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Staatliches
Gewerbeaufsichtsamt
Hildesheim
Untersuchung der
Stickstoffdioxidkonzentration
im Umfeld der verkehrsnahen
Probenahmestellen des LÜN in
Osnabrück
Zentrale Unterstützungsstelle Luftreinhaltung, Lärm,
Gefahrstoffe und Störfallvorsorge – ZUS LLGS
Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS
Herausgeber
Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim Zentrale Unterstützungsstelle Luftreinhaltung, Lärm,
Goslarsche Straße 3, 31134 Hildesheim Gefahrstoffe und Störfallvorsorge (ZUS LLGS),
Hildesheim, Juni 2020 Dezernat 41
2 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück
Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS
Inhalt
1. A
ufgabenstellung und Methodik................................................................................................................... 4
2. Eingesetzte Modelltechnik............................................................................................................................... 4
2.1 Das prognostische Strömungs- und Ausbreitungsmodell MISKAM......................................................................... 4
2.2 Physikalische und numerische Grundlagen............................................................................................................. 4
2.3 Evaluierung des Modells MISKAM.......................................................................................................................... 4
2.4 Anwendungsbereich und Anwendungsgrenzen..................................................................................................... 5
2.5 Eingabegrößen des Modells................................................................................................................................... 5
2.6 Validierung des Modells in Bezug auf die Berücksichtigung der Vegetation............................................................ 6
3. Untersuchungsgebiete....................................................................................................................................... 6
3.1 Untersuchungsgebiet Schlosswall........................................................................................................................... 6
3.1.1 Verkehrssituation im Schlosswall................................................................................................................... 7
3.1.2 Bebauungs- und Vegetationssituation im Schlosswall.................................................................................... 8
3.1.3 Nutzungssituation der Gebäude im Schlosswall............................................................................................ 9
3.2 Untersuchungsgebiet Neuer Graben/Neumarkt...................................................................................................... 12
3.2.1 Verkehrssituation im Bereich Neuer Graben und Neumarkt........................................................................... 12
3.2.2 Bebauungs- und Vegetationssituation im Bereich Neuer Graben und Neumarkt............................................ 13
3.2.3 Nutzungssituation der Gebäude im Bereich Neuer Graben und Neumarkt..................................................... 15
4. Ausgangsdaten..................................................................................................................................................... 17
4.1 Verkehrsemissionen............................................................................................................................................... 17
4.2 Gebäudedaten....................................................................................................................................................... 18
4.3 Vegetationsdaten................................................................................................................................................... 18
4.3.1 Vegetationsbedeckungsgrad......................................................................................................................... 18
4.3.2 Blattflächendichte......................................................................................................................................... 19
4.4 Meteorologie......................................................................................................................................................... 19
4.5 Modellparameter .................................................................................................................................................. 21
4.5.1 Rechengebiet und räumliche Auflösung........................................................................................................ 21
4.5.2 Rauigkeitslänge............................................................................................................................................ 21
4.5.3 Modellierung der Emissionsquellen............................................................................................................... 22
4.5.4 Steuerparameter........................................................................................................................................... 22
5. Berechnungsszenarien und -ergebnisse....................................................................................................... 23
5.1 Methodik zur Ermittlung der Vor- und Gesamtbelastung........................................................................................ 23
5.2 Vergleich der Berechnungsergebnisse mit Messdaten des LÜN .............................................................................. 24
5.3 Qualitative Darstellung der räumlichen Konzentrationsverteilung im Straßenraum.................................................. 25
5.3.1 Konzentrationsverteilung im Schlosswall....................................................................................................... 26
5.3.2 Konzentrationsverteilung im Bereich Neuer Graben/Neumarkt...................................................................... 30
5.4 Quantitative Darstellung der Konzentrationsverteilung im Bereich der Gebäude..................................................... 33
5.4.1 NO2-Konzentrationsverhältnisse an der Bebauung im Schlosswall................................................................. 33
5.4.2 NO2-Konzentrationsverhältnisse an der Bebauung in den Straßen Neuer Graben und Neumarkt................... 34
6 Zusammenfassung und Ausblick..................................................................................................................... 36
7. Literaturverzeichnis............................................................................................................................................. 38
8. Tabellenverzeichnis.............................................................................................................................................. 39
9. Abbildungsverzeichnis........................................................................................................................................ 40
Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück 3
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1. Aufgabenstellung gleichung. Die Corioliskraft wird aufgrund der geringen
Ausdehnung der Rechengebiete und möglicher Auftriebsef-
und Methodik fekte nicht berücksichtigt. Der turbulente Impulstransport
wird über eine Schließung erster Ordnung berechnet. Die
Die ZUS LLGS wurde am 28.11.2018 vom Niedersächsi- Bewegungsgleichung im Modell MISKAM enthält einen
schen Ministerium für Umwelt, Energie, Bauen und Kli- Term, über den der Einfluss von Vegetation auf die Strö-
maschutz beauftragt für die Standorte der verkehrsnahen mung berücksichtigt wird. Der Term beschreibt die Abbrem-
Probenahmestellen des Lufthygienischen Überwachungs- sung der Strömung durch die Vegetation aufgrund der Rei-
systems Niedersachsens (LÜN) in Oldenburg, Hannover bung an Blattflächen. Die Bewegungsgleichung wird durch
und Osnabrück die Verteilung der Konzentration von Stick- die Forderung nach Divergenzfreiheit des Strömungsfeldes
stoffdioxid (NO2) zu untersuchen. Dieser Bericht beschreibt ergänzt. Dies geschieht durch eine zusätzliche Lösung ei-
die Untersuchung für die verkehrsnahen Messstandorte in ner elliptischen Differentialgleichung für die dynamischen
Osnabrück. Diese befinden sich in den Straßen Schlosswall Druckstörungen (vgl. Eichhorn 2011 S. 23).
(DENI067) und Neuer Graben (DENI146).
Zur Parametrisierung der Turbulenz wird im Modell
Ziel der Untersuchung ist die Ermittlung der NO2-Konzen- MISKAM eine Schließung erster Ordnung in Form des
trationsverteilung jeweils in einem Teilabschnitt der oben E-Ɛ-Modells genutzt (vgl. Eichhorn 2011 S. 25).
genannten Straßen, den die jeweilige Probenahmestelle
des LÜN repräsentiert. Dazu ist zum einen die horizontale Die Berechnung der kinetischen Turbulenzenergie und der
Konzentrationsverteilung in Höhe der Messung darzustel- Energiedissipation erfolgt über prognostische Gleichungs-
len. Hier ist die Differenz von Interesse, die zwischen dem systeme. Diese komplexen Gleichungen, welche dem
Ort der Messung und der Baufluchtlinie auftritt. Zum an- Handbuch entnommen werden können, beinhalten jeweils
deren ist die Konzentrationsverteilung in der Vertikalen zu einen Term, mit dem die Einflüsse der Vegetation auf die
untersuchen. Dabei wird auf den Höhenbereich zwischen Turbulenz berücksichtigt werden. Aufbauend auf der Lö-
1,5 m und 4 m abgestellt, der durch die 39. BImSchV zur sung dieser Gleichungen des E-Ɛ-Modells wird die mecha-
Beurteilung der Luftqualität vorgegeben ist. nische Produktion von Turbulenzenergie und Dissipation
parametrisiert (vgl. Eichhorn 2011 S. 25).
2. Eingesetzte Modelltechnik In Bezug auf die Impulsadvektion erfolgt die numerische
Lösung der Advektionsterme in den Bewegungsgleichun-
Zur Durchführung der in der Aufgabenstellung beschriebe- gen in MISKAM in der hier durchgeführten Untersuchung
nen Untersuchungen wird das prognostische Strömungs- mittels des Upstream-Verfahrens. Dieses Verfahren wird
und Ausbreitungsmodell MISKAM verwendet. Der Name vom Modellentwickler zur Behandlung von Linienquellen
MISKAM steht für Mikroskaliges Klima- und Ausbreitungs- wie z. B. dem Straßenverkehr als ausreichend angesehen.
modell. Das verwendete Modell ist für die Durchführung
von Strömungs- und Ausbreitungsberechnungen in bebau- Zur Ausbreitungsrechnung beinhaltet das Modell MISKAM
tem Gebiet grundsätzlich geeignet. Das Modell MISKAM ein Eulersches Ausbreitungsmodell, welches auf einer Prog-
wird nachfolgend beschrieben. nosegleichung für eine dichteneutrale Luftbeimengung der
Massenkonzentration m basiert (vgl. Eichhorn 2011 S. 27).
2.1 Das prognostische Strömungs- Um auch für Substanzen, deren Dichte größer als die der
und Ausbreitungsmodell MISKAM Luft ist, eine verwertbare Aussage treffen zu können, kann
im Modell die Sedimentation über den Ansatz einer kons-
MISKAM ist ein dreidimensionales, nicht hydrostatisches tanten Sedimentationsgeschwindigkeit und die Deposition
Strömungs- und Ausbreitungsmodell, welches sich aus ei- über den Ansatz einer Depositionsgeschwindigkeit berück-
nem dreidimensionalen prognostischen Strömungsmodell sichtigt werden. Die Sedimentationsgeschwindigkeit wird
und einem dreidimensionalen Eulerschen Ausbreitungsmo- bei der Berechnung der Advektion der Vertikalkomponente
dell zusammensetzt. des Windfeldes zugeschlagen (vgl. Zenger 1998 S. 132).
2.2 Physikalische und numerische Grundlagen 2.3 Evaluierung des Modells MISKAM
Die physikalischen Grundlagen des Modells MISKAM sind Die Grundlage zur Evaluierung von prognostischen mikro-
die vollständige dreidimensionale Bewegungsgleichung, die skaligen Windfeldmodellen stellt die Richtlinie VDI 3783
Turbulenzschließung und die Advektions-Diffusions-Glei- Blatt 9 dar. Die Evaluierung des Modells ist in einer Veröf-
chung (vgl. Zenger 1998 S. 130). fentlichung von Eichhorn und Kniffka (2010) beschrieben.
Es enthält interne Konsistenzprüfungen sowie Vergleiche
Das Prognosesystem des Strömungsteils von MISKAM be- mit Windkanalmessungen. Die Konsistenzprüfungen, wel-
steht aus den kartesischen Komponenten der Bewegungs- che als grundlegende Anforderungen an die Modelle ver-
4 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück
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standen werden können, werden vom Modell MISKAM Eine weitere Einschränkung liegt in der Vernachlässigung
sicher bestanden. In Bezug auf den Vergleich der Windka- thermodynamischer Prozesse. Die Berechnung von Ener-
nalmessungen mit den Modellergebnissen treten in Teilen gieumsetzungen am Erdboden, an Wänden und Dächern
Differenzen auf. Diese Differenzen resultieren zum einen wird im Modell nicht vorgenommen, da dies zu einem er-
aus den bekannten Problemen der von MISKAM verwen- heblichen Anstieg der Rechenzeit und des Speicherbedarfs
deten Turbulenzschließung und zum anderen aus Inkonsis- führen würde. Im Zusammenhang mit der Berechnung von
tenzen der mit der Richtlinie ausgelieferten, auf Windka- Jahresmittelwerten für verkehrsbezogene Anwendungen
nalexperimenten basierenden Referenzdaten (vgl. Eichhorn spielen derartige Effekte nur eine untergeordnete Rolle (vgl.
und Kniffka 2010 S. 81). So ist in Bezug auf die Evaluie- Eichhorn 2011 S. 21).
rungsvorschriften der Richtlinie festzustellen, dass MISKAM
mit einer Ausnahme alle Kriterien der Evaluierungsrichtlinie Aus diesen Anwendungsgrenzen leitet sich die Vorgabe des
erfüllt (vgl. Eichhorn und Kniffka 2010 S. 89). Die Abwei- Modellentwicklers ab, dass Untersuchungspunkte nicht in
chung bzw. Nichterfüllung der Kriterien in einem Fall wird unmittelbaren Nachbarzellen von Gebäuden liegen dürfen
in der Veröffentlichung von Eichhorn und Kniffka nachvoll- und einen Mindestabstand von zwei Gitterzellen vom Erd-
ziehbar auf Inkonsistenzen der Windkanaldaten zurück- boden aufweisen müssen. Die Richtlinie VDI 3783 Blatt 9,
geführt (vgl. Eichhorn und Kniffka 2010 S. 87). In diesem welche die Evaluierung prognostischer mikroskaliger Wind-
Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass auch die Eva- feldmodelle für Gebäude- und Hindernisumströmung zum
luierung zweier CFD-Modelle durch Wevers (2008) in dem Gegenstand hat, gibt hinsichtlich der Entfernung zwischen
Fall, in dem MISKAM relevante Differenzen zu den Windka- fester Modellberandung (Boden oder Gebäude) und dem
naldaten aufweist, ähnliche Differenzen aufzeigt. interessierenden Gitterpunkt mindestens zwei Gitterzellen
vor. Die Vorgaben des Modellentwicklers und der VDI 3783
2.4 Anwendungsbereich Blatt 9 sind Grundlage der Auswertungen im Rahmen die-
und Anwendungsgrenzen ser Untersuchung.
Anwendungsgebiete des Modells sind die Modellierung des 2.5 Eingabegrößen des Modells
Windfelds und der Ausbreitung von punkt-, linien- oder flä-
chenförmig eingebrachten Luftverunreinigungen in bebau- Als Eingabegrößen benötigt das Modell MISKAM eine Reihe
tem Terrain, z. B. im Rahmen von Stadtplanungsprozessen, von Angaben. So ist z. B. die Modellgeometrie vorzugeben.
Straßenbauvorhaben oder der Luftreinhalteplanung. Dabei Dazu gehören die Größe des Modellgebietes, die räumliche
können Gebietsgrößen von bis zu ca. 1000 m x 1000 m x Auflösung in der Horizontalen und Vertikalen sowie die Ori-
500 m und Gitterauflösungen zwischen 1 und 10 m reali- entierung des Modellgebietes im Raum. Ferner sind Anga-
siert werden (vgl. Eichhorn 2011 S. 13). Die Genauigkeit, ben zur Lage und räumlichen Ausdehnung der Gebäude er-
mit der die Einflüsse der Bebauungsstrukturen auf die Strö- forderlich. Dazu gehören auch Angaben zu durchströmten
mung erfasst werden können, richtet sich nach der Auf- Bereichen von Gebäuden wie z. B. eine Tordurchfahrt. Eine
lösung des Diskretisierungsgitters. Dachschrägen können weitere notwendige Angabe ist die Rauigkeitslänge (z0) zur
aufgrund der Gitterstruktur nur über eine Treppenstruktur Beschreibung der Erd- und Gebäudeoberflächen.
approximiert werden.
Einen direkten Bezug zur Modellgeometrie besitzen auch
Eine Begrenzung des Anwendungsbereichs erfährt das die Emissions- und Quelldaten. Sie setzen sich aus der Art
Modell in Bezug auf steile Topographien, labile thermische der Quelle (z. B. Punkt- oder Linienquelle) und dem Emissi-
Schichtungen der Atmosphäre und Übersättigung bzw. onsmassenstrom als Masse pro Zeiteinheit zusammen.
Kondensation (vgl. Eichhorn 2011 S. 13). Chemische Pro-
zesse wie z. B. die Stickoxid-Konversion, können nicht be- Für die Berücksichtigung der Vegetation benötigt das Mo-
rücksichtigt werden. Dies ist jedoch unproblematisch, da dell Angaben zur Lage und räumlichen Ausdehnung, zur
die Umwandlung von NOx zu NO2 nachträglich sowohl über Blattflächendichte in m²/m³ und zum Vegetationsbede-
empirische Beziehungen (z. B. Romberg-Ansatz) als auch ckungsgrad. Die Blattflächendichte drückt aus, wie viel
ein Chemiemodell erfolgen kann. Blattfläche pro Volumen im Kronenraum eines Baumes vor-
handen ist. Der Vegetationsbedeckungsgrad quantifiziert,
In Bezug auf die Gebäudeumströmung wird vom Mo- in welchem Maße eine Gitterzelle in der Draufsicht Vege-
dellentwickler dargestellt, dass MISKAM aufgrund der tation enthält.
verwendeten E-Ɛ-Turbulenzschließung die Höhe der Re-
zirkulationszone unterschätzt. Diese Eigenschaft des In Bezug auf die meteorologischen Eingangsgrößen ist die
E-Ɛ-Turbulenzmodells ist für die in dieser Untersuchung vor- Angabe von Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Sta-
genommene Immissionsberechnung aus Straßenverkehrse- bilität der Atmosphäre anzugeben. Dies kann wahlweise
missionen unproblematisch (vgl. Eichhorn 2011 S. 21). in Form einer mehrjährigen Ausbreitungsklassenstatistik
(AKS-Format) oder über eine einjährige Ausbreitungsklas-
sen-Zeitreihe (AKTerm-Format) erfolgen.
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Neben den zuvor genannten Eingabegrößen sind die Steu- Gegenstand der Studie von Balczó, Gromke und Ruck ist die
erparameter für die Berechnung der Strömung und Aus- Untersuchung einer idealisierten Straßenschlucht mit und
breitung anzugeben. Dazu gehören die Vorgabe des Ad- ohne eine Baumreihe in ihrer Mitte. Es werden die Wind-
vektionsschemas (Upstream, McCormack, Smolarkiewicz), geschwindigkeit, die Turbulenzintensität und die Schad-
die Wahl des Abbruchkriteriums (Stationarität, Zeitüber- stoffverteilung im Straßenraum untersucht. Im Fazit ihrer
schreitung) und die Angabe einer Anzahl zu rechnender Studie kommen die Autoren zu dem Schluss, dass MISKAM
Zeitschritte, welche maximal 9999 betragen kann. die wesentlichen Muster der Strömung und Schadstoffver-
teilung in der Straßenschlucht mit und ohne Vegetation
2.6 Validierung des Modells in Bezug auf die qualitativ vergleichbar zu den Windkanaluntersuchungen
Berücksichtigung der Vegetation beschreibt. Quantitativ zeigten die Modellergebnisse im di-
rekten Vergleich zu den Windkanalergebnissen im Bereich
Da für die zu betrachtenden Untersuchungsgebiete auch der Straßenschlucht in Teilen geringere Windgeschwindig-
die Eignung des Modells in Bezug auf die Berücksichtigung keiten und demzufolge höhere Schadstoffkonzentrationen.
der Einflüsse von Vegetation von Bedeutung ist, wird in die- Trotz dieser teilweisen quantitativen Differenzen zwischen
sem Abschnitt explizit auf diesen Punkt eingegangen. Modell und Windkanal wird MISKAM inklusive seines
Vegetationsmoduls von den Autoren als geeignet ange-
Das Konzept, mit dem die Vegetation im Modell berück- sehen, die Auswirkungen von Vegetation im Straßenraum
sichtigt wird, ist bereits in der Modellbeschreibung darge- auf die Schadstoffverteilung zu beschreiben (vgl. Balczó et.
stellt. Vereinfacht lässt es sich derart beschreiben, dass der al. 2009 S. 205). Dies wird von den Autoren insbesonde-
Einfluss der Vegetation über eine zusätzliche Widerstands- re durch die gute Abbildung der Differenzen zwischen der
kraft in den Bewegungsgleichungen sowie über modifizier- Straßenschlucht mit und ohne Vegetation begründet, wel-
te Produktionsraten der turbulenten kinetischen Energie che vom Modell im Vergleich zum Windkanal in vergleich-
und der Energiedissipation abgebildet wird. Die Folge sind barer Qualität wiedergegeben wird.
eine Strömungsabbremsung im Bereich der Vegetation und
die Turbulenzerhöhung in Baumkronen oder Hecken. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die in den Studi-
en vorgenommenen Vergleiche von Windkanalergebnissen
Das Konzept wurde hinsichtlich seiner Eignung zur Berück- mit Modellergebnissen relativ gute Übereinstimmungen
sichtigung der Einflüsse von Vegetation in Veröffentlichun- zeigen. Differenzen treten in Teilen bei der exakten quanti-
gen von Ries und Eichhorn (2001) und Balczó, Gromke und tativen Abbildung der im Windkanal ermittelten Daten mit
Ruck (2009) untersucht. Gegenstand dieser Studien sind im dem Modell auf. Hier neigt der Modellansatz tendenziell
Wesentlichen Vergleiche der Ergebnisse numerischer Be- zu einer Überschätzung der mittleren Schadstoffkonzentra-
rechnungen und Windkanalmessungen. tion. Insgesamt wird jedoch in beiden Studien das Modell
grundsätzlich als geeignet angesehen, um den Einfluss der
Die Studie von Ries und Eichhorn (2001) hat zum einen die Vegetation auf die Schadstoffverteilung im Straßenraum zu
Durchströmung von unterschiedlichen Arten der Vegeta- beschreiben.
tion wie z. B. Laub- oder Nadelbäume zum Gegenstand.
Hier wurden die Windprofile und die Turbulenzenergie im Die Eignung des eingesetzten Modells MISKAM ist für die
Luv, im Lee und innerhalb der Vegetation selbst untersucht. vorliegende Aufgabenstellung hinreichend belegt.
Zum anderen wurden die Strömung und die Schadstoffver-
teilung innerhalb einer Straßenschlucht mit Baumreihen zu
jeder Straßenseite untersucht. Dabei wurde insbesondere 3. Untersuchungsgebiete
die Veränderung von Windgeschwindigkeit und Schad-
stoffverteilung aufgrund der Vegetation betrachtet. Im Er- Die zwei zu untersuchenden Straßenabschnitte sind im
gebnis stellen die Autoren fest, dass die Modellergebnisse Stadtgebiet von Osnabrück lokalisiert. Die interessieren-
hinsichtlich der Durchströmung der Vegetation akzeptable den Bereiche der Straßen Schlosswall und Neuer Gra-
Übereinstimmungen mit den Windkanalergebnissen zei- ben / Neumarkt liegen dabei in einer Entfernung von weni-
gen. Nicht zufriedenstellend sind die Ergebnisse in Bezug gen hundert Meter zueinander.
auf das Turbulenzsystem. Hier ist jedoch einschränkend
anzumerken, dass nicht die aktuell in MISKAM realisierte 3.1 Untersuchungsgebiet Schlosswall
E-Ɛ-Turbulenzschließung verwendet wurde, sondern eine
E-Ɛ-Turbulenzschließung. Für den Untersuchungsfall Stra- Das Untersuchungsgebiet des Schlosswalls besitzt eine
ßenschlucht zeigen die Modellergebnisse die aufgrund der Ausdehnung von 700 m x 1.000 m. Im Kern des Untersu-
Windkanaldaten zu erwartenden Auswirkungen in Bezug chungsgebietes liegt der Schlosswall, der Teil einer Ringstra-
auf die Windgeschwindigkeit und die Schadstoffverteilung ße um den Innenstadtkern ist. Das Untersuchungsgebiet ist
(vgl. Ries und Eichhorn 2001 S. 233). Die Modellergebnisse als weitestgehend eben zu bezeichnen.
werden im Vergleich mit den Windkanalergebnissen insge-
samt positiv bewertet.
6 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück
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Abbildung 1: Topographische Karte mit dem Untersuchungsgebiet Schlosswall
3.1.1 Verkehrssituation im Schlosswall ge begrenzt. Hier stoßen von Westen die Rehmstraße und
von Osten die Hans-Böckler-Straße auf den Schlosswall.
Das Straßennetz im Untersuchungsgebiet ist der topographi- Der Schlosswall weist ein für innerstädtische Verhältnisse
schen Karte in Abbildung 1 zu entnehmen. Der Schlosswall mittleres Verkehrsaufkommen auf. Dominant sind mit ei-
ist in dem zu untersuchenden Abschnitt beidseitig bebaut. nem Anteil von mehr als 90 % der gesamten Verkehrsmen-
Der Schlosswall ist Teil der Bundestraße 68 und repräsentiert ge die Pkw. Die anteilig nächstgrößte Fahrzeuggruppe sind
den südwestlichen Teil der Ringstraße um den Innenstadt- die leichten Nutzfahrzeuge mit einem Anteil von rund 5%.
kern. Er schließt nach Norden hin an den Heger-Tor-Wall Im Bereich des zur Untersuchung relevanten Abschnittes
und nach Südosten hin an den Johannistorwall an. Wie der ist die Straße im Wesentlichen vierspurig. Allein die nach
Abbildung 1 zu entnehmen ist, verläuft der Schlosswall von Norden führende Fahrbahn in Richtung des Neuen Gra-
Norden aus in südsüdöstliche Richtung. Am Übergang zum bens weitet sich zur Kreuzung hin mit einer Abbiegespur
Heger-Tor-Wall befindet sich ein Kreuzungsbereich mit der auf 3 Fahrstreifen auf. Die zulässige Höchstgeschwindig-
von Westen kommenden Martinistraße und dem von Osten keit beträgt in diesem Bereich 50 km/h. Nach Angaben der
anschließenden Neuen Graben. Im weiteren Verlauf nach Stadt Osnabrück ist für den Schlosswall von einer durch-
Süden wird der zu untersuchende Straßenabschnitt durch schnittlichen täglichen Verkehrsstärke (DTV) von ca. 29.200
einen weiteren Kreuzungsbereich mit einer Lichtsignalanla- Kraftfahrzeugen auszugehen. Die Zusammensetzung der
Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück 7
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DTV Tabelle 1:
Fahrzeugtyp Zusammensetzung der
[Kfz/d] [%]
Kraftfahrzeugflotte im
Pkw 26.835 91,9
Schlosswall
Kraft- und Motorräder 292 1,0
Bus 29 0,1
leichte Nutzfahrzeuge (bis 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht) 1.518 5,2
schwere Nutzfahrzeuge (ab 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht) 526 1,8
Kraftfahrzeugflotte im Schlosswall ist der Tabelle 1 zu ent- Neuen Graben und der Martinistraße hin ändert sich das
nehmen. Die Daten wurden von der Stadt Osnabrück in Bild der straßenbegleitenden Bebauung. Auf der westlichen
2017 zur Verfügung gestellt. Seite schließt sich an die Wohnbebauung eine Sporthalle
an. Auf der östlichen Seite folgt auf die Wohnbebauung
die Stadthalle, die einen deutlichen größeren Abstand zur
3.1.2 Bebauungs- und Vegetationssituation Fahrbahn aufweist als die Wohnbebauung im südlicheren
im Schlosswall Abschnitt. Auf Höhe des Übergangs von Wohnbebauung
zur Stadthalle beginnt ein sich in nördliche Richtung fort-
Der Schlosswall ist im Untersuchungsgebiet in weiten Teilen setzender und sich aufweitender Grünstreifen zwischen
beidseitg bebaut. Im südlichen Teil des zu untersuchenden den nach Norden und Süden verlaufenden Fahrspuren, der
Abschnitts weist der Schlosswall straßenbegleitende Bebau- bis zum folgenden Kreuzungsbereich eine Breite von bis zu
ung auf, die vereinzelt nicht direkt aneinander anschließt, 20 m erreicht und durch Baumbestand geprägt ist.
sondern Abstände von wenigen Metern zueinander auf- Die nachfolgende Grafik zeigt den Querschnitt der Straßen-
weist. Die Bebauung weist in diesem Abschnitt der Straße schlucht am Ort der Messstation.
eine weitestgehend homogene Höhe von 13 – 17 m auf,
die Breite der Straßenschlucht beträgt etwa 27 m. In diesem Die Straßenschlucht des Schlosswalls gliedert sich von Wes-
südlichen Teil des Straßenabschnittes hebt sich die östliche ten nach Osten in einen Gehweg, einen Parkstreifen für
Straßenseite von der Westlichen dadurch ab, dass hier zwi- Kfz, einen Radweg, die in diesem Bereich vierspurige Stra-
schen Fahrbahn und Bebauung ein Grünstreifen mit Sträu- ße, einen Grünstreifen, einen Radweg und einen Gehweg.
chern und Bäumen existiert. Auf der westlichen Seite ist Vegetation ist im Untersuchungsgebiet in unterschiedlich
zwischen Fahrbahn und der Bebauung ein Parkstreifen für starker Ausprägung vorhanden. In dem nördlicheren Teil
Pkw vorgesehen, der vereinzelt durch Bäume unterbrochen des untersuchten Straßenabschnitts, welcher sich von der
wird. Weiter in nördlicher Richtung zur Kreuzung mit dem Stadthalle bis hin zur Kreuzung mit dem Neuen Graben und
Abbildung 2: Querschnitt der Straßenschlucht des Schlosswalls mit Messpunkt der Stickstoffdioxidmessung des LÜN
(orange Markierung)
8 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück
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Abbildung 3: Straßenschlucht des Schlosswalls mit Blickrichtung Nord
der Martinistraße erstreckt, befinden sich auf dem Grün- 3.1.3 Nutzungssituation der Gebäude im
streifen zwischen den Fahrbahnen im Wesentlichen hoch- Schlosswall
gewachsene Linden und Platanen mit einer Höhe von bis zu
ca. 22 m. Im südlichen Teil des zu untersuchenden Straßen- Für die weitere Beurteilung im Sinne von Nr. 1 der Anlage
abschnitts zwischen der Stadthalle und der einmündenden 3 B der 39. BImSchV ist eine Kenntnis über die Gebäude-
Hans-Böckler-Straße finden sich zwischen Fahrbahn und nutzung im untersuchten Straßenabschnitt des Schloss-
der Bebauung mehrere ca. 15 m hohe Linden (siehe Abbil- walls erforderlich. Dazu wurden zum einen von der Stadt
dung 3). Die Baumkronen weisen eine Breite bis zu 10 m Osnabrück Informationen zur Anzahl der Personen, die in
auf, so dass sie auf der jeweiligen Straßenseite den Gehweg diesem Bereich des Schlosswalls wohnen, zur Verfügung
und die erste Fahrspur überragen. Die unten stehende Fo- gestellt. Die Anwohnerzahlen wurden dabei gebäudescharf
toaufnahme, welche die Vegetation in der Straßenschlucht angegeben. Zum anderen wurde im Rahmen einer Ortsbe-
im belaubten Zustand zeigt, verdeutlicht dies. gehung am 27.08.2019 durch die ZUS LLGS die Nutzungs-
form der Gebäude erhoben. Die nachfolgende Tabelle zeigt
Die räumliche Ausdehnung der Vegetation, hier im unbe- die Nutzungsform der Gebäude bezogen auf die verschie-
laubten Zustand, wird durch das Orthofoto in Abbildung 4 denen Geschosse und die Anwohnerzahlen.
veranschaulicht. Hier ist die Verortung der Bäume am Stra-
ßenrand und zwischen den Fahrbahnen gut zu erkennen.
Die Länge dieses weitestgehend beidseitig bebauten und
mit einzelnen Bäumen versehenen Straßenabschnittes des
Schlosswalls beträgt ca. 165 m.
Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück 9
Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS Abbildung 4: Orthofoto mit dem Straßenzug des Schlosswalls und der Lage der Messstation des LÜN Die Zuordnung der Nutzungsform erfolgte in der Art, dass die Geschosse, die zum Zeitpunkt der Erhebung nicht un- genutzt waren oder nicht gewerblich genutzt wurden als Wohnnutzung interpretiert wurden. Für die in Tabelle 2 auf- geführten Adressen ist festzustellen, dass die dominierende Nutzungsform die Wohnnutzung ist. Mit Ausnahme der Sport- und der Stadthalle sowie des Gebäudes im Schloss- wall 16, ist zum Stand 27.08.2019 sowohl im Erdgeschoss als auch in den Obergeschossen davon auszugehen, dass hier ausschließlich Wohnnutzung stattfindet. Um eine Zuordnung der Gebäude zu den in der vorange- gangenen Tabelle dargestellten Adressen zu ermöglichen, sind in Abbildung 5 die betrachteten Gebäude mit den Hausnummern dargestellt. 10 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück
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Tabelle 2:
Anzahl Nutzung Nutzung 1. OG und
Adresse Nutzungsform der Ge-
Bewohner EG höher
bäude im untersuchten
Schlosswall 9 0 Kultur Abschnitt des Schloss-
Schlosswall 17 13 Wohnen Wohnen walls
Schlosswall 19 8 Wohnen Wohnen
Schlosswall 21 6 Wohnen Wohnen
Schlosswall 23 6 Wohnen Wohnen
Schlosswall 25 11 Wohnen Wohnen
Schlosswall 27 8 Wohnen Wohnen
Schlosswall 29 9 Wohnen Wohnen
Schlosswall 10 0 Sport
Schlosswall 12 14 Wohnen Wohnen
Schlosswall 14 8 Wohnen Wohnen
Schlosswall 16 5 Religion Wohnen
Schlosswall 18 2 Wohnen Wohnen
Schlosswall 20 4 Wohnen Wohnen
Schlosswall 22 15 Wohnen Wohnen
Abbildung 5: Zuordnung der Hausnummern zu den Gebäuden im Schlosswall
Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück 11Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS
3.2 Untersuchungsgebiet werke Osnabrück bedient werden, gibt es Linien in die
Neuer Graben/Neumarkt Nachbarkommunen, welche durch verschiedene Anbieter
unterhalten werden.
Das Untersuchungsgebiet Neuer Graben/Neumarkt weist
eine Abmessung von 1.000 m x 700 m auf. Die von West- Der untersuchte Abschnitt der Straße Neuer Graben und
südwest nach Ostnordost verlaufenden Straßen Neuer Gra- des Neumarkts ist im Westen durch die Ampelkreuzung mit
ben und Neumarkt liegen im Zentrum des Rechengebietes. der Lyrastraße und der Straße Alte Münze begrenzt. Nach
Das Untersuchungsgebiet ist weitestgehend eben. Der Osten hin endet der Untersuchungsabschnitt am Neumarkt
Neumarkt ist in den letzten Jahren einem stetigen Wandel auf Höhe der Johannisstraße. Der Kreuzungsbereich mit der
in Bezug auf die Bebauungssituation und Verkehrsführung Johannisstraße ist mit einer Lichtsignalanlage für Kfz und
unterworfen. Fußgänger versehen.
3.2.1 Verkehrssituation im Bereich Die Verkehrssituation am Neumarkt war in den letzten Jah-
Neuer Graben und Neumarkt ren sehr veränderlich. Seit 2014 ist der Neumarkt dreimal
für den motorisierten Individualverkehr geschlossen und
Das Straßennetz im Untersuchungsgebiet Neuer Graben/ wieder geöffnet worden. Die letzte Schließung erfolgte am
Neumarkt ist in Abbildung 6 dargestellt. Die Straße Neu- 13.10.2017 und bestand bis zum 02.02.2018. Seitdem ist
er Graben ist beidseitig bebaut und verläuft in Westsüd- der Neumarkt wieder für den motorisierten Individualver-
west-Ostnordost-Richtung. Sie verläuft ausgehend von der kehr geöffnet. Mit der Maßnahme der Sperrung und de-
Ringstraße um den Stadtkern zwischen Schlosswall und ren Aufhebung gingen auch Änderungen in Bezug auf die
Heger-Tor-Wall in das Stadtzentrum hinein bis hin zum Verkehrsführung einher. In dieser Untersuchung ist die Ver-
Neumarkt. Der Neumarkt ist verkehrstechnisch von hoher kehrsführung für die nach Osten verlaufende Fahrtrichtung
Bedeutung. Er stellt den zentralen Knotenpunkt für den mit zwei Fahrspuren berücksichtigt, wobei die rechte Fahr-
Busverkehr der Stadt Osnabrück sowie der Umlandgemein- spur dabei als Busspur ausgeführt ist. Für die Fahrtrichtung
den dar. Neben den Stadtlinien, welche durch die Stadt- West stellt sich die Verkehrsführung so dar, dass auf Höhe
Abbildung 6: Topographische Karte mit dem Untersuchungsgebiet Neuer Graben/ Neumarkt
12 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in OsnabrückStaatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS
DTV Tabelle 3: Zusammen-
Fahrzeugtyp setzung der Kraftfahrzeug-
[Kfz/d] [%] flotte für die Straßen Neuer
12.827 89,7 Graben und Neumarkt
Pkw
143 1,0
Kraft- und Motorräder
1.187 8,3
Bus
72 0,5
leichte Nutzfahrzeuge (bis 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht)
72 0,5
schwere Nutzfahrzeuge (ab 3,5 t zulässiges Gesamtgewicht)
der Johannisstraße eine Fahrspur existiert, die sich nach ca. zweigrößten Anteil am Verkehrsaufkommen haben mit gut
20 m auf zwei Fahrspuren aufweitet. Die rechte Fahrspur 8 % die Busse. Diese sind emissionsseitig von erheblicher
ist auch hier eine Busspur. Sie führt direkt an den Haltestel- Relevanz.
lenbereich am Neumarkt heran, so dass auf dieser Spur die
Busse an den Haltestellen auch halten um Fahrgäste ein- Die zulässige Höchstgeschwindigkeit für die Straßen beträgt
und aussteigen zu lassen. Die Aufteilung mit zwei Fahrspu- 50 km/h. Die Zusammensetzung der Kraftfahrzeugflotte für
ren pro Fahrtrichtung und jeweils einer Busspur im Bereich die Straßen Neuer Graben und Neumarkt ist in Tabelle 3
Neumarkt wird in der Straße Neuer Graben fortgeführt. dargestellt. Die Daten wurden von der Stadt Osnabrück in
2017 zur Verfügung gestellt.
Die Straßen Neuer Graben und Neumarkt weisen mit ei-
nem DTV von 14.300 Kraftfahrzeugen pro Tag ein im Ver- 3.2.2 Bebauungs- und Vegetationssituation
hältnis zu anderen innerstädtischen Hauptverkehrsstraßen im Bereich Neuer Graben und Neumarkt
eher geringes Verkehrsaufkommen auf. Dominant in Bezug
auf die Anzahl sind die Pkw mit einem Anteil von 90 %. Die Straßenschlucht der Straßen Neuer Graben und Neu-
Leichte und schwere Lastkraftwagen spielen mit einem An- markt ist durch eine beidseitige straßenbegleitende Bebau-
teil von jeweils 0,5 % eine eher untergeordnete Rolle. Den ung geprägt (siehe Abbildung 6). Dabei variiert der Abstand
Abbildung 7:
Querschnitt der Straßen-
schlucht der Straße Neuer
Graben mit Messpunkt der
Stickstoffdioxidmessung
des LÜN (orange Markie-
rung).
Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück 13Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS
der Bebauung zur Fahrbahn. Im Bereich der Straße Neuer den verlaufenden Gehweg, einer vierspurigen Fahrbahn
Graben ist die Fahrbahn durch die 3 bis 4 m breiten Geh- inklusive Radweg auf der nördlichen Fahrbahn und einem
wege von der Bebauung getrennt; die Breite der Straßen- Gehweg zusammen. Der Fahrbahnbereich, der auf der
schlucht beträgt hier bis zu 22 m. In diesem Teil der Straße nördlichen Seite in eine Busspur, einen Radweg und eine
ist auch der Standort der Stickstoffdioxidmessung des LÜN Pkw-Spur unterteilt ist, war von der südlichen Fahrbahnsei-
lokalisiert. Die Abbildung 7 veranschaulicht die Geometrie te zur Zeit der Vor-Ort-Begehung durch eine bauliche Fahr-
der Straßenschlucht an diesem Ort. bahntrennung abgegrenzt. Die südliche Fahrbahn unterteilt
sich in eine Buspur und eine nördlich davon verlaufende
Die Höhe der Bebauung variiert im Bereich Neuer Graben Pkw-Spur auf. Ein Radweg war in diesem Bereich nicht auf
deutlich. Die Gebäudehöhen betragen zwischen 14 und der Fahrbahn gekennzeichnet.
30 m, wobei der Großteil der Gebäude zwischen 14 und
16 m hoch ist. Vegetation ist im Untersuchungsgebiet nur im Bereich des
Neumarkt vorhanden. Hier befinden sich im nordwestlichen
Im Bereich Neumarkt wandelt sich das Bild von einer Stra- Bereich des Neumarkt Platanen mit einer Höhe von 15 bis
ßenschlucht hin zu einem weitläufigeren Platz. Während 25 m. Vegetation liegt fahrbahnnah dementsprechend nur
die Bebauung auf der südlichen Seite straßenparallel mit in geringem Umfang vor, siehe Abbildung 8 und Abbildung
Abständen von 3 bis 5,5 m zur Fahrbahn verläuft, ist sie 9. Für den Neumarkt und den angrenzenden Teil der Straße
auf der nördlichen Seite deutlich zurückgesetzt. Hier be- Neuer Graben ist aufgrund der Ausprägung der Vegetation
trägt der Abstand zur Fahrbahn zwischen 26 und 32 m. Der von einem geringen bis moderaten Einfluss auf die Durch-
Abstand zwischen der nördlichen und südlichen Bebauung mischung im interessierenden Straßenraum auszugehen.
beträgt in diesem Bereich ca. 50 m. Die Höhe der Gebäude
varriiert auch hier mit Werten zwischen 7 und 30 m erheb- Die räumliche Struktur des Straßenraums zeigt das Ortho-
lich. foto in Abbildung 9. Hier sind der variierende Abstand der
Bebauung zur Fahrbahn und die Anordnung der Vegetation
Die Straßenschlucht im Bereich der Stickstoffdioxidmessung im Straßenraum zu erkennen. Dabei ist zu berücksichtigen,
setzt sich von Norden nach Süden aus einem unter Arka- dass das Orthofoto die hier beschriebene Verkehrssitu-
Abbildung 8: Straßenschlucht Neuer Graben mit Blickrichtung Neumarkt
14 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in OsnabrückStaatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS
Abbildung 9: Orthofoto mit den Straßen Neuer Graben und Neumarkt und dem Messpunkt zur
Stickstoffdioxidmessung
ation zum Zeitpunkt der Vor-Ort-Begehung nicht exakt wie- chenden Straße erhoben. Die Stadt Osnabrück hat dazu
dergibt, z. B. im Bereich der Bushaltestelle am nördlichen Informationen zur Anzahl der Personen, die in diesem Be-
Fahrbahnrand. reich der Straßen Neuer Graben und Neumarkt wohnen
zur Verfügung gestellt. Die Anwohnerzahlen wurden dabei
Die Bebauung auf der nördlichen Seite des Neumarkts wird adressbezogen übermittelt. Die nachfolgende Tabelle zeigt
durch kleinere einmündende Straßen unterbrochen. Diese die Nutzungsform der Gebäude bezogen auf die Geschosse
Straßen sind jedoch verkehrsberuhigt bzw. Fußgängerzo- und die Anwohnerzahlen.
nen, so dass hier kein Kfz-Verkehr in relevantem Umfang
auftritt. Die südliche Seite der Bebauung ist durchgehend,
hier gibt es keine Baulücken zwischen den Gebäuden.
Die Länge dieses beidseitig bebauten Straßenabschnittes
des Neumarktes und der Straße Neuer Graben beträgt ca.
185 m.
3.2.3 Nutzungssituation der Gebäude im
Bereich Neuer Graben und Neumarkt
Für die weitere Beurteilung im Sinne von Nr. 1 der Anlage
3 B der 39. BImSchV ist eine Kenntnis über die Gebäude-
nutzung im untersuchten Straßenabschnitt im Bereich der
Straßen Neuer Graben und Neumarkt erforderlich. Dazu
wurde im Rahmen einer Ortsbegehung am 27.08.2019
durch die ZUS LLGS die Nutzung der Gebäude in entspre-
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Anzahl Nutzung Nutzung Tabelle 4:
Adresse
Bewohner EG 1. OG und höher Nutzungsform der Ge-
Neuer Graben 7 0 Bildung & Wissenschaft Bildung & Wissenschaft bäude im untersuchten
Abschnitt der Straßen
Neuer Graben 11 8 Gewerblich Wohnen
Neuer Graben und
Neuer Graben 13 4 Gewerblich Wohnen Neumarkt
Neuer Graben 15 18 Gewerblich Wohnen
Neuer Graben 17 39 1 Gewerblich Gewerblich
Neuer Graben 20 0 Gewerblich Gewerblich
Neuer Graben 22 1 1
Gewerblich Gewerblich
Neumarkt 8 0 Gewerblich Gewerblich
Neumarkt 9 0 Gewerblich Gewerblich
Neumarkt 11 0 Gewerblich Gewerblich
Neumarkt 13 0 Gewerblich 2
Gewerblich 2
Neumarkt 14 0 Gewerblich 2 Gewerblich
Johannisstraße 63 0 Gewerblich 2 Gewerblich
Große Hamkenstraße 24a 0 Gewerblich Gewerblich
1)
Die Einwohner im Gebäude sind Wohnungen zuzuordnen, die nicht zur Straße Neuer Graben orientiert sind.
2)
Zum Zeitpunkt der Erhebung ungenutzt.
Abbildung 10: Zuordnung der Hausnummern zu den Gebäuden in den Straßen Neuer Graben und Neumarkt
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Die Zuordnung der Nutzungsform erfolgte analog zu der in 4.1 Verkehrsemissionen
Nr. 3.1.3 beschriebenen Vorgehensweise. Für die in Tabelle
4 aufgeführten Adressen ist festzustellen, dass zum Stand Die verwendeten NOx- und NO2-Emissionen des Straßen-
27.08.2019 reine Wohnnutzung erst im 1. Obergeschoss verkehrs basieren auf den Daten, die für die Berechnungen
und darüber hinaus nur in einer geringen Anzahl von Ge- im Rahmen der Luftreinhalteplanung der Stadt Osnabrück
bäuden stattfindet. Im Erdgeschoss liegt im Wesentlichen vom GAA Hildesheim verwendet wurden. Die Emissionen
gewerbliche Nutzung vor. Dazu gibt es mit einem Gebäude sind auf die Fahrzeugflotte des Jahres 2018 bezogen.
der Universität Osnabrück noch eine weitere Nutzungsform
die nicht dem Wohnen dient. Die Emissionsermittlung erfolgt auf Basis der Verkehrsstär-
ke in Kombination mit Emissionsfaktoren. Die Verkehrsstär-
Die Abbildung 10 ermöglicht eine räumliche Zuordnung ke (DTV) wird als durchschnittlicher täglicher Wert in Form
der in Tabelle 4 aufgeführten Adressen. eines Jahresmittelwertes angegeben. Die Verkehrsstärke
weist in der Regel einen Tagesgang und Wochengang mit
Spitzen zu den Hauptverkehrszeiten auf. Da im Rahmen
4. Ausgangsdaten dieser Untersuchung Jahresmittelwerte der Stickstoffdioxid-
konzentration berechnet werden, ist die Verwendung von
Grundlage für die Untersuchung sind standortrepräsentati- Jahresmittelwerten zur Beschreibung der Verkehrsstärke
ve Daten zur Bebauung, zum Verkehr, zur Vegetation und eine zulässige Vereinfachung, die keine relevanten Auswir-
zur Meteorologie. kungen auf das Berechnungsergebnis hat.
Im Rahmen dieser Untersuchung werden ausschließlich die Neben der Verkehrsstärke ist die Zusammensetzung des
Emissionen der Stickstoffoxide (NOx) berücksichtigt. Die für Verkehrs eine essentielle Eingangsgröße zur Emissionsbe-
die Berechnungen mit dem Modell MISKAM erforderlichen rechnung. Diese wird über die Fahrzeugflotte beschrieben
Emissionsdaten sind die Emissionen des Straßenverkehrs. und teilt sich in die Fahrzeugklassen Pkw, Kraftfahrrad
Für den späteren Vergleich der Modellergebnisse mit Mess- (Krad), Bus sowie leichte und schwere Nutzfahrzeuge auf.
daten wird darüber hinaus noch Bezug auf weitere Emissi-
onsquellen, wie z. B. den Hausbrand oder die Emissionen Die Angaben zur Verkehrsstärke und -zusammensetzung
aus Industrie und Gewerbe genommen, die in diesem Be- sind in Tabelle 5 dargestellt.
richt jedoch nicht näher dargestellt werden.
Tabelle 5: Verkehrsdaten der untersuchten Straßen
Kategorie Schlosswall Neuer Graben/ Neumarkt
Verkehrsstärke (DTV) [Kfz/d] 29.2001 14.3001
Pkw 26.835 12.827
Krad 292 143
Bus 29 1.187
leichte Nutzfahrzeuge [bis 3,5 t] 1.518 72
schwere Nutzfahrzeuge [ab 3,5 t] 526 72
Straßentyp Hauptverkehrsstraße (HVS) Hauptverkehrsstraße (HVS)
zulässige Höchstgeschwindigkeit [km/h] 50 50
Anzahl Fahrspuren inkl. Busspuren 4 4
Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs [%]:
freier Verkehr (LOS 1) 10 30
dichter Verkehr (LOS 2) 40 30
gesättigter Verkehr (LOS 3) 30 30
Stop-and-go (LOS 4) 20 10
NOx-Emission [g/(m∙d)] 12,16 12,31
NO2-Emission [g/(m∙d)] 3,38 3,04
1)
Abweichungen zu der Summe der einzelnen Fahrzeugkategorien sind durch die Rundung der Werte der einzelnen Fahrzeugkategorien begründet,
die ursprünglich als Prozent des DTV angegeben sind.
Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in Osnabrück 17Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim – ZUS LLGS
Zur Ermittlung der Emissionen sind neben der Verkehrsstär- berücksichtigten Gebäudehöhen entsprechen den First-
ke und -zusammensetzung Emissionsfaktoren erforderlich. höhen bzw. der Oberkante der Gebäude. Die Firsthöhen
Diese sind neben dem Fahrzeugtyp und dem Baujahr auch beschreiben die Dachhöhen in den untersuchten Straßen-
von der Verkehrssituation abhängig. Die Verkehrssituation bereichen unter Berücksichtigung der vorliegenden Dach-
wird über die nachfolgend dargestellten Kategorien diffe- formen für die vorliegende Aufgabenstellung am besten.
renziert: Da in Teilen der zwei Untersuchungsgebiete seit 2013 bau-
liche Änderungen erfolgt sind, wurde das Gebäudemodell
Gebietstyp (ländlich oder städtisch), angepasst. Die Änderung des Gebäudemodells betrifft z. B.
Bebauung im Kreuzungsbereich der Straßen Neuer Graben
Straßentyp (sieben Typen für städtisches und acht für und Schlosswall.
ländliches Gebiet),
4.3 Vegetationsdaten
zulässige Höchstgeschwindigkeit,
Die Vegetation hat wie die Bebauung einen relevanten Ein-
Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs (LOS – Level of fluss auf die Strömungssituation und damit auf die Schad-
Service, angegeben in vier Stufen: freier, dichter und stoffausbreitung im Straßenraum (vgl. Strotkötter 2013).
gesättigter Verkehr sowie Stop-and-go),
In den zu untersuchenden Straßenräumen der beiden
Längsneigung (vgl. Richtlinie VDI 3783 Blatt 14 S. 18). Untersuchungsgebiete tritt die Vegetation in stark unter-
schiedlicher Form in Erscheinung. Die Anordnung der Vege-
Die Daten zur Verkehrsstärke, -zusammensetzung und tation in den Straßenräumen kann der Abbildung 4 und
-situation wurden von der Stadt Osnabrück im Rahmen der der Abbildung 9 entnommen werden. In der Berechnung
Berechnungen für die Luftreinhalteplanung zur Verfügung mit dem Modell MISKAM wird die Vegetation über zwei
gestellt. veränderliche Größen parametrisiert. Ein Parameter ist der
Vegetationsbedeckungsgrad, der andere Parameter ist die
Auf Basis der zuvor dargestellten Daten wird pro Fahrzeu- Blattflächendichte. Die Ermittlung dieser Parameter wird
gart für jede einzelne Fahrzeugschicht (unterschieden nach nachfolgend beschrieben.
Motorkonzept, Euronormstufe und Gewichtsklasse) und für
jede Verkehrssituation ein Schichtemissionsfaktor gebildet. 4.3.1 Vegetationsbedeckungsgrad
Die wesentliche Datengrundlage für diese differenzierte Er-
mittlung der Emissionsfaktoren stellt das Handbuch Emis- Der Vegetationsbedeckungsgrad gibt an, ob und in wel-
sionsfaktoren des Straßenverkehrs (HBEFA) in der Version chem Ausmaß eine Gitterzelle (in der Draufsicht) mit Vege-
3.3 dar. Emissionsminderungen durch in 2018 umgesetzte tation bedeckt ist (vgl. Eichhorn 2011 S. 42).
Softwareupdates wurden anteilig berücksichtigt. Die nach-
folgende Tabelle zeigt für die untersuchten Straßen einen Der Straßenraum der untersuchten Straßen wird im Modell
Teil der für die Emissionsberechnung relevanten Kenngrö- je nach Untersuchungsgebiet mit einer Gitterweiten von
ßen sowie die berechneten Emissionen für die Stickstoffoxi- 1 m x 1,5 m oder 1 m x 2 m in der Horizontalen aufgelöst.
de (NOx) und Stickstoffdioxid (NO2). Die Erhebung der räumlichen Ausdehnung der Vegetation
in den Straßen Schlosswall und Neuer Graben / Neumarkt
4.2 Gebäudedaten erfolgte über Vor-Ort-Erhebungen und über die Auswer-
tung eines aktuellen Orthofotos (siehe Abbildung 4 und
Die Bebauung im Randbereich von Straßen ist ein wesent- Abbildung 9).
licher Einflussfaktor für die Strömungsverhältnisse im Stra-
ßenraum und beeinflusst somit die Wind- und Turbulenz- Im Schlosswall stehen straßenbegleitend in unregelmäßi-
verhältnisse. Die Bebauung hat somit auch einen Einfluss gen Abständen Linden (siehe Abbildung 4), zum Teil als
auf die Ausbreitung und Verteilung von Luftschadstoffen Solitärbäume, zum Teil zwei Bäume nebeneinander. Im
im Straßenraum (vgl. Richtlinie VDI 3783 Blatt 14 S. 22). Modell wurde der Kernbereich des Kronenraums berück-
sichtigt. Der Vegetationsbedeckungsgrad für diesen Bereich
In dieser Untersuchung wird ein digitales Gebäudemodell der Baumkronen der Linden wird aufgrund der Kronenform
verwendet. Für die Untersuchungsgebiete in Osnabrück durchgängig mit 100 % angesetzt.
wird auf Daten zurückgegriffen, welche vom GAA Hildes-
heim im Rahmen der Abschätzung der Luftschadstoffbelas- Im relevanten Abschnitt der Straße Neuer Graben befindet
tung in Osnabrück beschafft wurden. Das Bezugsjahr dieser sich im Gegensatz zum Schlosswall keine Vegetation. Diese
Daten ist 2013. Das Gebäudemodell beinhaltet in Bezug findet sich aber auf dem Neumarkt und dort im nordwest-
auf die Gebäudehöhen Angaben zur First- und zur Traufhö- lichen Teil des Platzes. Hier befinden sich Platanen die sich
he der Gebäude. Reale Dachformen werden durch das Mo- über eine Länge von ca. 70 m entlang der Bebauung am
dell nicht abgebildet. Die in den MISKAM-Berechnungen Neumarkt 8 und 9 bis rüber zu den Gebäuden Neumarkt 11
18 Untersuchung der Stickstoffdioxidkonzentration im Umfeld der verkehrsnahen Probenahmestellen des LÜN in OsnabrückSie können auch lesen
