Forschungsbericht

 

über die

 

"Messung von Luftschadstoffen und Schall

im Inntal zwischen

Rosenheim und Kiefersfelden"

 

Dr. Roland Schönauer

Prof. Dr. Dr. h.c. Armin Weiss

 

Institut für anorganische Chemie

Ludwig-Maximilians-Universität München

 

 

Juni 1998

 

 

Auszug aus der Dissertation von Roland Schönauer:

"Zur Verteilung von Stickoxiden und Ozon im Inntal
zwischen Kiefersfelden und Rosenheim"

Ludwig-Maximilians-Universität München 1997

 

 

INHALTSVERZEICHNIS

 

1.

ALLGEMEINES  

2.

GESAMTÜBERSICHT ÜBER DIE ERGEBNISSE  

3.

STICKOXIDE IM MESSGEBIET

3.1

Einfluß von Inversionswetterlage, Entfernung vom Emittenten und Höhenlage

3.2 Einfluß der Linienquelle Autobahn und einer Geschwindigkeitsbegrenzung für Kraftfahrzeuge
3.3

Auswirkungen des Lkw-Verkehrs und "Sonntagabendeffekt"

3.4

Auswirkungen der Änderung der Luftströmung im Bereich der Talöffnung

3.5

Die Schadstoffwindrosen  

4.

ERGEBNISSE AN EINZELNEN MESSORTEN

4.1

Allgemeines

4.2

Zollamt Kiefersfelden

4.3

Kiefersfelden, Geigelsteinstraße

4.4

Oberaudorf, Auenstraße

4.5

Degerndorf

4.6

Meßort Schwaig

4.7

Nußdorf

4.8

Raubling 

5.

OZON 

6.

SCHALLPEGEL

6.1

Messungen an der Autobahn

6.2

Messungen an der Bahnlinie

 

1. ALLGEMEINES
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Der vorliegende Forschungsbericht stellt die Ergebnisse eines Projekts vor, daß am Institut für anorganische Chemie der Ludwig-Maximilians-Universität München und vor Ort im Rahmen einer Dissertation durchgeführt wurde. In einem eng begrenzten und orographisch stark gegliedertem Gebiet wurden über 36 Monate hinweg (1994 bis 1996) Luftschadstoffe gemessen und ausgewertet. Dabei wurde auch untersucht, wie eine komplexe Geländeform die Ausbreitung von Luftschadstoffen beeinflußt.

Als Untersuchungsgebiet wurde der deutsche Teil des Inntales zwischen Kiefersfelden und Rosenheim gewählt (vgl. Abb. 1). Das Meßgebiet liegt ca. 70 km südöstlich von München am Nordrand der Alpen und umfaßt eine Fläche von ca. 220 km². Durch das Meßgebiet verlaufen mit der Inntal-Autobahn und der A 8 von München nach Salzburg zwei Autobahnen, die wegen des lebhaften Kraftfahrzeugverkehrs die wichtigsten Emittenten für Luftschadstoffe darstellen. An größeren Industrieanlagen befinden sich im Bereich der Talöffnung das Zementwerk von Rohrdorf, eine Asphaltmischanlage in Nußdorf und Betriebe in Raubling, im Tal selbst das Zementwerk in Kiefersfelden mit einer Schornsteinhöhe von ca. 80 m.

Das Meßgebiet läßt sich in drei unterschiedliche Bereiche unterteilen:

I. Die Tallage:
Der südlichste Bereich des Untersuchungsgebietes von der österreichischen Grenze bei Kiefersfelden im Süden bis etwa Fischbach im Norden stellt eine ausgeprägte Tallage dar. Die Berge erheben sich bis zu max. ca. 985 m über dem Talboden (Wildbarren, 1448 m über NN). Die mittlere Kammüberhöhung des Tales beträgt etwa 700 m, die mittlere Breite von Kamm zu Kamm ca. 6 km. Die Breite der Talsohle schwankt zwischen etwa 1 km und 5 km.

II. Die Talöffnung im Norden:
Das Tal öffnet sich zwischen Fischbach und dem Inntal-Dreieck in das Alpenvorland. Der Bereich hat in Nordsüdrichtung eine Ausdehnung von ca. 13 km.

III. Das Alpenvorland:
Der dritte Bereich gehört zum Alpenvorland im Raum Rosenheim. Er umfaßt speziell das Rosenheimer Becken.

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Abb. 1: Skizze des Meßgebietes und dessen Aufteilung zwischen Kiefersfelden und Rosenheim
(Die Begrenzungslinie gibt in etwa die Ausmaße des Talbodens wieder; o = Einige Meßplätze als Orientierungshilfe im Meßgebiet)

 

Umfangreiche Voruntersuchungen haben gezeigt, daß es zweckmäßig ist, bei den Meßorten zwei Kategorien zu unterscheiden:

  1. Meßorte innerhalb geschlossener Ortschaften bzw. direkt an speziellen Emittenten

  2. Meßorte an isoliert gelegenen Plätzen, die von der unmittelbaren Umgebung möglichst gering beeinflußt werden

Die Meßergebnisse im innerörtlichen Bereich bzw. direkt an speziellen Emittenten sind stark beeinflußt durch die lokale Situation. Die Ergebnisse an diesen Meßstellen lassen sich nicht verallgemeinern und liefern keine belastbaren Aussagen für den untersuchten Großraum. Im Gegensatz dazu liefern die Ergebnisse an Meßorten der zweiten Kategorie Aufschlüsse über die Belastung des gesamten Meßgebietes. Daher wurden für die Messungen bevorzugt Orte ausgewählt, die der zweiten Kategorie angehören.

Die Messungen wurden mit einem mobilen Meßwagen durchgeführt, den die Inntal Gemeinschaft e.V. zur Verfügung gestellt hatte. Die Ausstattung wurde im Rahmen der Doktorarbeit durch Vorrichtungen zur laufenden Kalibrierung ergänzt. Die vorhandene Meßtechnik entsprach den Anforderungen des Bundesimmissionsschutzgesetztes (BImSchG). Als Meßgrößen wurden erfaßt:

Für die Messung der Stickoxide stand ein Analysengerät MONITOR LABS Typ ML 9841A mit der Kalibriervorrichtung MONITOR LABS Typ ML 9805 „Single Point Check" mit Permeationsrohr für Stickstoffdioxid und der Möglichkeit zur Erzeugung von „Null"-Luft zur Verfügung. Für weitere Kalibrierungen wurden zertifizierte Prüfgase der Hersteller verwendet. Die Ozonmessung erfolgte mit dem Gerät MONITOR LABS Typ ML 9811, daß für Vergleichsmessungen einen internem Ozon-Generator enthielt. Zur Schallmessung wurde das Modul-Schallpegelmeßgerät Brüel & Kjær Typ 2231, welches der DIN IEC 651 Kl. 1 und DIN IEC 804 Kl. 1 entspricht, verwendet. Zur Ermittlung der Taktmaximalpegel entsprechend DIN 45645 und TA Lärm wurde das Taktmaximalmodul BZ 7102 und zur Frequenzanalyse das Frequenzanalyse-Modul BZ 7117 in Verbindung mit dem Terz/Oktavfilter Typ 1625 verwendet. Für zusätzliche Messungen wurde das Integrationsmodul BZ 7110 eingesetzt. Die meteorologischen Daten wurden mit dem System REINHARDT-Meßtechnik Typ CWS 7 erfaßt. Die genaue Standortbestimmung erfolgte durch Satellitennavigation.

Die Stabilität der Meßgeräte für Stickoxide und Ozon wurde täglich überprüft. Die Auswertung der Meßdaten erfolgte über Minuten-, 5-Minuten-, Halbstunden- und Tagesmittelwerte. Kontinuierlich gemessen wurde an insgesamt 703 Tagen zwischen April 1994 und Mai 1996. Weitere 57 Tage waren für die regelmäßige Wartung und Kalibrierung der Meßgeräte erforderlich. Zusätzliche Meßfahrten und Einzelmessungen wurden auch noch in der Zeit von Juni 1996 bis März 1997 an 182 Tagen durchgeführt. Die lange Meßdauer und die Kombination kontinuierlicher Messungen mit Profilfahrten waren notwendig, um für das orographisch sehr stark gegliederte Meßgebiet aussagekräftige Werte zu erhalten.

Die Luft für die Schadstoffmessungen wurde in 3,5 m Höhe entnommen. Alle Daten entsprechen daher Messungen in Bodennähe. Die Wetterstation befand sich 4 m über dem Boden. Die Ergebnisse spiegeln damit die Situation in der bodennahen Grenzschicht wieder.

Immissionsmessungen werden in Deutschland von staatlicher Seite i.a. gemäß den Vorgaben des Bundesimmissionsschutzgesetzes (BImSchG) durchgeführt. Dazu sind stationäre Meßstationen in Bereichen installiert, in denen eine hohe Belastung zu erwarten ist. Die Stationen befinden sich daher häufig in verkehrsreichen Innenstädten und in Industriegebieten. Einige weitere stationäre Meßstationen werden im ländlichen Raum mit geringen lokalen Beiträgen, wie z.B. am Hohenpeißenberg (989 m ü. NN) oder auf dem Wankgipfel (1776 m ü. NN) betrieben.

Die Meßergebnisse dieser stationären Anlagen lassen nur begrenzte Aussagen über die Schad-stoffbelastung eines größeren Gebietes zu. Für Gebiete mit komplexer Geländeform wie das hier vorliegende Untersuchungsgebiet sind Ergebnisse mit einer einzigen stationären Anlage jedoch wenig aussagekräftig. Im Inntal zwischen Kiefersfelden und dem Rosenheimer Becken wurden bisher außer Kurzzeitmessungen vom Landesamt für Umweltschutz lediglich eine 1-jährige stationäre Messung in Oberaudorf (Mai 1993 bis Juli 1994) durchgeführt.

 

2. GESAMTÜBERSICHT ÜBER DIE ERGEBNISSE
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Für die Luftschadstoffe Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2) und Ozon (O3) ergaben sich über die gesamte Meßzeit von April 1994 bis Mai 1996 (Zeitraum in dem kontinuierlich gemessen wurde) folgende Mittelwerte 1:

 

Tab. 1: Mittelwerte über die Meßzeit von April 1994 bis Mai 1996 für das gesamte Meßgebiet Inntal (Teilgebiete I, II, III)

 

Parameter Mittelwert Mittel der Werte des Jahres
  (April 94 - Mai 96) 1994 1995 1996
Stickstoffmonoxid 18,8 µg/m³ 23,7 µg/m³ 16,2 µg/m³ 15,6 µg/m³
Stickstoffdioxid 31,7 µg/m³ 29,5 µg/m³ 30,6 µg/m³ 33,6 µg/m³
Ozon 32,0 µg/m³ 34,6 µg/m³ 36,9 µg/m³ 27,5 µg/m³

 

Um diese Werte beurteilen zu können, zeigt Tab. 2 Vergleichswerte, die an Meßstationen des Landesamtes für Umweltschutz in Bayern gemessen wurden. Dabei handelt es sich um Jahresmittelwerte von 1994, die mit dem Jahresmittelwert der eigenen Messungen von April 1994 bis März 1995 im Inntal verglichen werden. Der Vergleich zeigt, daß der Jahresmittelwert im Inntal in Bezug auf die Stickoxidkonzentrationen mit denen mittelgroßer bayerischer Städte vergleichbar ist. Die Ozonbelastung ist im Jahresmittel dagegen vergleichsweise gering.

______________________
1 Die Mittelwerte über den gesamten Zeitraum wurden aus allen vorliegenden Daten vom Meßgebiet zwischen Kiefersfelden im Süden und dem Inntal-Dreieck im Norden gebildet. Bei der Mittelwertbildung ist die jeweilige Meßzeit, bzw. -dauer berücksichtigt.

Die Meßorte im Inntal sind gleichmäßig verteilt, so daß neben Messungen in den Ortschaften und in der Nähe der Autobahn auch Messungen im freien Feld und an den Berghängen in den Mittelwert mit eingehen. Dagegen befinden sich die Meßstationen des Landesamtes für Umweltschutz zumeist in den Städten und in direkter Nähe zu Emittenten. Da sich diese Meßstationen innerhalb der Ortschaften befinden, sind die Ausbreitungsbedingungen für Luftschadstoffe dort wesentlich ungünstiger als an den für die vorliegende Arbeit gewählten Meßpunkten. Dieser Gesichtspunkt ist bei der Beurteilung zu berücksichtigen.

 

Tab. 2: Vergleich der Jahresmittelwerte von 1994 bayerischer Meßstationen (betrieben vom Landesamt für Umweltschutz) mit den eigenen Messungen (April 1994 bis einschließlich März 1995)

 

Meßort NO [µg/m³] NO2 [µg/m³]
München, Stachus 90 73
Regensburg 41 47
Weiden 30 39
Ingolstadt 29 36
Inntal (4/94 - 3/95)
(Meßwerte der Dissertation)
23,4 32,5
Burghausen 15 29
Trostberg 15 23
Landshut 23 26
Kempten 19 26
Richtwert für Luftkurorte ²   15
Tiefenbach (bei Weiden) 1 11
Bad Reichenhall 2 9
Garmisch-Partenkirchen
Degernlahne
2 11

______________________
² Der Richtwert für Luftkurorte (Jahresmittelwert) stammt aus dem Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) in der Fassung vom 14. Mai 1990.

 

3. STICKOXIDE IM MESSGEBIET
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Die über den gesamten Meßzeitraum gemittelten Werte für die 3 Teilgebiete (eigentliches Tal, Talöffnung, Alpenvorland) sind für die Stickoxide in Abb. 4 dargestellt. Wie die Werte für Stickstoffmonoxid zeigen, ist dessen Konzentration im Alpenvorland (12,2 µg/m³) und im Bereich der Talöffnung (13,5 µg/m³) niedrig im Vergleich zum Mittelwert im Tal selbst (31,3 µg/m³) oder in Rosenheim (39,5 µg/m³). Dabei ist zu beachten, daß in Rosenheim insgesamt nur an 21 Tagen bei starkem Verkehr und nur am Tage in einer engen Straßenschlucht (beidseitig viergeschossige Häuser) gemessen wurde. Im Tal selbst dagegen an 643 Tagen und Nächten. Wie die Abb. 4 zeigt, erreichen die kurzzeitigen Spitzenbelastungen in Rosenheim im Mittel ähnlich hohe Werte wie der 3-Jahres-Mittelwert im Tal, bei dem nicht nur Spitzenwerte gemessen wurden.

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Abb. 4: Mittelwerte aller Messungen in den Jahren 1994, 1995 und 1996 für NO und NO2 in verschiedenen Teilbereichen

 

Im Tal selbst ist der Mittelwert für Stickstoffmonoxid mit 31,3 µg/m³ vergleichsweise ähnlich hoch wie in Rosenheim. Die Konzentrationserhöhung zeigt sich besonders deutlich beim Vergleich mit dem Mittelwert am Meßort Samerberg (1,7 µg/m³).

Für Stickstoffdioxid wurde der höchste Mittelwert im Meßgebiet I: Tal (37,4 µg/m³), der zweithöchste in der Straßenschlucht von Rosenheim (35,6 µg/m³) gefunden. Im Bereich der Talöffnung sind die Werte etwas niedriger (30,7 µg/m³). Noch niedrigere Werte wurden im freien Alpenvorland gemessen. Der am Samerberg gefundene Mittelwert ist mit 12,0 µg/m³ erheblich niedriger. Die Werte für Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid zeigen, daß das Meßgebiet Tal eine Sonderstellung einnimmt und hinsichtlich der Stickoxidbelastung mit den Verhältnissen in einer verkehrsreichen Straße Rosenheims (Rathausstraße) vergleichbar ist.

Eine Differenzierung der Meßwerte nach Jahreszeiten zeigt, daß die Werte im Winter (Oktober bis März) jeweils höher sind als im Sommer (April bis September). Zum Teil treten im Winter im Mittel um das 5 bis 10fach höhere Werte auf als im Sommer. Dies ist wahrscheinlich auf die größere Häufigkeit und längere Dauer austauscharmer Inversionswetterlagen zurückzuführen.

 

Tab. 4: Mittelwerte für die Zeiträume Sommer und Winter in den Bereichen Tal und Talöffnung über die gesamte Meßzeit von April 1994 bis Mai 1996

 

  NO [µg/m³] NO2 [µg/m³]
TAL Sommer 8,7 30,2
  Winter 43,9 41,4
 
TALÖFFNUNG Sommer 7,3 25,5
  Winter 19,5 35,7

 

3.1. Einfluß von Inversionswetterlagen, Entfernung vom Emittenten und Höhenlage
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Die Mittelwertbildung ist in dem orographisch stark gegliedertem Gebiet problematisch. Sie kann zu einer starken Unterschätzung der tatsächlichen Belastung führen. Diese Annahme wurde durch die Ergebnisse mehrerer Profilfahrten bewiesen.

So zeigt z.B. die Abb. 5 mit den Ergebnissen einer Profilfahrt von Niederaudorf nach Westen in das Seitental in Richtung Tatzelwurm den Einfluß der Lage des Meßortes über dem Tal-boden. Ab Höhen von 180 m über dem Talboden nehmen die Stickoxidkonzentrationen deutlich ab.

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Abb. 5: Mittelwerte an NO und NO2 an verschiedenen Meßorten im Inntal bei
Niederaudorf und westlich davon im Seitental Richtung Tatzelwurm; Meßdauer an jedem Meßpunkt ca. 20 Minuten; bei Beendigung der Profilfahrt wurde die Messung am Ausgangsort wiederholt; Profilfahrt vom 5.4.95

 

Bei mehreren Profilfahrten wurde die Abnahme der Stickoxidkonzentrationen mit zunehmender Entfernung zur Autobahn, der wichtigsten Schadstoffquelle im Meßgebiet, gemessen. Die Abb. 6 zeigt die Ergebnisse an einem gut durchlüfteten und trockenen Meßtag (mittlere Windgeschwindigkeit 11,3 km/h). Die Konzentrationen nehmen kontinuierlich ab und erreichen in 350 m Entfernung zur Autobahn Werte im Bereich der natürlichen Grundbelastung.

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Abb. 6: Abnahme der Stickoxide bei zunehmender Entfernung zur Autobahn;
Niederaudorf, Badesee, 28.3.95; Wetter: stark windig, trocken

 

Dies gilt jedoch nicht für Tage mit austauscharmen Wetterlagen. Abb. 7 zeigt beispielhaft den Einfluß einer Inversionswetterlage. Die Profilfahrt begann in Niederaudorf am Badesee in 20 m Entfernung zur Autobahn und erfolgte weiter in Richtung Westen. Die Meßzeit an den einzelnen Meßpunkten betrug wieder ca. 20 Minuten. Der letzte Meßpunkt lag nur ca. 3 m höher über NN als der Ausgangspunkt an der Autobahn.

Die Abnahme der Stickstoffmonoxid- und Stickstoffdioxidkonzentrationen mit zunehmender Entfernung von der Autobahn unterscheidet sich in diesen beiden Fällen charakteristisch.

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Abb. 7: Abnahme der Stickoxide bei zunehmender Entfernung zur Autobahn; Niederaudorf, Badesee, 10.4.95; Inversionswetterlage

 

Die Stickstoffmonoxidkonzentration war bei der Inversionswetterlage in 300 m Entfernung zur Autobahn nur noch auf 21,8 % abgesunken (bei austauschreicher Wetterlage 3,0 %), die Stickstoffdioxidkonzentration nur noch auf 87,8 % abgesunken (bei austauschreicher Wetterlage 27,1 %).

Der Unterschied im Verlauf der Stickstoffmonoxid- und Stickstoffdioxidkonzentrationen ist verständlich. Die Stickstoffmonoxidkonzentration nimmt aufgrund der chemischen Reaktion zu Stickstoffdioxid auch mit der Verweildauer in der Luft ab, die Stickstoffdioxid-konzentration dagegen bei trockenem Wetter im wesentlichen nur durch die Verdünnung in einem größeren Luftkörper. Den Einfluß der Reaktion des Stickstoffmonoxids zum Stickstoffdioxid kann man aus dem Abfall der Stickstoffmonoxidkonzentration und dem simultanen Anstieg der Stickstoffdioxidkonzentration zwischen 40 und 100 m Entfernung zur Autobahn in beiden Fällen eindeutig erkennen. Ohne dem Verdünnungseffekt in einem größeren Luftkörper müßte die Zunahme der Stickstoffdioxidkonzentration annähernd der Abnahme der Stickstoffmonoxidkonzentration entsprechen

Die Ergebnisse in Abb. 7 zeigen, daß sich bei Inversionswetterlagen die Schadstoffe in der Talatmosphäre anreichern und damit bei länger anhaltenden Inversionswetterlagen der gesamte Talbereich bis in die Randbereiche hoch belastet ist. Vor allem die Konzentrationen an Stickstoffdioxid steigen stetig an.

Dieser Einfluß von Inversionswetterlagen zeigt sich auch deutlich bei einer punktuellen Meßreihe an einem freistehenden Bauernhof ca. 200 m vor dem Ortseingang Brannenburg. Die stationäre Messung erfolgte vom 31.1.96 1610 Uhr bis 3.2.96 2355 Uhr. In der Zeit vom 31.1.96 ca. 1630 Uhr bis 3.2.96 ca. 500 Uhr herrschte am Meßort eine Inversionswetterlage, die sich am 3.2.96 durch einsetzenden Regen auflöste.

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Abb. 8: Messung vom 31.1.96 bis 3.2.96 bei Brannenburg, während einer
Inversionswetterlage

 

Während der Inversion hat sich die Stickstoffdioxidkonzentration von ca. 60 µg/m³ auf Spitzenwerte über 100 µg/m³ erhöht. Nach Auflösung der Inversion ist sie am 3.2.96 zwischen 900 und 2400 Uhr auf Werte zwischen 21 und 62 µg/m³ abgefallen. Die relativ niedrigen Werte hängen mit dem Regen und der jeweiligen Niederschlagsmenge zusammen.

Diese gezielten Messungen während anhaltender Inversionen zeigen eindeutig, daß diese für die Bewertung der Situation an einzelnen Meßorten, insbesondere bei größeren Entfernungen zur Schadstofflinienquelle Autobahn sehr wichtig sind. Durch die Mittelwertbildung über einen sehr langen Zeitraum mit günstigen Austauschverhältnissen wird darüber hinweggetäuscht, daß bei lang anhaltenden Inversionen über Tage hinweg wesentlich höhere Werte vorliegen.

 

3.2. Einfluß der Linienquelle Autobahn und einer Geschwindigkeitsbegrenzung für Kraftfahrzeuge
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Die Schadstoffemission durch den Verkehr auf der Inntal-Autobahn kann durch ein Tempolimit entscheidend gesenkt werden. Die Möglichkeit, dies durch eine längere Meß-periode eindeutig nachzuweisen ergab sich durch eine mehrmonatige Baumaßnahme im Jahre 1995. Während des zweiten Teilabschnitts der Baumaßnahmen zwischen km 6 (Ausfahrt Reischenhart) und km 11 (ca. 2 km nach der Inntal-Raststätte) wurden durchgängig Messungen an einem Meßort durchgeführt. An der ca. 5 km langen Baustelle war eine Geschwindigkeitsbeschränkung auf Tempo 60 km/h ausgeschildert. In der Praxis wurde auf der rechten Fahrspur mit den meisten Lkw zwischen 70-78 km/h, auf der linken Spur zwischen 76-84 km/h gefahren 3.

Zum Vergleich wurde am gleichen Meßort über einen vergleichbaren Zeitraum gemessen, in welchem kein Tempolimit ausgeschildert war. Während des Tempolimits im Jahr 1995 war die mittlere Stickstoffdioxidkonzentration um ca. 45 % (Mittelwerte: ohne Tempolimit 39,1 µg NO2/m³, mit Tempolimit 21,7 µg NO2/m³) niedriger als in der Zeit ohne Tempolimit, die mittlere Stickstoffmonoxidkonzentration um ca. 43 % (Mittelwerte: ohne Tempolimit 18,0 µg NO/m³, mit Tempolimit 10,2 µg NO/m³). Auch die Spitzenwerte waren während des Tempolimits deutlich niedriger. Die Abb. 9 zeigt den Verlauf der gemessenen Tagesmittelwerte von Stickstoffdioxid über einen größeren Zeitraum (vom 16.4.94 bis 13.3.96) hinweg.

Gegen die starke Abnahme der Stickstoffdioxidkonzentration während der Baumaßnahme könnte man einwenden, daß sie weniger auf die geringere mittlere Geschwindigkeit der Fahrzeuge zurückzuführen ist als auf einen Rückgang der Zahl der Fahrzeuge auf der Autobahn. Man könnte argumentieren, daß streckenkundige Fahrer während der Bauzeit auf die Bundesstraße ausgewichen sind. Nach den amtlichen Verkehrszählungen der Autobahndirektion Südbayern 4 hat sich aber die mittlere Zahl der Fahrzeuge auf der Inntal-Autobahn durch die Baumaßnahme praktisch nicht verändert.

 

______________________
3 Messungen überden Einfluß einer Geschwindigkeitsbegrenzung sind nur sehr schwierig durchzuführen, wenn die Einhaltung der Begrenzung nicht streng und durchgängig kontrolliert wird. Durch die Baustelle mit Spurumleitung wurde eine Geschwindigkeitsreduzierung erzwungen.
4 Die Ergebnisse der Verkehrszählungen wurden uns freundlicherweise von der Autobahndirektion Südbayern zur Verfügung gestellt. Es handelt sich um die Werte der Zählstelle Inntal-Süd (km 2,0) und der Zählstelle Kiefersfelden (km 25,0).

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Lkw/Tag 5123 6007 5081
Pkw/Tag 21267 24839 21221

 

Abb. 9: Tagesmittelwerte für Stickstoffdioxid am Meßort „Hawai-See" (Flintsbach, 200 m Entfernung zur Autobahn) vor, während und nach der Baumaßnahme mit Verkehrszahlen

 

3.3. Auswirkungen des Lkw-Verkehrs und „Sonntagabendeffekt"
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Eine Auswirkung des Lkw-Verkehrs zeigt sich besonders deutlich im sog. „Sonntagabendeffekt". In der Umgebung von Lkw-Rastplätzen steigen an Sonntagen vor Ablauf des Lkw-Fahrverbotes die Stickoxidkonzentration signifikant an. Viele Fernlaster stehen während des Wochenendfahrverbots (von Samstag 2400 Uhr bis Sonntag 2200 Uhr) im grenznahen Gebiet auf Lkw-Rastplätzen. Je nach Entfernung zum Grenzübergang lassen die Fahrer vor dem Ende des Fahrverbotes ihre Fahrzeuge warmlaufen, um dann pünktlich in Richtung Landesgrenze abfahren zu können. Dem Schadstoffpegel durch die Pkw`s, insbesondere durch den Sonntagsausflugsverkehr überlagert sich dann der zusätzliche Schadstoffausstoß durch die relativ große Zahl der Lkw`s. Dies bewirkt den sog. „Sonntagabendeffekt". Dieser beweist u.a., daß der Verkehr auf der Inntal-Autobahn, insbesondere der Lkw-Verkehr eine besonders wichtige Schadstoffquelle im Untersuchungsgebiet darstellt.

Ein Beispiel zeigen die Werte einer Messung in der Rufstraße in Reischenhart (Abb. 10). Der Meßort liegt ca. 430 m von der Lkw-Raststätte LOMO entfernt. Nach 1700 Uhr steigt die Stickstoffdioxidkonzentration sprunghaft an. Die Stickstoffmonoxidkonzentration erhöht sich in zwei Sprüngen, von denen der erste am Sonntagabend kurz nach 1820 Uhr erfolgt, der zweite am gleichen Abend etwa um Mitternacht.

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Abb. 10: Meßergebnis vom Sonntag, den 12.3.95 und Montag, den 13.3.95 in der Rufstraße in Reischenhart

 

Ein Tempolimit macht sich besonders stark beim Lkw-Verkehr bemerkbar. In der folgenden Übersicht (Tab. 5 und 6) sind die Werte für Stickstoffmonoxid zusammengestellt, aus denen dies besonders deutlich hervorgeht. Die drei Werte für den Sonntag zeigen darüberhinaus, daß durch die Art der Mittelwertbildung wesentliche Effekte verdeckt werden können. Mittelt man für den gesamten Sonntag (000 - 2400 Uhr), so ergeben sich nur geringfügig höhere Werte als für die Zeit von 000 - 2200 Uhr. Berücksichtigt man den Beitrag der Lkw`s durch gesonderte Mittelwertsbildung für die Zeit von 2200 - 2400 Uhr, so zeigt sich der massive Unterschied und Einfluß der Lkw`s sehr deutlich. Wichtig ist, daß dieser Einfluß sich nicht nur unmittelbar an der Autobahn oder dem Lkw-Rasthof auswirkt, sondern wie die Messung in Abb. 10 zeigt, auch in 430 m Entfernung in der Rufstraße in Reischenhart.

 

Tab. 5: Mittelwerte für NO zu verschiedenen Zeiten am Meßort Hawai-See

 

Stickstoffmonoxid * Montag-Freitag Sonntag
(0.00 - 24.00 Uhr)
Sonntag
(0.00 - 22.00 Uhr)
Sonntag
(22.00 - 24.00 Uhr)
freie Fahrt 15,1 9,9 7,8 34,0
Tempolimit 10,3 5,4 3,8 22,5
* Alle Angaben in µg/m³

 

Für Stickstoffdioxid sind die Effekte weniger stark ausgeprägt, aber doch noch recht deutlich wie die Werte in Tab. 6 zeigen.

 

Tab. 6: Mittelwerte für NO2 zu verschiedenen Zeiten am Meßort Hawai-See

 

Stickstoffdioxid * Montag-Freitag Sonntag
(0.00 - 24.00 Uhr)
Sonntag
(0.00 - 22.00 Uhr)
Sonntag
(22.00 - 24.00 Uhr)
freie Fahrt 38,4 32,9 28,3 37,7
Tempolimit 21,2 16,8 16,8 17,4
* Alle Angaben in µg/m³

 

Beim Vergleich der Werte für Stickstoffmonoxid und -dioxid fällt auf, daß die Mittelwerte für die Belastung von Montag bis Freitag für Stickstoffmonoxid wesentlich niedriger sind als für die Zeit von 2200 bis 2400 Uhr an Sonntagen, unabhängig davon, ob freie Fahrt herrscht oder die Geschwindigkeit begrenzt ist. Für Stickstoffdioxid besteht dagegen zwischen den Mittelwerten von Montag bis Freitag und Sonntag zwischen 2200 bis 2400 Uhr kein wesentlicher Unterschied. Dies hängt damit zusammen, daß am Sonntagabend der Lkw-Rastplatz bei der Abfahrt der Lkw`s als Punktquelle wirkt, von der aus sich das Stickstoffmonoxid an der Meßstelle nur in geringem Maße zu Stickstiffdioxid umgesetzt hat.

 

3.4. Auswirkungen der Änderung der Luftströmung im Bereich der Talöffnung
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An „Schönwettertagen", also Tagen mit guten Austauscheigenschaften zeigen sich Besonderheiten auch unabhängig vom Wochentag. Das Berg- und Talwindsystem führt zu ausgeprägten Winden entlang der Talachse. An solchen Tagen strömt die Luft im Talbereich vormittags talauswärts. Dieser Wind tritt „kanalisiert" aus dem Inntal in das Alpenvorland aus. Gegen Mittag dreht der Wind und weht nachmittags taleinwärts. In den Nachtstunden kehrt sich die Windrichtung noch einmal um. Im Volksmund wird dieser charakteristische Wind mit seiner Richtungsänderung als „Erler Wind" bezeichnet.

Die Besonderheit dieses Windsystems führt zu einer Sonderstellung des Gebietes um Brannenburg und Flintsbach. In diesem Gebiet herrscht häufig die Hauptwindrichtung aus Westen und damit quer zur Talachse. Während der Richtungsumkehr (ca. zwischen 2200 und 100 Uhr) kommen die Windbewegungen zum Stillstand. In genau dieser Phase können sich die Schadstoffe anreichern, was zu Spitzenkonzentrationen bei Stickstoffdioxid bis zu 130 µg/m³ führt. In der Abb. 11 sind Meßergebnisse dargestellt, die diese allgemeine Aussage belegen. Die Messung erfolgte am Meßort Hawai-See von Dienstag, den 23.5.95 1200 Uhr bis Freitag, den 26.5.95 400 Uhr.

 

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Abb. 11: Messung vom Dienstag, den 23.05.1995 1200 Uhr bis Freitag, den 26.05.1995 400 Uhr am Hawai-See

 

Es treten drei ausgeprägte Maxima in der Stickstoffmonoxid- und Stickstoffdioxidkonzentra-tion auf, die jeweils zwischen ca. 2200 Uhr und 100 Uhr liegen und damit zeitlich mit der mitternächtlichen Richtungsumkehr zusammenfallen. Als Höchstwerte wurden hierbei für Stickstoffmonoxid 121 µg/m³ und für Stickstoffdioxid 130 µg/m³ registriert. Für diesen Zeitraum von 3 Stunden ergaben sich Mittelwerte für Stickstoffmonoxid von 34,5 µg/m³ und für Stickstoffdioxid 96,6 µg/m³. Werte dieser Größenordnung werden ansonsten nur an sehr stark belasteten, verkehrsreichen Meßorten beobachtet wie z.B. am Stachus in München. Gerade in den Nachtstunden, bei wesentlich geringerer Verkehrsdichte, ist die Bevölkerung in diesem Raum derart hohen Belastungen ausgesetzt.

Um die Belastung im Detail zu erfassen, müßten entsprechende Messungen während der mitternächtlichen Richtungsumkehr über einen langen Zeitraum und an vielen nahe beieinander liegenden Meßorten erfolgen. In sehr begrenzten Teilbereichen sind die Schadstoffkonzentrationen nämlich kleinräumig sehr unterschiedlich. So wurden z.B. in den am weitesten von der Talachse entfernten Bereich zwischen der Staatsstraße 2089 und den Bergen sehr niedrige Stickoxidkonzentrationen (Mittelwerte 3,6 µg NO/m³ und 18,4 µg NO2/m³) gemessen, die annähernd einem Reinluftgebiet entsprechen. Im Bereich um Degerndorf (die beiden Meßstellen sind nur ca. 1,8 km voneinander entfernt) wurden dagegen ungewöhnlich hohe Werte gefunden (Mittelwerte 19,8 µg NO/m³ und 40,4 µg NO2/m³). Die angeführten Mittelwerte wurden bei vergleichbaren Witterungsbedingungen gewonnen, um die Werte vergleichen zu können. Auffällige Emittenten sind im Nahbereich der beiden Meßstellen nicht vorhanden. Verantwortlich für die großen Unterschiede sind wahrscheinlich starke Luftwirbel im Bereich der Talöffnung während der Richtungsumkehr.

 

3.5. Die Schadstoffwindrosen
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Leider stand nur ein Meßwagen zur Verfügung, so daß es nicht möglich war an mehreren Orten gleichzeitig zu messen. Zur Bewertung der Situation an verschiedenen Orten des Meßgebietes ist daher eine genauere Kenntnis der Schadstoffwindrosen wertvoll. Die Schadstoffwindrosen geben die Schadstoffkonzentration in Mikrogramm pro Kubikmeter Luft (µg/m³) an, wenn der Wind aus einer bestimmten Richtung weht. Die Schadstoffwindrose gibt deshalb Hinweise auf die wirksamen Schadstoffquellen.

 

Abb. 12 zeigt die Schadstoffwindrosen für Stickstoffmonoxid und -dioxid am Meßort Auenstraße in Oberaudorf im Zeitraum Sommer 1994 bis 1996. Bei getrennter Auswertung der drei Sommer wurden keine auffälligen Unterschiede beobachtet. Der Meßort liegt in der Nähe der Autobahnausfahrt Oberaudorf; die Entfernung zur westlich vom Meßort verlaufenden Autobahn beträgt etwa 130 m.

In der Darstellung befindet sich der Meßort im Zentrum der Rose. Die Schadstoffauswertung ist so, daß Winde aus den jeweiligen Sektoren (0 = Norden, 90 = Osten, 180 = Süden und 270 = Westen) die eingezeichneten Konzentrationen an den Meßort transportieren. Für Stickstoffmonoxid z.B. transportieren Winde aus Osten 11 µg/m³, Winde aus Nordosten 16 µg/m³, Winde aus Westen dagegen nur 3 µg/m³ an den Meßort.

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Abb. 12: Schadstoffwindrosen am Meßort Auenstraße, Oberaudorf im Sommer

 

Bei Stickstoffdioxid bringen Winde aus Norden die höchsten Konzentrationen (35 µg/m³), Winde aus Nordosten, Osten und Südosten etwa 30 µg/m³, Winde aus Nordwesten 21 µg/m³ und Winde aus Südwesten 6 µg/m³ an den Meßort.

Die Schadstoffwindrosen können für verschiedene Meßorte sehr unterschiedlich sein. Dies ist in der Abb. 13 für die Meßorte Wechselberg (linke Bildhälfte) und Oberaudorf, Inn-Siedlung (rechte Bildhälfte) demonstriert. Der Meßort Wechselberg liegt westlich von Oberaudorf im Seitental in Richtung Tatzelwurm. Er liegt ca. 65 m höher als der Talboden. Die Schadstoffwindrosen zeigen, daß Winde aus dem Seitental, also Westwinde, nur sehr niedrige Konzentrationen an Stickoxiden mit sich führen. Etwas höhere Werte treten nur bei Winden aus dem Inntal auf. Der zweite Meßort in der Inn-Siedlung befindet sich 130 m westlich von der Inntal-Autobahn. Hier werden deutlich höhere Konzentrationen mit den Winden verfrachtet. Die höchsten Werte für Stickstoffmonoxid treten bei Winden aus nordöstlichen Richtungen auf. Die höchsten Stickstoffdioxidkonzentrationen bringen Winde aus Norden.

 

Meßort: Wechselberg
(Seitental bei Oberaudorf)
Oberaudorf, Inn-Siedlung
(200 m westlich der A 93)

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Abb. 13: Schadstoffwindrosen für Stickstoffmonoxid und -dioxid an den Meßorten Wechselberg (linke Bildhälfte) und Oberaudorf, Inn-Siedlung (rechte Bildhälfte)

 

Eine genauere Auswertung zeigt, daß im Raum Oberaudorf häufig eine Windströmung aus dem Seitental Richtung Tatzelwurm nachzuweisen ist. Im Sommer beträgt der Anteil dieser Windrichtung ca. 40 %. Diese Strömung ist häufig als nächtlicher Kaltluftabfluß zu identifizieren.

Da die Luft aus dem Seitental nur sehr gering mit Stickoxiden belastet ist, begünstigt diese Strömung den Raum um Oberaudorf. Die 1-jährigen stationären Messungen des Landesamtes für Umweltschutz sind von diesem Reinluftzustrom beeinflußt und daher wenig aussagekräftig für die allgemeine Belastung des Tales.

 

4. ERGEBNISSE AN EINZELNEN MESSORTEN
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4.1. Allgemeines

Im folgenden werden die Ergebnisse für einzelne Meßorte aufgeführt. Es ergeben sich z.T. beachtliche Unterschiede. Grundsätzlich sind im Meßzeitraum „Winter" (Oktober bis März) die Werte höher sind als im Meßzeitraum „Sommer" (April bis September). Dies ist auf die Inversionswetterlagen zurückzuführen. Diese treten im Winterhalbjahr häufiger auf und halten zudem länger an. Die Jahresmittelwerte setzen sich damit aus einem höheren Winterwert und einem niedrigeren Sommerwert zusammen.

Für eine detailliertere Bewertung wäre eine genauere Berücksichtigung der Inversionswetter-lagen wichtig. Regelmäßig erhobene Werte liegen uns nur aus Beobachtungen vom Deutschen Wetterdienst vom Wendelstein für die Jahre 1994 bis 1996 vor 5. Es handelt sich hier um eine amtliche visuelle Feststellung der Wetterverhältnisse im Inntal um 7 Uhr morgens. Es wurden 229 Frühinversionen im Jahr 1994, 218 im Jahr 1995 und 220 im Jahr 1996 festgestellt, d.h. im Mittel dieser 3 Jahre 222 Frühinversionen. Diese Feststellungen geben keine Auskunft über die jeweilige Inversionsdauer und Inversionshöhe.

______________________
5 Quelle: Amtliches Gutachten über die Inversionsverhältnisse im bayerischen Inntal vom Deutschen Wetterdienst; Amtliches Gutachterbüro München vom 25. November 1997; Mit freundlicher Genehmigung von Herrn Gerhard Hoffmann.

4.2. Zollamt Kiefersfelden
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Der Grenzübergang Kiefersfelden von Deutschland nach Österreich bildete die südliche Grenze des Meßgebiets. Im Zeitraum vom 25.12.1994 bis zum 8.1.95 wurde am Grenzübergang zwischen den beiden Abfertigungshäuschen der Pkw-Spuren gemessen.

Wegen des teilweise sehr dichten Verkehrs kam es zu hohen Stickoxidkonzentrationen.
Insgesamt ergaben sich Mittelwerte von 113 µg NO/m³ und 65,3 µg NO2/m³. Die gemessenen Höchstwerte lagen bei 603 µg NO/m³ und 216 µg NO2/m³.

 

Tab. 7:

Tagesmittelwerte (TMW) und Tageshöchstwerte (MAX) von Stickstoffmonoxid und -dioxid am Grenzübergang Kiefersfelden

 

Wochentag Datum NO [µg/m³] NO2 [µg/m³] Windstärke [km/h]
    TMW MAX TMW MAX TMW
So 25.12.94 49,6 304 49,2 79,7 2,12
Mo 26.12.94 96,7 373 61,9 104 2,36
Di 27.12.94 108 382 73,2 110 1,07
Mi 28.12.94 118 356 55,7 110 2,80
Do 29.12.94 118 468 46,5 86,6 2,11
Fr 30.12.94 165 432 49,9 138 2,52
Sa 31.12.94 59,0 235 50,2 115 0,94
So 01.01.95 61,4 369 49,7 129 2,25
Mo 02.01.95 92,8 435 63,2 119 4,03
Di 03.01.95 50,4 291 46,2 99,9 1,77
Mi 04.01.95 128 515 73,2 153 1,35
Do 05.01.95 171 525 82,6 216 0,29
Fr 06.01.95 144 573 80,8 181 0,10
Sa 07.01.95 177 533 95,4 209 0,54
So 08.01.95 142 603 88,1 198 0,25

 

Die Tagesmittelwerte und die Spitzenwerte (Tab. 7) sind an Arbeitstagen signifikant höher als an Feiertagen. Das Wochenende vom 7./8.1.95 mit sehr starkem Ferienrückreiseverkehr weicht davon ab, wie die gemessenen sehr hohe Stickoxidkonzentrationen zeigen.

Trotz des Ferienrückreiseverkehr ist an diesem Sonntag (8.1.95) der Lkw-Einfluß im „Sonntagabendeffekt" deutlich erkennbar.

 

4.3. Kiefersfelden, Geigelsteinstraße
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Der Meßort in der Geigelsteinstraße in Kiefersfelden befindet sich ca. 250 m südlich des Grenzübergangs Kiefersfelden. Der Meßort liegt am Kieferer See in einem Wohngebiet, ca. 1 km von der Innenstadt Kiefersfeldens entfernt.

Im Sommer schwanken vor allem die Werte für Stickstoffdioxid stark, mit Werten zwischen 9,1 und 154 µg/m³. Die hohen Stickstoffdioxidkonzentrationen treten immer in Spitzen auf und werden meistens von deutlich kleineren Spitzen an Stickstoffmonoxid begleitet. Daß diese kleiner sind hängt offensichtlich mit der Reaktionsgeschwindigkeit von NO zu NO2 zusammen. Im Sommer ist diese Oxidation bereits in einer Entfernung von 250 m zur Autobahn weit fortgeschritten. Eine gleichmäßige Verdünnung in der Atmosphäre hat aber noch nicht stattgefunden.

Am Sonntagabend ab 2200 Uhr treten verstärkt Spitzenkonzentrationen auf als Folge des starken Lkw-Verkehrs, der ab dieser Zeit die Grenze wieder passieren darf. Auch hier macht sich der „Sonntagabendeffekt" bemerkbar. Insgesamt ergeben sich im Sommer Mittelwerte von 6,3 µg NO/m³ und 37,1 µg NO2/m³.

Die prozentuale Verteilung der Meßwerte auf verschiedene Konzentrationsbereiche ist in Abb. 14 dargestellt. Aus den bereits oben angeführten Gründen (250 m Entfernung des Meßortes zum Emittenten Autobahn, rasche Oxidationsgeschwindigkeit von NO zu NO2 im Sommer) liegen im Sommer 90 % aller Meßwerte an Stickstoffmonoxid unterhalb von 20 µg/m³. Konzentrationen über 60 µg/m³ treten nur mehr zu 0,7 % auf. Die Verteilung der Werte von Stickstoffdioxid ist dagegen gleichmäßiger. 80 % der Meßwerte liegen im Bereich von 10 bis 50 µg/m³. Daß die Spitzenwerte relativ häufig auftreten zeigt sich darin, daß immerhin 9,5 % der Werte über 60 µg/m³ liegen.

Sommer KurWMF18.JPG (15273 Byte)
Winter KurWMF19.JPG (15461 Byte)

 

Abb. 14: Prozentuale Verteilung aller gemessenen Werte in Kiefersfelden, Geigelstein-straße auf verschiedene Konzentrationsbereiche im Sommer und im Winter

 

Die Konzentrationen an Stickoxiden, vor allem die Konzentrationen an Stickstoffmonoxid, erreichen im Winter höhere Werte als im Sommer. Während in den Sommermonaten über 90 % der Meßwerte im Konzentrationsbereich zwischen der Nachweisgrenze und 10 µg/m³ liegen, sind dies im Winter nur mehr 40 %. Dagegen verlaufen die Konzentrationen an Stickstoffdioxid ohne größere Schwankungen.

5,5 % der Meßwerte für Stickstoffmonoxid liegen im Winter über 100 µg/m³, bei einem Spitzenwert von 670 µg/m³. Entsprechend liegt der Mittelwert mit 31,0 µg/m³ für Stickstoffmonoxid weit über dem Sommerwert. Der Unterschied hängt mit der langsameren Reaktionsgeschwindigkeit der Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid im Winter zusammen.

Die Verteilung der Stickstoffdioxidwerte liefert dagegen ein ähnliches Ergebnis wie im Sommer. Auch der gemessene Mittelwert von 36,5 µg NO2/m³ ist fast gleich groß wie der Sommerwert. Aber im Gegensatz zum Sommer, wo sich der Mittelwert aus einem niedrigeren Grundniveau und zusätzlichen Spitzenbelastungen zusammensetzt, verlaufen die Stickstoffdioxidkonzentrationen im Winter relativ gleichmäßig auf einem Niveau mit längerfristigen Schwankungen im Bereich von Stunden. Der gemessene Höchstwert für Stickstoffdioxid liegt bei 286 µg/m³. Die sehr hohen Spitzenwerte sind auf den Lkw-Verkehr zurückzuführen.

 

4.4. Oberaudorf, Auenstraße
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Der Meßplatz liegt in der Auenstraße in der Inn-Siedlung nahe der Autobahnausfahrt Oberaudorf. Die Entfernung zur Autobahn beträgt 130 m. An diesem Teilstück der Autobahn befindet sich eine Lärmschutzwand.

Insgesamt liegen im Sommer die Mittelwerte bei 8,5 µg NO/m³ und 27,3 µg NO2/m³, wobei durch die Nähe zum Emittenten Autobahn die Konzentrationen an Stickoxiden bei Windstille im Mittel etwas höher sind als bei Wind.

Ähnlich wie in Kiefersfelden in der Geigelsteinstraße treten im Sommer höhere Konzentrationen in Spitzen auf. Es zeigt sich die Bindung der erhöhten Stickoxidkonzentrationen an das Verkehrsaufkommen auf der Autobahn. Dies bestätigen die Schadstoffwindrosen sowohl für Stickstoffmonoxid als auch für Stickstoffdioxid. Winde aus Richtung der Autobahn führen deutlich höhere Stickoxidkonzentrationen mit sich.

 

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Winter KurWMF21.JPG (15626 Byte)

 

Abb. 15: Prozentuale Verteilung aller gemessenen Werte in Oberaudorf, Auenstraße auf verschiedene Konzentrationsbereiche im Sommer und Winter

 

Im Winter ergibt sich für Stickstoffmonoxid ein Mittelwert von 66,1 µg/m³ bei einem Spitzenwert von 539 µg/m³. Der Mittelwert an Stickstoffdioxid liegt bei 38,6 µg/m³, mit einem Spitzenwert von 91,3 µg/m³.

Auch hier zeigt sich, daß Stickstoffmonoxid im Winter langsamer zu Stickstoffdioxid oxidiert wird als im Sommer. In dieser relativ geringen Entfernung von 130 m zum Emittenten Autobahn wird nur ein geringer Prozentsatz des emittierten Stickstoffmonoxids oxidiert, so daß große Schwankungen nur beim Monoxid auftreten. Durch die hohe Emission an Stickoxiden durch den Linienemittenten Autobahn sind auch sehr hohe Spitzenwerte zu messen. Entsprechend zeigt die prozentuale Verteilung, daß 21,7 % aller Werte größer als 100 µg/m³ sind. Dagegen sind Spitzenwerte an Stickstoffdioxid selten, da die Verteilung der Stickoxide im Winter im Vergleich zur Oxidation rasch erfolgt. Die Verteilung der Meßwerte liegt deshalb in einem engen Konzentrationsbereich mit relativ wenig „Ausreißern" sowohl zu höheren als auch zu niedrigeren Konzentrationen, aber auf einem im Vergleich zur natürlichen Grundbelastung deutlich erhöhten Niveau.

 

4.5. Degerndorf
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Der Meßort in Degerndorf liegt an einem einzelnen Bauernhof etwa 100 m von der Nußdorfer Straße und ca. 800 m von der Inntal-Autobahn entfernt.

In Degerndorf überwiegen Winde entlang der Talachse. Zusätzlich treten aber zu ca. 20 % auch Winde aus Westen und damit quer zur Talachse auf. Der Meßort befindet sich wahrscheinlich im Übergangsbereich wo das Berg- und Talwindsystem noch wirksam ist, sich aber auch bereits Wirbel bilden können.

Im Sommer liegen die Mittelwerte bei 5,0 µg NO/m³ und 23,2 µg NO2/m³. Die Verteilung verschiebt sich zu höheren Konzentrationsbereichen. Dies wird vor allem bei den Stickstoff-dioxidwerten deutlich. Es liegen bereits 12,3 % der Werte über 40 µg/m³. Auch bei Stickstoffmonoxid treten etwas höhere Werte auf. 1,3 % aller Werte sind größer als 60 µg/m³.

 

Sommer KurWMF23.JPG (16197 Byte)
Winter KurWMF22.JPG (17076 Byte)

 

Abb. 16: Prozentuale Verteilung der Meßwerte auf verschiedene Konzentrationsbereiche in Degerndorf im Sommer und Winter

 

Im Winter ergaben sich Mittelwerte von 34,6 µg NO/m³ und 57,6µg NO2/m³. Wie im Sommer wurden auch im Winter in diesem Meßgebiet mit die höchsten mittleren Stickoxidkonzentrationen registriert. Eine Sonderstellung dieses Bereiches mit ungewöhnlich hohen Stickoxidkonzentrationen bestätigt sich damit.

Durch die relativ hohen Mittelwerte verschiebt sich auch die Verteilung der Meßwerte zu höheren Konzentrationsbereichen hin. Insgesamt sind 5,7 % aller Stickstoffmonoxidwerte größer als 100 µg/m³ und 11 % aller Stickstoffdioxidwerte größer als 80 µg/m³.

 

4.6. Meßort Schwaig
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Der Meßort in Schwaig liegt in der Nähe von Bauernhöfen und in 50 m Entfernung zur Autobahn.

Durch die Nähe zur Autobahn sind auch im Sommer die Mittelwerte vergleichsweise hoch. Der Mittelwert für Stickstoffmonoxid liegt bei 10,5 µg/m³. Bei größerer Entfernung zum Emittenten führt die hohe Oxidationsgeschwindigkeit im Sommer zu sehr geringen Stick-stoffmonoxidkonzentrationen. Der Mittelwert für Stickstoffdioxid liegt bei 32,1 µg/m³ und damit über den Werten in anderen Bereichen der Talöffnung im Sommer.

Im Winter zeigt sich durch die Nähe zum Emittenten Autobahn, daß sehr hohe Konzentrationen an Stickstoffmonoxid an die Windverhältnisse gekoppelt sind. Die höchsten Werte treten bei Windstille auf. Entsprechend liegt der Mittelwert bei Windstille mit 25,7 µg/m³ deutlich über dem Wert bei Windbewegung von 16,9 µg/m³. Die Gesamtmittelwerte am Meßort Schwaig liegen im Winter bei 21,2 µg NO/m³ und 40,4 µg NO2/m³, mit gemessenen Spitzenwerten von 351 µg NO/m³ und 125 µg NO2/m³.

 

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Abb. 17: Prozentuale Verteilung aller gemessenen Werte in Schwaig auf verschiedene Konzentrationsbereiche im Sommer und Winter

 

Die Nähe der Autobahn äußert sich in zwei Effekten. Zum einen führt Windstille zu erhöhten Werten sowohl bei Stickstoffmonoxid als auch bei Stickstoffdioxid. Zum anderen treten bei Winden aus dem Tal (Bergwinde) deutlich höhere Konzentrationen an Stickstoffdioxid auf als bei der entgegengesetzten Windrichtung (Talwinde). Damit ist in Bezug auf Stickstoffdioxid das Inntal ein stärkerer Emittent als das Alpenvorland. Die Nähe zum Emittenten zeigt sich auch in der Verteilung der Meßwerte. Diese verschiebt sich im Vergleich zu anderen Meßorten im Alpenvorland zu höheren Konzentrationsbereichen, sowohl im Sommer als auch im Winter.

 

4.7. Nußdorf
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Unter dem Meßgebiet Nußdorf wurden Meßorte am Randbereich der Ortschaft Nußdorf zusammengefaßt. Die Meßorte wurden bewußt an den Randbereich der Ortschaft gelegt, um den Einfluß der lokalen Verhältnisse möglichst gering zu halten.

Der Mittelwert für Stickstoffmonoxid liegt im Sommer mit 3,2 µg/m³ sehr niedrig. Die Zeiten mit Windstärken über 1,5 km/h liefern mit durchschnittlich 4,7 µg/m³ geringfügig höhere Werte als Windstillen mit durchschnittlich 3,0 µg/m³.

Ähnlich sind die Verhältnisse für Stickstoffdioxid. Der Mittelwert von 16,3 µg/m³ setzt sich aus 16,1 µg/m³ bei Windstille und 17,5 µg/m³ bei Windbewegung zusammen. Die prozentuale Verteilung der Meßwerte zeigt demgemäß die höchsten Anteile bei niedrigen Konzentrationsbereichen.

 

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Abb. 18: Prozentuale Verteilung aller gemessenen Werte in Nußdorf auf verschiedene Konzentrationsbereiche im Sommer und Winter

 

Im Vergleich zum Sommer liegen im Winter in Nußdorf die Mittelwerte mit 13,4 µg NO/m³ um das Vierfache und mit 32,8 µg NO2/m³ um das Doppelte über den Sommerwerten.

 

4.8. Raubling
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Für die Auswertung des Bereiches Raubling wurden unterschiedliche Meßorte in und um Raubling zusammengefaßt. Die Palette reicht von Meßorten im Bereich des Inntaldreiecks bis zu Meßorten in der Innenstadt.

Im Sommer ist das Meßgebiet Raubling mit Mittelwerten von 6,6 µg NO/m³ und 22,5 µg NO2/m³ nur mäßig mit Stickoxiden belastet. Offensichtlich macht sich hier bereits die größere Entfernung zum Tal bemerkbar. Entsprechend zeigt die prozentuale Verteilung der Meßwerte im Sommer die höchsten Anteile bei den niedrigen Konzentrationsbereichen.

 

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Abb. 19:

Prozentuale Verteilung aller gemessenen Werte im Raum Raubling auf verschiedene Konzentrationsbereiche im Sommer und Winter

 

Im Winter treten mit Mittelwerten von 43,0 µg NO/m³ und 41,3 µg NO2/m³ deutlich höhere Konzentrationen auf.

Auffällig hohe Belastungen treten im Raum Raubling in der Umgebung des Lkw-Rasthofes Lomo auf. Dieser Einfluß des Rasthofes wurde bereits als „Sonntagabendeffekt" (Seite 15) beschrieben.

 

5. OZON
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In den Bergregionen um das Inntal und im Alpenvorland entsprechen die Mittelwerte der Ozonkonzentrationen über die gesamte Meßzeit meistens Werten wie man sie für sog. Reinluftgebiete erwartet. Die Konzentrationen zeigen keinen ausgeprägten Tagesgang.

Im Inntal sind die Ozonkonzentrationen im Bereich der Talöffnung (34,1 µg/m³) niedriger als im Alpenvorland (46,9 µg/m³) und im Tal selbst noch niedriger (20,5 µg/m³). Sie erreichen in den Monaten Juli und August Jahreshöchstwerte zwischen 170 und 180 µg/m³. An fast jedem sonnigen Tag wird im Inntal der Richtwert des Vereins deutscher Ingenieure (VDI) von 120 µg/m³ für Ozon überschritten.

Im Winter wird das Ozon in der bodennahen Schicht durch Luftschadstoffe wie z.B. Stickstoffmonoxid weitgehend abgebaut. Zu den sehr niedrigen Werten im Winter trägt auch bei, daß wegen der Inversionen Ozon aus größeren Höhen nicht nachgeliefert werden kann.

Durch die erniedrigte Fahrgeschwindigkeit während der Baumaßnahme auf der Autobahn wurde auch die mittlere Ozonkonzentration erniedrigt, vor allem bei Sonnenschein, d.h. bei hohen Werten der Globalstrahlung (Globalstrahlung > 400 W/m²). In Perioden ohne Sonnenschein, d.h. bei niedrigen Werten der Globalstrahlung und damit auch fehlenden Möglichkeiten für eine photochemische Ozonbildung unterschieden sich die Werte bei „freier Fahrt" und bei „Tempolimit" nur geringfügig (siehe Tab. 7).

 

Tab. 6: Mittlere Ozonkonzenrationen in Abhängigkeit von der Globalstrahlung bei „freier Fahrt" und während des Tempolimits

 

O3 [µg/m³] "Freie Fahrt" (Zahl der Messtage) Tempolimit (Zahl der Messtage)
Gesamtmittelwerte 25,9 76 21,9 28
Globalstrahlung < 200 W/m² 20,4 76 19,9 28
200 - 400 W/m² 46,7 40 35,7 22
400 - 600 W/m² 70,4 25 51,5 10
> 600 W/m² 92,5 15 58,9 7

 

Es entspricht der allgemeinen Erfahrung, daß das photochemisch gebildete Ozon bei gleicher Globalstrahlung umso höhere Konzentrationen erreicht, je höher der Stickstoffdioxidgehalt in der Luft ist. Die Ergebnisse aus dem Untersuchungsgebiet widersprechen dieser allgemeinen Erfahrung. Die Stickstoffdioxidkonzentration ist im Tal am höchsten und im Alpenvorland am niedrigsten, während die mittlere Ozonkonzentration im Alpenvorland am höchsten und im Tal am niedrigsten ist.

 

6. SCHALLPEGEL
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6.1. Messungen an der Autobahn

Die Belastung durch Schallemissionen wird nach der TA Lärm in der Bundesrepublik Deutschland nicht gemessen, sondern nur berechnet. Die eigenen gemessenen Werte stimmen mit den berechneten nur mäßig überein. In vielen Fällen lagen die berechneten Werte erheblich unter den tatsächlich gemessenen, in einigen Fällen allerdings auch deutlich darüber.

Messungen an der Inntal-Autobahn und an der A 8 zeigen, daß ein Tempolimit auch den Schallpegel „hörbar" erniedrigt. Er war während der Baumaßnahme auf der Inntal-Autobahn, also Zeiten verminderter Geschwindigkeit, um 5,5 Dezibel niedriger als bei freier Fahrt.

Eine Messung an der Autobahn München-Salzburg (A8) bestätigte den Einfluß eines Tempolimits auf den Schallpegel. An einer Meßstelle 500 m nach der Ausfahrt Bad Aibling in Richtung Rosenheim und in 200 m Entfernung zur Autobahn wurde ein mittlerer Schallpegel von 46,4 dB gemessen. In diesem Bereich herrscht keine Geschwindigkeitsbeschränkung. An einer zweiten Meßstelle im Bereich des Inntal-Dreiecks, wo die Geschwindigkeit auf Tempo 100 km/h beschränkt ist, wurde in 200 m Entfernung ein mittlerer Schallpegel von 41,3 dB gemessen. Bei den Messungen wurden die Verkehrszahlen ermittelt und berücksichtigt. Durch die Geschwindigkeitsbeschränkung von „freier Fahrt" auf Tempo 100 km/h erniedrigte sich bei dieser Meßreihe der Schallpegel auf der A 8 um 5,1 dB.

Bei weiteren Schallmessungen an der Inntal-Autobahn wurden unterschiedliche Fahrbahnoberflächen untersucht. Die Messungen wurden in einer Entfernung von 230 m zur Inntal-Autobahn bei Flintsbach durchgeführt. Vor den Baumaßnahmen bestand der Straßenbelag aus Betonplatten. Eine Tagesmessung ergab bei diesem Belag einen Mittelwert von 57,9 dB am Tag und 53,2 dB während der Nacht.

Mit der Baumaßnahme wurde die Fahrspur in Richtung Kiefersfelden saniert. Sie wurde dabei neu betoniert. Eine Tagesmessung an diesem Belag zeigte, daß sich der Schallpegel auf 55,1 dB am Tag und 49,8 dB in der Nacht erniedrigte. Diese Tagesmessungen sind zwar nicht repräsentativ, bestätigen aber den subjektiven Höreindruck, wonach sich der Schallpegel durch die Erneuerung des Fahrbahnbelags nicht wesentlich verändert hat.

Der Unterschied zweier Schallstärken wird im logarithmischen Maßstab in der Einheit Dezibel (dB) angegeben. Eine Verdopplung der Schallstärke erhöht die Lautstärke um 3 dB.

 

6.2. Messungen an der Bahnlinie
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Messungen des durch die Bahn erzeugten Schallpegels in 20 bzw. 250 m Entfernung zur Bahnlinie ergaben Wirkpegel von 65 bis 70 dB bzw. 59 dB (Anm.: Der Wirkpegel ist ein gewichteter Mittelwert des tatsächlichen Schallpegels). Der Grenzwert für Wohngebiete am Tag von 59 dB wird damit auch noch in 250 m Entfernung zur Bahn erreicht. Die Höhe des Wirkpegels wird außer von der Zahl der fahrenden Züge auch durch die Qualität des Zugmaterials (Alter, technischer Zustand etc.) bestimmt.

Folgende Abb. 20 zeigt das Ergebnis einer Schallmessung in Einöden bei Fischbach. Die Messung wurde am 1.8.95 zwischen 1250 und 1520 Uhr in einer Entfernung von 20 m zur Bahnlinie durchgeführt.

KurzOE31.JPG (29925 Byte)

Abb. 20:

Schallpegel am Meßort in Einöden vom 1.8.95 zwischen 1250 und 1520 Uhr;
Entfernung zur Bahnlinie: 20 m

 

Wie die Abbildung zeigt, steigt der Schallpegel bei vorbeifahrenden Zügen auf Spitzenwerte zwischen 75 und 95 dB an.

 

 


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