EU-LIFE Projekt "Brenner Lower Emissions Corridor" - Luca Verdi Landesagentur für Umwelt, Labor für physikalische Chemie, Bozen, Italien ...

Die Seite wird erstellt Silvia Seitz
 
WEITER LESEN
EU-LIFE Projekt “Brenner Lower Emissions Corridor”

   Luca Verdi

   Landesagentur für Umwelt, Labor für physikalische Chemie, Bozen, Italien
   physchemlab@provinz.bz.it

Fulda, 22.05.2017                     MTK 2017                                1
Biossido di azoto                                      NO2 - Jahresmittelwerte/medie annuali [µg/m3]

Stickstoffdioxid

80                                                                                                                            BZ4
                                                                                                                              BZ5
70
                                                                                                                              Laives/Leifers
60                                                                                                                            Merano/Meran
                                                                                                                              Laces/Latsch
50
                                                                                                                              Brunico/Bruneck
40
                                                                                                                              Vipiteno/Sterzing
30                                                                                                                            Bressanone/Brixen
                                                                                                                              AB1
20
                                                                                                                              AB2
10                                                                                                                            Renon/Ritten
 0                                                                                                                            limite GW
     2000
            2001
                   2002
                          2003
                                 2004
                                        2005
                                                2006
                                                        2007
                                                               2008
                                                                      2009
                                                                             2010
                                                                                    2011
                                                                                           2012
                                                                                                  2013
                                                                                                         2014
                                                                                                                2015
                                                                                                                       2016
                                               Fulda, 22.05.2017

Fulda, 22.05.2017                                                                   MTK 2017                                                      2
•Das Projekt
   •Luft und Verkehr
   •Teststrecke
   •Aktuelles

Fulda, 22.05.2017      MTK 2017   3
Das Projekt «BRENNER LOWER EMISSIONS CORRIDOR»

Partners                         Brennerautobahn AG (Koordinator)
                                 Landesagentur für Umwelt - Bozen
                                 Landesagentur für Umwelt - Trient
                                 Universität Trient
                                 CISMA
                                 IDM Südtirol / Alto Adige
Dauer                            01.09.2016 – 30.04.2021
Gesamtkosten                     3,8 M€
LIFE-Kofinanzierung              1.9 M€
LIFE: EU Programm bezogen auf Umwelt und Klima für 2014-2020.
Direkte Finanzierung durch die europäische Kommission

 Fulda, 22.05.2017                 MTK 2017                          4
Herausforderung: Umwelt

Luftqualität + Lärm
Notwendigkeit, die Luftqualität zu verbesser, vor
allem im städtischen Bereich

 Klimawandel
 Treibhausemissionen aus dem Transportwesen
 reduzieren

   Fulda, 22.05.2017                    MTK 2017    5
Das Projekt «BRENNER LOWER EMISSIONS
CORRIDOR»
Ziele

 Konzept für ein «Low Emissions
 Corridor» für die A22 Strecke
 entwickeln:      experimentelle    und
 wissenschaftliche      Analysen     von
 integrierten, dynamischen Maßnahmen
 und Strategien der Verkehrsregelung
 basierend auf einer proaktiven Logik

 Possible Extension to the whole alpine
 corridor («Alpine BLEC»)

  Fulda, 22.05.2017                 MTK 2017   6
Das Projekt «BRENNER LOWER EMISSIONS
CORRIDOR»
Ziele

    Maximal environmental benefit

  Minimal penalization for the users

            Optimize the use of the
                infrastructure

             Maximal security level

  Fulda, 22.05.2017                   MTK 2017   7
Fulda, 22.05.2017   MTK 2017   8
Proposed experimental policies

 Abschnitt BLEC-ENV: Bozen Nord – Rovereto Sud (ca.90 km)

                     Dynamische Regelung der
    Policy
                     Autobahnkapazität
                     Verringerung der         Wenn starker
                     zulässigen               Verkehr
  measure            Höchstgeschwindigkeit    vorhergesagt wird
                                              Bei starker Sättigung
                     Pannenstreifenfreigabe
                                              der Straße

 Fulda, 22.05.2017                              MTK 2017              9
Proposed experimental policies

 Abschnitt BLEC-AQ: Neumarkt/Auer– S.Michele (ca. 20 km)

                    Dynamische Steuerung der zulässigen
     Policy         Höchstgeschwindigkeit

                                            In Abhängigkeit von
                    Steuerung der
                                            der prognostizierten
   measure          Höchstgeschwindigkeit
                                            Luftbelastung
                    für Leichfahrzeuge

Fulda, 22.05.2017                            MTK 2017              10
Proposed experimental policies

 Abschnitt BLEC-LEZ: bei den Städten Bozen, Trient und Rovereto

       policy        Integrierte Regelung der Verkehrsbeschilderung

                     Leitung der            Schwierige
                     Verkehrsströme über    Verkehrsbedingungen in
     measure
                     die empfohlenen        der Nähe von
                     Routen                 Ballungszentren

 Fulda, 22.05.2017                                MTK 2017            11
STAKEHOLDER miteinbeziehen

                                        Communication
Urban traffic/mobility

                                                        Nachhaltigkeit - Umwelt
                                         Project
      non-Urban                        BrennerLEC
    traffci/mobility

      Enforcement
                                                             Alpine-BLEC
                                 Social-Economical
                                    observatory

Fulda, 22.05.2017                          MTK 2017                         12
Luftqualität MMW
                                 Winter    months     offer
µg/m³ NO2                        greatest   potential   for
                                 reduction due to adverse
                                 weather conditions.

                                 NO2 40 µg/m³ limit is
                                 exceeded in all months
                                 along     the      highway
                                 (monitoring station AB1)

  Fulda, 22.05.2017   MTK 2017                     13
Luftqualität - Tagesverlauf

           µg/m³ NO2

From midnight to early morning cleaner air, but in winter critical conditions may occur even in these hours.

   Fulda, 22.05.2017                                  MTK 2017                                            14
Verkehr

                                     Speed reduction will affect
                                     only light vehicles; maybe it
                                     won't have any significant
                                     effect with extremely low flow
                                     (i.e. during night)
                    PKW
                                     Particular cases (i.e. heavy
                                     traffic during nighttime in
                                     summer weekends) will be
                                     studied apart

                    LKW

Fulda, 22.05.2017         MTK 2017                          15
Verkehr

                     Max speed

                                               Higher average speed over the
                                               day is registered with lower traffic
                                               (nighttime), while during the the
                    Average speed              maximum transit hours the
                                               average falls of about 10 km/h.

Fulda, 22.05.2017                   MTK 2017                               16
Emissionen

Why act only
on light vehicles?
NOx emission
                                                 diesel cars
EURO 5 → EURO 6

                      diesel cars                diesel trucks

                      diesel trucks
                                                  gasoline cars

  Fulda, 22.05.2017                   MTK 2017           17
Emissionen

What should we expect in the short term for car/light vehicle NOx emissions?
Does it still make sense operating on speed reduction? Reasonably yes, because:
* from september 2017 new standard cycle
* from september 2019 on road testing & approval with reducing tolerance up to september 2021
* renewal of fleet with new NOx standard foreseen be to completed by 2030

 Fulda, 22.05.2017                                MTK 2017                                      18
Focus on BLEC-AQ
 dynamische Steuerung der zulässigen
Höchstgeschwindigkeit für eine bessere
            Luftqualität
       Abschnitt BLEC-AQ: Neumarkt/Auer– S.Michele (ca. 20 km)

                       Dynamische Steuerung der zulässigen
       Policy          Höchstgeschwindigkeit

                                               In Abhängigkeit von
                       Steuerung der
                                               der prognostizierten
     measure           Höchstgeschwindigkeit
                                               Luftbelastung
                       für Leichfahrzeuge

  Fulda, 22.05.2017                             MTK 2017              19
OBJECTIVES OF ACTION B.4 (BLEC-AQ)

   Reduce pollutants concentrations (mainly NOx) and noise in areas adjacent to the
highway by acting on emission source
  Achieve the best possible benefit to local population while generating as little discomfort
as possible for drivers
  Actively contribute to spread of eco-friendly behaviors and make them more acceptable for
general public
   Test the policies and procedures on a limited stretch of highway, quantitatively analyzing the
effects and developing best practices to be extend throughout a larger corridor in the future
  Push the change of current italian legislation, in order to allow speed reduction for
environment protection (presently not admitted)

  Fulda, 22.05.2017                            MTK 2017                                     20
WAS WANN?
                Experiments start in February 2017 and end in April 2021
Stage #                Time period & policy description
                                          Testing the system reactivity and the driver
                       February 2017-
Pre-stage                                 response, in order to ensure the success of
                       April 2017         following phase 1
                                          Verification of actual effectiveness of speed
                       May 2017 -
Stage 1                                   reduction 130 → 100 km/h (on NO2 average
                       April 2018         mean) for light duty vehicles

                                          Verification of actual effectiveness of speed
                       May 2018 -
Stage 2                                   reduction 130 → 110 → 90 km/h, or other
                       April 2019         combinations, with comparison among them

                       May 2019 -         Speed management based on measured air
Stage 3                                   quality conditions (reactive system)
                       September 2019
                       October 2019 -     Speed management based on forecasted air
Stage 4                                   quality conditions (proactive system)
                       April 2021
 Fulda, 22.05.2017                           MTK 2017                                     21
stage 3: reactive system

            NO2
            conc

                             !
                             time

measured exceedance of NO2 threshold → speed limit reduction

   Fulda, 22.05.2017             MTK 2017                22
stage 4: proactive system

                                        3 steps:
         NO2

                        X
         conc
                                        * traffic forecast
                                        * weather forecast
                                        * air quality forecast

                                        * modeled exceedance of
                                        NO2 → speed limit
                                        reduction before threshold
                            time
                                        is actually reached

Fulda, 22.05.2017            MTK 2017                            23
WO?

     Teststrecke zwischen Mautstelle
     Neumarkt & Mautstelle S.Michele
     ~ 20 km

 Instrumented experimental stretch ~10 km

 The experimental stretch is on his turn
 divided in two parts (one for speed reduction
 and one for reference)

Von 130 auf 100 km/h für 10 km kostet 83 s

  Fulda, 22.05.2017                     MTK 2017   24
Auswahl der Location
                               - breit
                               -NS,
                               -Homogen
                               -NO (kaum) Seitentäler
                               -NO (kaum) Emissionen

Fulda, 22.05.2017   MTK 2017                            25
Schilder und Informationstafeln

               ML5 (km 103+700)   ML2 (km 107+000)

  Fulda, 22.05.2017                   MTK 2017       26
Messgeräte und Messkonzept

  standard air quality
  & meteo stations

  low cost air quality
  sensor

  noise
  measurement

Fulda, 22.05.2017        MTK 2017   27
Fulda, 22.05.2017   MTK 2017   28
Messgeräte und Messstrategie

• 3 Messstationen für die Luftqualität (km 164+400, km 103+700, km 107+800)
        + schon existierende Messstationen
• NO2 Sensoren
• 12 FERM Passivsammler für NO2
• 1 Messpunkt für die Lärmbelastung (km 107+800)
• 3 Meteostationen (2 komplette + 1 Ultraschallanemometer)

Fulda, 22.05.2017                    MTK 2017                             29
Messstationen für die Luftqualität
                        (alle in Richtung Süden)

         ML2 – km 107+800

ML5 – km 103+700

                                                    km 164+400

Fulda, 22.05.2017                        MTK 2017                30
Messgeräte

NOx e NO2                     HORIBA: APNA-   +
                              370

                                                   Passivsammler
Black Carbon             Aethalometer-Magee AE33

Particolate               Particle counter    +
matter
                                                    PM – Thermo Sharp 5030

IPA                       EcoChem PAS 2000

 Fulda, 22.05.2017                MTK 2017                            31
Fulda, 22.05.2017   MTK 2017   32
NO2 Sensoren
                      Räumliche Auflösung und Abdeckung

                          Preis und Wartung: günstig

                                                   SENS-IT produced by Orion
AIRQuino developed by CNR-IBIMET                   s.r.l.

  Fulda, 22.05.2017                     MTK 2017                         33
6 SENS-IT-Sensoren
11 AIRQuino-Sensoren

+       Vergleich und Innovation

  Fulda, 22.05.2017                MTK 2017   34
Pre-stage: 100 km/h
                      (vom 11. April bis zum 19. April)

                            von 130 km/h auf 100 km/h

   Testdauer: 8 Stunden an unterschiedlichen Tagen und Uhrzeiten (56 Teststunden)

 Zusammenarbeit und Sensibilisierung der Fahrer: Bei einer theoretischen
 Reduktion von 30 km/h, will man mindestens 15 km/h Unterschied messen

 Überprüfung der Beschilderung und der Datenübermittlung

 Mögliche Strategien in the whorst case: Miteinbeziehung der Straßenpolizei, mehr
 Schilder, größere bzw sichtbarere Schilder, Kommunikation, Information.

 Korrelation zwischen Verkehrsdaten und Luftdaten überprüfen

 Fulda, 22.05.2017                       MTK 2017                                   35
11/04/2017 – km 103

 Fulda, 22.05.2017    MTK 2017   36
20 km/h

                                       Speed limit 100 km/h
                                       km 103
                                       13/04/2017

                       2 km/h

                                           Speed limit 130 km/h
                                           km 107
                                           13/04/2017

Fulda, 22.05.2017               MTK 2017                          37
Wie haben die
                               Fahrer reagiert?
                               Mittlere Differenz
                               zwischen      dem
                               Messpunkten mit
                               und dem ohne
                               Test:

                               Nord → 22 km/h
                               Sud → 13 km/h
                               ……….

Fulda, 22.05.2017   MTK 2017                38
Fulda, 22.05.2017   MTK 2017   39
Stage 1: Mai 2017 – April 2018

  Wahl der Testzeiten unabhängig von Luftqualität

  Parameter: Jahreszeit, Tag, Uhrzeit, Meteo, Verkehr. Tests homogen verteilen

  Verschiedene Ausnahmebedingungen (Baustellen, Unfälle, Nebel, besondere
Niederschläge) werden kodiert

                        Von Mai 2017 bis April 2018
                            1.200 Teststunden

                                 34% Winter
                             32% Frühling/Herbst
                                34% Sommer
                      28,7% Samstag/Sonntag+ Feiertage
                               71,3% Werktage

  Fulda, 22.05.2017                     MTK 2017                                 40
stage 1: Planung

                                                                                                                B3
                                                                            Pre-stage                           B3
                                                                                                                     B3

      8po                        24                           B3                                                                          22
      16                                                           24         22                                                     22         B3
                       16
                 8ma                                                                22                    B3
8se                         24                          24
                                                                                          22
                 B3 8no               22          22          B3                                          B3               22                   B3
                                                                                                22
            16                              22                                                                                  22

                            B3                                                                                  24              8se
      22                              8po               8no                   8po                    22                    16                        B3
                                         8ma                  24
            16              24                                                      8po                   24                    8ma
                                            8se                    24
8se              16              16                                                       8ma             8se        8po                  8se
                                                  8po
                       16             8ma                                                      22

  Fulda, 22.05.2017                                                     MTK 2017                                                               41
Massimo Guariento (2), Roberto Cavaliere (6), Luca
      Miotto (6), Ilaria De Biasi (1), Laura Gasser (2), Lorenzo
      Giovannini (4), Laura Pretto (3), Gianluca Antonacci (5),
      Marco Schiavon (4), Valentina Miotto (3),…

      (1) Brennerautobahn AG (Koordinator)
      (2) Landesagentur für Umwelt – Bozen
      (3) Landesagentur für Umwelt - Trient
      (4) Universität Trient
      (5) CISMA
      (6) IDM Südtirol / Alto Adige

                      Danke für die Aufmerksamkeit!

                            http://brennerlec.life/                To be continued…

Fulda, 22.05.2017                          MTK 2017                           42
Sie können auch lesen