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Charakteristik und Erscheinungsformen
des Stadtklimas . |
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2.8.2 Das
Auto als Schadstoffquelle
Bei der Verbrennung des Ottokraftstoffes bzw. des Dieselkraftstoffes im Automotor entsteht eine Vielzahl von Schadstoffen. Dabei treten die folgenden Schadstoffkomponenten in besonderem Maße hervor:
Ausgangspunkt für die Betrachtung sowohl der emissionsseitigen als auch der immissionsseitigen Abgasbelastung von Straßen ist der spezifische Schadstoffausstoß von Kraftfahrzeugen, der sich mit dem jeweiligen Betriebszustand stark verändert. Auch bestehen große Unterschiede im Emissionsverhalten zwischen Diesel- und Ottomotoren. Die Emissionsraten der in den Autoabgasen enthaltenen Schadstoffkomponenten erhält man durch Multiplikation des zeitlichen Verkehrsaufkommens mit den sogenannten Abgas-Emissionsfaktoren, die auf die Emission eines einzelnen PKW bzw. LKW durchschnittlicher Beschaffenheit bezogen sind. Die Kfz-Emissionen hängen von den Fahrgeschwindigkeiten und Fahrweisen, den sogenannten Fahrmustern auf den Straßen ab. Jeder Verkehrssituation kann ein bestimmtes Fahrmuster zugeordnet werden. Tabelle 2/3 gibt einen Überblick über unterschiedliche Fahrmuster unter Angabe der mittleren Fahrgeschwindigkeiten. Für die Bestimmung der Abgasemissionsfaktoren wurden vom TÜV Rheinland (UBA, 1994) Fahrzeuge unterschiedlicher Abgasregelungstechnik hinsichtlich ihrer Abgasemissionen untersucht.
Tab. 2/3: Beispiele verschiedener
Fahrmuster für unterschiedliche Straßentypen; Quelle:UBA
(1994) In einer weiteren Studien wurden die Emissionen von LKW und Bussen untersucht. Diese Emissionsdaten wurden in einem Handbuch (UBA, 2004) zusammengefasst und als PC-gestützte Datenbank vom Umweltbundesamt herausgegeben. Diese Emissionsfaktoren beziehen sich im wesentlichen auf die Schadstoffe Kohlenwasserstoff, Benzol, Kohlenmonoxid, Stickoxide, Blei, Schwefeldioxid, Kohlendioxid und Partikel (PM10). Angaben über Dieselruß werden nicht direkt gegeben. Der Anteil des Dieselrußes an den Partikeln kann nach FIGE (1995) mit 60 % bei PKW und 40 % bei LKW angegeben werden. In den Faktoren können auch Straßensteigungen sowie Kaltstartzuschläge berücksichtigt werden. Bei kaltem Motor sind die Abgasemissionen erhöht, da der Katalysator noch nicht voll funktionsfähig ist. Es können in der Datenbank zur Berechnung der Emissionsfaktoren sowohl unterschiedliche Fahrzeugkategorien (z. B. PKW, LKW, Busse, Mofas) als auch Fahrzeugbezugsjahre gewählt werden. Tabelle 2/4 listet beispielhaft Emissionsfaktoren auf. Mit steigender Reisegeschwindigkeit (nicht Fahrgeschwindigkeit!) der Fahrzeuge sinken die Benzol-Emissionen tendenziell. Auffällig sind im Fall von NOx und Ruß die etwa um den Faktor 10 höheren Emissionen der LKW gegenüber den PKW. Für die Beurteilung der Schadstoffbelastung an Straßen werden in der Regel verschiedene Rechenmodelle eingesetzt (s. Kap. 4.3). Üblicherweise sind dies Gaußmodelle, Lagrangemodelle und Boxmodelle, letztere speziell für Straßenschluchten. Zur Simulation der Schadgasausbreitung von Straßen und zur Quantifizierung der sich ergebenden Immissionsbelastung kommen auch Windkanaluntersuchungen in Betracht (s. Kap. 4.2).
Tab. 2/4: Streckenbezogene
Emissionsfaktoren pro Fahrzeug im Jahr 2005 (ohne
Kaltstarteinfluss); |
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