Kfz-Verkehr
Erhebungsmethode
Im Gegensatz zu den Emittentengruppen Industrie, Kleingewerbe und Gebäudeheizung, bei denen die Emissionsquellen stationäre Anlagen darstellen, weist der Kfz-Verkehr bewegliche Schadstoffquellen auf. Die Emissionsermittlung für den Bereich Kfz-Verkehr erfolgt nicht anlagenbezogen (pro Fahrzeug), sondern wird streckenbezogen durchgeführt.
Im Folgenden wird die Methodik beschrieben, mit der 2000, 2005, 2010 und 2015 das Teilkataster Kfz-Verkehr erstellt wurde. Innerhalb dieses Emissionskatasters werden folgende Fahrzeugarten unterschieden:
- Pkw
- leichte Nutzfahrzeuge
- schwere Nutzfahrzeuge
- Busse
- Krafträder.
Das vollständige Straßennetz Hessens dient als Datengrundlage. Dieses wird in fünf Straßenarten eingeteilt und ist außerdem nach innerorts bzw. außerorts untergliedert: Autobahnen, Bundesstraßen, Landesstraßen, Kreisstraßen und Gemeindestraßen.
Die Daten zu den Verkehrsmengen stammen von Hessen Mobil aus Verkehrszählungen in den Jahren 2000, 2005, 2010 und 2015. Das Verkehrsaufkommen auf den Straßen ohne Zähldaten wird mit einem Modell für die Fahrleistung (gefahrene Kilometer) bestimmt, in das geo- und soziodemographische Daten eingehen. Der Anteil des modellierten Verkehrs beträgt etwa ein Fünftel an der Gesamtfahrleistung in Hessen.
Das Emissionsmodell basiert für die Erhebung 2015 auf den 2015 aktuellen Emissionsfaktoren (Quelle: Handbuch Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs, Version 3.3, Stand April 2017, UBA Berlin), für die Erhebung 2010 wurde die Version 3.1, Stand Januar 2010, und für die zwei älteren Erhebungen die Vorgängerversion 2.1, Stand Februar 2004, verwendet. Die Emissionsfaktoren werden pro Fahrzeugtyp für verschiedene Verkehrssituationen ermittelt. Die Zusammensetzung der Fahrzeugflotte ist ebenfalls Bestandteil des Modells. Die während der Warmlaufphase erhöhten Emissionen gehen als Kaltstartzuschläge in die Emissionsfaktoren ein. Neben den Abgasen aus dem fließenden Verkehr werden außerdem die Emissionen des ruhenden Verkehrs berücksichtigt, die sich aus den Verdunstungsemissionen des Kraftstoffs ergeben: Mittels spezieller Emissionsfaktoren werden die Verdunstungsverluste sowohl bei Heiß- und Warmabstellvorgängen als auch bei der Tankatmung erfasst. Abweichend vom Standardverfahren werden auch die nicht motorbedingten Feinstaubemissionen durch Abrieb und Aufwirbelung ermittelt und den Staubemissionen zugeschlagen.
Durch Verknüpfung aller genannten Elemente (Straßennetz, Verkehrsmengen und Emissionsmodell) lassen sich die Emissionen des Straßenverkehrs berechnen. Landesweite Emissionsdaten für die Quellengruppe Kfz-Verkehr liegen für die Jahre 1990/91, 1995, 2000, 2005, 2010 sowie für 2015 vor.
Das Teilkataster Kfz-Verkehr umfasst Emissionen von anorganischen und organischen Gasen sowie von Stäuben. Die Ergebnisse für die Erhebungsjahre 2000 bis 2015 sind in der Tabelle aufgeführt. Die Berechnungen für die Bezugsjahre 2000 und 2005 erfolgten mit den im Jahr 2005 aktuellen Emissionsfaktoren (Quelle: Handbuch Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs, Version 2.1 / Feb. 2004, UBA Berlin), für das Bezugsjahr 2010 wurden die neueren Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs in der Version 3.1, Stand Januar 2010, verwendet. Die Berechnungen für das Bezugsjahr 2015 erfolgten mit den im Jahr 2015 aktuellen Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs in der Version 3.3, Stand April 2017.
Jahresemissionen des Kfz-Verkehrs in Hessen (2000 bis 2015):
| Komponenten | Emission [t/a] | |||
|---|---|---|---|---|
| 2000 | 2005 | 2010 | 2015 | |
| Anorganische Gase | ||||
| Kohlendioxid (CO2) | 14.766.000 | 13.754.000 | 13.991.000 | 14.480.000 |
| Kohlenmonoxid (CO) | 192.620 | 106.920 | 101.850 | 80.617 |
| Stickstoffoxide (angegeben als NO2) | 74.182 | 54.813 | 46.211 | 44.717 |
| Schwefeldioxid (SO2) | 1.539 | 68 | 70 | 70 |
| Ammoniak (NH3) | 1.139 | 958 | 1.668 | 1.426 |
| Lachgas (N2O) | 366 | 267 | 309 | 366 |
| Organische Gase | ||||
| NMVOC1) | 20.032 | 9.985 | 5.949 | 5.231 |
| Methan (CH4) | 847 | 416 | 359 | 337 |
| Stäube | ||||
| Staub und Staubinhaltsstoffe | 4.761 | 4.176 | 3.672 | 3.174 |
| davon Feinstaub PM10 | 4.761 | 4.176 | 3.672 | 3.174 |
1) flüchtige organische Verbindungen ohne Methan
Der NMVOC-Emissionswert stellt einen Summenwert dar, der (bis auf Einzelangaben zu Benzol, Toluol und Xylol) stofflich nicht weiter aufgeschlüsselt ist. Der Staub-Emissionswert wird mithilfe des Emissionsfaktors für Partikel berechnet und ist ebenfalls nicht weiter untergliedert (nur für den Anteil Dieselruß liegen Angaben vor).
Der Parameter NMVOC setzt sich aus den Emissionen des fließenden und des ruhenden Verkehrs zusammen. Die Verdunstungs- und Tankatmungsemissionen stellen in den Jahren 2000 bis 2005 etwa ein Viertel des NMVOC-Emissionswerts dar, mit den neuen, in einer geänderten Systematik erstellten Emissionsfaktoren reduziert sich für 2015 dieser Anteil auf etwa 4 Prozent.
Bei den Stäuben ist durch eine geänderte Emissionsmodellierung eine Differenzierung zwischen Emissionen aus dem Auspuff (motorbedingt) und Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb (nicht motorbedingt) möglich. Bei den Auswertungen fällt auf, dass der nicht motorbedingte Emissionsanteil am Feinstaub stetig ansteigt, und zwar von 53 % im Jahr 2000 auf 60 % im Jahr 2005 und 65 % im Jahr 2010 auf nunmehr 78 % im Jahr 2015.
Im Vergleich zu den übrigen Emittentengruppen fallen die Jahresemissionen an Kohlenmonoxid, Stickstoffoxiden und Staub/PM10 beim Kfz-Verkehr sehr hoch aus. So stammen beispielsweise im Jahr 2010 circa 60 % der gesamten hessischen Kohlenmonoxid- bzw. der Stickstoffoxid-Emissionen vom Kfz-Verkehr.
Im Bereich des Straßenverkehrs, der seit Jahrzehnten stetig zugenommen hat, ließ sich in den 80er Jahren noch kein Emissionsrückgang feststellen; dieser setzte - anders als beispielsweise bei der Industrie oder Gebäudeheizung - erst danach ein. Inzwischen hat eine Reihe unterschiedlicher Maßnahmen zu einer deutlichen Reduzierung der durch den Kfz-Verkehr emittierten Schadstoffmengen geführt. Die Maßnahmen setzen auf mehreren Ebenen an: beim Motor, bei der Abgasreinigung sowie bei der Kraftstoffzusammensetzung. Die wichtigsten Änderungen sind im Folgenden aufgezählt:
- Verbesserung der Motortechnik
- Einführung des Katalysators (Emissionsverringerung von CO, NOx und VOC)
- Verwendung von bleifreiem Benzin
- Senkung des Schwefelgehalts im Treibstoff.
Wie aus der Tabelle hervorgeht, sind die Emissionen des Kfz-Verkehrs bei den meisten Schadstoffen durchgängig gesunken.
Während über den betrachteten Zeitraum zwischen 2000 bis 2015 für Schwefeldioxid die Emissionen extrem um 95 % zurückgingen, variierte die Abnahme der anderen Komponenten zwischen sehr gering für Kohlendioxid (ca. 2 %) und sehr stark bei Kohlenmonoxid (ca. 58 %) bzw. den organischen Gasen (ca. 60 – 74 %). Die Ausnahme bildet Ammoniak mit einer Zunahme um ca. 25 %.
Es ist hierbei zu beachten, dass die Fortschreibung für das Jahr 2015 mit einem geänderten Modell berechnet wurde, welches tendenziell höhere Emissionen als Ergebnis hervorbringt. Explizit seien hier die Stoffe Ammoniak und Lachgas genannt, dessen starke Zunahme auf die neuen aktualisierten Emissionsfaktoren von HBEFA 3.1 und HBEFA 3.3 zurückzuführen ist. Bei den meisten anderen Stoffen werden die in der Regel höheren Faktoren für den Altbestand (Fahrzeuge bis 2005) durch deutlich niedrigere Werte für die neuen Fahrzeuge nach 2005 kompensiert.