3. Beschreibung und Bewertung der derzeitigen Luftbelastung
Wie bereits in Kapitel 4 von Teil I erläutert, erfassen die Statistiken der Schiffsverkehrszahlen nicht die Gesamtanzahl aller Schiffe. Die tatsächlichen Schiffsverkehrszahlen liegen somit deutlich über den angegebenen Werten. Hauptsächlich betrifft dies den USR 3 Hafen Hamburg.
Da jedoch mit den Schiffen über 1000 BRT/BRZ die maßgeblichen Abgasemittenten erfaßt wurden - sie stellen den wesentlichen Anteil der installierten Maschinenleistung - können auch ohne die nicht erfaßten Verkehre aussagefähige Ergebnisse für diese Untersuchung erhalten werden.
Die Abgasemissionsbelastungen des Jahres 1994 für die USR 0-3 sind in der Tab. II.6 dargestellt.
Tab. II.6: Abgasemissionen der USR 0-3 für das Jahr 1994 (Ist-Zustand)
| Emissionen [t/nm/anno] | ||||
| Schadstoffart | USR 0 Cuxhaven 25,37 nm |
USR 1 Brunsbüttel 6,47 nm |
USR 2 Unterelbe Tinsdal-St.Margarethe 26,99 nm |
USR 3 Hafen Hamburg 16,19 nm |
| NOx | 293,1 | 360,2 | 118,4 | 204,7 |
| CO | 34,8 | 43,0 | 14,3 | 27,5 |
| HC | 9,4 | 11,8 | 4,0 | 9,1 |
| SO2 | 184,7 | 230,5 | 78,2 | 147,3 |
| Ruß/Partikel | 25,9 | 32,2 | 10,8 | 21,4 |
Um eine Vergleichbarkeit der Emissionsmassen pro Jahr zu erreichen, wurden die Werte auf eine nautische Meile normiert.
Während in den USR 0-2 die Abgasemissionen fast ausschließlich durch den fließenden Schiffsverkehr emittiert werden (ruhender Verkehr ist gegenüber dem fließenden Verkehr vernachlässigbar gering), tritt im USR 3 Hafen Hamburg neben dem fließenden Verkehr der ruhende Schiffsverkehr (Schiffe, die im Hafen liegen) in den Vordergrund. Die Abgasemissionen des ruhenden Schiffsverkehrs betragen hier ca. 88 % der Gesamtemissionen.
Die Gründe liegen
in der geringen Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und dem damit verbundenen geringen Leistungsbedarf und
in der relativ hohen Emissionsdauer des ruhenden Verkehrs.
Den wesentlichen Einfluß des ruhenden Verkehrs auf die Gesamtemissionen im Hafen Hamburg verdeutlicht Tab.II.7 (diese Werte beziehen sich auf den gesamten USR, d.h. es wurde nicht auf eine nautische Meile normiert).
Tab. II.7: Abgasemissionen des ruhenden und fließenden Verkehrs im USR 3 für das Jahr 1994
| Schadstoffart |
fließender Verkehr [t/anno] |
ruhender Verkehr [t/anno] |
Gesamt [t/anno] |
| NOx | 406 | 2907 | 3314 |
| CO | 52 | 392 | 445 |
| HC | 16 | 130 | 147 |
| SO2 | 276 | 2108 | 2385 |
| Ruß/Partikel | 40 | 305 | 346 |
Aus der Schiffsdatendatei [Strom & Hafen 1995b] konnte neben den bisher erwähnten Kenngrößen ebenfalls die zeitliche Verteilung des Schiffsverkehrs für die USR-Grenze 2-3 (Tinsdal, Strom-km 639) entnommen werden. Für die Betrachtung des Datenmaterials (Emission) wurden statistische Kenngrößen in Analogie zur Immissionsbetrachtung ausgewählt. Folgende Werte wurden ermittelt und in den Tabellen II.8 bis II.10 zusammengefaßt:
Jahresmittelwert : arithmetischer Mittelwert aller Einzelwerte
eines Jahres
98 %-Wert : 98 % der Summenverteilung aller Einzelwerte
eines Jahres
Extremwerte : Maximal- und Minimalwerte aller Einzelwerte eines
Jahres
Tageswerte : höchster, niedrigster und mittlerer Wert der Summe
aller Einzelwerte im Zeitintervall von 24 Stunden (0 - 24 Uhr)
Stundenwerte : höchster, niedrigster und mittlerer Wert der
Summe aller Einzelwerte im Zeitintervall von 1 Stunde
Einzelwert : ein Schiff pro nautischer Meile (nm)
Tab. II.8: Statistische Auswertung der Einzelwerte im Bereich Tinsdal
| Schadstoffart | Jahresmittelwert [g/nm/ Schiff] |
98 %-Wert [g/nm/ Schiff] |
Minimalwert [g/nm/ Schiff] |
Maximalwert [g/nm/ Schiff] |
| NOx | 4401 | 15140 | 99 | 34891 |
| CO | 530 | 1722 | 15 | 3937 |
| HC | 148 | 426 | 5 | 950 |
| SO2 | 2868 | 8960 | 34 | 20216 |
| Ruß/Partikel | 400 | 1186 | 8 | 2828 |
Die Extremwerte (Minimal- und Maximalwert) verdeutlichen die große Spannbreite der Abgasemissionen unterschiedlicher Schiffe. Der 98 %-Wert läßt jedoch erkennen, daß das maximale Emissionsniveau als Ausreißer anzusehen ist, der den arithmetischen Mittelwert erheblich beeinflussen kann. Diese Einzelwerte wurden im Bereich Tinsdal erfaßt, gelten aber auch für den gesamten USR 2.
Tab. II.9: Statistische Auswertung von Stundenwerten im Bereich Tinsdal
| Schadstoffart | höchster Stundenwert [g/nm/h] |
niedrigster Stundenwert [g/nm/h] |
mittlerer Stundenwert [g/nm/h] |
| NOx | 83844 | 0 | 13504 |
| CO | 9656 | 0 | 1626 |
| HC | 2450 | 0 | 457 |
| SO2 | 50455 | 0 | 8912 |
| Ruß/Partikel | 6783 | 0 | 1237 |
Der zeitliche Verlauf des Schiffsverkehrs wird durch den Tideeinfluß geprägt. Dadurch variieren die Stundenwerte stark. Die Stundenwerte ohne Abgasemission ergeben sich aus Stunden, in denen kein Schiff in der Datengrundlage erfaßt wurde. Ursache für die höchsten Stundenwerte waren 11 Schiffsbewegungen pro Stunde. (Maximalwert: 16 Schiffe pro Stunde).
Die Zahl der Schiffsbewegungen variieren an unterschiedlichen Tagen weniger stark. Der tägliche Mittelwert beträgt 70 Schiffe, das Maximum 104 Schiffe und das Minimum 26 Schiffe pro Tag. Entsprechend unterscheiden sich die Abgasemissionen des höchsten und niedrigsten Tageswertes um einen Faktor von etwa 4. Ein ausgeprägter Wochengang konnte nicht aufgezeigt werden.
Tab. II.10: Statistische Auswertung von Tageswerten im Bereich Tinsdal
| Schadstoffart | höchster Tageswert [kg/nm/Tag] |
niedrigster Tageswert [kg/nm/Tag] |
mittlerer Tageswert [kg/nm/Tag] |
| NOx | 468,8 | 120,9 | 324,2 |
| CO | 55,6 | 14,5 | 39,0 |
| HC | 15,2 | 4,1 | 10,9 |
| SO2 | 300,7 | 79,2 | 213,9 |
| Ruß/Partikel | 40,2 | 10,6 | 29,7 |
3.2 Bezug zur Immissionsbelastung und Versuch einer Bewertung
Eine ausführliche Darstellung der Immissionsbelastung ist im Teil A des Materialbandes Luft "Immissionen von Luftschadstoffen" gegeben. An dieser Stelle wird nur auf ausgewählte Ergebnisse der Immissionsbelastung vergleichend eingegangen.
Eine direkte Zuordnung der Emissionen zu den Immissionen kann nicht hergestellt werden. Andere Emittenten oder klimatische Einflüsse werden in dieser Betrachtung nicht berücksichtigt. Deshalb ist auch unklar, inwieweit die Abgasemissionen der Schiffsverkehre in den Untersuchungsräumen durch die Immissionsmeßstationen der Schwerpunkträume erfaßt werden. Darüber hinaus sind Unterschiede zwischen der Immissions- und der Emissionsbetrachtung hinsichtlich der betrachteten Schadstoffarten vorhanden. Dennoch soll anhand der folgenden Beispiele der Versuch einer abschätzenden Bewertung unternommen werden.
Auffallend sind die hohen Abgasemissionen im USR 2 Brunsbüttel (vgl. Tab. II.6). Trotzdem lassen die Immissionswerte der Station Westerbüttel keine nennenswerte Immissionsbelastung erkennen.
Die Station Altendeich befindet sich in unmittelbarer Elbnähe. Es sind nur wenig andere Emittenten vorhanden bzw. weiter entfernt, wie z.B. die Stadt Stade. Jahresmittelwerte und 98 %-Werte der Immissionen zeigen keine außergewöhnlichen Belastungssituationen. Ein Anstieg der Belastung ist allerdings bei den Kurzzeitwerten zu verzeichnen. Besonders beim 24h-Wert der SO2-Immission sind hohe Belastungen vorhanden. Hier liegt der Schluß nahe, daß diese Belastungsspitzen durch den Schiffsverkehr verursacht werden. Die hohen Kurzzeitwerte hängen hauptsächlich von mehr oder weniger zufälligen Begegnungen mehrerer großer Schiffe an einem Untersuchungspunkt ab. Daß dieses eher die Ausnahme als die Regel ist, zeigen die 98%-Werte der Immissionsbetrachtung sowie die mittleren Stundenwerte der Emissionsbetrachtung (vgl. Tabellen II.8).
Im weiteren Elbverlauf zeigt sich im USR 3 Hafen Hamburg ein Anstieg der Emissionsbelastung durch den Schiffsverkehr. Bei Vorhandensein zahlreicher anderer Emittenten ist auch bei der Immissionsbelastung ein Anstieg zu verzeichnen. Die Langzeitwerte der Immissionsbelastung weisen geringe bis mittlere Belastungen aus. Kurzzeitwerte sind für diesen Schwerpunktraum nicht angegeben.