Projekt 12667/02

Entwicklung eines numerischen Modells zur Prognose der Emissionen und mittleren Luftqualität in Tiefgaragen – 2. Phase

Projektdurchführung

Fachhochschule MainzFB Bauingenieurwesen Umweltschutz im Bauwesen
Holzstr. 36
55116 Mainz

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Rahmen des Forschungsprojektes Emissionen und Luftqualität in Tiefgaragen (Bundesstiftung Umwelt, Az 12667: Zenger und van der Pütten, 1998) wurde ein Modellsystem zur Prognose der Pkw-Emissionen und der Garagen-Innenraumkonzentrationen für die Schadstoffkomponenten CO, NOx , HC, Benzol, Feinstaub und Ruß entwickelt und anhand von Messungen in einer ausgewählten Tiefgarage überprüft. Es stellt sich jedoch die Frage, ob die Ergebnisse des Modells auch auf andere Garagen übertragbar sind. Deshalb wurde das entwickelte Modell im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchung an einer gänzlich anderen Tiefgarage überprüft.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Auftrag des Amtes für Gesundheit und Umwelt der Stadt München wurde die Abluft der in dem ersten Teilprojekt untersuchten Garage des Verwaltungsgebäudes von der TÜV ECOPLAN Umwelt GmbH neben den Standardkomponenten auch auf eine Reihe von weiteren toxischen bzw. kanzerogenen Spurengase untersucht.


Ergebnisse und Diskussion

Es zeigt sich, daß

· die prognostizierten Pkw-Emissionsfaktoren im kalten Betriebszustand bis auf die Komponenten NOx und Ruß auch in der zweiten Tiefgarage mit den aus den Messungen abgeleiteten Faktoren übereinstimmen. Für Ruß (als EC) wurden erneut etwa um einen Faktor 3 höhere Immissionen gefunden, als dies nach den prognostizierten Emissionsfaktoren zu erwarten ist. Für NOx liegen die aus den Messungen abgeleiteten Werte etwa um einen Faktor 1,6 über den prognostizierten Emissionsfaktoren

· die Wegabhängigkeit der kalten Emissionsfaktoren aufgrund der Meßgenauigkeit nur bei der CO-Emission nachgewiesen werden kann

· die prognostizierten und die aus den Messungen abgeleiteten HC-Emissionsfaktoren für die Verdunstung aus den warm abgestellten Fahrzeugen innerhalb der Fehler übereinstimmen. Bei Benzol werden, wie schon in der Tiefgarage des Verwaltungsgebäudes, aus den Messungen etwa um einen Faktor 2 höhere Werte abgeleitet.

Im Rahmen dieses Berichtes werden weiterhin Ergebnisse aus den Messungen in der ersten Tiefgarage (Bundesstiftung Umwelt, Az 12667: Zenger und van der Pütten, 1998) vorgestellt, die bisher noch nicht ausgewertet waren.

· Die Toluolkonzentration in der Tiefgarage des Verwaltungszentrums lagen während der Meßkampagne auch in den Zeiten der Verkehrsspitzen unter 1 mg/m³. Der Richtwert von 3 mg/m³ und der WHO-Luftqualitätsleitwert von 7 mg/m³ über 24 h wird nicht erreicht. Der Zielwert für die staatliche Luftreinhalteplanung von 30 mg Toluol/m³ (als Langzeitwert) ist in der Tiefgarage und damit auch in der Abluft mit einem Tages-Mittelwert von 337 mg/m³ jedoch deutlich überschritten.

· Aus den Messungen in der Garage des Verwaltungsgebäudes konnte ein Satz von Toluol-Emissionsfaktoren abgeleitet werden. Das Verhältnis der Toluol- zu den Benzolemissionsfaktoren beträgt bei den fahrtbezogenen Emissionen etwa 3 und im Fall der Verdunstung 4 bis 5.

Die vorliegende Untersuchung zeigt, daß in Tiefgaragen durch die Komponenten NOx, Benzol und Ruß eine erhebliche lufthygienische Belastung bestehen kann, selbst wenn der Richtwert der Garagenverordnung von 1,25 mg/m³ für CO nur zu einem Bruchteil erreicht wird. Die Grundlage dieses Richtwertes zur Festlegung der Garagenlüftung sollte daher unbedingt überarbeitet werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Resultate des durchgeführten Forschungsprojektes wurden

- im Oktober auf der Tagung der bayerischen Umweltingenieure in München
- auf dem VDI- Kolloquium Neue Entwicklungen bei Messung und Beurteilung der Luftqualität in Heidelberg (27-29.4.1999)
- und auf der 8. Internationalen Tagung Verkehr und Umwelt (COST-319 - Schlußkonferenz) vom 31.5. bis zum 2.6. 1999 in Graz präsentiert.

Kontaktadressen: Fachhochschule Mainz, FB Bauingenieurwesen, Umweltschutz im Bauwesen, Herr Professor Zenger, Holzstr. 36, 55116 Mainz, Tel.: 0 61 31/28 59-322/311,Fax: 0 61 31/28 59-312


Fazit

Die Messungen belegen, daß für die Langzeitbelastung von der Tiefgaragenabluft ausgesetzten Personen vor allem die Komponenten Benzol, Toluol, Xylole, Ruß, NO2, CO und Benzo(a)pyren wesentlich sein können. Für die Kurzzeitbelastung sind vor allem die Komponenten NO2 und CO von Bedeutung. Schwefelwasserstoff wurde wegen seiner niedrigen Geruchsschwelle als die wichtigste Größe für die Geruchsbelastung durch die Tiefgaragenabluft ermittelt. Für das kanzerogene Risiko sind im wesentlichen die Luftschadstoffe Benzol und Ruß relevant. Über das numerische Modell zur Erfassung der Schadstoffbelastung in Tiefgaragen wird es möglich, Luftwechselraten belastungsabhängig zu variieren und damit die Lüftung unter dem Aspekt der Minimierung aller relevanten Schadstoffe in Tiefgaragen zu optimieren. Zur technischen Umsetzung hat Prof. Zenger Kontakt mit Lüftungsherstellern aufgenommen.