremsprozesse induziertsind. Ein eindeutiger Nachweis konnte im Rahmender hier durchgeführten Auswertungen nicht geführtwerden.

6 Schlussfolgerungen aus dendurchgeführten Messungenbzgl. Wirkung der verkehrsbe-ruhigenden Maßnahmen

Die Befahrungen und Analysen des Verkehrsflus-ses durch die TU Dresden zeigten im Nebennetzkeine relevanten Unterschiede in den Fahrge-schwindigkeiten zwischen dem Tempo 30 undTempo 50-Zeitraum.

Die Messungen auf der Hauptverkehrsstraße zeig-ten einen messbaren, aber geringen Einfluss desTempo 30-Schildes auf die realisierten Geschwin-digkeiten. Nach Wegfall der Tempo 30-Regelungerhöhten sich die Reisegeschwindigkeiten auf derMerseburger Straße um bis zu 8 km/h, im Mittel umca. 4 km/h.

Dabei ist festzustellen, dass ein Teil dieser Ge-schwindigkeitsreduktion vor allem durch die an-gekündigten und durchgeführten Radarkontrollen,ein kleinerer Teil auch durch die Aufstellung der Dis-plays zur Geschwindigkeitsanzeige bedingt waren.Die einzelnen Einflüsse von Display und Radar sindhier nicht quantifizierbar, liegen aber niedriger als z. B. in UBA (2007) ermittelt.

Allein die Aufstellung eines Tempo 30-Schildes aufeiner Hauptverkehrsstraße wie der MerseburgerStraße (vierspurig, Straßenbahn auf eigenem

Gleisbett in Mittellage) hat offenbar nur einen ver-hältnismäßig geringen Einfluss auf die Reisege-schwindigkeiten.

Der Anteil an Pkw, die schneller als 30 km/h fuhren,lag an den Werktagen, an denen die Radarkontrol-len durchgeführt worden sind sowie an denen derFahrzeugteilnehmer mit Radarkontrollen rechnenmusste, bei ca. 80 % bis 85 %, sonst bei über 90 %.

Stadtauswärts war ein etwas niedrigerer Anteil vonBeschleunigungsvorgängen während der Tage mitverkehrsberuhigenden Maßnahmen zu verzeich-nen. Stadteinwärts waren keine relevanten Unter-schiede nachweisbar. Auf den freien Abschnitten vorder Messstelle wurden bei Tempo 30 die Verkehrs-situationen „Hauptverkehrsstraße mit geringenStörungen, Tempo 30“ (HVS2_T30) und bei Tempo50 „Hauptverkehrsstraße mit geringen Störungen“(HVS2) ermittelt. Beide Verkehrssituationen unter-scheiden sich im Prinzip nur durch die bei Tempo 30geringere Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Stand-anteile und die Konstantfahrtanteile unterscheidensich nur gering. Nur am Abschnitt 3 (mittlerer Ab-schnitt der Merseburger Straße stadtauswärts)wurde nach Aufhebung des Tempolimits (also beiTempo 50) signifikant mehr und stärker gebremst.

Die verkehrliche PM10-Zusatzbelastung an derMessstelle HEVC (Straßenrand) war im Tempo 30-Zeitraum höher als im Tempo 50-Zeitraum. Bei derNOx–Zusatzbelastung war es umgekehrt. Wegendes kurzen Messzeitraumes dominieren hier me-teorologische Einflüsse (insbesondere die unter-schiedlichen Windverhältnisse in den Auswerte-zeiträumen).

Die PM10- und NOx-Konzentrationen am SNIFFER(auf der Straße) waren an den Werktagen imTempo 30-Zeitraum niedriger oder gleich der imTempo 50-Zeitraum. Dies betraf sowohl die Stra-ßenabschnitte, an denen die Maßnahmen durchge-führt wurde, als auch die, die nicht davon betroffenwaren.

Die Straßenabschnitte mit den höchsten (nicht mo-torbedingten) SNIFFER-PM10-Emissionsfaktorensind die nördlich und östlich an die Kreuzung Mer-seburger Straße/Raffineriestraße angrenzendenAbschnitte, der mittlere stadteinwärtige Abschnittder Merseburger Straße, die Osendorfer- und dieErnst-Kamieth-Straße.

Auf den Straßenabschnitten direkt vor der Mess-stelle HEVC wurde durch die TU Dresden der Ver-kehrsfluss mit den Verkehrssituationen „HVS2“ (Ab-

49

schnitt 2 und 3 sowie 8) bzw. „Kern“ (Abschnitt 9)beschrieben. Für diese Verkehrssituationen gibtdas derzeit verwendete PM10-Emissionsmodell fürdie nicht motorbedingten Emissionen für Lkw(SNIFFER fällt wegen seines Gewichts von mehrals 3.5 t in diese Kategorie) Emissionsfaktoren von300 mg/km (HVS2) bzw. 800 mg/km (Kern). Die mitSNIFFER ermittelten PM10-Emissionsfaktoren imMittel des gesamten Messzeitraumes liegen dortbei 400 mg/km (Abschnitt 2), 410 mg/km (Abschnitt3) sowie 510 mg/km (Abschnitt 8) bzw. 430 mg/km(Abschnitt 9). Die Emissionsfaktoren des Emis-sionsmodells und die mit SNIFFER ermittelten für„HVS2“ sind somit gut vergleichbar. Der mit SNIF-FER ermittelte PM10-Emissionsfaktor für die Ver-kehrssituation „Kern“ ist vergleichbar mit denen fürdie Verkehrssituationen „HVS2“ und liegt im Emis-sionsmodell ca. doppelt so hoch wie das Maß desEmissionsfaktors, welches die SNIFFER-Messunglieferte.

Die mit SNIFFER ermittelten nicht motorbedingtenPM10-Emissionsfaktoren zeigten für die Abschnitteder Merseburger Straße direkt vor der Messstelle,auf denen ein sehr hoher Konstantfahrtanteil vor-lag, eine signifikante positive Korrelation zur Fahr-zeuggeschwindigkeit. Daraus lässt sich eine Min-derung der (nicht motorbedingten) SNIFFER-PM10-Emissionen von ca. 20 % für die Werktagemit wirksamen verkehrsberuhigenden Maßnahmenableiten. Falls es gelingen würde, dass alle Fahr-zeuge das Tempolimit von 30 km/h bei gleichemVerkehrsfluss einhalten würden, dann ergäbe sichaus den abgeleiteten Korrelationsfunktionen einmaximales Minderungspotenzial von ca. 40 % bis50 %.

An Straßenabschnitten, an denen der Verkehrs-fluss ungleichförmiger war, konnte keine solcheKorrelation gefunden werden. Hier spielen wahr-scheinlich andere Einflüsse (z. B. das Beschleuni-gungsverhalten) eine stärkere Rolle.

Bei Bremsvorgängen wurde häufig eine deutlicheZunahme der PM1-2.5-Konzentrationen bei SNIF-FER festgestellt. Dies könnte auf Bremsabriebs-emissionen hinweisen.

7 Einfluss der Verkehrssitua-tionen sowie der Fahrbahn-eigenschaften auf die SNIFFER-Messdaten

7.1 Aufgabenstellung

In einem gerade abgeschlossenen Forschungsvor-haben der Bundesanstalt für Straßenwesen (FE02.265/2005/LRB) konnte anhand von drei Straßenaufgezeigt werden, dass dort die Verbesserung desFahrbahnzustandes einen nachweisbar positivenEffekt auf die nicht motorbedingte PM10-Emissionhatte. Die Bandbreiten waren aber groß und eswurden weitere Messungen empfohlen.

Das derzeitige PM10-Emissionsmodell (LOHMEY-ER, 2004a + b) zeigt für die nicht motorbedingtenPM10-Emissionen eine starke Abhängigkeit vonden Fahrbahneigenschaften auf. Die Emissionenauf Straßen mit schlechtem Straßenzustand wer-den mit einem Zuschlagfaktor von 3.6 belegt. Die-ser Faktor ist sehr unsicher. Auf dem in Halle mitSNIFFER beprobten Straßennetz lagen unter-schiedliche Fahrbahnmaterialien (Asphalt, Pflaster-steine) sowie Fahrbahnzustände (sehr gut bis sehrschlecht) vor. Die in den vorherigen Kapiteln be-schriebenen SNIFFER-PM10-Messdaten solltendeshalb bzgl. der Korrelation zu den Fahrbahnei-genschaften ausgewertet werden.

Das derzeitige PM10-Emissionsmodell zeigt für dienicht motorbedingten PM10-Emissionen auch einestarke Abhängigkeit von den Verkehrssituationen.Die Ableitung dieser Emissionen erfolgte durch dieRückrechnung aus Immissionsdaten. Bei der Ablei-tung dieser Emissionsfaktoren lagen insbesonderefür Straßen mit schlechtem Verkehrsfluss nur weni-ge Messungen vor. Für die Situationen IO_Kernsowie Nebenstraßen_dicht lagen keine Messwertevor.

Die TU Dresden hatte in Halle die Verkehrssituatio-nen messtechnisch erfasst. Auf dem beprobtenStraßennetz lagen sehr unterschiedliche Verkehrs-situationen vor, die auch die Situationen IO_Kernsowie Nebenstraßen_dicht umfassen. Die SNIF-FER-Messdaten sollten deshalb auch bzgl. der Kor-relation zu den Verkehrssituationen ausgewertetwerden.

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7.2 Analyse und Bewertung der Fahr-bahnoberflächen

7.2.1 Allgemeine Beschreibung der Straßenab-schnitte

Ein Lageplan des untersuchten Straßennetzes ist inBild 4.6 gegeben. Im Folgenden sollen diese Stra-ßenabschnitte kurz charakterisiert werden.

Überwiegend handelt es sich beim Fahrbahnbelagder Straßen im Untersuchungsgebiet um Asphalt.Dies umfasst insgesamt 21 der untersuchten 25Straßenabschnitte. Die restlichen vier sind gepflas-tert. Die Oberflächenbeschaffenheit der angrenzen-den Gehwege und die der Flächen für die parken-den Fahrzeuge sind unterschiedlicher Art und wer-den unten beschrieben.

Bei den nachfolgend beschriebenen Abschnittenhandelt es sich um relativ neue und gut ausgebau-te Straßen, die noch keine oder kaum sichtbareVerschleißerscheinungen aufweisen. Im Allgemei-nen finden sich keine Flickstellen oder Spurrinnen.Wenn Risse vorkommen, sind sie meist klein undhaben keine zusammenhängenden Netze ausge-bildet. Was die Straßen allerdings unterscheidet,sind die angrenzenden Gehwege. Bei der Pfänner-höhe (siehe Bild 7.1) handelt es sich um eine Ein-bahnstraße mit asphaltierten Gehwegen imgrundsätzlich guten Zustand. Jedoch treten in re-gelmäßigen Abständen Risse auf und auch eindurchgängiger Flickstreifen verläuft parallel zurStraße.

Dies trifft auch auf die Gehwege der anschließen-den Raffineriestraße (Abschnitte 15 und 16) zu,wobei dort streckenweise gepflasterte Abschnitte

auftreten. Dieses Pflaster besteht ausschließlichaus Naturstein. Anders ist dies bei der Rudolf-Ernst-Weise-Straße (Abschnitte 17, 18, 19). Hiersind auch die Gehwege neu gestaltet und bestehenaus Betonpflaster mit anschließendem Basalt-pflaster für den Parkstreifen. Der Gehweg und dieParkbuchten befinden sich in einem guten Zustand.

Der Zustand der Bruckdorfer Straße (Abschnitt 19)kann im Allgemeinen auch noch als gut beschrie-ben werden. Jedoch weist sie an einigen Stellen,gerade im Randbereich der Gullys, schon stärkereUnebenheiten auf. Auch der Gehweg ist im Ver-gleich zu den oben genannten Straßen in einemdeutlich schlechteren Zustand. Dieser besteht ausBeton und Pflastersteinen und zeigt deutliche Risseund Ausbrüche. Nur auf einer Straßenseite ist derGehweg als solcher nutzbar. Der andere wirdhauptsächlich als Parkplatz genutzt.

Die Ernst-Kamieth-Straße (Abschnitt 22) zeigt nurgeringe Schäden an der Straßenoberfläche. DieStraßenmitte zeigt einen besseren Zustand als derFahrbahnrand, der auf beiden Seiten als Parkflächegenutzt wird. Die Gehwege dagegen bestehen hierauf der einen Seite aus Beton und auf der anderenaus unverdichtetem Schotter. Hier parken auchhäufig Busse.

Die Merseburger Straße (Abschnitte 1 bis 9, siehez. B. Bild 7.2) ist ebenfalls asphaltiert. Anders alsbei den obigen Straßen treten hier jedoch Abnut-zungserscheinungen hervor. Diese äußern sich vorallem in allgemeinen Unebenheiten, wie leichtenBodenwellen und eingefahrenen Spurrinnen. Gera-de am Fahrbahnrand und am Übergang zur Stra-ßenbahntrasse treten verstärkt Netzrisse im As-phalt auf. Auch an Gullydeckeln oder Regenwas-

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Bild 7.1: Blick in die Pfännerhöhe (Abschnitt 13). Zur Lage desStraßenabschnittes siehe Bild 4.6

Bild 7.2: Blick in die Merseburger Straße (Abschnitt 3). ZurLage des Straßenabschnittes siehe Bild 4.6

serabläufen sind Risse und auch Abplatzungen zuerkennen. Besonders die Hauptfahrbahn und dieStraßenabschnitte in Lichtsignalbereichen sind vondiesen Schäden betroffen.

Der Gehwegsbelag wechselt entlang der Straßenhäufig. Dabei ist der allgemeine Zustand des Geh-weges in den Abschnitten 1 bis 5 etwas besser alsauf der gegenüberliegenden Straßenseite (6 bis 9).Die asphaltierten Gehwegabschnitte (3, 4, 6, 9) zei-gen vereinzelt größere Risse und Flickstellen, sindallerdings überwiegend unbeschädigt. Bei den an-deren Abschnitten handelt es sich bei der Geh-wegoberfläche überwiegend um Betonplatten alshauptsächlichen Gehwegbelag. Beim Abschnitt 1sind die Schäden der Platten sehr gering. Eine wei-tere Besonderheit dieses Abschnittes ist, dass demGehweg eine Rasenfläche vorgelagert ist. Die rest-lichen Gehwegabschnitte lassen sich dahingehendcharakterisieren, dass Betonplatten, welche häufigRisse und Aufplatzungen aufweisen, den Haupt-gehweg bilden. In Richtung der Bebauung werdendie Betonplatten dann durch Asphalt ersetzt, wel-cher stellenweise stark beschädigt ist oder sogarfehlt. Im Abschnitt 8 ist die Einfahrt zu einem dortbefindlichen kleineren unbefestigten Parkplatz.

Den schlechtesten Zustand der Asphaltstraßen imUntersuchungsgebiet weist die Turmstraße (Ab-schnitte 10 bis 12) auf, wobei der Abschnitt 12 amstärksten betroffen ist (siehe Bild 7.3).

Kennzeichnend für diese Straßenabschnitte sindgroßflächig auftretende Rissfelder und das ver-stärkte Aufplatzen des Straßenbelags gerade anKurven, bei Einmündungen anderer Straßen undam Fahrbahnrand. Auch allgemeine Unebenheiten,wie zum Beispiel Bodenwellen in der Fahrbahn, tre-ten auf. Bei den Gehwegen zeigt sich ein anderesBild. Die Gehwege im Abschnitt 12 sind auf beidenStraßenseiten asphaltiert und weisen keine weite-ren Mängel auf, wogegen bei den anderen beidenAbschnitten nur eine Gehwegseite einen guten Zu-stand aufweist, die andere jedoch erhebliche Män-gel zeigt. An der Turmstraße befinden sich auch et-liche Parkflächen. Die außerhalb der Straße befind-lichen sind zumeist Firmen- oder Einkaufsfilialstell-plätze, die gepflastert sind oder aus Rasengitter-steinen bestehen. Des Weiteren gibt es noch Stell-plätze entlang der Straße, die dem Zustand derStraße entsprechen.

Die Osendorfer Straße (siehe Bild 7.4), die Hein-rich-Schütz-Straße (Abschnitt 25), die Maybach-straße (Abschnitt 21) und die Buddestraße (Ab-

schnitt 23) sind gepflastert. Das Pflaster weist deut-liche Dellen auf und gerade dort treten vermehrt of-fene Pflasterfugen auf. Beschädigt ist das Pflasternur an wenigen Stellen, diese Straßen werden auchweniger befahren.

Bei allen, außer der Maybachstraße, wird der Fahr-bahnrand als Parkfläche genutzt, wobei es in derUmgebung der Maybachstraße und Buddestraßeauch weitere Parkmöglichkeiten gibt (Bahnhofs-parkplatz in der Ernst-Kamith-Straße und angren-zend an die Maybachstraße einen Schotterpark-platz für Anlieger). Wie bei dem Fahrbahnbelaghandelt es sich bei den Gehwegen der Maybach-straße, der Osendorferstraße und der Heinrich-Schütz-Straße um Naturpflaster, welches jedoch,teilweise an Einfahrten durch Betonplatten (Ab-schnitte 20, 21) oder Betonpflastersteine (Abschnitt25) ersetzt wurde. Die Platten weisen häufig Män-gel auf. Die Gehwege der Buddestraße sind aufbeiden Seiten asphaltiert und es treten nur verein-zelt Unebenheiten und Flickstellen auf.

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Bild 7.3: Blick in die Turmstraße (Abschnitt 12). Zur Lage desStraßenabschnittes siehe Bild 4.6

Bild 7.4: Blick in die Osendorfer Straße (Abschnitt 20). ZurLage des Straßenabschnittes siehe Bild 4.6

7.2.2 Methodik zur Charakterisierung desStraßenzustandes im Sinne der nicht-mo-torbedingten PM10-Emission

Allgemeines

Messergebnisse in der Lützner Straße in Leipzig(LOHMEYER, 2001), einer Straße mit vielfach ge-flicktem, rissigem Asphaltbelag, zeigten ungewöhn-lich hohe PM10-Emissionen, die vermutlich zumgrößten Teil dem Abrieb entstammen. Als Konse-quenz aus diesen Untersuchungen beinhaltet dasderzeit in Deutschland angewendete PM10-Emissi-onsmodell (LOHMEYER, 2004b) einen Parameterzur Unterscheidung des Straßenzustandes. Es gibtdie Straßenzustandsklassen „gut“ und „schlecht“.

Um diese Einteilung möglichst zu objektivieren,wurde in LOHMEYER et al. (2003) ein Vorschlag zueinem Abfrage- und Bewertungsschema für dieStraßenzustandsklasse vorgestellt. Dies wird imFolgenden erläutert und auf die untersuchtenStraßen angewendet.

Parameter für die Beschreibung des Straßen-zustandes im Sinne der PM10-Emissionsmo-dellierung

Es wurde vorgeschlagen, die nicht auspuffbeding-ten Emissionen der Straßen als von folgendenGrößen abhängig zu beschreiben:

1. Art des Fahrbahnmaterials. Hier sollte zunächstdifferenziert werden in Beton, Asphalt und Pflas-ter. Nur diese 3 Materialien sind auch visuell ein-deutig unterscheidbar. Unterschiedliche Ab-riebsfestigkeiten sind in der Literatur qualitativbeschrieben (z. B. SIEKER und GROTTKER,1988).

2. Zustand der Fahrbahnoberfläche.

3. Zustand der an die Straße angrenzenden Bür-gersteige und/oder Parkflächen.

Die Fahrbahnmaterialien sind visuell eindeutig zu-ordenbar. Der Zustand der Fahrbahnoberfläche,aber auch der angrenzenden Gehwege und Park-flächen wird allerdings charakterisiert durch eineVielzahl von Eigenschaften. Eine Möglichkeit füreine objektive Zuordnung wird in den folgenden Ab-schnitten beschrieben.

Zustandserfassung und -bewertung der Fahr-bahnoberflächen von Straßen

Die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Ver-kehrswesen (FGSV) – Arbeitsausschuss Systema-

tik der Straßenerhaltung – veröffentlichte im Jahr2001 mehrere Arbeitspapiere (AP) zur Zustandser-fassung und -bewertung der Fahrbahnoberflächenvon Straßen (ZEB).

Die Veranlassung für diese Arbeitspapiere liegtdarin, dass „nach den gültigen Rechts- und Haus-haltsbestimmungen die Straßenbaulastträger ent-sprechend ihrer Leistungsfähigkeit einen Straßen-zustand aufrechtzuerhalten haben, der dem Ver-kehrsteilnehmer ein Höchstmaß an Sicherheit undeine angemessene Befahrbarkeit bei gleichzeitigminimalen gesamtwirtschaftlichen Kosten undhöchstmöglicher Umweltverträglichkeit gewährlei-stet. Die Entscheidungen über Erhaltungsmaßnah-men sollten dabei auf Grundlage systematischerAnalysen nach möglichst objektiven Gesichtspunk-ten getroffen werden. Die erstelltenAP beinhaltendabei noch keine Regeln der Technik, sondern Hin-weise und Empfehlungen, die sich bisher in derPraxis bewährt haben“.

Das objektive Bewertungsprinzip besteht darin,dass so genannte Zustandsmerkmale (Risse, Kan-tenabbrüche etc.) über messtechnisch oder visuellerfassbare Zustandsgrößen (z. B. Anteil der Fahr-bahnoberfläche mit Rissen in %, Rissbreite in mm)beschrieben und diese wiederum in dimensionslo-se Zustandswerte (zwischen 1 und 5 im Sinne einerNotenskala) überführt werden. Anschließend kön-nen die verschiedenen Zustandswerte (z. B. für Un-ebenheiten, Risse etc.) zu generellen Zustandswer-ten (= Teilzielwerte) und diese wiederum zu einemGesamtwert verknüpft und als Zahlenwert beurteiltwerden. Bild 7.5 zeigt dies schematisch auf. In Bild7.6 wird dies anhand des Beispiels von Beton-Fahr-bahnen untersetzt.

Als Parameter auf dem Weg zur Beurteilung desStraßenzustandes im Sinne der PM10-Emissions-modellierung schlagen wir vor, den so genanntenSchadenswert (TWRIO) zu verwenden. Dieser cha-rakterisiert die Oberflächenbeschaffenheit anhandvon Merkmalen wie betroffene Fläche mit Netzrissund Risshäufungen, betroffene Fläche mit Flickstel-len, betroffene Fläche mit sonstigen Oberflächen-schäden wie Abrieb, Ausmagerung, Splittverlust,Abplatzungen, Bindemittelanreicherungen etc. Eswird hierbei auch unterschieden in Beton-, Asphalt-und Pflasterstraßen. Dieses Verfahren zur Erfas-sung des Schadenswertes TWRIO wird im Folgen-den unverändert aus dem ZEB übernommen.

Die Parameter des Gebrauchswertes einer Straßewerden (in erster Näherung) für die PM10-Emis-

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sionsmodellierung als nicht relevant angesehenund somit nicht betrachtet. Deshalb erfolgt die Cha-rakterisierung der Oberfläche der Straße im Fol-genden nur anhand des Schadenswertes TWRIO.

Die im ZEB vorgegebene Verknüpfung der Zu-standswerte zum Schadenswert gilt streng genom-men nur für die Erfordernisse der Straßenunterhal-tung. Ob genau diese Verknüpfung oder eventuelleine andere Wichtung für die PM10-Emissionscha-rakterisierung besser wäre, ist derzeit unklar. DasVerfahren aus ZEB wird für das vorliegende Projektmangels Alternativen unverändert übernommen.

Zur Verdeutlichung der o. a. Ausführungen sind diekonkreten Einflussparameter und deren Weiterver-arbeitung anhand eines Beispieles in Tabelle 7.1 (= Excel-Arbeitsblatt) dargestellt.

Das Arbeitsblatt zeigt die Messwerte für die Zu-standsgrößen. Daraus werden die einzelnen Zu-standswerte berechnet. Die einzelnen Zustandswer-te stellen normierte (dimensionslose) Größen imSinne einer Benotung (z. B. 1.0 = „sehr gut“, 5.0 =„sehr schlecht“) dar. Die Umrechnung erfolgt in demArbeitsblatt mit Hilfe der im ZEB vorgegebenen Be-ziehungen. Laut ZEB gibt es die in Tabelle 7.1 dar-gestellten Bewertungen für den Zustandswert.

Die Straßenbaubehörden sollen laut ZEB darauswie folgt urteilen:

• Der Zustandswert 1.5 kennzeichnet den Zielwertfür eine Straße.

• Der Zustandswert 3.5 wird mit Warnwert be-zeichnet. Der Warnwert beschreibt einen Zu-

54

Bild 7.5: Teilschritte bei der Zustandsbewertung einer Fahr-bahnoberfläche (Quelle: FGSV, 2001)

Bild 7.6: Bildung der Teilzielwerte und des Gesamtwertes am Beispiel von Betonfahrbahnen entsprechend ZEB (Quelle: FGSV,2001), siehe auch Tabelle 7.1

stand, dessen Erreichen Anlass zu intensiverBeobachtung, zur Analyse der Ursachen für denschlechten Zustand und ggf. zur Planung vongeeigneten Maßnahmen gibt.

• Der Zustandswert 4.5 wird mit Schwellenwertbezeichnet. Der Schwellenwert beschreibt einenZustand, bei dessen Erreichen die Einleitungvon baulichen oder verkehrsbeschränkendenMaßnahmen geprüft werden muss.

Die Zustandsgrößen (in Tabelle 7.1 links inklusiveihrer Zustandsmerkmale aufgeführt) müssen visuellerfasst werden. Dafür gibt die ZEB, Reihe V, z. B.Abschnitt V2 (Visuelle Zustandserfassung Außer-ortsstraßen) Handlungshinweise und Erfassungs-bögen vor.

Die Erfassung der Zustandsgrößen auf Asphalt(und auch Pflasterstraßen) sollte laut ZEBgrundsätzlich auf Basis eines Flächenrasters erfol-gen. Die Erfassung der Zustandsgrößen auf Beton-fahrbahnen sollte grundsätzlich auf der Basis dereinzelnen Platten erfolgen. Die Erfassung sollte beiweitgehend trockenen Fahrbahnen durchgeführtwerden. Die Ergebnisse sollten repräsentativ füreinen ca. 100 m langen Abschnitt der Straße im Be-reich der betrachteten Messstelle sein.

Sind für einen Straßenabschnitt die Zustands-größen aufgenommen und der SchadenswertTWRIO berechnet, kann dieser noch in eine Scha-denswertklasse eingeordnet werden. Die ZEBschlägt 8 Klassen vor: Schadenswert < 1.5 ent-spricht Klasse 1 (sehr gut), bis hin zu ≥ 4.5 ent-spricht Klasse 8 (sehr schlecht), siehe Tabelle 7.2.

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Tab. 7.1: Zustandsmerkmale, Zustandsgrößen und Zustandswerte für Fahrbahnoberflächen entsprechend FGSV-Arbeitspapier Nr. 9/A1.2 anhand von Beispielen; Eingabe = Zustandsgrößen, Ausgabe = Zustandswerte, Schadenswert TWRIO undSchadenswertklasse

Tab. 7.2: Klassifizierung des Schadenswertes TWRIO vonFahrbahnoberflächen in Schadenswertklassen inklu-sive deren farblicher Zuordnung bei grafischen Dar-stellungen und Vorschlag für verbale Beurteilung inAnlehnung an FGSV (2001)

Schadenswert-klasse

SchadenswertTWRIO

Farbe Vorschlag für verbale Beurteilung

der Straßenwert-klasse

1 < 1.5 Blau sehr gut

2 1.5 bis < 2.0 Grün gut

3 2.0 bis < 2.5 Grün gut

4 2.5 bis < 3.0 Grün gut

5 3.0 bis < 3.5 Grün gut

6 3.5 bis < 4.0 Gelb schlecht

7 4.0 bis < 4.5 Gelb schlecht

8 ≥ 4.5 Rot sehr schlecht

Zustandserfassung und -bewertung der anlie-genden Gehwege und Parkflächen

Die Übernahme des Erfassungs- und Bewertungs-verfahrens für Fahrbahnoberflächen wird für die andie Straße anliegenden Bereiche als nicht sinnvollangesehen, denn hier könnte insbesondere dasvorhandene Staubpotenzial für die Emission bzw.die Verschleppung von Staub auf die Straße wich-tig sein. Die Erfahrungen an der Lützner Straße undan der Schildhornstraße deuteten damals an, dassdort insbesondere die Befestigungsart der Park-flächen (unbefestigt, schlecht befestigt etc.), dasVorhandensein von Parkflächen (befestigt, unbe-festigt etc.) und die vorliegende Sauberkeit eineRolle gespielt haben könnten.

Deshalb wurde folgende dreistufige Einteilung fürden Schadenswert der Gehwege/Parkflächen vor-geschlagen:

1: sehr guter Zustand, Bürgersteige/Parkflächenbefestigt und sauber,

2: weniger guter Zustand, Bürgersteige/Park-flächen zwar befestigt, aber verschmutzt oderrissig und löchrig,

3: schlechter Zustand, Bürgersteige/Parkflächenunbefestigt oder sehr stark verschmutzt.

Bestimmung der Straßenzustandklasse

Für die Ermittlung der Straßenzustandklasse („gut“oder „schlecht“) wurde die in Tabelle 7.3 aufgezeig-te Zusammenführung der Parameter Fahrbahnma-terial, Schadenswertklasse der Fahrbahn nach ZEBund Schadenswert Gehweg/Parkflächen vorge-schlagen. Dabei wurde ein Wichtungsfaktor festge-legt, der den Schwerpunkt auf die Fahrbahnober-fläche (50 %) legt. Als zweitwichtigster Parameterwird das Fahrbahnmaterial (Wichtungsfaktor 30 %)angesehen, wobei Beton günstiger als Asphalt be-wertet wird. Nach SIEKER und GROTTKER (1988)beträgt der Abrieb bei Zementbetonfahrbahnen ca.1/3 des Abriebs bei Asphaltfahrbahnen. Deshalb er-hält Beton den Abriebswert 1, Asphalt den Abriebs-wert 3. Über die Abriebsfestigkeit von Pflasterstei-nen liegen keine Informationen vor, sie sind wohlaber deutlich abriebsfester als z. B. Asphalt. Des-halb wird dem Pflaster der Abriebswert 0.5 zugeord-net. Die restlichen 20 % werden dem Einfluss desSchadenswertes Gehweg/Parkflächen zugeordnet.In Tabelle 7.3 ist dies an den Beispielen Turmstraßeund Raffineriestraße aufgezeigt. Für die Abriebs-werte und Wichtungsfaktoren in Tabelle 7.3 gibt eskeine näheren Informationen bzgl. deren Plausibi-lität. Mangels Informationen wurden sie in vorlie-gender Untersuchung als Schätzwerte angesetzt.

Für die derzeitige für die Anwendung erforderlicheUnterteilung in die Straßenzustandsklassen „gut“

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Tab. 7.3: Schema zur Ermittlung des Straßenzustandes und der Straßenzustandsklasse zur PM10-Emissionsbestimmung und An-gabe zweier Beispiele

oder „schlecht“ wurde in LOHMEYER (2003a) (al-lerdings ohne diesbezügliche Erfahrung) vorge-schlagen, die Schwelle bei einem Wert für den Stra-ßenzustand von 3.5 anzusetzen, mit < 3.5 als gut.Dies wird auch hier so verwendet.

7.2.3 Kenngrößen und Ergebnisse für die untersuchten Straßenabschnitte

Die mit dem zuvor erläuterten Verfahren auf Basiseiner visuellen Einschätzung bestimmten Kenngrö-ßen sind in der Tabelle 7.4 für die untersuchten Stra-ßenabschnitte (zur Lage siehe Bild 4.6) aufgeführt.

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Tab. 7.4: Kenndaten zur Ermittlung des Straßenzustandes im Sinne der bisherigen PM10-Emissionsmodellierung auf den visuelluntersuchten Straßenabschnitten

Straßenabschnitte Kennung Material

SchadenswertklasseStraße

Schadenswert Gehweg/Parkfläche

Straßen-zustands-

klasse

Straßenzustand im Sinne derbisherigen PM10-Emissions-

modellierungMerseburgerstraße(Straßenabschnitt 1)

3 (Asphalt)

4 2 (weniger guter Zustand)

3.3 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 2)

3 (Asphalt)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 3)

3 (Asphalt)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 4)

3(Asphalt)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 5)

3 (Asphalt)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 6)

3 (Asphalt)

4 2 (weniger guter Zustand)

3.3 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 7)

3 (Asphalt)

4 2 (weniger guter Zustand)

3.3 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 8)

3 (Asphalt)

4 2 (weniger guter Zustand)

3.3 gut

Merseburgerstraße(Straßenabschnitt 9)

3 (Asphalt)

4 2 (weniger guter Zustand)

3.3 gut

Turmstraße (Straßenabschnitt 10)

3 (Asphalt)

5 3 (schlechter Zustand)

4.0 schlecht

Turmstraße (Straßenabschnitt 11)

3 (Asphalt)

5 2 (weniger guter Zustand)

3.8 schlecht

Turmstraße (Straßenabschnitt 12)

3 (Asphalt)

7 1 (sehr guter Zustand)

4.6 schlecht

Pfännerhöhe (Straßenabschnitt 13)

3 (Asphalt)

1 2 (weniger guter Zustand)

1.8 gut

Raffineriestraße (Straßenabschnitt 14)

3 (Asphalt)

1 2 (weniger guter Zustand)

1.8 gut

Raffineriestraße (Straßenabschnitt 15)

3 (Asphalt)

1 2 (weniger guter Zustand)

1.8 gut

Ernst-Rudolf-Weise-Str.(Straßenabschnitt 16)

3 (Asphalt)

2 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Ernst-Rudolf-Weise-Str.(Straßenabschnitt 17)

3 (Asphalt)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Ernst-Rudolf-Weise-Str.(Straßenabschnitt 18)

3 (Asphalt)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Bruckdorfer Straße(Straßenabschnitt 19)

3 (Asphalt)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.8 gut

Osendorfer Straße(Straßenabschnitt 20)

0.5 (Pflaster)

3 2 (weniger guter Zustand)

2.0 gut

Maybachstraße (Straßenabschnitt 21)

0.5 (Pflaster)

4 2 (weniger guter Zustand)

2.5 gut

Ernst-Kamieth-Straße(Straßenabschnitt 22)

3 (Asphalt)

4 2 (weniger guter Zustand)

3.3 gut

Buddestraße (Straßenabschnitt 23)

0.5 (Pflaster)

4 2 (weniger guter Zustand)

2.5 gut

Karl-Meseberg-Straße(Straßenabschnitt 24)

3 (Asphalt)

4 3 (schlechter Zustand)

3.5 schlecht

Heinrich-Schütz-Str.(Straßenabschnitt 25)

0.5 (Pflaster)

3 3 (schlechter Zustand)

2.2 gut

Wie aus Tabelle 7.4 ersichtlich, weisen die Straßenim Untersuchungsgebiet im Allgemeinen einenguten Zustand auf.

Am besten schneiden die Pfännerhöhe und die Raf-fineriestraße ab (Straßenzustandsklasse 1.8). Wiein Kapitel 7.2.1 schon erwähnt, handelt es sich hierum sanierte Straßenabschnitte, welche keinerleiSchäden aufweisen. Leichte negative Wirkung beider Ermittlung der Straßenzustandsklassen habenggf. die Beschaffenheit der Gehwege und angren-zenden Parkplätze.

Der Gegensatz dazu bildet die Turmstraße. Sie er-fährt eine durchgehend schlechte Bewertung. DieStraßenzustandsklassen liegen besonders im Ab-schnitt 10 mit einem Wert von 4.0 und im Abschnitt12 sogar mit einem Wert von 4.6 deutlich über demfestgelegten Schwellenwert von 3.5. Das schlechteAbschneiden der Turmstraße liegt hauptsächlicham Zustand der Straße, welche starke Schädenaufweist.

Des Weiteren wird auch die Karl-Meseberg-Straße(Abschnitt 24) als „schlecht“ charakterisiert. DieStraßenzustandsklasse beträgt hier allerdingsgenau 3.5. Dieses Ergebnis rührt daher, dass beidieser Straße insbesondere die angrenzendenGehwege in einem sehr schlechten Zustand sind.

Die anderen Straßen liegen bei Straßenzustands-klassen im Bereich von 2 bis 3. Sie sind daher als„gut“ im Bezug auf die bisherige Bewertung zu klas-sifizieren, wobei der Wert sich in einigen Straßen-abschnitten dem angesetzten Schwellwert von 3.5annähert. So liegt zum Beispiel die Straßenzu-standsklasse der Ernst-Kamith-Straße bei 3.3 oderauch die Abschnitte 6 bis 9 in der MerseburgerStraße liegen bei einer Zustandsklasse von 3.3.

7.3 Verkehrssituationen auf demStraßennetz im Untersuchungs-gebiet

Die Methodik der messtechnischen Bestimmungder Verkehrssituationen (VS) auf dem Straßennetzim Untersuchungsgebiet ist in Kapitel 4.4.2 erläu-tert. Die Ergebnisse sind tabellarisch in den Tabel-len 5.2 und 5.3 gegeben. Bild 7.7 stellt die Ver-kehrssituationen grafisch dar. Die Ergebnisse derBewertung der Fahrbahnoberflächen wurden ent-sprechend den Ergebnissen in Kapitel 7.2 zunächstdurch eine entsprechende Kennung („schlecht“bzw. „Pflaster“ berücksichtigt.

Insgesamt liegen die Verkehrssituationen HVS2bzw. HVS2_30 und IO_Kern sowie NS_dicht und

58

NS_frei am häufigsten vor. Die VerkehrssituationenLSA1/HVS3 lagen nicht vor, die Situationen LSA2und HVS4 nur auf wenigen Straßenabschnitten.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Verkehrssitua-tionen nur an zwei Tagen (in der ersten und drittenWoche) der dreiwöchigen Messkampagne mess-technisch erfasst werden konnten. Neben der er-warteten Veränderung der Verkehrssituation auf ei-nigen Abschnitten der Merseburger Straße wegendes Wegfalls der Geschwindigkeitsbeschränkungzeigen auch einige Straßenabschnitte auf dem um-liegenden Straßennetz z. T. unterschiedliche Ver-kehrssituationen. Dies zeigt gewisse Bandbreitendes Verkehrsflusses auf. Unabhängig davon wurdeden Messtagen 21.04. bis 30.04.08 die am24.04.08 ermittelten Verkehrssituationen zugeord-net, den Messtagen 01.05. bis 10.05.08 die am06.05.08 ermittelten.

7.4 Korrelation der Verkehrssituatio-nen unter Berücksichtigung derFahrbahnzustände mit den SNIF-FER-PM10-Emissionsfaktoren

Bild 7.8 zeigt die mittleren Tageswerte der SNIF-FER-PM10-Emissionsfaktoren in Abhängigkeit vonden zugeordneten Verkehrssituationen, und zwardifferenziert nach den 3-Uhr-Werten (repräsentativfür nachts) sowie dem Mittelwert über die 7, 12 und17-Uhr-Werte (repräsentativ für tags).

Es ist zu erkennen, dass innerhalb der gleichenVerkehrssituation (VS) die Werte deutlich variieren.Die höchsten Tageswerte lagen am 21.04. bei derVS „Kern“ mit über 1 000 mg/km vor. Die niedrigs-ten Werte wurden nachts mit ca. 100 mg/km beiden VS ,,HVS2_30_schlecht“ bzw. ,,Kern_schlecht“(jeweils 23.04.08) bzw. tags mit ca. 200 mg/km anunterschiedlichen Tagen und VS festgestellt. Häufigliegen die SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren zwi-schen 200 und 600 mg/km. Relevante Unterschie-de zwischen den Tag- und Nachtwerten sowie zwi-schen den VS drängen sich hier zunächst nicht auf.Für die Tagwerte (Bild 7.8 unten) fällt auf, dass diehöchsten Werte oftmals am 21.04. gemessen wor-den sind. Die Ursache dafür ist unklar. Allerdingslagen an diesem Tag die mit ca. 6 m/s höchstenÜberdachwindgeschwindigkeiten im Untersu-chungszeitraum vor (siehe Bild 5.13).

In Bild 7.9 sind die Mittelwerte des Maßes für dennicht motorbedingten SNIFFER-PM10-Emissions-

faktor über alle Tage zusammen mit der Standard-abweichung dargestellt.

Daraus kann Folgendes abgeleitet werden:

• Es konnten im Messzeitraum keine signifikantenUnterschiede zwischen den Tag- und denNachtwerten festgestellt werden.

• Die Unterschiede der mittleren SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren für die unterschiedlichen Ver-kehrssituationen lagen im Messzeitraum inner-halb der Standardabweichung und sind damitstatistisch nicht signifikant.

• Ein schlechter Straßenzustand führte bei glei-cher Verkehrssituation im Messzeitraum nichtzwangsläufig zu einem höheren nicht motorbe-dingten SNIFFER-PM10-Emissionsfaktor. ImAllgemeinen liegen hier sogar die Straßenab-schnitte mit schlechtem Straßenzustand tenden-ziell niedriger als die im gutem Zustand. Diesbetrifft die Abschnitte der Turmstraße (siehe Dis-kussion unten).

• Ebenfalls führte im Messzeitraum eine gepflas-terte Fahrbahnoberfläche nicht zwangsläufig zueinem deutlich höheren nicht motorbedingtenSNIFFER-PM10-Emissionsfaktor.

Im Mittel wurde ein nicht motorbedingter SNIFFER-PM10-Emissionsfaktor (kalibriert mit Werten ausFinnland) von 405 ± 112 mg/km im Messzeitraumermittelt.

Es konnte auch festgestellt werden, dass es imMesszeitraum keine signifikante Korrelation zwi-schen den SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren undder Schadenswertklasse der Straße, der Straßen-zustandsklasse und dem Zustand der Gehwegegab (hier nicht grafisch dargestellt).

Um zu untersuchen, ob signifikante Unterschiededer SNIFFER-Emissionsfaktoren auf unterschiedli-chen Straßen beobachtbar waren, sind in Bild 7.10die Emissionsfaktoren differenziert nach Straßen-abschnitten dargestellt. Da die Tag-/Nachtunter-schiede gering sind, werden dort nur die Mittelwer-te über den Tagzeitraum dargestellt.

Auffällig ist hierbei, dass im Messzeitraum dieTurmstraße, trotz des dort vorliegenden sehrschlechten Fahrbahnzustandes, signifikant dieniedrigsten SNIFFER-Emissionsfaktoren (ca. 300mg/km) aufwies. An den anderen Straßenabschnit-ten waren im Messzeitraum die Werte ca. 1/3 bis2/3 höher und lagen dort im Mittel bei 420 mg/km.

59

Warum die SNIFFER-Emissionsfaktoren in derTurmstraße niedriger lagen, konnte im Rahmen desProjektes nicht geklärt werden. Optisch wesent-

lichster Unterschied zu den anderen Straßenab-schnitten war neben dem sehr schlechten Straßen-zustand eine sehr glatte Oberfläche der großen As-

60

Bild 7.8: Maß für die nicht motorbedingten SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren in Abhängigkeit von den ermittelten Verkehrssitua-tionen

phaltflickstellen (siehe z. B. Bild 7.3) relativ zu denanderen Straßenoberflächen und die nur einseitigdichte Straßenrandbebauung (gute Durchlüftung)bei einer nord-süd gerichteten Straße. Die anderenStraßenabschnitte sind beidseitig bebaut oder ver-laufen bei ebenfalls guter Durchlüftung in Ost-West-Ausrichtung (z. B. Abschnitte 13, 15, 16 und22).

Die tendenziell höchsten Werte lagen im Messzeit-raum an den Abschnitten 4, 7 und 8 der Mersebur-

ger Straße vor. Am Abschnitt 4 sind auch die Streu-ungen deutlich am größten. Der tendenziell nied-rigste Wert wurde (außerhalb der Turmstraße) amAbschnitt 1 der Merseburger Straße, Abschnitt 18 (R.-E.-Weise-Straße) und Abschnitt 21 (Maybach-straße), festgestellt.

Wegen der Besonderheit der Turmstraße wurde inBild 4.12 die Turmstraße in der Systematisierungnicht berücksichtigt. Die Unterschiede sind, wie be-

61

Bild 7.9: Mittelwerte über alle Messtage und alle Straßenab-schnitte des Maßes für die nicht motorbedingtenSNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren sowie derenStandardabweichungen in Abhängigkeit von den er-mittelten Verkehrssituationen

Bild 7.10: Mittelwerte (über alle Messtage) im Tagzeitraum des Maßes für die nicht motorbedingten SNIFFER-PM10-Emissionsfak-toren sowie deren Standardabweichungen in Abhängigkeit für die untersuchten Straßenabschnitte. Straßenabschnitte,die mit einem * gekennzeichnet sind, sind gepflastert

Bild 7.11: Mittelwerte über alle Messtage und alle Straßenab-schnitte ohne Turmstraße des Maßes für die nichtmotorbedingten SNIFFER-PM10-Emissionsfaktorensowie deren Standardabweichungen in Abhängigkeitvon den ermittelten Verkehrssituationen

reits bei Bild 7.9 diskutiert, zwischen den Verkehrs-situationen gering.

Ein statistisch signifikanter Einfluss des Pflasterbe-lages gegenüber Asphaltbelägen auf die nicht mo-torbedingten SNIFFER-PM10-Emissionen kannauch bei der straßenabhängigen Auswertung nichtfestgestellt werden. Allerdings waren alle Straßen-abschnitte mit Pflasterbelag entsprechend der Be-wertung aus Kapitel 7.2 in einem guten Zustandund SNIFFER fuhr auf diesen Straßen deutlichlangsamer als auf den anderen Straßenabschnitten(Bild 5.17).

Fazit

Die nach HBEFa klassifizierte Verkehrssituationhatte im Messzeitraum keinen signifikanten Ein-fluss auf das mit SNIFFER ermittelte Maß für dienicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren.Der im derzeitigen PM10-Emissionsmodell ange-setzte starke Anstieg der nicht motorbedingtenPM10-Emissionsfaktoren für Straßen mit schlech-tem Verkehrsfluss, welcher sich aus einer Vielzahlvon ausgewerteten Immissionsmessungen ableite-te, spiegelte sich nicht wider.

Die mit Abstand höchsten SNIFFER-Emissionsfak-toren in einigen Straßenabschnitten der Mersebur-ger Straße und der R.-E.-Weise-Straße wurden am21.04.2008 festgestellt. Die Ursache dafür ist un-klar. Allerdings lagen an diesem Tag die mit ca. 6 m/s höchsten Überdachwindgeschwindigkeitenim Untersuchungszeitraum vor.

Die visuell eingeschätzten Fahrbahneigenschaften(sowohl Material als auch optische Unterschiede inder Beschaffenheit) zeigten auf, dass die Turm-straße und die Karl-Meseberg-Straße einen imSinne der bisherigen PM10-Emissionsmodellierungschlechten Straßenzustand aufweisen. Signifikantniedrigere Werte der SNIFFER-PM10-Emissions-faktoren wurden aber nur in der Turmstraße festge-stellt. Optisch wesentlichster Unterschied zu denanderen Straßenabschnitten war dort neben demsehr schlechten Straßenzustand eine sehr glatteOberfläche der großen Asphaltflickstellen relativ zuden anderen Straßenoberflächen und die nur ein-seitig dichte Straßenrandbebauung in Nord-Süd-Ausrichtung. Die anderen Straßenabschnitte sindentweder beidseitig bebaut oder ost-west orien-tiert.

Ein statistisch signifikanter Einfluss des Pflasterbe-lages gegenüber Asphaltbelägen auf die nicht mo-

torbedingten SNIFFER-PM10-Emissionen kannauch bei der straßenabhängigen Auswertung nichtfestgestellt werden. Allerdings waren alle Straßen-abschnitte mit Pflasterbelag entsprechend der vor-genommenen Bewertung in einem guten Zustandund SNIFFER fuhr auf diesen Straßen deutlichlangsamer als auf den anderen Straßenabschnit-ten.

8 Zusammenfassung

Verkehrsberuhigende Maßnahmen

Ziel des Projektes war es, den Kommunen und zu-ständigen Immissionsschutzbehörden bei derDurchführung von Maßnahmen im Zuge von Luft-reinhalte- und Aktionsplanungen zur Senkung derinnerstädtischen Partikelbelastung Hinweise aufdie Wirkung von verkehrsberuhigenden Maßnah-men zu geben.

Dazu wurden zunächst aktuelle nationale und inter-nationale Ergebnisse von Forschungsprojektensowie weitere Literatur zu den bisher gewonnenenErkenntnissen über verkehrsberuhigende Maßnah-men im Allgemeinen und deren Einfluss auf diePMx-Belastungen (PM10 und kleiner) an Straßenim Besonderen analysiert und systematisiert.

Da die Modellierung der PM10-Minderungspoten-ziale aus „verkehrsberuhigenden“ Maßnahmen der-zeit nicht oder nur sehr unbefriedigend durchge-führt werden kann (so können z. B. mit dem Hand-buch für Emissionsfaktoren HBEFa des Umwelt-bundesamtes keine Partikelemissionen für Straßenmit Tempo 30 berechnet werden), wurde derSchwerpunkt der Bearbeitung in einer messtechni-schen Erfassung und Bewertung gesehen. Hierbeiwar die Situation vor Umsetzung der Maßnahmenund nach Umsetzung der Maßnahmen zu untersu-chen. Da „verkehrsberuhigende“ Maßnahmen so-wohl mit lokalen als auch netzwirksamen Verände-rungen in Verkehrsmengen, Verkehrsfluss unddamit in der PM10-Emission/-Immission verbundensein können, war eine punktuelle messtechnischeErfassung der Auswirkungen nicht ausreichend. Eswurde deshalb die Betrachtung innerhalb eines Un-tersuchungsgebietes, dessen Größe anhand derkonkreten strukturellen Situation festgelegt wordenwar, durchgeführt. Für die Messkampagne wurdedie 4-streifige Merseburger Straße (Hauptverkehrs-straße mit ca. 32 000 Kfz/d) in Halle (Saale) ausge-wählt. Das Untersuchungsgebiet beinhaltete so-

62

wohl die Merseburger Straße mit den „verkehrsbe-ruhigenden“ Maßnahmen als auch anliegendeStraßen, die für mögliche Verdrängungseffekte in-frage kamen. Auf diesem Straßennetz wurde danndie verkehrliche und immissionsseitige Situationvor und nach Umsetzung der Maßnahmen unter-sucht. Insgesamt stand dafür ein Messzeitraum von3 Wochen zur Verfügung. Für die dazu notwendigeräumlich differenzierte messtechnische Ermittlungder Immissionssituation wurde das mobile Mess-fahrzeug SNIFFER eingesetzt. Dieses ermöglichtsowohl die räumlich differenzierte Erfassung derNOx-, PM2.5- und PM10-Konzentrationen als aucheines Maßes für den nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktor des SNIFFER-Fahrzeuges aufdem Straßennetz.

In die Untersuchung wurden folgende „verkehrsbe-ruhigende“ Maßnahmen auf der MerseburgerStraße im Zeitraum 21.04. bis 01.05.2008 einbezo-gen:

• Tempo 30-Signalisierung durch Verkehrsschil-der mit Zusatz „Feinstaub“,

• Installation von Displays zur Anzeige der Fahr-zeuggeschwindigkeit,

• Hinweisschild „Geschwindigkeitskontrolle“,

• Durchführung von Radarkontrollen.

Die Messkampagne wurde zwischen dem 21.04.und 10.05.2008 durchgeführt.

Ergebnisse der Literaturauswertung

Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist nur ein indirekterEinflussparameter auf die Emissionsmenge derLuftschadstoffe. Entscheidend ist die Motorlast, dasheißt die momentane Leistung, die das Fahrzeuggerade erbringen muss. In den aktuellen Emis-sionsberechnungsmodellen sind die spezifischenEmissionen deshalb nicht als Funktion der Ge-schwindigkeit, sondern in Abhängigkeit vonStraßentyp, zulässiger Höchstgeschwindigkeit undVerkehrssituation angegeben.

Geschwindigkeitsreduktionen führen prinzipiell zueiner leichten Verringerung der Stickoxidemissio-nen (NOx). Die Emissionen von Kohlenmonoxid(CO) und Kohlenwasserstoffen (HC) sind dagegenstärker vom Fahrverlauf (Verkehrsfluss) als von dergefahrenen Geschwindigkeit abhängig. Die Anzahl,Länge und Stärke der Beschleunigungs- und Bremsphasen spielen dabei eine wesentliche Rolle.Der Geschwindigkeitseinfluss auf die Partikelemis-sionen, insbesondere der nicht motorbedingtenPartikelemissionen, ist bisher wenig systematischuntersucht. Die vorliegenden Ergebnisse weiseneher auf eine Abhängigkeit vom Verkehrsfluss hin.

Dies bedeutet, dass das Ziel einer Verkehrsberuhi-gung nicht nur die Geschwindigkeitsreduktion seinsollte, sondern gleichermaßen eine Verstetigungdes Geschwindigkeitsverlaufes über längere Stre-cken beinhalten muss. Bei verkehrsberuhigendenMaßnahmen sollte daher die Reduzierung der Be-

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Tab. 8.1: In der Literatur angegebene Wirkungen von Veränderungen der Fahrzeuggeschwindigkeiten im Innerortsbereich auf diePM10-Emissionen bei unverändertem Verkehrsfluss

Straße Ort/Region Untersuchung/Maßnahme Wirkung Quelle

Frankfurter Allee Berlin Analyse PM10-Emissionen ausNOx-Tracermethode bei vmittel =60 km/h und 40 km/h bei glei-chem Verkehrsfluss

Reduktion bei 40 km/h umca. 25 bis 50 % relativ zu60 km/h

SCHULZE (2002)

Beuselstraße Berlin Einführung Tempo 30. Verringe-rung der mittleren Fzg.-Ge-schw. um 10 km/h

Reduktion der PM10-Emis-sionen um ca. 2 %

LUTZ et al. (2003)

Schildhornstraße Berlin Einführung Tempo 30 mit Ra-darkontrolle

Reduktion der PM10-Emis-sionen um 15 bis 30 %

LOHMEYER (2008),RAUTERBERG-WULFF (2009)

München Analyse PM10-Abgaspartikelbei Tempo 30 relativ zu Tempo50

Reduktion der motorbeding-ten PM10-Emission um ca.50 %

LfU Bayern (2003)

Norwegen v-Luft-PM10-Emissionsmodell Reduktion der nicht motor-bedingten PM10-Emissionbei Übergang von 50 auf 40(30) km/h um 50 (70) %.

SMHI (2002)

PM10-Emissions-modell

Schweden Reduktion der nicht motor-bedingten PM10-Emissionbei Übergang von 50 auf 30km/h um 70 %

BRINGFIELD (1997)

schleunigungs- und Bremsanteile im Vordergrundstehen, das heißt z. B. ein Absenken der Spitzen-geschwindigkeiten, um die Längen der Beschleuni-gungs- und Bremsphasen zu reduzieren.

Aus der Systematisierung der vorliegenden Litera-tur konnten die in Tabelle 8.1 aufgeführten PM10-Minderungen bei „verkehrsberuhigenden Maßnah-men“ im Innerortsbereich zusammengefasst wer-den.

Ergebnisse der Messungen in Halle

Die Befahrungen und Analysen des Verkehrsflus-ses durch die TU Dresden zeigten im Nebennetzkeine relevanten Unterschiede in den Fahrge-schwindigkeiten zwischen dem Tempo 30 undTempo 50-Zeitraum.

Die Messungen auf der Hauptverkehrsstraße zeig-ten einen messbaren, aber geringen Einfluss desTempo 30-Schildes auf die realisierten Geschwin-digkeiten. Nach Wegfall der Tempo 30-Regelungerhöhten sich die Reisegeschwindigkeiten auf derMerseburger Straße um bis zu 8 km/h, im Mittel umca. 4 km/h.

Dabei ist festzustellen, dass ein Teil dieser Ge-schwindigkeitsreduktion vor allem durch die an-gekündigten und durchgeführten Radarkontrollen,ein kleinerer Teil auch durch die Aufstellung der Dis-plays zur Geschwindigkeitsanzeige bedingt waren.Die einzelnen Einflüsse von Display und Radar sindhier nicht quantifizierbar, liegen aber niedriger als z. B. in UBA (2007) ermittelt.

Allein die Aufstellung eines Tempo 30-Schildes aufeiner Hauptverkehrsstraße wie der MerseburgerStraße (vierspurig, Straßenbahn auf eigenemGleisbett in Mittellage) hat offenbar nur einen ver-hältnismäßig geringen Einfluss auf die Reisege-schwindigkeiten.

Der Anteil an Pkw, die schneller als 30 km/h fuhren,lag an den Werktagen, an denen die Radarkontrol-len durchgeführt worden sind sowie an denen derFahrzeugteilnehmer mit Radarkontrollen rechnenmusste, bei ca. 80 % bis 85 %, sonst bei über 90 %.

Stadtauswärts war ein etwas niedrigerer Anteil vonBeschleunigungsvorgängen während der Tage mitverkehrsberuhigenden Maßnahmen zu verzeich-nen. Stadteinwärts waren keine relevanten Unter-schiede nachweisbar. Auf den freien Abschnittenvor der Messstelle HEVC (Straßenrand) wurden beiTempo 30 die Verkehrssituationen ,,Hauptverkehrs-

straße mit geringen Störungen, Tempo 30’’(HVS2_T30) und bei Tempo 50 „Hauptverkehrs-straße mit geringen Störungen Tempo 50“ (HVS2)ermittelt. Beide Verkehrssituationen unterscheidensich im Prinzip nur durch die bei Tempo 30 gerin-gere Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Standanteileund die Konstantfahrtanteile unterscheiden sich nurgering. Nur am Abschnitt 3 (mittlerer Abschnitt derMerseburger Straße stadtauswärts) wurde nachAufhebung des Tempolimits (also bei Tempo 50)signifikant mehr und stärker gebremst.

Es waren durch die Maßnahmen keine Verdrän-gungseffekte des Verkehrs auf das umliegendeStraßennetz festzustellen.

Die verkehrliche PM10-Zusatzbelastung an derMessstelle HEVC (Straßenrand) war im Tempo 30-Zeitraum höher als im Tempo 50-Zeitraum. Bei derNOx-Zusatzbelastung war es umgekehrt. Wegendes kurzen Messzeitraumes dominieren hier me-teorologische Einflüsse (insbesondere die unter-schiedlichen Windverhältnisse in den Auswerte-zeiträumen).

Die PM10- und NOx-Konzentrationen am SNIFFER(auf der Straße) waren an den Werktagen imTempo 30-Zeitraum niedriger oder gleich der imTempo 50-Zeitraum. Dies betraf sowohl dieStraßenabschnitte, an denen die Maßnahmendurchgeführt wurden, als auch die, die nicht davonbetroffen waren.

Die Straßenabschnitte mit den höchsten (nicht mo-torbedingten) SNIFFER-PM10-Emissionsfaktorensind die nördlich und östlich an die Kreuzung Mer-seburger Straße/Raffineriestraße angrenzendenAbschnitte, der mittlere stadteinwärtige Abschnittder Merseburger Straße, die Osendorfer- und dieErnst-Kamieth-Straße. Die Ursachen für die Emis-sionsverteilungen liegen nicht direkt auf der Hand.Einflüsse der Straßenoberfläche (OsendorferStraße), des Verkehrsflusses (Kreuzungsbereiche)sowie der unterschiedlich dichten Randbebauungauf die PM10-Emission wären plausible Gründedafür. Dies sollte in weiterführenden Untersuchun-gen vertieft werden (siehe „Ausblick”).

Auf den Straßenabschnitten direkt vor der Mess-stelle HEVC wurde durch die TU Dresden der Ver-kehrsfluss mit den Verkehrssituationen ,,HVS2“(Abschnitt 2 und 3 sowie 8) bzw. ,,Kern“ (Abschnitt9) beschrieben. Für diese Verkehrssituationen gibtdas derzeit verwendete PM10-Emissionsmodell fürdie nicht motorbedingten Emissionen für Lkw

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(SNIFFER fällt wegen seines Gewichts von mehrals 3.5 t in diese Kategorie) Emissionsfaktoren von300 mg/km (HVS2) bzw. 800 mg/km (Kern). Die mitSNIFFER ermittelten PM10-Emissionsfaktoren imMittel des gesamten Messzeitraumes liegen dortbei 400 mg/km (Abschnitt 2), 410 mg/km (Abschnitt3) sowie 510 mg/km (Abschnitt 8) bzw. 430 mg/km(Abschnitt 9). Die Emissionsfaktoren des Emissi-onsmodells und die mit SNIFFER ermittelten für,,HVS2“ sind somit gut vergleichbar. Der mit SNIF-FER ermittelte PM10-Emissionsfaktor für die Ver-kehrssituation ,,Kern’’ ist vergleichbar mit dem fürdie Verkehrssituation ,,HVS2“ und liegt im Emissi-onsmodell ca. doppelt so hoch wie das Maß desEmissionsfaktors, welches die SNIFFER-Messunglieferte.

Die mit SNIFFER ermittelten nicht motorbedingtenPM10-Emissionsfaktoren zeigten für die Abschnitteder Merseburger Straße direkt vor der Messstelle,auf denen ein sehr hoher Konstantfahrtanteil vor-lag, eine signifikante positive Korrelation zur Fahr-zeuggeschwindigkeit. Daraus lässt sich eine Min-derung der (nicht motorbedingten) SNIFFER-PM10-Emissionen von ca. 20 % für die Werktagemit wirksamen verkehrsberuhigenden Maßnahmenableiten. Falls es gelingen würde, dass alle Fahr-zeuge das Tempolimit von 30 km/h bei gleichemVerkehrsfluss einhalten, ergäbe sich aus den abge-leiteten Korrelationsfunktionen ein maximales Min-derungspotenzial von 40 % bis 50 %.

An Straßenabschnitten, an denen der Verkehrs-fluss ungleichförmiger war, konnte keine solcheKorrelation gefunden werden. Hier spielen wahr-scheinlich andere Einflüsse (z. B. das Beschleuni-gungsverhalten der Fahrzeuge) eine stärkere Rolle.

Bei Bremsvorgängen wurde häufig eine deutlicheZunahme der PM1-2.5-Konzentrationen bei SNIF-FER festgestellt. Dies könnte auf Bremsabriebs-bzw. Straßenabriebsemissionen hinweisen.

Die Tabelle 8.2 fasst die gefundenen Ergebnissebzgl. der Wirkung verkehrsberuhigender Maßnah-men zusammen.

Einfluss Straßenzustand und Verkehrssituatio-nen

Zusätzlich sollten die bei diesem Feldversuch ge-wonnenen Daten in Bezug auf den Einfluss unter-schiedlicher Verkehrssituationen (Verkehrsfluss)sowie Material und Zustand der Fahrbahnober-flächen ausgewertet werden.

Überwiegend handelt es sich beim Fahrbahnbelagder Straßen im Untersuchungsgebiet um Asphalt.Dies umfasst insgesamt 21 der untersuchten 25Straßenabschnitte. Die restlichen vier Abschnittesind mit Naturpflastersteinen gepflastert. Entspre-chend dem angewendeten Bewertungsschemaliegt für vier Straßenabschnitte (drei in der Turm-straße und in der Karl-Meseberg-Straße) einschlechter Straßenzustand vor.

Der höchste Tageswert der SNIFFER-PM10-Emis-sionsfaktoren lag am 21.04. bei der Verkehrssitua-tion (VS) „Kern“ mit über 1 000 mg/km vor. Die nied-rigsten Werte wurden nachts mit ca. 100 mg/km beiden VS „HVS2_30_schlecht“ bzw. „Kern_schlecht“(jeweils 23.4.08) bzw. tags mit ca. 200 mg/km anunterschiedlichen Tagen und VS festgestellt. Häufigliegen die Tagesmittelwerte der SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren zwischen 200 und 600 mg/km.Es konnten im Mittel des Messzeitraumes keinesignifikanten Unterschiede zwischen den Tag- undden Nachtwerten festgestellt werden. Die Unter-schiede des mit SNIFFER ermittelten Maßes für dienicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren zwi-schen den Verkehrssituationen lagen im Messzeit-raum innerhalb der Standardabweichung und sinddamit statistisch nicht signifikant. Ein schlechterStraßenzustand führte bei gleicher Verkehrssitua-tion im Messzeitraum nicht zwangsläufig zu einemhöheren mit SNIFFER ermittelten Maß für die nichtmotorbedingten PM10-Emissionsfaktoren. Eben-falls führten im Messzeitraum die gepflastertenFahrbahnoberflächen, die mit dem hier angewen-deten Bewertungsschema als noch gut eingestuftworden sind, nicht zu einem deutlich höheren Wert.Allerdings musste SNIFFER auf diesen Pflaster-straßen auch deutlich langsamer als auf den ande-ren Straßenabschnitten fahren.

Die nach HBEFa klassifizierte Verkehrssituationhatte im Messzeitraum keinen signifikanten Ein-fluss auf die SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren.Der im derzeitigen PM10-Emissionsmodell ange-setzte starke Anstieg der nicht motorbedingtenPM10-Emissionsfaktoren für Straßen mit schlech-tem Verkehrsfluss, welcher sich aus einer Vielzahlvon ausgewerteten Immissionsmessungen ableite-te, spiegelte sich nicht wider.

Die mit Abstand höchsten SNIFFER-Emissionsfak-toren in einigen Straßenabschnitten der Mersebur-ger Straße und der R.-E.-Weise-Straße wurden am21.04. festgestellt. Die Ursache dafür ist unklar. Al-lerdings lagen an diesem Tag die mit ca. 6 m/s

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höchsten Überdachwindgeschwindigkeiten im Un-tersuchungszeitraum vor.

Die visuell eingeschätzten Fahrbahneigenschaften(sowohl Material als auch optische Unterschiede inder Beschaffenheit) zeigten auf, dass die Turm-straße und die Karl-Meseberg-Straße einen imSinne der bisherigen PM10-Emissionsmodellierungschlechten Straßenzustand aufweisen. Signifikantniedrigere Werte des mit SNIFFER ermitteltenMaßes für die nicht motorbedingten PM10-Emissi-onsfaktoren wurden trotz des dort vorliegendenschlechten Fahrbahnzustandes nur in der Turm-straße festgestellt. Optisch wesentlichster Unter-schied zu den anderen Straßenabschnitten wardort neben dem sehr schlechten Straßenzustandeine sehr glatte Oberfläche der großen Asphaltflick-stellen relativ zu den anderen Straßenoberflächenund die nur einseitig dichte Straßenrandbebauungin Nord-Süd-Ausrichtung. Die anderen Straßenab-schnitte sind entweder beidseitig bebaut oder ost-west orientiert.

Ausblick

Der durchgeführte Feldversuch und die durchge-führten Datenauswertungen zeigten auf, dass diekonzipierte und in Deutschland erstmals angewen-dete Methodik, mittels mobilen MessfahrzeugsSNIFFER Schadstoffkonzentrationen und insbe-sondere ein Maß für die nicht motorbedingtenPM10-Emissionen auf einem Straßennetz zu ge-winnen, gut anwendbar war. Insbesondere das un-terschiedliche Immissionsverhalten auf einer Viel-

zahl unterschiedlicher Straßenabschnitte konnteuntersucht werden. Ohne dieses Messfahrzeugwäre dies nur durch viele punktuelle Messungenmöglich gewesen.

Unabhängig davon basieren die bisherigen Auswer-tungen aber nur auf einem Messdatensatz von 3Wochen. Insbesondere der analysierte Einfluss vonunterschiedlichen Fahrbahnoberflächen und Ver-kehrssituationen sollte durch längere Messreihen mitdem SNIFFER-Fahrzeug stärker statistisch abgesi-chert werden. So könnte z. B. eine Wiederholung derMessung in Halle klären, ob die Ergebnisse repro-duziert werden können. Die größten Unterschiedewurden zwischen der Situation auf der (schlechten)Turmstraße und den anderen Straßenabschnittenbeobachtet. Mittlerweile erhielt die Turmstraße einenneuen Asphaltbelag. Dies würde bei einer Widerho-lungsmessung ermöglichen, mit SNIFFER die Situa-tion vor und nach der Fahrbahnsanierung zu unter-suchen und die Frage zu beantworten, ob sich mitdiesem Messverfahren die aus verschiedenen Im-missionsmessungen abgeleitete Reduktion der nichtmotorbedingten PM10-Emissionen durch eine Fahr-bahnsanierung nachweisen lässt.

In der Raffineriestraße ist zu erkennen, dass dieRollbereiche der Fahrbahn deutlich glatter sind alsdie anderen Bereiche der Fahrbahn (dort ist derBelag noch rau). Interessant wäre zu untersuchen,ob SNIFFER für die noch nicht glattgefahrenen Be-reiche ein anderes Emissionssignal liefert.

Außerordentlich interessant wäre auch der Einsatzvon SNIFFER auf einem Straßennetz im Bereich

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Tab. 8.2: Tabellarische Zusammenfassung der gewonnenen Ergebnisse

Maßnahme Nur T 30-Schild T 30-Schild plus Geschw.-Display

T 30 mit Zusatz ,,Achtung, Radarkon-trolle‘‘

T 30 mit Zusatz ,,Achtung, Radar-kontrolle‘‘ und durchgeführter Ra-darkontrolle

Straßenabschnitte ohne Einfluss LSA mit sehr hohem Konstantfahrtanteil (HVS2)

Anteil Pkw mit Fzg.-Geschw. > 30 km/h

ca. 90 % ca. 90 % ca. 80 bis 85 % ca. 80 bis 85 %

Einfluss auf mittlereFzg.-Geschw.

geringer als mit Radarkontrolle

geringer als mit Radarkontrolle

Reduktion um ca.5 bis 8 km/h

Reduktion um ca. 5 bis 8 km/h

Einfluss auf Ver-kehrsfluss

sehr gering sehr gering sehr gering sehr gering

Einfluss auf nichtmotorbedingtePM10-Emission

Reduktion kleiner 10 %

Reduktion

kleiner 10 % Reduktion um ca. 10 % bis 20 %

Reduktion um ca. 10 % bis 20 %

Straßenabschnitte mit Einfluss durch LSA (Kern, HVS4, LSA2, LSA3)

Wirkung geringe Reduktion der Fzg.-Geschwindigkeit, keine relevanten Unterschiede im Verkehrsfluss und bei nichtmotorbedingten PM10-Emissionen

einer anderen, deutlich höher PM10-belastetenMessstelle (z. B. Stuttgart-Neckartor).

Der durch die Messkampagne erzeugte Datensatzwurde gemäß der Aufgabenstellung des Projektesausgewertet. Der vorliegende umfangreiche Daten-satz ist allerdings geeignet, weitere Fragestellun-gen zu bearbeiten. Diese sind:

Vergleich der nicht motorbedingten SNIFFER-PM10-Emission zwischen Innerortsverkehrs-situationen und Autobahn

Das derzeit aktuelle PM10-Emissionsmodell weistfür Autobahnen deutlich niedrigere Emissionsfakto-ren aus als für Innerortsverkehrssituationen mit ein-geschränktem Verkehrsfluss. Messdaten an Auto-bahnen mit Betonfahrbahn liegen bisher nicht vor.

An mehreren Tagen wurden neben dem genanntenStraßennetz in Halle mit SNIFFER auch Autobahn-abschnitte der A 14 zwischen Halle-Peißen und Tor-nau beprobt. Die Fahrbahnoberfläche ist dortBeton. Die SNIFFER-Messdaten könnten für dieseBAB-Abschnitte ausgewertet werden.

Einfluss der Bebauungsdichte auf die nichtmotorbedingte PM10-Emission

Es gibt unter den Fachleuten Diskussionen, obdurch die bei dichter Randbebauung eingeschränk-te Durchlüftung ggf. bereits aufgewirbelter Straßen-staub sich wieder auf der Straße ablagern kann undsomit wieder für Aufwirbelungen zur Verfügungsteht. Die PM10-Emissionen wären dann bei glei-cher Verkehrsstärke und Verkehrssituation in Berei-chen mit eingeschränkter Durchlüftung quasi höherals in Bereichen mit guter Durchlüftung. Der obendiskutierte Unterschied zwischen der Situation aufder Turmstraße und den anderen Straßen weistmöglicherweise in diese Richtung.

Auf dem beprobten Straßennetz gibt es entlangverschiedener Straßen bei gleicher Verkehrsmen-ge, Verkehrssituation und Fahrbahnqualität unter-schiedliche Bebauungsdichten. Die SNIFFER-Messdaten könnten für diese Straßenabschnittebzgl. der Korrelation zu den Bebauungsdichtenausgewertet werden.

Einfluss der Verkehrsmenge auf die nicht motorbedingte PM10-Emission

Es gibt Hinweise, dass die Staubaufwirbelungdurch die fahrzeugerzeugte Turbulenz neben dem

Verkehrsfluss auch von der Verkehrsmenge abhän-gig ist. Systematische Untersuchungen dazu exis-tieren nicht.

In Halle wurde das Straßennetz jeden Tag (auchSamstag und Sonntag) zu 4 Terminen (3.00, 7.00,12.00 und 17.00 Uhr) beprobt. Durch die detaillier-ten kontinuierlichen Verkehrszählungen liegen dieTages- und Wochengänge des Verkehrs vor. DieSNIFFER-Messdaten könnten deshalb für jedenStraßenabschnitt bzgl. der Korrelation zu den Ver-kehrsmengen ausgewertet werden.

Einfluss verkehrsberuhigender Maßnahmenauf die NOx-Belastung

Im derzeitigen Untersuchungsumfang ist die Aus-wertung der PM10-Daten enthalten. Ab 2010 sinddie Grenzwerte für NO2 einzuhalten. Nach derzeiti-gem Ermessen wird dies an stark befahrenenHauptverkehrsstraßen sehr schwer sein, sodassauch für NOx Minderungsmaßnahmen gesucht wer-den. Eine Maßnahme, die in LRP auch für NOx häu-fig genannt wird, ist die Geschwindigkeitsreduktion.

Auf dem in Halle beprobten Straßennetz wurdenauch die NOx-Konzentrationen für die Situation mitund ohne verkehrsberuhigender Maßnahmen er-fasst. Diese könnten bzgl. deren Einflüssen auf dieNOx-Konzentration ausgewertet werden.

9 Danksagung

Wir danken dem BMVBS und der BASt für die Mög-lichkeit, dieses Projekt und insbesondere die innovative Methodik des deutschlandweit erstmali-gen Einsatzes des mobilen Messfahrzeuges SNIFFER durchführen zu können.

Wir danken der fachlichen Betreuergruppe (Fr.Baum, Fr. Rauterberg-Wulff, Hr. U. Friedrich undHr. Benz) für die kritische und konstruktive Diskus-sion der Ergebnisse und des Berichtes.

Wir danken der Stadt Halle, und dort insbesondereFr. Lange, für die perfekte Organisation und Koor-dination der verkehrsberuhigenden Maßnahmenund für die Durchführung von Verkehrszählungenund die Bereitstellung dieser Daten.

Wir danken ebenfalls dem Landesamt für Umwelt-schutz Sachsen-Anhalt für die Bereitstellung vonumfangreichen Konzentrations- und meteorologi-schen Messdaten.

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Stadt Mainz: Verkehrsberuhigung in Mainz, Doku-mentation von Beispielen, Information desAmtes für Verkehrswesen, Mainz, 1997

Thüringer Landesverwaltungsamt: Luftreinhalte-plan Erfurt, Weimar, 2004

Umweltbundesamt (UBA): Umweltauswirkungenvon Geschwindigkeitsbeschränkungen, Berlin,1999

Umweltbundesamt (UBA): Verkehrliche Maßnah-men zur Reduzierung von Feinstaub – Möglich-keiten und Minderungspotenziale, Studie, Des-sau, 2006

71

Schriftenreihe

Berichte der Bundesanstaltfür Straßenwesen

Unterreihe „Verkehrstechnik“

V 111: Autobahnverzeichnis 2004 (erschienen 2005)Kühnen 21,50

V 119: Alternative Methoden zur Uberwachung der Parkdauer so-wie zur Zahlung der ParkgebührenBoltze, Schäfer, Wohlfarth 17,00

V 120: Fahrleistungserhebung 2002 – Inländerfahrleistung Hautzinger, Stock, Mayer, Schmidt, Heidemann 17,50

V 121: Fahrleistungserhebung 2002 – Inlandsfahrleistung und Un-fallrisikoHautzinger, Stock, Schmidt 12,50

V 122: Untersuchungen zu Fremdstoffbelastungen im Straßensei-tenraum – Band 1 bis Band 5Beer, Herpetz, Moritz, Peters, Saltzmann-Koschke,Tegethof, Wirtz 18,50

V 123: Straßenverkehrszählung 2000: MethodikLensing 15,50

V 124: Verbesserung der Radverkehrsführung an KnotenAngenendt, Blase, Klöckner, Bonfranchi-SimovióBozkurt, Buchmann, Roeterink 15,50

V 125: PM10-Emissionen an Außerortsstraßen – mit Zusatzunter- suchung zum Vergleich der PM10-Konzentrationen aus Messungen an der A1 Hamburg und AusbreitungsberechnungenDüring, Bösinger, Lohmeyer 17,00

V 126: Anwendung von Sicherheitsaudits an StadtstraßenBaier, Heidemann, Klemps, Schäfer, Schuckließ 16,50

V 127: Verkehrsentwicklung auf Bundesfernstraßen 2003 – Jah-resauswertung der automatischen DauerzählstellenFitschen, Koßmann 24,50

V 128: Qualitätsmanagement für Lichtsignalanlagen – Sicherheits-überprüfung vorhandener Lichtsignalanlagen und Anpassung der Steuerung an die heutige VerkehrssituationBoltze, Reusswig 17,00

V 129: Modell zur Glättewarnung im StraßenwinterdienstBadelt, Breitenstein 13,50

V 130: Fortschreibung der Emissionsdatenmatrix des MLuS 02Steven 12,00

V 131: Ausbaustandard und Überholverhalten auf 2+1-StreckenFriedrich, Dammann, Irzik 14,50

V 132: Vernetzung dynamischer VerkehrsbeeinflussungssystemeBoltze, Breser 15,50

V 133: Charakterisierung der akustischen Eigenschaften offen-poriger StraßenbelägeHübelt, Schmid 17,50

V 134: Qualifizierung von Auditoren für das Sicherheitsaudit für InnerortsstraßenGerlach, Kesting, Lippert 15,50

V 135: Optimierung des Winterdienstes auf hoch belasteten AutobahnenCypra, Roos, Zimmermann 17,00

V 136: Erhebung der individuellen Routenwahl zur Weiterent-wicklung von UmlegungsmodellenWermuth, Sommer, Wulff 15,00

V 137: PMx-Belastungen an BABBaum, Hasskelo, Becker, Weidner 14,00

V 138: Kontinuierliche Stickoxid (NOx)- und Ozon (O3)-Messwertauf-nahme an zwei BAB mit unterschiedlichen Verkehrsparametern 2004Baum, Hasskelo, Becker, Weidner 14,50

V 139: Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit von Taumittelsprüh-anlagenWirtz, Moritz, Thesenvitz 14,00

V 140: Verkehrsentwicklung auf Bundesfernstraßen 2004 – Jahresauswertung der automatischen DauerzählstellenFitschen, Koßmann 15,50

V 141: Zählungen des ausländischen Kraftfahrzeugverkehrs auf den Bundesautobahnen und Europastraßen 2003Lensing 15,00

V 142: Sicherheitsbewertung von Maßnahmen zur Trennungdes Gegenverkehrs in ArbeitsstellenFischer, Brannolte 17,50

V 143: Planung und Organisation von Arbeitsstellen kürzererDauer an BundesautobahnenRoos, Hess, Norkauer, Zimmermann, Zackor, Otto 17,50

V 144: Umsetzung der Neuerungen der StVO in die straßen-verkehrsrechtliche und straßenbauliche PraxisBaier, Peter-Dosch, Schäfer, Schiffer 17,50

V 145: Aktuelle Praxis der Parkraumbewirtschaftung in DeutschlandBaier, Klemps, Peter-Dosch 15,50

V 146: Prüfung von Sensoren für GlättemeldeanlagenBadelt, Breitenstein, Fleisch, Häusler, Scheurl, Wendl 18,50

V 147: Luftschadstoffe an BAB 2005Baum, Hasskelo, Becker, Weidner 14,00

V 148: Berücksichtigung psychologischer Aspekte beim Ent-wurf von Landstraßen – Grundlagenstudie –Becher, Baier, Steinauer, Scheuchenpflug, Krüger 16,50

V 149: Analyse und Bewertung neuer Forschungserkenntnissezur LichtsignalsteuerungBoltze, Friedrich, Jentsch, Kittler, Lehnhoff, Reusswig 18,50

V 150: Energetische Verwertung von Grünabfällen aus demStraßenbetriebsdienstRommeiß, Thrän, Schlägl, Daniel, Scholwin 18,00

V 151: Städtischer Liefer- und Ladeverkehr – Analyse der kom-munalen Praktiken zur Entwicklung eines Instrumentariums für die StVOBöhl, Mausa, Kloppe, Brückner 16,50

V 152: Schutzeinrichtungen am Fahrbahnrand kritischer Stre-ckenabschnitte für MotorradfahrerGerlach, Oderwald 15,50

V 153: Standstreifenfreigabe – Sicherheitswirkung von Um-nutzungsmaßnahmenLemke 13,50

V 154: Autobahnverzeichnis 2006Kühnen 22,00

V 155: Umsetzung der Europäischen Umgebungslärmrichtlinie in Deutsches RechtBartolomaeus 12,50

V 156: Optimierung der Anfeuchtung von TausalzenBadelt, Seliger, Moritz, Scheurl, Häusler 13,00

V 157: Prüfung von Fahrzeugrückhaltesystemen an Straßendurch Anprallversuche gemäß DIN EN 1317Klöckner, Fleisch, Balzer-Hebborn, Ellmers,Friedrich, Kübler, Lukas 14,50

V 158: Zustandserfassung von Alleebäumen nach Straßenbau-maßnahmenWirtz 13,50

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2006

2005

2007

Alle Berichte sind zu beziehen beim:

Wirtschaftsverlag NWVerlag für neue Wissenschaft GmbHPostfach 10 11 10D-27511 BremerhavenTelefon: (04 71) 9 45 44 - 0Telefax: (04 71) 9 45 44 77Email: vertrieb@nw-verlag.deInternet: www.nw-verlag.de

Dort ist auch ein Komplettverzeichnis erhältlich.

V 159: Luftschadstoffe an BAB 2006Baum, Hasskelo, Siebertz, Weidner 13,50

V 160: Verkehrsentwicklung auf Bundesfernstraßen 2005 – Jahresauswertung der automatischen DauerzählstellenFitschen, Koßmann 25,50

V 161: Quantifizierung staubedingter jährlicher Reisezeitverluste auf Bundesautobahnen – Infrastrukturbedingte KapazitätsengpässeListl, Otto, Zackor 14,50

V 162: Ausstattung von Anschlussstellen mit dynamischen Wegweisern mit integrierter Stauinformation – dWiStaGrahl, Sander 14,50

V 163: Kriterien für die Einsatzbereiche von Grünen Wellen undverkehrsabhängigen SteuerungenBrilon, Wietholt, Wu 17,50

V 164: Straßenverkehrszählung 2005 – Ergebnisse Kathmann, Ziegler, Thomas 15,00

V 165: Ermittlung des Beitrages von Reifen-, Kupplungs-, Brems- und Fahrbahnabrieb an den PM10-Emissionen von StraßenQuass, John, Beyer, Lindermann, Kuhlbusch,Hirner, Sulkowski, Sulkowski, Hippler 14,50

V 166: Verkehrsentwicklung auf Bundesfernstraßen 2006– Jahresauswertung der automatischen DauerzählstellenFitschen, Koßmann 26,00

V 167: Schadstoffe von Bankettmaterial – Bundesweite DatenauswertungKocher, Brose, Siebertz 14,50

V 168: Nutzen und Kosten nicht vollständiger Signalisierungen unter besonderer Beachtung der VerkehrssicherheitFrost, Schulze 15,50

V 169: Erhebungskonzepte für eine Analyse der Nutzung von alternativen Routen in übergeordneten StraßennetzenWermuth, Wulff 15,50

V 170: Verbesserung der Sicherheit des Betriebspersonals in Arbeitsstellen kürzerer Dauer auf BundesautobahnenRoos, Zimmermann, Riffel, Cypra 16,50

V 171: Pilotanwendung der Empfehlungen für die Sicherheits-analyse von Straßennetzen (ESN)Weinert, Vengels 17,50

V 172: Luftschadstoffe an BAB 2007Baum, Hasskelo, Siebertz, Weidner 13,50

V 173: Bewertungshintergrund für die Verfahren zur Charakteri-sierung der akustischen Eigenschaften offenporiger StraßenbelägeAltreuther, Beckenbauer, Männel 13,00

V 174: Einfluss von Straßenzustand, meteorologischen Parametern und Fahrzeuggeschwindigkeit auf die PMx-Belastung an StraßenDieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann kostenpflichtig unter www.nw-verlag.de heruntergeladen werden.Düring, Lohmeyer, Moldenhauer, Knörr, Kutzner,Becker, Richter, Schmidt 29,00

V 175: Maßnahmen gegen die psychischen Belastungen desPersonals des StraßenbetriebsdienstesFastenmeier, Eggerdinger, Goldstein 14,50

V 176: Bestimmung der vertikalen Richtcharakteristik der Schall-abstrahlung von Pkw, Transportern und LkwSchulze, Hübelt 13,00

V 177: Sicherheitswirkung eingefräster Rüttelstreifen entlang der BAB A24Lerner, Hegewald, Löhe, Velling 13,50

V 178: Verkehrsentwicklung auf Bundesfernstraßen 2007 – Jahresauswertung der automatischen DauerzählstellenFitschen 13,00

V 179: Straßenverkehrszählung 2005: MethodikKathmann, Ziegler, Thomas 15,50

V 180: Verteilung von Tausalzen auf der FahrbahnHausmann 14,50

V 181: Vorraussetzungen für dynamische Wegweisung mit inte-grierten Stau- und ReisezeitinformationenHülsemann, Krems, Henning, Thiemer 18,50

V 182: Verkehrsqualitätsstufenkonzepte für Hauptverkehrs- straßen mit straßenbündigen Stadt-/StraßenbahnkörpernSümmermann, Lank, Steinauer, M. Baier, R. Baier,Klemps-Kohnen 17,00

V 183: Bewertungsverfahren für Verkehrs- und Verbindungs- qualitäten von HauptverkehrsstraßenLank, Sümmermann, Steinauer, Baur, Kemper, Probst, M. Baier, R. Baier, Klemps-Kohnen, Jachtmann, Hebel 24,00

V 184: Unfallrisiko und Regelakzeptanz von FahrradfahrernAlrutz, Bohle, Müller, Prahlow, Hacke, Lohmann 19,00

V 185: Möglichkeiten zur schnelleren Umsetzung und Priori- sierung straßenbaulicher Maßnahmen zur Erhöhung der Ver-kehrssicherheitGerlach, Kesting, Thiemeyer 16,00

V 186: Beurteilung der Streustoffverteilung im WinterdienstBadelt, Moritz 17,00

V 187: Qualitätsmanagementkonzept für den Betrieb der Ver-kehrsrechnerzentralen des BundesKirschfink, Aretz 16,50

V 188: Stoffeinträge in den Straßenseitenraum – ReifenabriebKocher, Brose, Feix, Görg, Peters, Schenker 14,00

V 189: Einfluss von verkehrsberuhigenden Maßnahmen auf die PM10-Belastung an StraßenDüring, Lohmeyer, Pöschke, Ahrens, Bartz, Wittwer,Becker, Richter, Schmidt, Kupiainen, Pirjola,Stojiljkovic, Malinen, Portin 16,50

2008

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2009

2010