Description
KurzfassungZiel des Projekts war es, die Anforderungen an "Zero-Impact" Emissionsniveaus des Straßenverkehrs aus Sicht der Luftqualität zu beschreiben. Eine Fahrzeugflotte, die diese "Zero-Impact" Vorgabe er-füllt, soll mit ihren Abgasemissionen keine negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt verur-sachen. Treibhausgase und Non-Exhaust Emissionen werden in dieser Studie nicht betrachtet.
Eine exakte Grenze, ab welchen Konzentrationen mit Sicherheit keine negativen Auswirkungen von Schadstoffen auftreten können, ist derzeit nicht mit Sicherheit festzulegen. Daher haben wir mehrere Optionen für die Definition von "Zero-Impact" untersucht und die anspruchsvollste davon als Basis für die Studie ausgewählt: "Der Beitrag des Straßenverkehrs zu Luftschadstoffen in Straßennähe muss im Vergleich zu den Luftqualitätsrichtlinien der WHO-2005 irrelevant sein, d.h. weniger als 3 % dieser Luftqualitätszielwerte betragen".
Ausgehend von einer Literaturrecherche über die derzeitigen Beiträge der Abgasemissionen des Stra-ßenverkehrs zur Luftqualität, die an verschiedenen Straßen am Straßenrand gemessen wurden, haben wir den ungünstigsten Fall ausgesucht (Situation Stuttgart Neckartor 2016). Damit haben wir die Re-duktionsraten berechnet, die im Vergleich zu den heutigen Emissionen der Fahrzeugflotte erforderlich sind, um die Zero-Impact Zielwerte für NO2, PM (Partikelmasse) und PN (Partikelanzahl) zu erreichen. Mit diesen Reduktionraten wurden die maximal zulässigen Emissionen pro Kilometer für "Zero Impact Vehicles (ZIV)" für eine erste Bewertung berechnet.
Für eine Sensitivitätsanalyse haben wir ZIV Fahrzeug-Emissionsmodelle für PKW und schwere Nutz-fahrzeuge erstellt, die die ZIV-Ziele in der Verkehrssituation für Stuttgart, Neckartor 2016, als Worst-Case Situation erfüllen. Hierfür wurde die Software PHEM verwendet, die auch Grundlage des Hand-buchs Emissionsfaktoren (HBEFA) ist. Die Sensitivitätsstudie umfasste verschiedene Verkehrssituati-onen vom dichten Stadtverkehr mit hohen Kaltstartanteilen bis hin zu Alpenstraßen mit hohen Stei-gungen und dynamischer Fahrweise. Die Schwellenwerte für die Gesamtemissionen zur Einhaltung der Luftqualitätsziele von "Zero-Impact" wurden für mögliche Worst-Case-Situationen mit niedrigen Wind-geschwindigkeiten und Verdünnungssituationen für stündliche, tägliche und jährliche Durchschnittsbe-dingungen berechnet. Um die Luftqualitätsziele zu erreichen, sollten die spezifischen NOx-Emissionen von ca. 7 mg/km für PKW und 30 mg/kWh für schwere Nutzfahrzeuge in dichten städtischen Fahrsitu-ationen nicht überschritten werden. Für PN erfüllt die derzeitige EURO-6-Flotte bereits die ZIV-Ziele im Stadtverkehr in der Größenordnung von 5E+11 #/km. In anspruchsvolleren Fahrsituationen, wie z. B. auf Alpenstraßen mit großen Steigungen, sind wesentlich höhere Emissionen pro Fahrzeugkilometer möglich, ohne dass die Zero-Impact Immissionsziele überschritten werden, da viel weniger Fahrzeuge pro Stunde die Straße passieren. Im Gegensatz dazu sind auf dicht befahrenen Autobahnen aufgrund des höheren Fahrzeugaufkommens niedrigere Emissionen je Kfz-km erforderlich, um die Zero-Impact Ziele zu erreichen. Die Sensitivitätsanalyse wurde schließlich durch detaillierte Luftqualitätssimulatio-nen für verschiedene Gebiete validiert. Luftgütemessungen in verschiedenen Abständen von 1 bis 5 Meter vom Straßenrand dienten zur Überprüfung der Modelle.
Die Methoden und Ergebnisse für NOx, PM und PN werden in dieser Veröffentlichung vorgestellt.
| Period | 31 Mar 2022 → 1 Apr 2022 |
|---|---|
| Event title | FVV Frühjahrstagung 2022 |
| Event type | Conference |
| Location | Würzburg, GermanyShow on map |
| Degree of Recognition | International |
Fields of Expertise
- Mobility & Production