image
Ingenieurbüro Lohmeyer
GmbH & Co. KG
Immissionsschutz, Klima,
Aerodynamik, Umweltsoftware
Mohrenstraße 14, D - 01445 Radebeul
Telefon: +49 (0)
351 / 8 39 14 - 0
E-Mail:
info.dd@lohmeyer.de
URL:
www.lohmeyer.de
EINBINDUNG DES HBEFA 3.1 IN DAS
FIS UMWELT UND VERKEHR SOWIE
NEUFASSUNG DER
EMISSIONSFAKTOREN FÜR
AUFWIRBELUNG UND ABRIEB DES
STRASSENVERKEHRS
Auftraggeber: Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie (LfULG)
Pillnitzer Platz 3
01326 Dresden
Dipl.-Ing. W. Schmidt
Dr. rer. nat. I. Düring
Dr. Ing. A. Lohmeyer
Unter Mitarbeit der TU Dresden sowie der BEAK Consultants GmbH
Juni 2011
Projekt 70675-09-10
Berichtsumfang 110 Seiten
Büro Karlsruhe: An der Roßweid 3, 76229 Karlsruhe, Tel.: +49 (0) 721 / 6 25 10 - 0, E-Mail: info.ka@lohmeyer.de

Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG
I
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
1 AUFGABENSTELLUNG.......................................................................................3
2 EINBINDUNG HBEFA3.1......................................................................................5
2.1 Flottenzusammensetzung ..................................................................................5
2.2 Emissionsfaktoren............................................................................................10
2.2.1 Warme Emissionsfaktoren......................................................................10
2.2.2 Kaltstartemissionen................................................................................15
2.2.3 Verdampfungsemissionen......................................................................16
3 ÜBERARBEITUNG / AKTUALISIERUNG DER PM10-
EMISSIONSFAKTOREN FÜR AUFWIRBELUNG UND ABRIEB.......................18
3.1 Ausgangssituation............................................................................................18
3.2 Literaturauswertung..........................................................................................19
3.2.1 Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA).............................................19
3.2.2 Emissionsfaktoren nach Düring und Lohmeyer (2004)...........................19
3.2.3 Emissionsfaktoren nach Schneider et al. (2006) ....................................21
3.2.4 Ergebnisse des Schweizer APART-Projektes (2009).............................23
3.2.5 Emissionsfaktoren nach CORINAIR.......................................................28
3.2.6 Modell der US-EPA ................................................................................35
3.2.7 Richtlinie VDI 3790 Blatt 3 (2010)...........................................................37
3.2.8 Vorgehen in weiteren Ländern................................................................37
3.2.9 Weitere Studien......................................................................................38
3.3 Vorgehensweise bei der Aktualisierung der nicht motorbedingten PM10-
Emissionsfaktoren ............................................................................................49
3.4 Datensätze Innerorts aus der Untersuchung 2004...........................................50
3.5 Datensätze Innerorts für Untersuchungen nach 2004......................................50
3.6 Einfluss des HBEFA 3.1 auf die Ergebnisse der vorliegenden Datenaus-
wertungen.........................................................................................................50
3.6.1 Grundlagen.............................................................................................50
3.6.2 Ergebnisse der Aktualisierung für die vorliegenden Datensätze.............54

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II
3.7 Systematisierung und Vorschlag für PM10-Emissionsfaktoren ........................54
3.8 Vergleich mit Messdaten..................................................................................64
3.8.1 Emissionen.............................................................................................64
3.8.2 Immissionen ...........................................................................................65
4 SYSTEMATISIERUNG UND EINFÜHRUNG DER NICHT
MOTORBEDINGTEN EMISSIONSFAKTOREN FÜR PM2.5
ENTSPRECHEND AKTUELLER FORSCHUNGEN............................................66
5 EINARBEITUNG DER NEUEN BERECHNUNGSSTRUKTUREN IN DIE
VORHANDENE ORACLE-DATENBANK ...........................................................74
6 LITERATUR........................................................................................................75
ANHANG A1: FAHRZEUGSCHICHTEN NACH HBEFA3.1....................................80
ANHANG A2: BERICHT TU DRESDEN..................................................................87
Hinweise:
Die Tabellen und Abbildungen sind kapitelweise durchnummeriert.
Literaturstellen sind im Text durch Name und Jahreszahl zitiert. Im Kapitel Literatur findet
sich dann die genaue Angabe der Literaturstelle.
Es werden Dezimalpunkte (= wissenschaftliche Darstellung) verwendet, keine Dezimalkom-
mas. Eine Abtrennung von Tausendern erfolgt durch Leerzeichen.
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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ERLÄUTERUNG VON FACHAUSDRÜCKEN
Emission / Immission
Als Emission bezeichnet man die von einem Fahrzeug ausgestoßene Luftschadstoffmenge
in Gramm Schadstoff pro Kilometer oder bei anderen Emittenten in Gramm pro Stunde. Die
in die Atmosphäre emittierten Schadstoffe werden vom Wind verfrachtet und führen im um-
gebenden Gelände zu Luftschadstoffkonzentrationen, den so genannten Immissionen. Diese
Immissionen stellen Luftverunreinigungen dar, die sich auf Menschen, Tiere, Pflanzen und
andere Schutzgüter überwiegend nachteilig auswirken. Die Maßeinheit der Immissionen am
Untersuchungspunkt ist μg (oder mg) Schadstoff pro m³ Luft (μg/m³ oder mg/m³).
Hintergrundbelastung / Zusatzbelastung / Gesamtbelastung
Als Hintergrundbelastung werden im Folgenden die Immissionen bezeichnet, die bereits
ohne die Emissionen des Straßenverkehrs auf den betrachteten Straßen an den Untersu-
chungspunkten vorliegen. Die Zusatzbelastung ist diejenige Immission, die ausschließlich
vom Verkehr auf dem zu untersuchenden Straßennetz oder der zu untersuchenden Straße
hervorgerufen wird. Die Gesamtbelastung ist die Summe aus Hintergrundbelastung und Zu-
satzbelastung und wird in μg/m³ oder mg/m³ angegeben.
Grenzwerte / Vorsorgewerte
Grenzwerte sind zum Schutz der menschlichen Gesundheit vom Gesetzgeber vorgeschrie-
bene Beurteilungswerte für Luftschadstoffkonzentrationen, die nicht überschritten werden
dürfen, siehe z.B. Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immis-
sionsschutzgesetzes. Vorsorgewerte stellen zusätzliche Beurteilungsmaßstäbe dar, die
zahlenmäßig niedriger als Grenzwerte sind und somit im Konzentrationsbereich unterhalb
der Grenzwerte eine differenzierte Beurteilung der Luftqualität ermöglichen.
Jahresmittelwert / Kurzzeitwert (Äquivalentwert)
An den betrachteten Untersuchungspunkten unterliegen die Konzentrationen der Luftschad-
stoffe in Abhängigkeit von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Verkehrsaufkommen etc.
ständigen Schwankungen. Die Immissionskenngrößen Jahresmittelwert und weitere Kurz-
zeitwerte charakterisieren diese Konzentrationen. Der Jahresmittelwert stellt den über das
Jahr gemittelten Konzentrationswert dar. Eine Einschränkung hinsichtlich Beurteilung der
Luftqualität mit Hilfe des Jahresmittelwertes besteht darin, dass er nichts über Zeiträume mit
hohen Konzentrationen aussagt. Eine das ganze Jahr über konstante Konzentration kann

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zum gleichen Jahresmittelwert führen wie eine zum Beispiel tagsüber sehr hohe und nachts
sehr niedrige Konzentration.
Die Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgeset-
zes (39. BImSchV) fordert die Einhaltung von Kurzzeitwerten in Form des Stundenmittel-
wertes der NO
2
-Konzentrationen von 200 μg/m³, der nicht mehr als 18 Stunden pro Jahr
überschritten werden darf, und des Tagesmittelwertes der PM10-Konzentration von
50 μg/m³, der maximal an 35 Tagen überschritten werden darf. Da diese Werte derzeit nicht
direkt berechnet werden können, erfolgt die Beurteilung hilfsweise anhand von abgeleiteten
Äquivalentwerten auf Basis der Jahresmittelwerte bzw. 98-Perzentilwerte (Konzentrations-
wert, der in 98 % der Zeit des Jahres unterschritten wird). Diese Äquivalentwerte sind aus
Messungen abgeleitete Kennwerte, bei deren Unterschreitung auch eine Unterschreitung der
Kurzzeitwerte erwartet wird.
Verkehrssituation
Emissionen und Kraftstoffverbrauch der Kraftfahrzeuge (Kfz) hängen in hohem Maße vom
Fahrverhalten ab, das durch unterschiedliche Betriebszustände wie Leerlauf im Stand, Be-
schleunigung, Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit, Bremsverzögerung etc. charakterisiert
ist. Das typische Fahrverhalten kann zu so genannten Verkehrssituationen zusammenge-
fasst werden. Verkehrssituationen sind durch die Merkmale eines Straßenabschnitts wie
Geschwindigkeitsbeschränkung, Ausbaugrad, Vorfahrtregelung etc. charakterisiert. In der
vom Umweltbundesamt herausgegebenen Datenbank „Handbuch für Emissionsfaktoren des
Straßenverkehrs HBEFA“ sind für verschiedene Verkehrssituationen Schadstoffemissionen
angegeben.
Feinstaub / PM10 / PM2.5
Mit Feinstaub bzw. PM10 / PM2.5 werden alle Partikel bezeichnet, die einen größenselektie-
renden Lufteinlass passieren, der für einen aerodynamischen Partikeldurchmesser von
10 μm bzw. 2.5 μm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist. Die PM10-Fraktion wird
auch als inhalierbarer Staub bezeichnet. Die PM2.5-Fraktion gelangt bei Inhalation vollstän-
dig bis in die Alveolen der Lunge; sie umfasst auch den wesentlichen Masseanteil des
anthropogen erzeugten Aerosols, wie Partikel aus Verbrennungsvorgänge und Sekundär-
partikel.

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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
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1 AUFGABENSTELLUNG
Im November 2009 wurde am LfULG mit der Installation und Abnahme des Fachinforma-
tionssystems Umwelt und Verkehr (FIS) ein Projekt abgeschlossen, dessen Ziel es war, eine
einheitliche, referatsübergreifende Datenbasis zu schaffen, die den unterschiedlichen fachli-
chen Anforderungen im Bereich Umwelt und Verkehr gerecht wird.
Ein Schwerpunktthema in diesem Bereich ist die Luftreinhaltung. Wesentliches Werkzeug
zur Berechnung der Auspuffemissionen des Straßenverkehrs ist das „Handbuch für Emis-
sionsfaktoren des Straßenverkehrs“ (HBEFA). Diese Emissionsfaktorendatenbank wurde
erstmals 1995 veröffentlicht und liegt seit März 2010 in der vierten Aktualisierungsversion als
HBEFA3.1 vor. Darin wurde gegenüber der Vorgängerversion HBEFA2.1 aus dem Jahre
2004 nicht nur die Datenbasis der Emissionsfaktoren qualitativ verbessert bzw. um neue
Emissionskonzepte erweitert, es wurde vielmehr eine völlige Neustrukturierung der Ver-
kehrssituationen - eine äußerst relevante Eingangsgröße zur Emissionsmodellierung - vor-
genommen.
Die Berechnung der PM10-Emissionen schließt im FIS neben den auspuffbedingten Emis-
sionen auch die nicht motorbedingten Emissionen aus Abrieb und Aufwirbelung ein. Die
Emissionsfaktoren dafür wurden in einer Untersuchung auf der Basis von Immissionsdaten
sowie modellierten motorbedingten Emissionen berechnet (Lohmeyer, 2004 bzw. Düring und
Lohmeyer, 2004). Grundlage für diese Emissionsmodellierung war dabei das HBEFA2.1. Die
neuen Emissionsfaktoren des HBEFA3.1 wirken sich deshalb auch auf das Niveau der nicht
motorbedingten Emissionen aus.
Vor dem Hintergrund der Umsetzung der RL 2008/50/EG, in der Ziel- und Grenzwerte für die
Luftqualität mit Bezug auf die PM2.5-Konzentration festgelegt [Zielwert (2010), Grenzwert
(2015), Richtgrenzwert (2020)] werden, ist im FIS eine Quantifizierung der PM2.5-Emissio-
nen notwendig. Weder in HBEFA2.1 noch in HBEFA3.1 liegen jedoch Emissionsfaktoren für
diese Schadstoffkomponente vor.
Ziele des Projektes sind deshalb:
der Import sämtlicher relevanter Daten des HBEFA3.1 in das FIS
die Aktualisierung bzw. qualitative Verbesserung der Emissionsfaktoren für PM10-
sowie PM2.5

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die Einbindung der neuen Daten in die vorhandenen Eingabe-, Berechnungs- und
Auswertemodule des FIS.
Aus den oben genannten Zielen ergeben sich folgende Arbeitspakete, die in einer Koope-
ration zwischen der Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG (LOH), der BEAK Consultants
GmbH und dem Lehrstuhl für Verkehrsökologie der TU Dresden bearbeitet wurden:
Arbeitspaket 1:
Einbindung HBEFA3.1
Bearbeitung: TU Dresden, LOH
Arbeitspaket 2:
Überarbeitung / Aktualisierung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb mittels NO
x
-Tracermethode bzw. Ausbreitungs-berechnun-
gen auf Basis des HBEFA3.1 für NO
x
und PM10
Bearbeitung: LOH
Arbeitspaket 3:
Systematisierung und Einführung der nichtmotorbedingten Emissions-
faktoren für PM2.5 entsprechend aktueller Forschungen
Bearbeitung: LOH
Arbeitspaket 4:
Einarbeitung der neuen Berechnungsstrukturen in die vorhandene
ORACLE-Datenbank
Bearbeitung: BEAK, LOH

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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
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2 EINBINDUNG HBEFA3.1
Die in HBEFA3.1 enthaltenen Daten gliedern sich prinzipiell in spezifische Emissionsfaktoren
und Aktivitätsdaten der Fahrzeuge.
Spezifische Emissionsfaktoren liegen für die Emissionsarten
Emissionen im Betrieb (warme Emissionen) [g/km]
Kaltstartemissionen [g/km]
Verdunstungsemissionen durch Motorabstellen [g/Abstellvorgang]
Verdunstungsemissionen durch Tankatmung [g/Tag und Abstellvorgang]
vor.
Aktivitätsdaten werden in HBEFA in Form von Fahrleistungsanteilen der Fahrzeuge ausge-
wiesen.
Sowohl die Emissionsfaktoren als auch die Fahrleistungsanteile sind nicht statisch, sondern
unterliegen einer zeitlichen Veränderung. Diese wird bei den spezifischen Emissionsfaktoren
durch den Laufleistungseinfluss, d. h. vor allem durch die Verringerung des Katalysatorwir-
kungsgrades hervorgerufen. Die zeitliche Änderung der Fahrleistungsanteile ist durch die
begrenzte Nutzungsdauer der Fahrzeuge begründet. Dieser zeitliche Einfluss wird in HBEFA
berücksichtigt, sodass die spezifischen Emissionsfaktoren bezugsjahrabhängig ausgewiesen
werden. HBEFA3.1 enthält Emissionsfaktoren und Fahrleistungsanteile für die Bezugsjahre
1994-2030.
Zur Einbindung der Daten des HBEFA3.1 in das FIS wurden deshalb die relevanten Emissi-
onsfaktoren und Fahrleistungsanteile aller verfügbaren Bezugsjahre ausgelesen und ent-
sprechend der Datenbankstruktur im FIS aufbereitet. Die aufbereiteten Daten liegen in Ta-
bellenform in einer MICROSOFT ACCESS-Datenbank vor.
2.1 Flottenzusammensetzung
In HBEFA gliedert sich der Fahrzeugbestand in die Fahrzeugkategorien
Leichte Nutzfahrzeuge (LNF)
(LKW <=3.5 t zGG)
Personenkraftwagen (PKW)

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6
Linienbusse
Reisebusse
Schwere Nutzfahrzeuge
- Solo-Lastkraftwagen (LKW >3.5 t)
- Lastzüge
- Sattelzüge
Zweiräder
- Motorräder
- Mofas und Kleinkrafträder.
Jede dieser Kategorien setzt sich aus Fahrzeugschichten zusammen, die ein annähernd
gleiches Emissionsverhalten aufweisen. Gliederungskriterien sind dabei im Wesentlichen die
Antriebsart, das Abgasreinigungskonzept sowie die Größen- bzw. Hubraumklasse.
Abb. 2.1
zeigt die prinzipielle Struktur des Fahrzeugbestands in HBEFA, exemplarisch für die Fahr-
zeugkategorie PKW. Danach gliedern sich in HBEFA3.1 die PKW in 75, der gesamte Fahr-
zeugbestand in 346 Fahrzeugschichten.
Abb. 2.1: Prinzipielle Struktur der Fahrzeuge in HBEFA
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Wesentliche Änderungen gegenüber HBEFA2.1 bestehen in der Einführung neuer Fahr-
zeugschichten der Konzepte EURO5 und EURO6 sowie die Differenzierung der Fahrzeug-
schichten mit Dieselpartikelfilter (DPF) nach Filtertechnologie in Abgasrückführung (Exhaust
Gas Recirculation - EGR) und selektive katalytische Reduktion (selective catalytic reduction -
SCR).
Für jede Fahrzeugschicht liegen die spezifischen Emissionsfaktoren der einzelnen Emissi-
onsarten vor, die - bei gleichem Fahrverhalten - zum Teil sehr unterschiedlich sind. So ist der
PM10-Emissionsfaktor eines Diesel-PKW EURO1 im Innerortsverkehr ca. 60fach höher als
der eines Diesel-PKW EURO4 mit Partikelfilter. Zur Ermittlung eines repräsentativen Emissi-
onsfaktors für eine Kategorie sind deshalb die
Fahrleistungsanteile der einzelnen Schichten
innerhalb ihrer Kategorie im jeweiligen Bezugsjahr relevant.
Die Fahrleistungsanteile werden in Abhängigkeit von der Straßenlage nach Innerorts-,
Außerorts- und Autobahn-Fahrleistungsanteile unterschieden und sind sehr stark bezugs-
jahrabhängig. Im Diagramm in
Abb. 2.2
ist exemplarisch der zeitliche Verlauf der Fahrleis-
tungsanteile der PKW-Konzepte entsprechend HBEFA3.1 dargestellt.
Entwicklung PKW-Fahrleistungsanteile Innerorts nach Konzepten
D-EURO 1
D-EURO 2
D-EURO 3
D-EURO 4
D-EURO 5
D-EURO 0
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B-EURO 0
B-EURO 1
B-EURO 2
B-EURO 3
B-EURO 4
B-EURO 5
B-EURO 6
D-EURO 6
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
Bezugsjahr
Fahrleistungsanteil [%]
D-EURO 6
D-EURO 5
D-EURO 4
D-EURO 3
D-EURO 2
D-EURO 1
D-EURO 0
B-EURO 6
B-EURO 5
B-EURO 4
B-EURO 3
B-EURO 2
B-EURO 1
B-EURO 0
Abb. 2.2: Entwicklung PKW-Fahrleistungsanteile Innerorts nach Konzepten
Zur Berechnung eines repräsentativen Emissionsfaktors einer Fahrzeugkategorie werden die
Schicht-Emissionsfaktoren entsprechend ihres Fahrleistungsanteils gewichtet. In HBEFA
werden dazu standardmäßig Deutschland-Mittelwerte verwendet.

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Bestandsanteil Diesel-PKW nach Bundesländern 2009
29%
30%
19%
19%
24%
27%
27%
21%
27%
26%
26%
25%
18%
19%
27%
20%
26%
29%
26%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
BW
BY
B
BB
HB
HH
HE
MV
NS
NW
RP
SA
SN
ST
SH
TH
BRD
HBEFA
2.1
HBEFA
3.1
Abb. 2.3: Bestandsanteile Diesel-PKW 2009 nach Bundesländern [KBA-Statistik]
Dass die regionalen Abweichungen zum bundesdeutschen Durchschnitt relativ groß sein
können, zeigt beispielhaft der Bestandsanteil an Diesel-PKW nach deutschen Bundeslän-
dern in
Abb. 2.3
. Danach liegen in allen fünf neuen Bundesländern die Diesel-Anteile deut-
lich unter dem bundesdeutschen Durchschnitt - Sachsen weist mit 18 % im Bundesvergleich
sogar den geringsten Anteil auf. Der reale Bestandsanteil beträgt im Bundesdurchschnitt
26 %, in HBEFA2.1 wurden für das Jahr 2009 sogar 29 % prognostiziert. In HBEFA3.1 wur-
den die Fahrleistungsanteile korrigiert, sodass dort nunmehr für den Diesel-PKW-Bestand
des Jahres 2009 der bundesdeutsche Durchschnitt des KBA von 26 % übernommen wurde.
In Anbetracht der großen Unterschiede der Emissionsfaktoren innerhalb der Dieselschichten,
vor allem aber weil motorbedingte Partikelemissionen fast ausnahmslos durch dieselgetrie-
bene Fahrzeuge verursacht werden, sind diese regionalen Abweichungen vom Bundes-
durchschnitt nicht zu vernachlässigen.
Im FIS werden deshalb auf Basis der Statistik des Kraftfahrtbundesamtes (KBA) sachsen-
spezifische Fahrleistungsanteile berechnet. Die KBA-Statistik weist mit den Zahlen zum
Fahrzeugbestand die so genannte statische Flotte aus. Zur Emissionsberechnung ist jedoch
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nicht die statische, sondern vielmehr die dynamische Flotte, d. h. die Fahrleistungsanteile
der Fahrzeugschichten relevant. Die Umrechnung der statischen Flotte zur dynamischen
Flotte erfolgt auf der Basis so genannter Fahrleistungsfaktoren aus HBEFA. Diese bilden das
Verhältnis aus Fahrleistungsanteil und statischem Bestand ab.
Fahrleistungsanteil Fahrleistungsfaktor
Emissionskonzept
Anteil
Bestand
AB AO IO AB AO IO
Benzin-EURO 0
2.8 %
1.1 %
1.4 %
1.4 %
0.41
0.51
0.51
Benzin-EURO 1
7.4 %
3.5 %
4.6 %
4.6 %
0.48
0.62
0.62
Benzin-EURO 2
7.8 %
4.9 %
5.6 %
5.6 %
0.62
0.72
0.72
Benzin-EURO 3
12.8 %
8.7 %
9.9 %
9.9 %
0.68
0.77
0.77
Benzin-EURO 4
39.4 %
35.4 %
34.7 % 34.7 %
0.90
0.88
0.88
Benzin-EURO 5
2.9 %
2.7 %
2.7 %
2.7 %
0.91
0.93
0.93
Benzin-EURO 6
0.0 %
0.0 %
0.0 %
0.0 %
0.00
0.00
0.00
Diesel-EURO 0
0.2 %
0.1 %
0.1 %
0.1 %
0.43
0.61
0.61
Diesel-EURO 1
1.0 %
0.7 %
0.9 %
0.9 %
0.74
0.94
0.94
Diesel-EURO 2
3.1 %
3.0 %
3.3 %
3.3 %
0.98
1.08
1.08
Diesel-EURO 3
7.2 %
9.9 %
9.6 %
9.6 %
1.38
1.33
1.33
Diesel-EURO 4
13.0 %
24.5 %
22.2 % 22.2 %
1.88
1.71
1.71
Diesel-EURO 5
2.5 %
5.5 %
4.9 %
4.9 %
2.22
1.97
1.97
Diesel-EURO 6
0.0 %
0.0 %
0.0 %
0.0 %
0.00
0.00
0.00
Tab. 2.1: Fahrleistungsfaktoren PKW 2010 nach Konzepten [HBEFA3.1]
Die
Tab. 2.1
zeigt exemplarisch die Fahrleistungsanteile der Fahrzeugkategorie PKW nach
Emissionskonzepten für das Bezugsjahr 2010 auf den verschiedenen Straßenlagen. Bei
PKW erfolgt dabei keine Unterscheidung zwischen Innerorts- und Außerortsstraßen. Die
Fahrleistungsfaktoren zeigen deutlich zwei Effekte. Zum Einen haben Diesel-Fahrzeuge
bzgl. ihres Bestandes eine überdurchschnittlich hohe Fahrleistung. Dies ist auf die derzeitig
in Deutschland bestehenden Unterschiede in Mineralölsteuer und Kfz-Steuer zwischen Die-
sel- und Otto-Kraftstoff bzw. -Fahrzeug zurückzuführen. Zum Anderen haben ältere Fahr-
zeuge einen geringeren Fahrleistungsanteil als neuere. Diese Tendenz ist in allen Fahrzeug-
kategorien zu beobachten.
Zur Berechnung der sachsenspezifischen Flottenzusammensetzung wurden deshalb die
Fahrleistungsfaktoren aller, im Zeitraum 1994-2030 in HBEFA3.1 ausgewiesenen Fahrzeug-
schichten berechnet. Wie in
Abb. 2.2
dargestellt, werden die Fahrzeugschichten der
verschiedenen Konzepte in HBEFA nicht über den Gesamtzeitraum mit Fahrleistungsantei-
len ausgewiesen. So haben z. B. EURO6-Benzin-PKW im bundesdeutschen Durchschnitt
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erst ab 2012, EURO1-Benzin-PKW hingegen nur bis 2026 Anteile an der Gesamt-PKW-
Fahrleistung. Um jedoch im FIS die Möglichkeit der sachsenspezifischen Fahrleistungsbe-
rechnung aller Fahrzeugschichten, unabhängig von deren Anteil im bundesdeutschen
Durchschnitt zu gewährleisten, wurden die Fahrleistungsfaktoren des letzten bzw. ersten
Jahres aus HBEFA für die Jahre bis 2030 vor- bzw. 1994 nachgetragen.
2.2 Emissionsfaktoren
Die spezifischen Emissionsfaktoren der verschiedenen Emissionsarten liegen in HBEFA in
der in Abschnitt 2.1 beschriebenen Disaggregation fahrzeugschichtfein für definierte
Betriebszustände vor. Zur Berücksichtigung des Laufleistungseinfluss werden die Emissi-
onsfaktoren bezugsjahresabhängig analog der Flottenzusammensetzung für die Jahre 2004
bis 2030 ausgewiesen. Zur Gewährleistung der Berechnungsmöglichkeit sachsenspezifi-
scher Emissionsfaktoren, wurden analog der in Abschnitt 2.1 beschriebenen Vorgehens-
weise die spezifischen Emissionsfaktoren des letzten bzw. ersten Jahres aus HBEFA für die
Jahre bis 2030 vor- bzw. 1994 nachgetragen.
2.2.1 Warme Emissionsfaktoren
Warme Emissionsfaktoren beziehen sich auf den Schadstoffausstoß im warmen bzw. heißen
Motorenbetriebszustand. Sie werden in HBEFA in g/km ausgewiesen und hängen bei allen
Fahrzeugkategorien vom Fahrverhalten bzw. der Verkehrssituation und der Längsneigung
ab. Im Unterschied zu HBEFA2.1 werden in HBEFA3.1 warme Emissionsfaktoren zusätzlich
für die Schadstoffkomponenten NO
2
sowie für Partikelanzahl (PN) ausgewiesen, die Kompo-
nenten Toluol und Xylol sind jedoch in HBEFA nicht mehr enthalten. Diese Schadstoffe wur-
den in HBEFA2.1, wie in
Tab. 2.2
dargestellt als Anteil an Kohlenwasserstoffen (HC)
ausgewiesen. Diese Anteile wurden übernommen und auf die HC-Emissionsfaktoren des
HBEFA3.1 übertragen.

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11
Tab. 2.2: Anteil Xylol- und Toluol-Emissionsfaktoren an HC bei warmen Emissionen
Zur Abbildung des Fahrverhaltens werden in HBEFA3.1 aus Kombination der Kriterien
-
Gebiet (Agglomerationsraum, ländlich geprägter Raum)
-
Straßentyp (Autobahn, Fernstraßen, Hauptverkehrsstraßen, Sammelstraßen, Er-
schließerstraßen)
-
Tempolimit sowie
-
Level of service (LOS) (flüssig, dicht, gesättigt, Stop&Go)
insgesamt 276 Verkehrssituationen definiert.
Diese Struktur ist mit der Beschreibung der Verkehrssituationen in HBEFA2.1 nicht ver-
gleichbar, sodass zur Übertragung der Emissionsfaktoren aus HBEFA3.1 auf die Datenlage
zur Verkehrssituation im FIS eine Zuordnung der Verkehrssituationen HBEFA2.1 zu
HBEFA3.1 vorgenommen werden musste. Diese Zuordnung erfolgte durch den Lehrstuhl für
Verkehrsökologie der TU Dresden. Das Ergebnis dieser Zuordnung ist in
Tab. 2.3
enthalten.
Das detaillierte Vorgehen ist im Bericht „Erarbeitung einer plausiblen Übertragung der Ver-
kehrssituationen aus HBEFA2.1 zu HBEFA3.1“ dokumentiert (siehe Anhang A2).
Neben den in
Tab. 2.3
enthaltenen HBEFA3.1-Verkehrssituationen, die zur Übertragung
sämtlicher derzeit im FIS enthaltenen HBEFA2.1-Verkehrssituationen benötigt werden,
wurde eine zusätzliche Auswahl an Verkehrssituationen getroffen, die darüber hinaus in das
FIS übernommen werden sollten. Der Schwerpunkt lag dabei auf den Innerortsverkehrssitu-
ationen, da im FIS auf Außerortsstraßen im Allgemeinen mittlere Verkehrssituationen ent-
halten sind und eine Differenzierung somit in der Regel nur auf den Strecken der kommu-
nalen Straßennetze vorgenommen wird.
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Anteil
HBEFA2.1 HBEFA2.1
Anteil
HBEFA3.1
HBEFA3.1
100 %
AB>120
100 %
Land/AB/130/fluessig
100 %
AB_100
100 %
Land/AB/100/fluessig
100 %
AB_80
100 %
Land/AB/80/fluessig
100 %
AO_1
100 %
Land/FernStr/80/fluessig
100 %
AO_2
100 %
Land/FernStr/70/fluessig
100 %
AO_3
100 %
Land/HVS-kurv./80/fluessig
100 %
IO_HVS>50_2
100 %
Agglo/FernStr-City/50/fluessig
100 %
IO_HVS1
100 %
Agglo/HVS/60/fluessig
100 %
IO_HVS2
100 %
Agglo/HVS/50/fluessig
100 %
IO_HVS3
100 %
Agglo/FernStr-City/50/dicht
100 %
IO_HVS4
100 %
Agglo/Sammel/50/dicht
100 %
IO_LSA1
100 %
Agglo/FernStr-City/50/dicht
100 %
IO_LSA2
100 %
Agglo/Sammel/50/gesaettigt
100 %
IO_LSA3
100 %
Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt
60 %
Agglo/Sammel/50/gesaettigt
100 %
IO_Kern
40 %
IO-StGo
60 %
Agglo/Erschliessung/30/gesaettigt
100 %
IO_Nebenstr_dicht
40 %
IO-StGo
Tab. 2.3: Zuordnung Innerortsverkehrssituationen HBEFA2.1/HBEFA3.1 für das sächsische
Emissionskataster
Abb. 2.4
zeigt die in HBEFA3.1 enthaltenen Innerortsverkehrssituationen im Agglomerati-
onsraum für die verschiedenen LOS. Zusammengezogene Felder bedeuten dabei identische
Fahrverhalten und somit identische spezifische Emissionsfaktoren der jeweiligen Verkehrs-
situationen. Die Bezeichnungen IO/AO deuten auf die Flottenzusammensetzung Innerorts
bzw. Außerorts hin. Da im FIS jedoch die Zuordnung der Fahrzeugflotten nicht über die Ver-
kehrssituation, sondern über die Attributierung der Geo-Daten erfolgt, ist diese Unterschei-
dung irrelevant.

image
Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG
13
Abb. 2.4: Innerortsverkehrssituationen im Agglomerationsraum nach HBEFA3.1
Danach zeigt sich, dass den Straßentypen Fern-, Bundesstraße und Magistrale/Ringstraße
im gemeinsamen Geschwindigkeitsbereich 70-90km/h die gleichen Emissionsfaktoren hin-
terlegt sind. Die tatsächliche Differenzierung ist im LOS „flüssig“ am Größten. Mit schlechter
werdendem LOS nimmt diese Differenzierung ab, da dann davon ausgegangen wird, dass
der Straßentyp und das Tempolimit nicht mehr die Kriterien sind, die das Fahrverhalten
bestimmen. So wird schließlich im LOS „Stop&Go“ nur noch zwischen Stop&Go auf Inne-
rorts- und Außerortsstraßen unterschieden. Diese Redundanzen wurden nicht in das FIS
übernommen.
Die komplette Auswahl aller insgesamt 81 Verkehrssituationen aus HBEFA3.1 sowie FIS-
spezifischen mittleren Verkehrssituationen ist in
Abb. 2.5
enthalten. Die Auswahl deckt
sämtliche Verkehrssituationen für den Innerortsbereich im Agglomerationsraum sowie die
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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image
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14
wesentlichen Außerorts- und Autobahnsituationen ab. Zur Abbildung der Verkehrssituationen
im LOS „Stop&Go“ wurde jeweils eine Stop&Go-Verkehrssituation auf Außerorts-, Innerorts-
straßen sowie auf Autobahnen übernommen.
Abb. 2.5: Übernommene Verkehrssituationen nach HBEFA3.1 sowie FIS-spezifische Ver-
kehrssituationen
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Zur Übertragung der HBEFA2.1-Verkehrssituationen IO_Kern sowie IO_Nebenstr_dicht, für
die es keine eindeutige Entsprechung gibt, wurde entsprechend den in
Tab. 2.3
dargestellten
Anteilen ein Mix aus HBEFA3.1 Verkehrssituationen gebildet.
Entsprechend der Datenlage im FIS wurden die Verkehrssituationen in Kombination mit den
Streckenlängsneigungsklassen 0 %,
±2
%,
±4
% und
±6
% schichtfein für alle Bezugsjahre
übernommen (
Abb. 2.5
).
2.2.2 Kaltstartemissionen
Die Kaltstart-Emissionsfaktoren werden in HBEFA als Emissionszuschläge bei Startvorgän-
gen in g/Start lediglich für die Fahrzeugkategorien PKW und LNF ausgewiesen. Zur Berech-
nung der Höhe der Kaltstartfaktoren werden in HBEFA folgende Einflussfaktoren berücksich-
tigt:
Umgebungstemperatur beim Startvorgang,
Fahrtweiten anschließend an den Startvorgang,
Standzeiten (als Näherung für die Motortemperatur beim Starten).
Dazu werden sowohl spezifische Randbedingungen wie einzelne Temperaturbereiche, stun-
denfeine Parkdauern oder einzelne Fahrtkilometer als auch mittlere Jahreszeiten, bundes-
deutsche Jahresmitteltemperaturen, mittlere Standzeitenverteilungen oder mittlere Fahrt-
weitenverteilungen angeboten. Zur Berücksichtigung des Fahrverhaltens wird eine mittlere
Verkehrssituation angenommen.
Im FIS wird der Kaltstart als Flächenemission pro Gemeinde berechnet. Dabei werden die
Kaltstartfaktoren kilometerfein, d. h. für die fünf, in HBEFA als kaltstartrelevanten Kilometer
enthaltenen Emissionsfaktoren mit der durchschnittlichen Startanzahl/Gemeinde multipliziert.
Analog der in Abschnitt 2.2.1 für die warmen Emissionsfaktoren beschriebenen Vorgehens-
weise wurden die Emissionsfaktoren der fünf Kaltstartkilometer für die verfügbaren Fahr-
zeugschichten für alle Bezugsjahre aufbereitet.
Die Berechnung der Komponenten Xylol und Toluol erfolgte bei den Kaltstartfaktoren auf
Basis der aus HBEFA2.1 übernommenen Anteile an den Kohlenwasserstoff-Emissionsfakto-
ren entsprechend
Tab. 2.4
.

image
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16
Tab. 2.4: Anteil Xylol-Toluol-Emissionsfaktoren an HC bei Kaltstartemissionen
2.2.3 Verdampfungsemissionen
Verdampfungsemissionen betreffen HC-Emissionen und entstehen infolge Tankatmung so-
wie nach Motorabstellen. In HBEFA werden sie für die Fahrzeugkategorien PKW, LNF und
Zweiräder in g/Fahrzeug und Tag für die Tankatmungsemissionen bzw. in g/Abstellvorgang
und Fahrzeug für die Emissionen nach Motorabstellen ausgewiesen.
Zur Berechnung der Höhe der Verdampfungs-Emissionen nach Motorabstellen werden in
HBEFA folgende Einflussfaktoren berücksichtigt:
Außentemperatur,
Länge der vorausgehenden Fahrt
Temperatur des Motors (angenähert über eine Standzeit bzw. -verteilung).
Wichtigste Ursache der Tankatmungsemissionen sind Änderungen der Umgebungstempe-
ratur im Verlauf eines Tages.
In HBEFA3.1 sind diese Einflüsse intern hinterlegt, ausgegeben wird lediglich ein mittlerer
Emissionsfaktor, d.h. die Einflussparameter sind nicht variabel.
Analog der in Abschnitt 2.2.1 für die warmen Emissionsfaktoren beschriebenen Vorgehens-
weise wurden die Emissionsfaktoren der Verdampfungsemissionen für die verfügbaren
Fahrzeugschichten für alle Bezugsjahre aufbereitet.
Die Berechnung der Komponenten Xylol und Toluol erfolgte bei den Verdampfungsemissio-
nen auf Basis der aus HBEFA2.1 übernommenen Anteile an den Kohlenwasserstoff-Emissi-
onsfaktoren entsprechend
Tab. 2.5
.
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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17
Tab. 2.5: Anteil Xylol-Toluol-Emissionsfaktoren an HC bei Verdampfungsemissionen
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3 ÜBERARBEITUNG / AKTUALISIERUNG DER PM10-EMISSIONSFAKTOREN
FÜR AUFWIRBELUNG UND ABRIEB
3.1 Ausgangssituation
Durch die Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG wurde im Jahr 2004 ein Satz von PM10-
Emissionsfaktoren für die nicht motorbedingten PM10-Anteile erstellt (Lohmeyer, 2004a so-
wie Düring und Lohmeyer, 2004). Dieser wird derzeit als „quasi Standard“ bundesweit bei
den Emissionsberechnungen eingesetzt.
Diese Emissionsfaktoren basieren auf 51 Datensätzen und orientierten sich stark an Ergeb-
nissen der Schweizer EMPA (Gehrig et al., 2003). Diese Emissionsfaktoren sind in
Tab. 3.1
aufgezeigt.
Verkehrssituation
Tempolimit
[km/h]
Anteil
Konstant
fahrt [%]
Stand
anteil
[%]
PM10-Auf/Ab [mg/km]
PM10-Auf/Ab [mg/km] (EMPA)
PKW inkl. LNF
SV
PKW inkl.LNF
SV
AB>120
-
22
200
AB_120
120
22
200
47
74
AB_100
100
22
200
22
144
AB_80
80
22
200
AB_60
60
22
200
AB_StGo
-
22
200
AO1
100
60
1
22
200
AO2
100
53
1
22
200
AO3
100
28
1
22
200
IO_HVS>50
60
46
1
22
200
33
207
Tunnel AB_100
100
10
200
Tunnel AB_80
80
10
200
Tunnel AB_60
60
10
200
Tunnel IO_HVS>50
60
46
1
10
200
HVS1
50
46
1
22
200
33/17*
207/115*
HVS2
50
52
1
30
300
HVS3
50
44
7
40
380
39
383
LSA1
50
44
7
40
380
HVS4
50
37
14
50
450
LSA2
50
32
20
60
600
LSA3
50
28
26
90
800
92
819
IO_Kern
50
23
33
90
800
IO_NS_dicht
50
32
5
90
800
Tab. 3.1: Derzeit verwendete PM10-Emissionsfaktoren für Abriebe und Aufwirbelung
differenziert nach Verkehrssituationen des HBEFA2.1. Zum Vergleich sind rechts
die Emissionsfaktoren der EMPA (Gehrig et al., 2003) angegeben. (*zwei Straßen
mit HVS1 vermessen).
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Die der Untersuchung Lohmeyer (2004a) zu Grunde gelegene Datenbasis ist in
Tab. 3.2
und
Tab. 3.3
aufgeführt. Dies betrifft sowohl Messungen an autobahnähnlichen Straßenabschnit-
ten im Außerortsbereich, Messungen in Tunneln sowie an Straßenabschnitten im Innerorts-
bereich. Bzgl. der Beschreibung der Datensätze sei auf Lohmeyer (2004a) verwiesen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die meisten Untersuchungen unter Verwendung der NO
x
-
Tracermethode (Erläuterung siehe Abschnitt 3.6.1) auf Basis des HBEFA 2.1 durchgeführt
worden sind. Aus den ermittelten PM10-Gesamtimmissionen wurde durch Subtraktion der
Hintergrundbelastung die verkehrsbedingte Zusatzbelastung berechnet. Mit dieser Zusatz-
belastung wurden die PM10-Gesamtemissionsfaktoren (Auspuff- plus Aufwirbelung und Ab-
riebsemissionen) berechnet. Bei einigen Straßen wurde der PM10-Gesamtemissionsfaktor
mittels Rückrechnung mit einem Ausbreitungsmodell bestimmt. Die Auswertungen der Mes-
sungen in den Tunneln erfolgten mittels Massebilanzrechnungen. Diese sind unabhängig
von einem Tracerstoff.
Bei der Mehrheit der Datensätze wurde dann der nicht motorbedingte PM10-Anteil ermittelt,
indem von den Gesamtemissionsfaktoren der Auspuffanteil subtrahiert worden ist. Dieser
Auspuffanteil wurde ebenfalls mittels HBEFA2.1 berechnet.
3.2 Literaturauswertung
Zunächst wurde anhand der Auswertung aktueller Literatur recherchiert, welche Berech-
nungsansätze derzeit für die nicht motorbedingten PM10-Emissionen verwendbar wären.
3.2.1 Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA)
Das Handbuch für Emissionsfaktoren beschäftigt sich auch in seiner neuesten Version 3.1
vom Januar 2010 nicht mit den nicht motorbedingten Emissionen.
3.2.2 Emissionsfaktoren nach Düring und Lohmeyer (2004)
Diese Emissionsfaktoren (siehe
Tab. 3.1
) basieren bzgl. Ihrer Auswertung sowie bzgl. ihrer
Zuordnung zu den Verkehrssituationen noch auf HBEFA2.1 (2004). Deren Aktualisierung an
HBEFA3.1 ist Ziel des vorliegenden Projektes.

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20
Station
Qualitäts-
stufe
Messzeitraum
DTV
[Kfz/24h]
LKW
Anteil
Verkehrssituation
B10 Karlsruhe Süd
A
2003
75500
0.14
BAB_100g
B10 Karlsruhe Nord
A
2003
75500
0.14
BAB_100g
A5 Holzhausen
C
2001
60700
0.13
BAB>120
A5 Kenzingen
C
2001
56700
0.13
BAB>120
Lerchpfad
C
2000
177000
0.06
BAB80
A4 BASt
C
2002
72600
0.09
BAB>120
A4 Jena
C
2003
66000
0.15
BAB100
A1 Birrhardt
B
2001
66200
0.11
BAB120
A1 Humlikon
B
2001
40000
0.13
BAB100
Aathal
B
2001
26000
0.06
HVS>50
Holland/Drechttunnel
B-C
Mrz 99
75000
s.u.*
Tunnel/BAB100
Holland/Drechttunnel
B-C
Jul 97
k.A
s.u.*
Tunnel/BAB100
Berlin/Tunnel Tegel
B
1994
37000
0.06
Tunnel/BAB80
Berlin/Tunnel Tegel
B
Mai-Juni 1996
40000
0.07
Tunnel/BAB80
Kaisermühltunnel
B
Sept.-Okt. 02
50000
0.13
Tunnel/BAB80
Tunnel Tingstad
B-C
Nov 99
81600
0.10
Tunnel/BAB60g
Tauerntunnel
B
1997
19500
0.15
Tunnel/BAB60g
Brudermühltunnel
B
2001
50000
0.08
Tunnel/IO>50
Tab. 3.2: Datensätze aus der Untersuchung 2004 für Außerortsstraßen. Quelle: Lohmeyer
(2004a). *=PKW/LKW-Aufteilung aus den Fahrzeugflotten in einer Normal- und
einer für den Schwerverkehr gesperrten Röhre, Qualitätsstufe A ist besser als C.
Station
Qualitäts-
klasse
Jahr
DTV
[Kfz/24h]
LKW Anteil
Verkehrssituation
Zürich/Rosengartenstr.
B
Jan.-Mai 02
65000
0.058
HVS1_8%
Aathal
B
2001
26000
0.06
HVS>50
H./Göttinger Str.
A
2001
32000
0.080
HVS2/HVS4
Kop./Jagtvej
B
2001
26000
0.045
HVS2
Dresden/Bergstraße*
C
2003
18600
0.131
HVS4_6%
Zürich/Weststraße
B
Okt. 02-März 03
21000
0.061
LSA1
Aue/Bahnhofstr.
C
2000
10000
0.050
LSA1
Neuenl./Langemarckstr.
B
2000
42000
0.081
LSA2
R./Holbeinplatz
B
2000
52000
0.110
LSA2
Wittenb./Dessauer St.
C
2000
13700
0.140
LSA2
Görlitz/Zeppelinstr.
C
2000
21000
0.080
LSA2
Görlitz/Zeppelinstr.
C
2002
24900
0.049
LSA2
Kiel/Westring
B
2000
34000
0.035
LSA2
B./Schildhornstraße
B
2000
43200
0.056
LSA2
B./Schildhornstraße
B-C
Nov-Dez 2000
43200
0.056
LSA2
Stuttgart Mitte
B
2001
63300
0.023
LSA2
B./Frankfurter Allee
B
2000
62300
0.048
LSA2
B./Frankfurter Allee*
B
Jul.-Okt. 1999
62300
0.048
LSA2
B./Frankfurter Allee
C
1994/95
54000
0.040
LSA2
Cottbus/Bahnhofstr.
B
1998
23200
0.067
LSA2
Cottbus/Bahnhofstr.
B
1999
27100
0.056
LSA2
FF.Oder/Leipziger Str.
B
1998
34300
0.061
LSA2
P./H.-Thoma-Str.
B
1998
14700
0.046
LSA2
P./H.-Thoma-Str.
B
1999
15200
0.052
LSA2
Nbg./Am Pferdemarkt
B
2000
49500
0.100
LSA3
Nauen/Berliner Str.
B
2001
16200
0.067
LSA3
Zürich/Schimmelstr.
B
Jan-Mai 02
27700
0.069
LSA3
HH./Stresemannstr.
C
2001
25000
0.100
Tempo30
Nauen/Berliner Straße
B
1998
18600
0.074
LSA3_schlecht
Leipzig/Lützner Straße
B
2003
28900
0.042
LSA1_schlecht
Leipzig/Lützner Straße
B
11/03 -10/04
28300
0.045
LSA1_schlecht
Leipzig/Lützner Straße*
C
Okt.-Nov. 2000
26200
0.065
LSA1_schlecht
Tab. 3.3: Datensätze für Innerortsstraßen aus der Untersuchung 2004. Quelle: Lohmeyer
(2004a). *=Rückrechnung mittels Ausbreitungsmodell, sonst NO
x
-Tracermethode
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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21
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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3.2.3 Emissionsfaktoren nach Schneider et al. (2006)
Die AVISO GmbH leitete in Anlehnung an Gehrig et al. (2003) und Düring und Lohmeyer
(2004) einen Berechnungsansatz zur Ermittlung der PM10-Emissionen durch Aufwirbelung
und Abrieb ab (Schneider et al., 2006). Die danach ermittelten spezifischen Emissionsfakto-
ren sind in
Tab. 3.4
aufgeführt.
Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass AVISO ihren Satz von PM10-Emissionsfaktoren auf
Grundlage von Messungen nur an den drei Schweizer Messstellen abgeleitet hat. In die Ab-
leitung durch Düring und Lohmeyer (2004) gingen (innerorts) Daten von 24 Messstellen ein.
Für die Situation LSA2 wurden durch die AVISO GmbH keine Messdaten berücksichtigt. Ge-
rade diese Situation kommt in Kreuzungsnähe häufig vor.
Die für die Festlegung der Emissionsfaktoren nach Ansatz AVISO wichtigen Wichtungen
wurden auf Basis ,,verkehrstechnischer Überlegungen’’ abgeleitet. Dieser Ansatz ist mögli-
cherweise unsicher, weil nicht klar ist, ob sich die Emissionsfaktoren aus verschiedenen Ver-
kehrssituationen linear überlagern. Die Emissionsfaktoren von Düring und Lohmeyer (2004)
wurden aus der statistischen Auswertung der Messdaten für (tagesmittlere) Verkehrssitua-
tionen abgeleitet.
Der Ansatz von AVISO ist eher auf lange Straßenabschnitte ausgerichtet, d. h. wenn der
Knotenpunktabstand groß ist. Häufig werden Verkehrssituationen eher lokal festgelegt, d. h.
z. B. LSA 3 nur im Staubereich der Fahrzeuge, dann auf LSA1 oder HVS wechselnd.
Vergleicht man die Ansätze nach Düring und Lohmeyer (2004) mit denen von AVISO, dann
sind die Emissionsfaktoren für HVS1 gleich. Für HVS2>50 und HVS3>50 sind in Düring und
Lohmeyer (2004) keine Emissionsfaktoren angegeben. Für HVS2 und HVS3 sind sie bei
AVISO etwas (ca. 10 %) höher als bei Düring und Lohmeyer (2004). Für die LSA, Kern und
NS-Situationen sind die Emissionsfaktoren deutlich (mind. ca. 30 %) geringer als nach Dü-
ring und Lohmeyer (2004).
Es sei auch hier darauf hingewiesen, dass auch dieser Berechnungsansatz noch auf den
Auswertungen und Zuordnungen des HBEFA2.1 basiert.

image
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22
Tab. 3.4: PM10-Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abrieb differenziert nach
Verkehrssituationen entsprechend Schneider et al. (2006)
1
1
Hauptverkehrssituationen:
HVS>50 = vorfahrtsberechtigte Hauptverkehrsstraße mit Tempolimit > 50 km/h innerorts,
HVS = vorfahrtsberechtigte Hauptverkehrsstraße innerorts,
LSA = lichtsignalgeregelte Hauptverkehrsstraße innerorts,
NS = Nebenstraße innerorts,
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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KERN = Innerortsstraßen im Stadtkern

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3.2.4 Ergebnisse des Schweizer APART-Projektes (2009)
Mit dem Projekt „PM10-Emissionsfaktoren von Abriebspartikeln des Straßenverkehrs
(APART“ - Bukowiecki et al., 2009) wurden die Untersuchungen von Gehrig et al. (2003)
fortgeführt. Das Hauptziel des Projekts APART war es, nicht auspuffbedingte PM10-Emissi-
onen des Straßenverkehrs für typische Verkehrssituationen zu identifizieren und zu quantifi-
zieren. Folgende wesentliche Ergebnisse wurden von den Autoren beschrieben:
Mit der statistischen Analyse der Immissionsdaten konnten Beiträge von Reifenabrieb oder
Belagsabrieb mangels spezifischer Leitelemente nicht separat quantifiziert werden. Zu die-
sen Prozessen lassen sich folgende Aussagen machen:
Fahrbahnbelagsabrieb und Aufwirbelung: Gezielte Experimente mit
Verkehrslastsimulatoren (Versuchsstand) zeigten, dass Partikelemissionen aus di-
rektem Abrieb von intakten Straßenbelägen von untergeordneter Bedeutung sind.
Hingegen können von schadhaften Belägen erhebliche Abriebsemissionen ausge-
hen.
Reifenabrieb: Über Emissionen von Reifenabrieb gibt es bis heute kaum zuverlässige
Untersuchungen. Ältere Untersuchungen, die teilweise von bis zu 10 % Reifenabrieb
im PM10 berichten, wurden mit aus heutiger Sicht unzulänglichen methodischen
Konzepten durchgeführt. Eine Studie an zwei innerstädtischen Strassen in Wiesba-
den (Deutschland) verwendet erstmals eine sehr spezifische Methode (Analyse von
Latex-Pyrolyseprodukten) und findet im Mittel einen Anteil des Reifenabriebs im
PM10 von 0.5 %. In derselben Studie wird auch gezeigt, dass die früher vermuteten
bis zu 10 % Reifenabrieb durchaus vorhanden sind, jedoch in gröberen Partikelfrakti-
onen (>10 μm). Dies wird qualitativ auch durch mikroskopische Aufnahmen bestätigt.
Aus den Untersuchungen in APART mit den Verkehrslastsimulatoren ergeben sich
ebenfalls keine Hinweise auf namhafte Beiträge aus Reifenabrieb.
Die aus den Messdaten mittels NO
x
-Tracermethode zusammen mit der PMF-Methode (Posi-
tive Matrix Factorisation) abgeleiteten Emissionsfaktoren sind für die
Weststraße in Zürich
in
Tab. 3.5
dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Auswertungen ebenfalls auf
Basis des HBEFA2.1 durchgeführt worden sind.

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Tab. 3.5: PM10-Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs für die Verkehrssituation Zürich-
Weststrasse (städtische Straßenschlucht, Innerorts-Hauptverkehrsstraße mit Licht-
signalanlage und starken Störungen des Verkehrsflusses (Kategorie IO_HVS3
nach Handbuch Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBEFA2.1, Fahrbahnbe-
lag = Asphaltbeton AB12, Einbaujahr 1995/96. Kein Durchgangs-verkehr zwischen
22:00 und 06:00 Uhr.) LMW: Leichte Motorfahrzeuge inkl. 9% Lieferwagen, SMW:
Schwere Motorfahrzeuge inkl. Reisebusse. Quelle: Bukowiecki et al. (2009)
Nach Ansicht der Autoren zeigte sich, dass der durchschnittliche PM10-Emissionsfaktor für
die Flottenemission (bezogen auf einen Schwerverkehrsanteil von 10 %) von den Auspuff-
emissionen dominiert (41 %) wurde, gefolgt von fahrzeugverursachter Aufwirbelung von
Straßenstaub (38 %) und Bremsabrieb (21 %).
Auspuffpartikel (63 %) und Bremsabrieb (33 %) waren die dominanten PM10-Emissionsquel-
len für leichte Motorfahrzeuge. Demgegenüber waren an der Weststraße die Emissionen
durch Aufwirbelung für leichte Motorfahrzeuge nur gering (<5 %). Im Vergleich zu den leich-
ten Motorfahrzeugen waren die absoluten PM10-Emissionsfaktoren der schweren Motor-
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fahrzeuge etwa 15-mal höher, die Emissionsfaktoren für Bremsabrieb und Auspuffemissio-
nen etwa 10-mal höher. Im Gegensatz zu den leichten Motorfahrzeugen war der Beitrag der
schweren Fahrzeuge zur Aufwirbelung bedeutend. Für Zürich-Weststraße waren 53 % der
PM10-Emissionen der schweren Motorfahrzeuge der Aufwirbelung zuzuordnen. Der Beitrag
der Auspuffemissionen lag bei 31 %, von Bremsabrieb bei 16 %. In der stark befahrenen
Weststrasse scheint der verfügbare Straßenstaub demnach größtenteils durch die von den
schweren Motorfahrzeugen induzierten Turbulenzen in Schwebe gehalten zu werden, so
dass die leichten Fahrzeuge nur wenig dazu beitragen. Dies heißt allerdings nicht, dass
leichte Motorfahrzeuge kein Potential für Aufwirbelung hätten, was durch die Experimente
mit den Verkehrslastsimulatoren deutlich gezeigt werden konnte.
Eine weitere detaillierte Messung wurde an der
A2 bei Reiden
durchgeführt. Die A2 ist eine
Autobahn mit flüssigem Verkehr, Tempolimit 120 km/h (Kategorie AB_120 nach Handbuch
Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs HBEFA2.1). Der Fahrbahnbelag war ein Splitt-
Mastixbelag (kompakter Belag mit wenig Hohlräumen, vergleichbar mit Asphaltbeton) Ein-
baujahr: 1999.
Die berechneten PM10-Emissionsfaktoren in Reiden (
Tab. 3.6
) zeigen entsprechend der
Aussagen der Autoren folgende Charakteristiken:
Der durchschnittliche PM10-Emissionsfaktor (15 % Schwerverkehrsanteil) setzte sich aus
41 % Auspuffemissionen und einem mit rund 3 % sehr kleinen Bremsabriebanteil zusam-
men. Die verbleibenden 56 % der verkehrsbedingten Emissionen konnten keiner spezifi-
schen Quelle zugeordnet werden. Es handelt sich dabei aber sehr wahrscheinlich haupt-
sächlich um aufgewirbelten Straßenstaub (und kleinere Beiträge von Reifen- und Straßenab-
rieb).
Der totale PM10-Emissionsfaktor für schwere Motorfahrzeuge war 5.8-mal höher als der ent-
sprechende Wert für leichte Motorfahrzeuge. Da die Massenbeiträge von Bremsabrieb und
verkehrsbedingtem Kohlenstoff als aus der gleichen, vom PMF-Modell identifizierten Ver-
kehrsquelle interpoliert wurden, sind die Quellenanteile für leichte und schwere Fahrzeuge
praktisch identisch. Eine alternative Berechnung der fahrzeugtypspezifischen Quellenanteile
direkt aus den gemessenen Konzentrationsdifferenzen einzelner Elemente war statistisch zu
unsicher. Anders als in Zürich-Weststrasse wird in Reiden der aufgewirbelte Staub laufend
seitlich wegtransportiert (Lee-Luv-Konzept) und wird nicht wie in einer Straßenschlucht durch

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wenige Fahrzeuge und hohe Turbulenz (SMW) in Schwebe gehalten. Deshalb entfällt hier
auch auf die LMW ein Teil der Aufwirbelung.
Es sei auch hier darauf hingewiesen, dass diese Auswertungen ebenfalls auf Basis des
HBEFA2.1 durchgeführt worden sind.
Tab. 3.6: PM10-Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs für die A 2 bei Reiden (Autobahn).
LMW: Leichte Motorfahrzeuge inkl. 15% Lieferwagen, SMW: Schwere Motorfahr-
zeuge inkl. Reisebusse. Quelle: Bukowiecki et al. (2009).
Bukowiecki et al. (2009) verglichen die Ergebnisse in der Weststraße mit denen in Reiden
sowie auch mit Ergebnissen aus früheren Schweizer Studien. Eine zusammenfassende Dar-
stellung liefert die
Tab. 3.7
. Die Autoren führen dazu Folgendes aus:
Der totale PM10-Flottenemissionsfaktor für Reiden (15 % schwere Fahrzeuge, flüssiger Ver-
kehr) war 20 % höher als für Zürich-Weststrasse (10 % schwere Fahrzeuge, stark gestörter
Verkehrsfluss). Ursache sind höhere Auspuffemissionen und größere Beiträge aus der Auf-
wirbelung von Straßenstaub.
Im Gegensatz dazu waren die Emissionsfaktoren für Bremsabrieb in Reiden 5-mal geringer
verglichen mit Zürich-Weststrasse. Erwartungsgemäß zeigt sich hier der Einfluss der stark
unterschiedlichen Bremsaktivitäten an den beiden Messstellen.
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Tab. 3.7: Emissionsfaktoren für Auspuff- und nicht auspuffbedingte PM10-Emissionen aus
Untersuchungen in Zürich-Weststrasse, Zürich-Schimmelstrasse (stark verkehrs-
belastete Strasse, 300 m von Zürich-Weststrasse), Reiden (LU, Nationalstrasse
A 2) und Birrhard (AG, Nationalstrasse A 1). Generell ist zu bemerken, dass bei
der Aufteilung der Flottenemissionsfaktoren auf leichte und schwere Motorfahr-
zeuge mit grösseren Unsicherheiten zu rechnen ist. Quelle: Bukowiecki et al.
(2009).
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Bei Zürich-Weststrasse wird im zeitlichen Trend ein sinkender Trend der PM10-Emissions-
faktoren der Verkehrsflotte beobachtet. Dagegen sind die PM10-Emissionsfaktoren in Rei-
den verglichen mit Birrhard (2004, gleiche Verkehrssituation) etwa gleich geblieben. Die ab-
geschätzten Werte für Auspuffemissionen sind unter Berücksichtigung der Messunsicher-
heiten konsistent mit den Werten des HBEFA2.1. Nicht auspuffbedingte Emissionen und
totale verkehrsbedingte PM10-Emissionsfaktoren hängen sehr stark von der fahrzeugverur-
sachten Aufwirbelung zum Zeitpunkt der Untersuchung ab. Unterschiede bei diesen Fakto-
ren reflektieren deshalb eher die lokal herrschenden Bedingungen an den Messorten (Ver-
schmutzung der Strasse, Zustand des Belags) als einen zeitlichen Emissionstrend.
3.2.5 Emissionsfaktoren nach CORINAIR
Im Emission Inventory Guidebook von EMEP/CORINAIR (Stand 2007) werden PMx-Emissi-
onsfaktoren für Abriebe angegeben. Diese basieren auf der Empfehlung einer Arbeitsgruppe,
welche anhand von Literaturauswertungen aus dem Jahr 2003 Methoden für deren Berech-
nung erarbeitet hat. Eine Differenzierung in die verschiedenen Verkehrssituationen ist durch
eine dort angegebene Abhängigkeit von der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit (für Reifen
und Bremsabrieb) möglich.
Für die Berücksichtigung von
Reifenabrieb
wird von den Autoren Folgendes vorgeschlagen:
EF
Reifen
[mg/(Fzg
km)] = f
Reifen
EF
TSPReifen
S
reifen
(v)
(3.1)
f
Reifen
= Anteil der Partikelfraktion an TSP
EF
TSPReifen
= TSP-Emissionsfaktor Reifenabrieb bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h
S
reifen
(v)
= Geschwindigkeitskorrekturfaktor, welcher von der mittleren Fahrzeug-
geschwindigkeit abhängt
mit
v < 40 km/h:
S
reifen
(v) =1.39
40 km/h <= v <=90 km/h:
S
reifen
(v) = -0.00974.v + 1.78
v > 90 km/h:
S
reifen
(v) = 0.902
Für EF
TSPReifen
werden in Abhängigkeit von der Fahrzeugklasse folgende Größen vorgeschla-
gen:
Reifenabrieb
EF
TSPReifen
[mg/km]
PKW: 10.7

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Leichte Nutzfahrzeuge:
16.9
Schwere Nutzfahrzeuge: 45.0*
Motorräder: 4.6
*(falls Anzahl der Achsen und Beladungsgrad nicht bekannt sind, sonst
EF
TSPReifen
(LKW) = Anzahl Achsen
.
LCF
.
EF
TSPReifen
(PKW)/2;
LCF = 1.38
.
Beladungsgrad+1.41).
Wesentliche Festlegungen bei der Ableitung der Emissionen waren neben den aus der
Literatur zusammengefassten Emissionsfaktoren für Gesamtstaub (TSP), Gesamtabrieb
bzw. PM10 z. B. ein 10 %er Anteil PM10 am Gesamtreifenabrieb sowie ein 60 %er Anteil
PM10 an TSP-Reifenabrieb. Die Ableitung für die Geschwindigkeits- bzw. für die Beladungs-
korrektur wurde nicht erläutert.
Die Parameter für die Partikelgrößen werden unabhängig von der Fahrzeugklasse wie folgt
festgelegt:
TSP
:
f
Reifen
= 1.000
PM10
:
f
Reifen
= 0.600
PM2.5
:
f
Reifen
= 0.420
PM1
:
f
Reifen
= 0.060
PM0.1
:
f
Reifen
= 0.048
Die
Abb. 3.1
zeigt beispielhaft die PM10-Emissionsfaktoren in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit. Es ist festzustellen, dass bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkei-
ten, wie sie z. B. im Stadtverkehr gefahren werden, höhere Reifenabriebsemissionen ange-
setzt werden als bei höheren (z. B. bei Tempo 30 ca. 36 % mehr als bei Tempo 80). Wahr-
scheinlich werden hier nicht reine Geschwindigkeitsabhängigkeiten im Sinne von Fahrten mit
konstanter Geschwindigkeit als Basis verwendet sondern die Bedingungen bei verschiede-
nen Verkehrszuständen. Dies wurde wie erwähnt allerdings nicht erläutert.

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Abb. 3.1: Abhängigkeit der PM10-Emissionsfaktoren infolge
Reifenabrieb
von den Fahrzeug-
geschwindigkeiten für die Fahrzeugklassen PKW (PC), leichte Nutzfahrzeuge
(LDV), Schwerverkehr (HDV) mit 20 % bzw. 100 % Beladung (LF) sowie Motorrä-
der. (Quelle: CORINAIR, 2007)
Für die Berücksichtigung von
Bremsabrieb
wird von den Autoren folgende Vorgehensweise
vorgeschlagen:
EF
Brems
[mg/(Fzg
km] = f
Brems
EF
TSPBrems
S
Brems
(v)
(3.2)
f
Brems
= Anteil der Partikelfraktion an TSP
EF
TSPBrems
= TSP-Emissionsfaktor Bremsabrieb bei einer Geschwindigkeit von 65 km/h
S
Brems
(v) = Geschwindigkeitskorrekturfaktor, welcher von der mittleren Fahrzeugge-
schwindigkeit abhängt.
mit
v < 40 km/h:
S
Brems
(v) =1.67
40 km/h <= v <=95 km/h:
S
Brems
(v) = -0027.v + 2.75
v > 95 km/h:
S
Brems
(v) = 0.185
Für EF
TSPBrems
werden in Abhängigkeit von der Fahrzeugklasse folgende Größen vorgeschla-
gen:
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Bremsabrieb
EF
TSPBrems
[mg/km]
PKW: 7.5
Leichte Nutzfahrzeuge:
11.7
Schwere Nutzfahrzeuge: 32.7*
Motorräder: 3.7
*(falls Beladungsgrad nicht bekannt ist, sonst
EF
TSPBrems
(LKW) = 3.13
.
LCF
.
EF
TSPBrems
(PKW);
LCF = 0.79
.
Beladungsgrad+1.0)
Die Parameter für die Partikelgrößen werden unabhängig von der Fahrzeugklasse wie folgt
festgelegt:
TSP
:
f
Brems
= 1.00
PM10
:
f
Brems
= 0.98
PM2.5
:
f
Brems
= 0.39
PM1
:
f
Brems
= 0.10
PM0.1
:
f
Brems
= 0.08
Die
Abb. 3.2
zeigt beispielhaft die PM10-Emissionsfaktoren in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit.
Wesentliche Festlegungen bei der Ableitung dieser Emissionsfaktoren waren neben den aus
der Literatur zusammengefassten Emissionsfaktoren für TSP, Gesamtabrieb bzw. PM10
z. B. ein Anteil PM10 von 50 % am Gesamtbremsabrieb sowie ein Anteil PM10 an TSP-
Bremsabrieb von 98 %. Die Ableitung für die Geschwindigkeits- bzw. für die Beladungskor-
rektur wurde hier ebenfalls nicht erläutert.

image
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Abb. 3.2: Abhängigkeit der PM10-Emissionsfaktoren infolge
Brems
abrieb von den
Fahrzeuggeschwindigkeiten für die Fahrzeugklassen PKW (PC), leichte Nutzfahr-
zeuge (LDV), Schwerverkehr (HDV) mit 20 % bzw. 100 % Beladung (LF) sowie
Motorräder (Quelle: CORINAIR, 2007)
Für den Straßenabrieb lagen nach Angabe der Autoren nur sehr wenig Informationen vor.
Hier wird auf die Arbeiten von Lükewille et al. (2002) verwiesen. Für EF
TSPStraße
werden in Ab-
hängigkeit von der Fahrzeugklasse folgende Größen vorgeschlagen:
Straßenabrieb
EF
TSPStraße
[mg/km]
PKW: 15.0
Leichte Nutzfahrzeuge:
15.0
Schwere Nutzfahrzeuge: 76.0
Motorräder: 6.0
Auf Grundlage des in
Abb. 3.1
und
Abb. 3.2
dargestellten Geschwindigkeitseinflusses und
der in HBEFA3.1 zur Beschreibung der Verkehrssituationen enthaltenen Angaben zur mittle-
ren Reisegeschwindigkeit können die Emissionsfaktoren den Verkehrssituationen des
HBEFA3.1 zugeordnet werden.
Für den Schwerverkehr sind die PM10-Emissionen auch von der Achsanzahl und dem Be-
ladungsgrad abhängig. Der Beladungsgrad wird entsprechend HBEFA3.1 zu 0.5 (entspricht
50 %) angesetzt.
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Die mittlere Achszahl der Schwerverkehrsfahrzeuge wird ebenfalls auf Basis des HBEFA
berechnet. Dazu werden die Fahrleistungsanteile der Größenklassen auf Autobahn, Außer-
orts- und Innerortsstraßen verwendet. Die Achszahlen der Linien- und Reisebusse werden
dabei direkt ausgewiesen. Die Achszahlen der LKW und Sattelzüge werden auf Basis des
zulässigen Gesamtgewichts und der in der Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung vorge-
schriebenen Mindestachszahl abgeschätzt (siehe dazu auch Lohmeyer, 2010a). Dort werden
aus dem Mittelwert der Verteilung für die Berechnung mittels CORINAIR (2007) deshalb für
die Autobahnen und Außerortsstraßen 5 Achsen sowie für die Innerortsstraßen 3 Achsen
unabhängig vom Bezugsjahr festgelegt.
Der Kupplungsanteil an den Emissionen wird hier zu Null gesetzt, weil er weitestgehend in
den Kupplungsgehäusen zurückgehalten wird und keinen relevanten Anteil zur PMx-Emis-
sion liefert. Es wird auch hier von den Autoren darauf verwiesen, dass insbesondere die
Emissionsfaktoren für Straßenabrieb wegen fehlender systematischer Untersuchungen mit
sehr großen Unsicherheiten bewertet worden sind.
Die Emissionsfaktoren nach CORINAIR (2007) sind als Summe aller Abriebe (Reifen, Brem-
sen und Straße) in
Abb. 3.3
dargestellt. Für die PKW variieren die Emissionsfaktoren zwi-
schen 15 und 29 mg/km, wobei die höchsten Emissionsfaktoren bei Tempolimits klei-
ner/gleich 50 km/h bzw. bei höheren Tempolimits bei Stop&Go-Verkehrssituationen angege-
ben werden. Für den SV variieren die Emissionsfaktoren zwischen 75 und 138 mg/km. Die
Abhängigkeit von den Verkehrsituationen ist hier ähnlich wie bei den PKW.

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PKW Innerorts
0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
0.070
0.080
0.090
0.100
0.110
0.120
0.130
0.140
0.150
ABS80
ABS80g
ABS90
ABS90g
ABS100
ABS100g
ABS110
ABS110g
ABS120
ABS120g
ABS130
ABS130g
IOS-AB60
IOS-AB60g
IOS-AB70
IOS-AB70g
IOS-AB80
IOS-AB80g
IOS-AB90
IOS-AB90g
IOS-AB100
IOS-AB100g
IOS-AB110
IOS-AB110g
IOS-FernN70
IOS-FernN70g
AOS-FernN80
AOS-FernN80g
AOS-FernN90
AOS-FernN90g
AOS-FernN100
AOS-FernN100g
AOS-FernN110
AOS-FernN110g
IOS-FernC50
IOS-FernC50g
IOS-FernC60
IOS-FernC60g
IOS-FernC70
IOS-FernC70g
AOS-FernC80
AOS-FernC80g
AOS-FernC90
AOS-FernC90g
IOS-HVS50
IOS-HVS50g
IOS-HVS60
IOS-HVS60g
IOS-HVS70
IOS-HVS70g
AOS-HVS80
AOS-HVS80g
IOS-Sam50
IOS-Sam50g
IOS-Sam60
IOS-Sam60g
IOS-NS30
IOS-NS30g
IOS-NS40
IOS-NS40g
IOS-NS50
IOS-NS50g
PM10-Emissionsfaktor [g/km]
PM10_Abriebe für PKW (CORINAIR 2007)
SV Innerorts
0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
0.070
0.080
0.090
0.100
0.110
0.120
0.130
0.140
0.150
ABS80
ABS80g
ABS90
ABS90g
ABS100
ABS100g
ABS110
ABS110g
ABS120
ABS120g
ABS130
ABS130g
IOS-AB60
IOS-AB60g
IOS-AB70
IOS-AB70g
IOS-AB80
IOS-AB80g
IOS-AB90
IOS-AB90g
IOS-AB100
IOS-AB100g
IOS-AB110
IOS-AB110g
IOS-FernN70
IOS-FernN70g
AOS-FernN80
AOS-FernN80g
AOS-FernN90
AOS-FernN90g
AOS-FernN100
AOS-FernN100g
AOS-FernN110
AOS-FernN110g
IOS-FernC50
IOS-FernC50g
IOS-FernC60
IOS-FernC60g
IOS-FernC70
IOS-FernC70g
AOS-FernC80
AOS-FernC80g
AOS-FernC90
AOS-FernC90g
IOS-HVS50
IOS-HVS50g
IOS-HVS60
IOS-HVS60g
IOS-HVS70
IOS-HVS70g
AOS-HVS80
AOS-HVS80g
IOS-Sam50
IOS-Sam50g
IOS-Sam60
IOS-Sam60g
IOS-NS30
IOS-NS30g
IOS-NS40
IOS-NS40g
IOS-NS50
IOS-NS50g
PM10-Emissionsfaktor [g/km]
PM10_Abriebe für SV (CORINAIR 2007)
Abb. 3.3: PM10-Abriebsemissionsfaktoren nach CORINAIR (2007) für PKW (oben) und
Schwerverkehr (unten) für Innerortsverkehrssituationen. Erläuterungen siehe Text.
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3.2.6 Modell der US-EPA
Die Serie "Compilation of Air Pollutant Emission Factors", AP-42 enthält Emissionsfaktoren
für die unterschiedlichsten Luftschadstoffquellen. Sie wird laufend vervollständigt, die jeweils
neueste Fassung ist zu finden in
http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/.
Dort ist ein Emissionsmodell gegeben für unbefestigte Straßen (wird im Folgenden nicht
mehr weiter betrachtet) und eines für befestigte Straßen. Es wurde 1984 veröffentlicht und
seit dem mehrfach fortgeschrieben.
Das Modell geht in der aktuellen Version vom Januar 2011 davon aus, dass sich die Emis-
sion in folgender Form beschreiben lässt:
e = k (sL)
0.91
(W)
1.02
(1-P/4N)
(3.3)
e [g/(km
Kfz)] = PM
x
-Emissionsfaktor (nur Staubaufwirbelung)
k [g/km
Kfz]
= Partikelgrößenfaktor
sL [g/m²]
= silt Load = PM75-Staubbelegung der Straße
W [to]
= Mittleres Fahrzeuggewicht der Flotte (Achtung: Formel darf nicht separat
für z. B. SV und LV verwendet werden)
P
= Anzahl von Tagen mit Niederschlagssumme von mehr als 0.254 mm wäh-
rend der Mittelungszeit
N
= Anzahl von Tagen innerhalb der Mittelungsperiode.
Neben der o. a. Regenkorrektur mit Tagesbezug gibt es auch eine, welche auf Stundenbe-
zug anwendbar ist. Diese lautet (1-1.2 P/N). Hierbei ist N die Anzahl von Stunden im Mittel-
ungszeitraum und P die Anzahl von Stunden mit o. g. Niederschlagssumme.
Die o. g. Formel enthält, wie beschrieben, abweichend von den bisherigen Ansätzen nur die
Partikelemissionen infolge Wiederaufwirbelung von Straßenstaub. Für die Bestimmung der
Abgasemissionen sowie Brems- und Reifenabriebe wird auf das US-Amerikanische Emissi-
onsfaktorenmodell MOVES verwiesen. Kupplungs- und Straßenabrieb werden nicht themati-
siert.
Die Partikelgrößenfaktoren k werden entsprechend der
Tab. 3.8
angegeben.

image
image
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36
Tab. 3.8: Partikelgrößenfaktoren für befestigte Straßen aus US-EPA (2011)
Als Maß für die Staubbeladung der Straßen empfiehlt die US-EPA Messungen des Silt-Lo-
ads vor Ort durchzuführen. Sollte keine Messung vorliegen, dann können Standardwerte
entsprechend
Tab. 3.9
verwendet werden. Die Genauigkeit der Emissionsfaktoren sinkt da-
bei allerdings sehr stark ab.
Tab. 3.9: Werte für Silt-Load in g/m² entsprechend US-EPA (2011). ADT = Durchschnittliche
tägliche Verkehrsstärke.
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und Abrieb des Straßenverkehrs
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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In
Tab. 3.10
sind PM10-Emissionsfaktoren infolge Staubaufwirbelung bei einem mittleren
Flottengewicht von 2 t (entspricht einer Flotte mit ca. 10 % SV-Anteil) und 140 Regentagen
aufgetragen.
DTV
[Fzg/24h]
Staubbeladung der Straße
[g/m
2
]
Staubaufwirbelung
[g/(Kfz km)]
>10 000
0.03
0.047
5 000 bis 10 000
0.06
0.088
500 bis 5 000
0.20
0.263
< 500
0.60
0.714
Tab. 3.10: PM10-Emissionsfaktoren infolge Staubaufwirbelung für eine Fahrzeugflotte mit
mittlerem Fahrzeuggewicht von 2 t und bei 140 Tagen mit Niederschlagsummen
größer 0.3 mm entsprechend US-EPA (2011)
Mit den angeführten Erweiterungen bzgl. Regenkorrektur und Separation der Aufwirbelungs-
emissionen schlägt die US-EPA den Weg ein, eine Separation zwischen Motoremissionen,
Abrieben und Aufwirbelungen durchzuführen. Die generellen Kritiken und Probleme bzgl.
deren physikalischer Grundlagen (siehe auch Lohmeyer, 2001 und 2004; Venkatram, 2000;
Fitz, 2001) bleiben damit jedoch unbeeinflusst. Dies betrifft insbesondere den Zweifel daran,
dass für die PM10-Emission die PM75-Staubbeladung der Straße ein ,,primärer’’ Parameter
für die PM10-Emission darstellen kann.
3.2.7 Richtlinie VDI 3790 Blatt 3 (2010)
Diese Richtlinie befasst sich mit PM10-Emissionen von befestigten und unbefestigten Fahr-
wegen. Hier wird bzgl. der befestigten Straßen auf die US-EPA (2006) verwiesen. Auch hier
werden die großen Unsicherheiten thematisiert.
3.2.8 Vorgehen in weiteren Ländern
Das ,,Swedish Meteorological and Hydrological Institute’’ in Norrköping entwickelte das
Emissions- und Ausbreitungsmodell SIMAIR road (Gidhagen et al., 2008). Für die nicht mo-
torbedingten Partikelemissionen wird ein semi-empirisches Emissionsmodell (Omstedt et al.,
2005) verwendet. Dieses berechnet auf Basis von Quellstärken der Resuspension, welche
abhängig von der Feuchte des Straßenstaubes sowie vom Staubpotenzial auf der Straße
sind (müssen jeweils bekannt sein), die nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren.

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38
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
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In Finnland wird häufig das FRES-Modell (Finnish-Regional-Emission-Scenario-Model) ein-
gesetzt (Karvosenoja und Johanson, 2003). Die nicht motorbedingten Partikelemissionen
wurden auf Basis einer Literaturrecherche festgelegt und sind kompatibel mit denen von
Gehrig et al. (2003).
Boulter et al. (2007) systematisierten auf Grundlage der Auswertung von Literatur die wich-
tigsten Methoden und Modelle zur Berechnung der nicht motorbedingten Partikelmodelle.
Insbesondere gingen sie auf die Modelle der US-EPA, auf Omstedt et al. (2005), auf das
norwegischen VLUFT-Modells (siehe auch Lohmeyer, 2004) sowie auf die europäischen
Emissionsdatenbanken CORINAIR und RAINS (siehe auch Lohmeyer, 2004) und auch auf
die Emissionsfaktoren nach Düring und Lohmeyer (2004) ein. Für die Verhältnisse in der
Marylebone Road in London stellten sie fest, dass dort die nicht motorbedingte PM10-Ems-
sionen (abgeleitet mittels NO
x
-Tracermethode) deutlich niedriger sind als in der genannten
Literatur beschrieben. Sie wiesen weiterhin auf den hohen Forschungsbedarf zur Validierung
von entsprechenden Emissionsmodellen hin.
Weitere relevante Emissionsmodelle wurden nicht gefunden.
3.2.9 Weitere Studien
Hier sei auf folgende nationale Studien hingewiesen, in denen u.a. auch nicht motorbedingte
PM10-Emissionen abgeleitet worden sind. Insbesondere sind dies:
Im Rahmen eines Forschungsprojektes der Bundesanstalt für Straßenwesen wurde für die
MLuS-Fortschreibung (Merkblatt für Luftverunreinigungen an Straßen, zukünftig RLuS) eine
Aktualisierung der nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren mittels HBEFA3.1 für die
Messungen an Straßen- und Tunnelstrecken im Anwendungsbereich von RLuS (weitestge-
hend Außerortsstraßen und Autobahnen) durchgeführt (Lohmeyer, 2011a). Die dort abge-
leiteten PMx-Emissionsfaktoren sind in der
Tab. 3.11
zusammengefasst. Es wurde im Ergeb-
nis der erfolgten Auswertungen festgestellt, dass alle Messungen auch unter Berücksichti-
gung des HBEFA3.1 eine deutliche Relevanz der nicht motorbedingten PM10-Emissionen
aufzeigen. Deren Anteil an den PM10-Gesamtemissionen liegt bei ca. 35 % bis knapp 70 %,
im Mittel bei ca. 50 %. Der Beitrag des Straßenabriebes plus Aufwirbelung von Straßenstaub
liegt in den beiden Messungen, die dies separat ausweisen bei ca. 20 % bis 30 % (siehe
Tab. 3.12
).

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Tab. 3.11: Zusammenstellung der PMx-Emissionsfaktoren aus den Datenauswertungen mit HBEFA 3.1 für den Anwendungsbereich
von RLuS. Quelle: Lohmeyer (2011a). (Hinweis: Die angegebenen Auspuffpartikelemissionen beziehen sich auf die Emis-
sionsfaktoren des HBEFA 3.1). n.B. = nicht bekannt. Qualitätsstufe A ist besser als C.

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40
Messzeitraum
SV-Anteil
PM10-
Gesamt
[mg/(km ×
Fzg)]
Auspuffpartikel
aus Analysen
[mg/(km × Fzg)]
Auspuffpartikel
nach HBEFA3.1
[mg/(km × Fzg)]
Bremsabrieb
[mg/(km ×
Fzg)]
Reifenabrieb
[mg/(km ×
Fzg)]
Straßenabriebe
sowie Staub-
aufwirbelung
[mg/(km × Fzg)]
B10 (trockener Werktag)
2003
16%
97
49
56
<1
18 bis 25
16 bis 30
(50%)
(58%)
(<1%)
(19% bis 26%) (16% bis 31%)
A61 (Mittelwert)
09/05 bis 01/07
20%
84
48
55
12
2
15 bis 22
(57%)
(65%)
(14%)
(2%)
(18% bis 26%)
A2 bei Reiden (Mittelwert)
07 bis 11/07
15%
89
36
39
3
(40%)
(44%)
(3%)
A1 Birrhardt (Mittelwert)
05 bis 08/01
11%
107
42
46
(39%)
(43%)
(57% bis 61%)
A4 Humlikon (Mittelwert)
10 bis 12/01
13%
73
36
39
(49%)
(53%)
(47% bis 51%)
Aathal (Mittelwert)
12/00 bis 04/01
6%
84
27
29
54 bis 57
47 bis 50
(53 bis 56%)
61 bis 65
34 bis 37
(32%)
(34%)
(64% bis 68%)
Tab. 3.12: Ursachen der PM10-Emissionen an den Messstellen auf freier Strecke mit Qualitätsstufe A oder B. Quelle: Lohmeyer
(2011a).
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Bzgl. Brems- und Reifenabrieb gab es widersprüchliche Ergebnisse. So lieferten die Mes-
sungen an der A 61 deutliche Hinweise auf Bremsabriebe und nur sehr geringen Reifenab-
rieb. Bei den Datenauswertungen zur B10 war dies umgekehrt. Auch die Messungen an der
A 2 zeigen eher geringe Bremsabriebsemissionen. Die aus den Inhaltsstoffanalysen
und/oder Partikelgrößenverteilungen abgeleiteten Auspuffpartikelemissionen verglichen sich
gut mit denen des HBEFA 3.1. Die Abweichungen liegen zwischen 7 % und 14 %, wobei die
Emissionsfaktoren des HBEFA 3.1 immer höher sind.
Die nach Leichtverkehr (LV) und Schwerverkehr (SV) differenzierten PM10-Emissionsfakto-
ren (soweit ableitbar, siehe
Tab. 3.11
) zeigten große Bandbreiten auf und waren zudem sehr
unsicher. Eine Systematisierung in Bezug auf unterschiedliche Tempolimits und Level-of-
Service (LOS) war für die Außerortsstraßen wegen der nur wenigen Datenkollektive nicht
möglich, drängte sich aber auch nicht auf. Die PM10-Emissionsfaktoren für die nicht motor-
bedingten Anteile wurden für LV und SV (analog zur Vorgehensweise in Lohmeyer, 2004)
aus den in
Tab. 3.11
aufgezeigten Werten der Qualitätsklassen A und B bestimmt, wobei
hier die Ergebnisse der B 10- und der A 61-Auswertung wegen der höheren Qualität dieser
Datensätze mit doppelten Gewicht in die Mittelwertbildung eingehen. In Lohmeyer (2011a)
wurden deshalb für die verschiedenen Verkehrssituationen für freie (nicht überdeckelte Stre-
cken) im Anwendungsbereich von RLuS folgende Werte vorgeschlagen:
LV
: für alle Verkehrssituationen mit Tempolimit größer 50 km/h unab-
hängig vom LOS (
freie Strecke
)
30 mg/(km
Fzg)
SV
: für alle Verkehrssituationen mit Tempolimit größer 50 km/h unab-
hängig vom LOS (
freie Strecke
)
130 mg/(km
Fzg)
.
In Tunnelstrecken scheinen die Abriebs- und Aufwirbelungsemissionen infolge gleichmäßiger
Fahrweise und verminderndem Staubeintrag geringer zu sein. Für die PKW-Emissionsfakto-
ren liegen diese im Mittel niedriger als an freier Strecke. Deshalb wird in Lohmeyer (2011a)
für Tunnelstrecken vorgeschlagen:
LV
: für alle Verkehrssituationen mit Tempolimit größer 50 km/h unab-
hängig vom LOS (
Tunnel
)
5 mg/(km
Fzg)
SV
: für alle Verkehrssituationen mit Tempolimit größer 50 km/h unabhängig
vom LOS (
Tunnel
)
130 mg/(km
Fzg)
.

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Im Rahmen eines Forschungsprojektes für das Umweltministerium Baden-Württemberg wur-
den für die Messstellen Am Neckartor und Cannstatter Straße in Stuttgart mittels detaillierter
Inhaltsstoffanalysen und Modellrechnungen PM10-Emissionsfaktoren auf Basis HBEFA3.1
abgeleitet (Lohmeyer, 2010b). Mit der Modellkombination MISKAM/LASAT wurden dabei
unter Beachtung der Korrelation zwischen Meteorologie und Emission sowie unter expliziter
Berücksichtigung der Bebauung, der Topografie und der Verkehrstages- und Wochengänge
Ausbreitungsberechnungen durchgeführt. Die für die Emissionsbestimmung wichtigen Ver-
kehrssituationen wurden mittels Auswertung der Fahrkurven eines mobilen Messfahrzeugs
bestimmt. Die Berechnung der motorbedingten PM10- und NO
x
-Emissionen erfolgte mittels
HBEFA3.1 und einer regional repräsentativen Fahrzeugflotte.
Mittels der o. g. Modellkombination und der NO
x
-Tracermethode wurden aus den gravimetri-
schen Messdaten am Standort Stuttgart Am Neckartor PM10-Emissionsfaktoren von 41 bzw.
44 mg/(Fzg km) bestimmt. Der Vergleich der Modellrechnungen mit den gravimetrischen
Messdaten der LUBW weist im Untersuchungszeitraum am Standort Stuttgart Am Neckartor
auf einen nicht motorbedingten PM10-Anteil an der lokalen Zusatzbelastung von ca. 40 %
hin. Der abgeleitete Reifenabrieb hatte dabei einen Anteil von weniger als 10 % an den loka-
len PM10-Gesamtemissionen. Der Rest der nicht motorbedingten Emissionen entfällt auf
Brems- und Straßenabrieb und die Wiederaufwirbelung von Straßenstaub. Die Relevanz der
motorbedingten Partikelemission lag im viermonatigen Auswertezeitraum und unter Verwen-
dung des HBEFA3.1 damit höher als nach dem bisherigen Ansatz nach Düring und Loh-
meyer (2004).
Aus den als Indikator für die Auspuffpartikel gemessenen PM1.1-Partikelkonzentrationen
(Kaskadenimpaktoren) konnten mittels NO
x
-Tracermethode zusätzlich motorbedingte Emis-
sionsfaktoren abgeleitet werden. Verglichen mit den aus HBEFA3.1 berechenbaren Auspuff-
emissionen ergaben sich für die Standorte Am Neckartor und Cannstatter Straße Abwei-
chungen von ca. 10 %. Im Gegensatz hierzu zeigte die Auswertung der groben Partikelfrak-
tion zwischen 2.1 und 10 μm der Kaskadenimpaktordaten höhere Partikelemissionsfaktoren
in der Cannstatter Straße als am Standort Am Neckartor. Diese grobe Partikelfraktion wird
maßgeblich durch Abriebs- und Aufwirbelungsemissionen beeinflusst. Weil der Verkehrsfluss
Am Neckartor schlechter und die Reisegeschwindigkeit Am Neckartor geringer als an der
Cannstatter Straße war, hätte die derzeitige Theorie für den Standort Stuttgart Am Neckartor
höhere PM10- (insbesondere PM2.1- bis PM10-) Emissionsfaktoren erwartet als an der
Cannstatter Straße. Dies zeigte sich in den Ergebnissen der Datenauswertungen nicht.
Eventuell spielen hier infrastrukturelle Unterschiede (Randbebauung, Bäume, Büsche etc.)

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43
eine stärkere Rolle als bisher berücksichtigt. Allerdings sind die Messunsicherheiten bei der
Interpretation der Ergebnisse und der Einfluss des nur viermonatigen Messzeitraumes si-
cherlich nicht zu unterschätzen. Es wurde auf den notwenigen weiteren Forschungsbedarf
auf diesem Gebiet hingewiesen.
Im Rahmen der Aktualisierungen der Luftreinhaltepläne Cottbus und Frankfurt/Oder im Land
Brandenburg wurden Immissionsdaten ausgewertet und Modellrechnungen (MISKAM)
durchgeführt, um ebenfalls auf Basis des HBEFA3.1 PM10-Emissionsfaktoren abzuleiten
(Lohmeyer, 2011b). Mittels NO
x
-Tracermethode (sowie für Cottbus mit MISKAM rückgerech-
net) wurden für die o. g. Messstellen PM10-Emissionsfaktoren abgeleitet (
Tab. 3.13
).
Tab. 3.13: Verkehrsdaten und abgeleitete PM10-Emissionsfaktoren für Cottbus/Bahnhof-
straße, Frankfurt-Oder/Leipziger Str. sowie Potsdam/Zeppelinstraße
n.b = nicht berechnet. PM10-Gesamt = mittels NO
x
-Tracermethode abgeleitet
Es ist zu erkennen, dass der motorbedingte Anteil in der Bahnhofstraße unter Verwendung
der NO
x
-Tracermethode in Cottbus bei ca. 30 %, in der Leipziger Straße in Frankfurt/Oder je
nach Bezugsjahr bei ca. 20 % bis 50 % und in der Zeppelinstraße in Potsdam bei ca. 25 %
bis 41 % lag. Die Rückrechnungen mit MISKAM in Cottbus lieferten tendenziell höhere
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PM10-Gesamtemissionsfaktoren als die NO
x
-Tracermethode, die je nach Bezugsjahr ca. 4 %
bis 26 % höhere nicht motorbedingte PM10-Emissionsfaktoren ergaben.
Die Aufteilung in Leicht- (LV) und Schwerverkehr (SV) erfolgte für Cottbus und Potsdam auf
Grundlage des Werktag- zu Wochenendvergleiches bzw. der Regression über SV-Klassen.
Die Ergebnisse für die nicht motorbedingten PM10-Emissionen sind in den
Tab. 3.14
und
Tab. 3.15
aufgeführt. Für die Leipziger Straße war wegen der Datenlage keine Aufteilung
möglich.
Tab. 3.14: PM10-Auf/Ab differenziert nach LV und SV für Cottbus/Bahnhofstraße
Tab. 3.15: PM10-Auf/Ab differenziert nach LV und SV für Potsdam/Zeppelinstraße
Auffällig hier sind die großen Unterschiede zwischen Leicht- und Schwerverkehrsemissions-
faktor (Faktor 15 bis 41 in Cottbus sowie Faktor 14 bis 29 in Potsdam).
In einem Forschungsprojekt der Bundesanstalt für Straßenwesen (Lohmeyer, 2008) wurden
PM10- und NO
x
-Messdaten an mehreren Messstellen in Bezug auf den Einfluss der Fahr-
zeuggeschwindigkeit, des Tempolimits, des Fahrbahnzustandes sowie der Meteorologie
ausgewertet. Die dort auf Basis des HBEFA2.1 abgeleiteten Emissionsfaktoren werden nach
Aktualisierung auf HBEFA3.1 verwendet.
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In einem Forschungsprojekt des BMVBS (Lohmeyer, 2009) wurden mittels mobilen Mess-
fahrzeug SNIFFER (ein VW LT35 mit einem maximalen Gewicht von 3 550 kg) auf einem
Straßennetz in Halle/Saale im Bereich der Merseburger Straße Befahrungen durchgeführt.
Neben den aus Fahrkurven (kalibriertes Peiseler Messrad an PKW) ermittelten Verkehrssitu-
ationen für die einzelnen Straßenabschnitte wurde in der gleichen räumlichen Auflösung je-
weils ein Maß für den nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktor des SNIFFER-Fahrzeu-
ges ermittelt. Diese im Straßennetz abgeleiteten Verkehrssituationen und Emissionsfaktoren
sind in den
Abb. 3.4
und
Abb. 3.5
dargestellt.
Abb. 3.4: Messtechnisch ermittelte Verkehrssituationen nach HBEFA2.1 im Bereich um die
Merseburger Straße in Halle/Saale. Quelle: Lohmeyer (2009)
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Abb. 3.5: Mittelwerte über alle Messtage und alle Straßenabschnitte des Maßes für die nicht
motorbedingten SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren sowie deren Standardabwei-
chung in Abhängigkeit von den ermittelten Verkehrssituationen. Quelle: Lohmeyer
(2009)
Daraus leiteten die Autoren Folgendes ab:
Es konnten im Messzeitraum keine signifikanten Unterschiede zwischen den Tag-
und den Nachtwerten festgestellt werden.
Die Unterschiede der mittleren SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren für die unter-
schiedlichen Verkehrssituationen lagen im Messzeitraum innerhalb der Standardab-
weichung und sind damit statistisch nicht signifikant.
Ein schlechter Straßenzustand führte bei gleicher Verkehrssituation im Messzeitraum
nicht zwangsläufig zu einem höheren nicht motorbedingten SNIFFER-PM10-Emissi-
onsfaktor. Im Allgemeinen liegen hier sogar die Straßenabschnitte mit schlechten
Straßenzustand tendenziell niedriger als die im gutem Zustand. Dies betrifft Ab-
schnitte der Turmstraße. Diese wiesen allerdings in den unbeschädigten Fahrbahn-
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bereichen sehr glatte Oberflächen im Vergleich zu den anderen Straßenabschnitten
auf, die wenig Möglichkeit für die Ablagerung von aufwirbelbarem Staubpotenzial bot.
Ebenfalls führte im Messzeitraum eine gepflasterte Fahrbahnoberfläche nicht
zwangsläufig zu einem deutlich höheren nicht motorbedingten SNIFFER-PM10-
Emissionsfaktor. Dies mag auch daran gelegen haben, dass das Messfahrzeug dort
deutlich langsamer fahren musste als auf den anderen Straßenabschnitten.
Im Mittel wurde ein Maß für den nicht motorbedingten SNIFFER-PM10-Emissionsfak-
tor (kalibriert mit Werten aus Finnland) von 405±112 mg/km im Messzeitraum ermit-
telt.
Die Straßenabschnitte mit den mittels SNIFFER ermittelten höchsten (nicht motorbedingten)
SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren sind die nördlich und östlich an die Kreuzung Mersebur-
ger Straße/Raffineriestraße angrenzenden Abschnitte, der mittlere stadteinwärtige Abschnitt
der Merseburger Straße, die Osendorfer- und die Ernst-Kamieth-Straße (siehe
Abb. 3.6)
.
Die Ursachen für die Emissionsverteilungen lagen nicht direkt auf der Hand. Einflüsse der
Straßenoberfläche (Osendorfer Straße), des Verkehrsflusses (Kreuzungsbereiche) sowie der
unterschiedlich dichten Randbebauung auf die PM10-Emission wären plausible Gründe da-
für. Hier wurde von den Autoren auf den dringenden Forschungsbedarf hingewiesen.
Weiterhin wurde im Rahmen des genannten Projektes festgestellt, dass die mit SNIFFER
ermittelten nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren für die Abschnitte der Mersebur-
ger Straße direkt vor der Messstelle, auf denen ein sehr hoher Konstantfahrtanteil vorlag,
eine signifikante positive Korrelation zur Fahrzeuggeschwindigkeit aufwiesen. Daraus ließ
sich eine Minderung der (nicht motorbedingten) SNIFFER-PM10-Emissionen von ca. 20 %
für die Werktage mit wirksamen verkehrsberuhigenden Maßnahmen (Tempolimit 30 km/h
und Radarkontrolle) ableiten. Falls es gelingen würde, dass alle Fahrzeuge das Tempolimit
von 30 km/h bei gleichem Verkehrsfluss einhalten, ergäbe sich aus den abgeleiteten Korre-
lationsfunktionen ein maximales Minderungspotenzial von 40 % bis 50 %. An Straßenab-
schnitten, an denen der Verkehrsfluss ungleichförmiger war, konnte keine solche Korrelation
gefunden werden. Hier spielen wahrscheinlich andere Einflüsse (z. B. das Beschleunigungs-
verhalten der Fahrzeuge) eine stärkere Rolle.

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Mittelwerte des Maßes des SNIFFER-PM10-Emissionsfaktors (alle Tage im
Tagzeitraum)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
900
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20* 6 7 8 9 5 4 3 2 1 21* 22 23* 24 25*
Straßenabschnitt
PM10-Efaktor [mg/km]
Mittel über 7, 12, 17 Uhr
Turmstraße
(schlechter
Straßenzu-
stand)
Pfänner-
höhe/
Raffinerie-
straße
R.-Ernst-
Weise-Str.
Bruck-
dorfer
&
Osen-
dorfer
Straße
Merseburger
Straße
stadteinwärts
Merse-
burger
Straße
stadtaus-
wärts
Maybach-
str., Ernst-
Kamieth-
Str.&
Budde-
straße
K.-Meseb.
Str.
(schlechter
Straßenz.)
&
H.-Schütz-
Str.
Abb. 3.6: Mittelwerte (über alle Messtage) im Tagzeitraum des Maßes für die nicht motor-
bedingten SNIFFER-PM10-Emissionsfaktoren sowie deren Standardabweichun-
gen in Abhängigkeit für die untersuchten Straßenabschnitte. Straßenabschnitte,
die mit einem * gekennzeichnet sind, sind gepflastert.
Quelle: Lohmeyer (2009)
Auch Worringen et al. (2010) befassten sich mit den Ursachen der PM10-Konzentrationen.
Es wurde hierbei eine elektronenmikroskopische Methode zur quantitativen Bestimmung der
Anteile verschiedener Verkehrskomponenten an PM10 an einem Verkehrsschwerpunkt ent-
wickelt. Dieser Ansatz kombiniert Informationen über die chemische Zusammensetzung,
Morphologie, Flüchtigkeit und den Mischungszustand individueller Partikel und ermöglicht die
Unterscheidung von Abgas, Abrieb und Aufwirbelung. Die Feinstaubimmission wurde an
einer Verkehrsstation (Essen - Gladbecker Straße) und an einer städtischen Hintergrund-
station (Mühlheim–Styrum) untersucht. An insgesamt 38 Tagen im Zeitraum vom 9. Februar
bis 22. September 2009 wurden 40 Sammlungen mit 160 Proben durchgeführt. Die Größe
und chemische Zusammensetzung von insgesamt 111 003 Aerosolpartikeln von 20 Tagen
(80 Impaktorproben) wurden automatisiert mittels Rasterelektronenmikroskopie und energie-
dispersiver Röntgenmikronalyse bestimmt. Zusätzlich wurden die Morphologie und der Mi-
schungszustand aller Partikel durch manuelle Nachbearbeitung untersucht. Bei der Unter-
gliederung der Verkehrskomponente ergaben sich für PM10 am Verkehrsschwerpunkt Glad-
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becker Straße in Essen folgende Anteile: 30 % Abgas, 17 % Abrieb und 54 % Aufwirbelung.
Dies entspricht einem Verhältnis von Abgaskomponente zur Abrieb/Aufwirbelungskompo-
nente von etwa 0.42.
Weiterhin lagen uns weitere Ergebnisse aus Modellberechnungen im Rahmen der Untersu-
chungen zu Luftreinhalteplänen, wie z. B. in Hannover, Berlin, Bremen und Hamburg vor.
Auch diese werden in der weiteren Systematisierung verwendet.
3.3 Vorgehensweise bei der Aktualisierung der nicht motorbedingten PM10-
Emissionsfaktoren
Durch die Aktualisierung des Handbuches (HBEFA Version 3.1, UBA, 2010) ergeben sich
sowohl bei den NO
x
- als auch bei den Auspuff-Partikelemissionsfaktoren deutliche Änderun-
gen in den Emissionsfaktoren gegenüber dem HBEFA2.1 auch für die Bezugsjahre, die den
o. g. Ableitungen von Lohmeyer (2004) zu Grunde gelegen haben. Diese Änderungen haben
direkten Einfluss auf die abgeleiteten nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren.
Unabhängig davon haben sich auch die Festlegungen der Verkehrssituationen zwischen
HBEFA2.1 und 3.1 grundlegend geändert.
Weiterhin sind seit 2004 weitere Ergebnisse bundesdeutscher und europäischer Messkam-
pagnen und Datenauswertungen hinzugekommen (siehe oben). Diese finden bei der Aktua-
lisierung der nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren Berücksichtigung.
Folgende Vorgehensweise wird deshalb gewählt:
1. Neufestlegung der Verkehrssituationen der bisher (Lohmeyer, 2004) verwendeten Daten-
sätze
2. Berechnung der NO
x
- und motorbedingten PM10-Emissionen für die bisherigen (Loh-
meyer, 2004) Datensätze.
3. Auswertung der Literatur zu den seit 2004 veröffentlichten PM10-Emissionen und -Im-
missionen (siehe oben) inkl. Auswertung von Messdaten an sächsischen Messstellen.
4. Für die bisher (Lohmeyer, 2004) mittels NO
x
-Tracermethode abgeleiteten PM10-Gesamt-
emissionen: Neuableitung mittels aktualisierten NO
x
-Emissionen
5. Berechnung der nicht motorbedingten PM10-Emissionen
6. Systematisierung nach den Verkehrssituationen des HBEFA3.1 sowie nach Leicht- und
Schwerverkehr

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7. Schlussfolgerungen und Vorschlag für Emissionsfaktorendatensatz.
3.4 Datensätze Innerorts aus der Untersuchung 2004
Hierzu lagen die Datensätze der
Tab. 3.2
vor. Die Auswertung nach HBEFA2.1 lieferte nach
Lohmeyer (2004) die Ergebnisse der
Tab. 3.16
.
3.5 Datensätze Innerorts für Untersuchungen nach 2004
Im Rahmen der oben erläuterten aktualisierten Literatur- und Datenrecherche wurden die in
Tab. 3.17
aufgeführten Datensätze für die Innerortsverkehrssituationen zusammengestellt.
Sehr detaillierte Untersuchungen lagen für die Messstellen Stuttgart/Am Neckartor und
Cannstatter Straße sowie für die Weststraße in Zürich vor. Mehrjährige Zeitreihen lagen für
die Stationen im Land Brandenburg, der Lützner Straße in Leipzig sowie der Schildhorn-
straße und Frankfurter-Allee in Berlin vor.
3.6
Einfluss des HBEFA 3.1 auf die Ergebnisse der vorliegenden Datenaus-
wertungen
3.6.1 Grundlagen
Die meisten der in
Tab. 3.16
beschriebenen Ergebnisse wurden mittels NO
x
-Tracermethode
abgeleitet. Bei dieser Methode wird vorausgesetzt, dass die Emissionsfaktoren der Tracer-
substanz bekannt sind. Im Allgemeinen werden hierbei die Stickoxide (NO
x
) verwendet, da
diese die am besten untersuchten verkehrsbezogenen Emissionsfaktoren darstellen und das
Verhältnis zwischen verkehrsbedingter Zusatzbelastung zu Hintergrundbelastung im Nahbe-
reich von Straßen ausreichend groß ist. Die Berechnung der NO
x
-Emissionsfaktoren erfolgte
dabei mittels Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA) in der Version 2.1 (2004). Das Ver-
hältnis zwischen NO
x
-Emissionsdichte und NO
x
-Zusatzbelastung stellt das so genannte Ver-
dünnungsverhältnis dar. Weiterhin wird begründet angenommen, dass sich PM10 aufgrund
seiner kleinen Partikelgrößen quasi wie ein Gas ausbreitet und dass deshalb das für NO
x

image
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51
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
Tab. 3.16: Zusammenstellung der PM10-Emissionsfaktoren aus Lohmeyer (2004).
Qualitätsklasse: Datenverfügbarkeit ist für A besser als für C

image
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52
sowie Neuf
70675-09-10.doc
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
assung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
Tab. 3.17: Datensätze aus PM10-Untersuchungen nach 2004 für Innerortsstraßen. Die Be-
schreibung der Verkehrssituationen bezieht sich hier noch auf die Systematik des
HBEFA2.1. *=Rückrechnung mittels Ausbreitungsmodell sonst NO
x
-Tracer-
methode.

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53
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
abgeleitete Verdünnungsverhältnis auch für PMx gilt. Wird dann die messtechnisch erfasste
PMx-Zusatzbelastung mit dem Verdünnungsfaktor multipliziert, erhält man die PMx-Emissi-
onsdichte:
NO
x
-ZB / E(NO
x
) = PM10-ZB / E(PM10) = Verdünnungsfaktor = konst. bzw.
E(PM10) = PM10-ZB
E(NO
x
)/NO
x
-ZB,
wobei ZB die Differenz zwischen Gesamtbelastung und Hintergrundbelastung kennzeichnet
und E die jeweilige Emissionsdichte. Mittels Division der Emissionsdichte durch die Fahr-
zeugmengen erhält man dann den gesuchten Emissionsfaktor.
Aus den PM10-Gesamtimmissionen wurde durch Subtraktion der Hintergrundbelastung die
verkehrsbedingte Zusatzbelastung berechnet. Mit dieser Zusatzbelastung wurden die PM10-
Gesamtemissionsfaktoren (Auspuff- plus Aufwirbelung und Abriebsemissionen) berechnet.
Bei der Mehrheit der Datensätze wurde der nicht motorbedingte PM10-Anteil ermittelt, indem
von den Gesamtemissionsfaktoren der Auspuffanteil subtrahiert worden ist. Dieser Auspuff-
anteil wurde mittels HBEFA 2.1 (2004) berechnet.
Nunmehr steht die Aktualisierung des Handbuches (HBEFA Version 3.1) zur Verfügung. Es
ergeben sich sowohl bei den NO
x
- als auch bei den Auspuff-Partikelemissionsfaktoren deut-
liche Änderungen in den Emissionsfaktoren auch für die Bezugsjahre, die den o. g. Ablei-
tungen zu Grunde gelegen haben. Diese Änderungen haben direkten Einfluss auf die abge-
leiteten nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren. Deswegen wird deren Einfluss auf
die Ergebnisse im Folgenden quantifiziert.
Dazu erfolgte zunächst die Festlegung der Verkehrssituation entsprechend der Systemati-
sierung des HBEFA3.1. Hierbei wurde sich an der Lage der Straße im Straßennetz, dem
entsprechenden Tempolimit und insbesondere auch an der Zuordnungsmatrix HBEFA2.1 zu
HBEFA3.1 aus Abschnitt 2.2.1 orientiert.
Darauf aufbauend wurden unter Berücksichtigung der entsprechenden Bezugsjahre die NO
x
-
und Auspuffpartikelemissionen mit HBEFA3.1 berechnet. Mittels NO
x
-Tracermethode erfolgte
die Neuberechnung der PM10-Gesamtemissionsfaktoren. Bei den mittels Rückrechnung mit
einem Ausbreitungsmodell gekennzeichneten Daten konnten die PM10-Gesamtemissionen
unverändert übernommen werden, da diese unabhängig von einem Tracerstoff sind.

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54
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
Von diesen wurden dann die Auspuffpartikel abgezogen, die mittels HBEFA3.1 berechnet
wurden. Dies ergibt dann die aktualisierten nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren.
3.6.2 Ergebnisse der Aktualisierung für die vorliegenden Datensätze
Die
Tab. 3.18
fasst die mittels HBEFA3.1 abgeleiteten PM10-Emissionsfaktoren zusammen.
Es sei darauf hingewiesen, dass Straßen im schlechten Zustand sowie mit Tempolimit
30 km/h hier nicht aufgeführt sind. Folgendes fällt auf:
Nur für eine begrenzte Auswahl gegenüber der großen Vielfalt an Verkehrssituationen des
HBEFA3.1 liegen entsprechende Daten vor. Dies betrifft auch die Tempolimits und die Level
of Service (LOS). Es kann deshalb keine eindeutige, nur auf Messdaten basierende, Zuord-
nung zu allen Verkehrssituationen des HBEFA3.1 geben.
Für einige Straßen liegen mehrjährige Daten vor. Diese variieren für die abgeleiteten nicht
motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren z. T. sehr deutlich (siehe z. B. Cottbus/Bahnhof-
straße, Zürich/Weststraße).
Auch die nach Leicht- und Schwerverkehr getrennt angegebenen nicht motorbedingten
PM10-Emissionsfaktoren (soweit verfügbar) variieren z.T. ebenfalls sehr stark.
3.7 Systematisierung und Vorschlag für PM10-Emissionsfaktoren
In Lohmeyer (2004) wurde die nachfolgend beschriebene Herangehensweise für die Be-
rechnung der PM10-Emissionen einer Straße vorgeschlagen. Dort wurde im Sinne einer
notwendigen schnellen und pragmatischen Zwischenlösung für die Berechnung der nicht
motorbedingten PM10-Emissionen ein Ansatz gewählt, der kompatibel mit den Verkehrssitu-
ationen im Handbuch für Emissionsfaktoren ist. Diese Vorgehensweise stellte kein grund-
sätzlich neues und physikalisch fundiertes Modell der PM10-Emissionsberechnung dar.
Diese längerfristige Lösung ist nach wie vor anzustreben. Ziel der hier durchgeführten Ar-
beiten war die Aktualisierung dieses Ansatzes auf die Erfordernisse des HBEFA 3.1.
Es wird somit für die Berechnung der PM10-Emissionen einer Straße wie bisher davon aus-
gegangen, dass sie sich für das zu betrachtende Bezugsjahr (Bzj) zusammensetzen aus den
Emissionen aus dem Auspuff, den
d
irekten Emissionen (also ohne vorherige Deposition auf

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55
der Straße) aus
Abr
ieben (Reifen, Bremsen und Straßenbelag) und einem Beitrag infolge
der Wieder
auf
wirbelung (Resuspension) von Straßenstaub, also
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
(
)
(
)
10
(
)
10
(
)
e
10
Bzj
e
10
Bzj
e
Bzj
e
Auf
Bzj
PM
dAbr
PM
Auspuff
PM
=
PM
+
+
e
Auspuff
10
(
Bzj
)
PM
dAbr
PM
dAbr
e
PM
Bzj
e
10
10
(
)=
Auf
PM
Auf
e
PM
Bzj
e
10
10
(
)=
st
PM
Straße
PM
Brems
PM
ifen
PM
Pot
e
PM
e
e
e
e
Re
10
10
10
Re
10
=
10
+
+
+
(
Re
)
10
10
10
Re
Re
tan
10
/
10
st
PM
Straße
PM
Brems
PM
ifen
gen
Zus
d
kin
PM
Auf Ab
e
PM
=
F
F
F
e
+
e
+
e
+
e
(3.1)
Dabei werden
, die Emissionen aus dem Auspuff, entnommen aus dem
HBEFA3.1. Für Abriebe und Aufwirbelung wird angesetzt, dass diese vom Bezugsjahr unab-
hängig sind, also
und (3.2)
.
(3.3)
Der Beitrag der Wiederaufwirbelung wird gebildet aus dem prinzipiell zur Verfügung stehen-
den Straßenstaub (= Emissionspotenzial e
Pot
). Dieser besteht aus deponierten Abrieben (ggf.
auch aus gröberen Partikeln durch mechanische und/oder chemischen Einflüssen gebildet)
und von außen auf die Straße eingetragenen Partikeln also
(3.4)
Um dieses Staubpotenzial als PM10 aufzuwirbeln bedarf es kinetischer Energie durch die
fahrzeugerzeugte Turbulenz (beschrieben durch eine Funktion F
kin
). Der Straßenzustand
(F
Zustand
) und die Feuchte der Straßenoberfläche (F
Regen
) können ebenfalls diesen Term be-
einflussen.
Messtechnisch ist es sehr schwierig, direkte und indirekte (wiederaufgewirbelte) Abriebsbei-
träge zu separieren. Auch werden insbesondere für Reifenabrieb und Straßenabrieb ähnli-
che Abhängigkeiten bei direkter und indirekter Emission vorliegen. Aus diesen Gründen wird
keine Entkopplung von direkten und indirekten Abriebsemissionen angesetzt.
Somit ergibt sich folgende Gleichung für die nichtauspuffbedingten PM10-Emissionen:
(3.5)
Die Emissionsfaktoren für die Reifen- und Bremsabriebe könnten z. B. der CORINAIR-Emis-
sionsfaktordatenbank (CORINAIR, 2007) oder RAINS (Lükewille et al., 2002) oder Ergebnis-
sen von Freilanduntersuchungen (siehe oben) entnommen werden. Emissionsfaktoren für
Straßenabriebe sind nach Aussage der Autoren sehr unsicher. Dies gilt auch für die wenigen
Daten aus den oben beschriebenen Datenauswertungen. Aus diesem Grund wird wie bisher

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56
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
vorgeschlagen, die Abriebe mit den nicht abriebsbedingten Anteilen (e
Rest
) zusammenzufas-
sen und mittels Anpassung an Messdaten festzulegen. Hierzu bietet sich weiterhin die bisher
praktizierte Vorgehensweise an, nach Verkehrssituationen klassifizierte Emissionsfaktoren
getrennt nach Leicht- und Schwerverkehr (ähnlich dem Vorgehen wie bei der Berechnung
der Auspuffemissionen mittels Handbuch für Emissionsfaktoren) zu verwenden („Emis-
sionsfaktorenansatz’’).
Als Regenkorrektur wäre ein Ansatz der US-EPA möglich. Die vorliegenden Untersuchungen
aus Europa für befestigte Straßen zeigen allerdings zum Teil widersprechende Abhängig-
keiten von der Regenmenge auf. Die örtlichen Regenhäufigkeiten (in Bezug auf Tagesnie-
derschlagssummen größer 0.1 mm) variieren meist nur gering um einen Wert von 50 % in
Gebieten, in denen relevanter Fahrzeugverkehr zu verzeichnen ist. Außerdem ist in den
Emissionsfaktoren der
Tab. 3.18
, welche der Ableitung der Emissionsfaktoren zugrunde ge-
legt werden, der jeweilige Regeneinfluss bereits beinhaltet. Deshalb wird vorgeschlagen,
weiterhin auf einen separaten Regenkorrekturfaktor zu verzichten.
Bzgl. der Abhängigkeit des kinetischen Kopplungsgliedes von der Fahrzeuggeschwindigkeit
liegen weiterhin wenig und sehr widersprüchliche Informationen vor. Aus diesem Grund wird
vorgeschlagen, weiterhin auf eine zusätzliche Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindig-
keit zu verzichten, wenn der Ansatz von verkehrssituationsabhängigen Emissionsfaktoren
angesetzt wird. Der Sonderfall von Geschwindigkeitsbeschränkungen auf 30 km/h wird auf
Grundlage der Ergebnisse des SNIFFER-Projektes (Lohmeyer, 2009) gesondert behandelt.
Hier wird vorgeschlagen, für Straßenabschnitte mit flüssigem Verkehrsfluss die nicht motor-
bedingte Emission um 20 % zu reduzieren. Für Straßen-abschnitte mit dichten und gesättig-
ten Verkehrsfluss sowie Stop&Go wird keine Veränderung angesetzt. Für Tempolimit
40 km/h wird vorgeschlagen, für Straßenabschnitte mit flüssigem Verkehrsfluss die nicht
motorbedingte Emission um 10 % zu reduzieren. Für Straßenabschnitte mit dichten und ge-
sättigten Verkehrsfluss sowie Stop&Go wird auch hier keine Veränderung angesetzt.
Die Straßenzustandskorrektur könnte sich an Ergebnissen von Feldstudien an Innerortsstra-
ßen von Lohmeyer (2008) orientieren. Dort wurden Minderungen der nicht motorbedingten
Partikel-Emission beim Übergang vom schlechten zum guten Straßenzustand von max.
20 % (Erfurt/Bergstraße), ca. 40 % (Leipzig/Lützner Straße) sowie ca. 70 % (Nauen/Berliner
Straße) abgeschätzt.

image
Tab. 3.18: Zuordnung der vorliegenden Messdaten zu den Verkehrssituationen des HBEFA3.1 sowie abgeleitete PM10-Gesamt-, Aus-
puff- sowie Aufwirbelung- und Abriebsemissionsfaktoren. schlecht = schlechter Straßenzustand; x% = Längsneigung in Pro-
zent. *=Rückrechnung mittels Ausbreitungsmodell sonst NO
x
-Tracermethode.
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
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Insgesamt wurde festgestellt, dass durch die Sanierung von im Sinne der PM10-Emissions-
modellierung schlechten Fahrbahnen und Gehwegen an allen drei untersuchten Straßen
eine PM10-Minderung abgeleitet werden konnte, die Höhe der absoluten Minderung aber
wahrscheinlich von weiteren Randbedingungen (Ausgangszustand, Fahrzeuggeschwindig-
keit, Längsneigung) abhängig ist. Auch Bukuwiecki et al. (2009) schlussfolgerten aus ihren
Untersuchungen einen Einfluss des Fahrbahnzustandes auf die Straßenabriebsemissionen.
Andere systematische Feldversuche zu dieser Problematik sind uns nicht bekannt.
In Ermangelung von konkreten messtechnisch erfassten Abhängigkeiten zwischen Straßen-
zustand und nicht auspuffbedingten Emissionen kann derzeit keine Korrektur-Funktion ange-
setzt werden. Es wird vorgeschlagen, dass in Anlehnung an den Mittelwert der obigen Er-
gebnisse für Straßen im guten Zustand ein Wert 1, für Straßen im schlechten Zustand ein
Wert von 2 verwendet wird. Hier ist weiterhin dringender Forschungsbedarf gegeben. Es wird
also angesetzt:
F
kin
= 1 für LOS = flüssig, dicht, gesättigt und Stop&Go und Tempolimit größer/
gleich 50 km/h
F
kin
= 0.9 für LOS = flüssig und Tempolimit 40 km/h
F
kin
= 0.8 für LOS = flüssig und Tempolimit 30 km/h
F
Zustand
= 1 für Straßen im guten (Standardanwendung) und 2 im schlechten Zustand.
Für die Festlegung der Emissionsfaktoren für die Summe aus Reifen-, Brems-, und Straßen-
abrieb sowie Wiederaufwirbelung von eingetragenem Straßenstaub können folgende we-
sentliche Ergebnisse aus den vorangegangenen Untersuchungen berücksichtigt werden:
Die Emissionsfaktoren für die
Autobahn- und Außerortsverkehrssituationen
werden dabei
aus den Ergebnissen des Forschungsprojektes FE 02.0255/2004/LRB für die Bundesanstalt
für Straßenwesen (Lohmeyer, 2011a) zur Problematik von PM10-Emissionen an Außerorts-
straßen übernommen (siehe Abschnitt 3.2.9).
Für die Festlegung der Emissionsfaktoren für
Innerortsverkehrssituationen
werden die
nachfolgend aufgeführten Aspekte berücksichtigt. Hierbei wird wegen der Vergleichbarkeit zu
den Ansätzen in Düring und Lohmeyer (2004) die Zuordnung der mittels HBEFA3.1 ermit-
telten bzw. aktualisierten Emissionsfaktoren zunächst zu den ,,alten’’ Verkehrssituationen
des HBEFA2.1 durchgeführt. Anschließend erfolgt die Zuordnung zu den ,,neuen’’ Verkehrs-
situationen des HBEFA3.1:

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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
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Für die Verkehrssituation HVS1 wurden die mittels HBEFA3.1 aktualisierten Emissi-
onsfaktoren der EMPA verwendet. Diese liegen etwas niedriger als für die Außer-
ortsverkehrssituationen (15 bis 25 %). Eventuell führen die Außerorts deutlich höhe-
ren Fahrzeuggeschwindigkeiten (mehr Abriebe) sowie die dort meist unbefestigten
Randbereiche (mehr Staubpotenzial) gegenüber den vergleichbaren Innerortsstra-
ßen zu dieser Erhöhung.
Für die Verkehrssituationen HVS3/LSA1 wird der (gerundete) Mittelwert aus den
Messdaten der EMPA, von Stuttgart/Am Neckartor sowie der Mittelwert aller Be-
zugsjahre für die Zeppelinstraße in Potsdam verwendet.
Für die Verkehrssituation LSA2 lagen nur wenige nach Leicht- und Schwerverkehr
differenzierte aber dafür eine Vielzahl von flottenmittleren Emissionsfaktoren vor
(
Tab. 3.17
und
Tab. 3.18
). Die EMPA hat diese Verkehrssituation nicht vermessen.
Variationsrechnungen haben ergeben, dass die vorliegenden Gesamtemissionsfak-
toren gut mit den für LSA2 in
Tab. 3.19
angegebenen Emissionsfaktoren beschrie-
ben werden können.
Für die Verkehrssituation HVS2 und HVS4 lagen keine nach Leicht- und Schwerver-
kehr differenzierten Emissionsfaktoren vor. Für HVS2 wurden die Werte für HVS1
verwendet. Für HVS4 wurde zwischen HVS3 und LSA2 „interpoliert“, um keine extre-
men Sprünge zwischen den Verkehrssituationen auftreten zu lassen. Die Göttinger
Straße wird mit einer Kombination von HVS2 und HVS4 beschrieben. Die Situation
an der Göttinger Straße kann gut mit den vorgeschlagenen Emissionsfaktoren für
HVS2 und HVS4 beschrieben werden.
Für die Verkehrssituation LSA3 wurden Emissionsfaktoren festgelegt, welche die
entsprechenden PM10-Gesamtemissionsfaktoren im Mittel am besten beschreiben.
Diese liegen von allen nicht auspuffbedingten Emissionsfaktoren weiterhin am
höchsten. Dies scheint auch nach derzeitigem Verständnis plausibel, da im direkten
Bereich von Lichtsignalanlagen aufgrund von häufigeren Beschleunigungsvorgängen
mit höheren Abriebsemissionen gerechnet werden muss, als in Bereichen mit mehr
Konstantfahrten.
Der Vergleich zwischen ,,neuen“ und ,,alten“ Emissionsfaktoren zeigt für die Innerortsver-
kehrssituationen mit flüssigen Verkehrsfluss (HVS1, HVS2) bei einem Schwerverkehrsanteil
von 5 % ca. 4 bzw. 32 % geringere Werte. Bei dichten oder gesättigten Verkehr werden nun-

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60
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
mehr ca. 14 bis 18 % geringere Werte zum Ansatz gebracht. Mit abnehmendem SV-Anteil
nimmt der Unterschied bei dichten und gesättigten Verkehrsfluss gegenüber dem Ansatz
nach HBEFA2.1 zu. Bei flüssigem Verkehrsfluss ist dies umgekehrt.
Weiterhin kann auch mit
Tab. 3.19
ein Vergleich zu CORINAIR und zum US-EPA-Modell
geführt werden. Während bei den Verkehrssituationen mit flüssigem Verkehrsfluss allein mit
CORINAIR die ,,neuen“ Aufwirbelungs- und Abriebsemissionsfaktoren beschrieben werden
könnten, so werden diese für sehr schlechten Verkehrsfluss durch die Summe aus
CORINAIR und US-EPA unterschätzt. Eine Verwendung dieser Emissionsfaktoren drängt
sich hiermit nicht auf.
Die Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abriebe aus
Tab. 3.19
werden auf Grundlage
der Zuordnungsmatrix aus
Tab. 2.3
sowie unter Beachtung von ähnlichen Standanteilen ent-
sprechend
Tab. 3.20
den Verkehrssituationen des HBEFA3.1 im FIS sowie allen
Verkehrssituationen des HBEFA3.1 entsprechend
Tab. 3.21
zugeordnet.

SV-Anteil=
5.0%
,,alt" nach HBEFA2.1
,,neu" nach HBEFA3.1
1-Neu/alt
CORINAIR
CORINAIR
CORINAIR
US-EPA
(2011)
CORINAIR
+US-EPA
Abweichung zu
Efaktoransatz
LV
SV
Flotte
LV
SV
Flotte
LV
SV
Flotte
Flotte
Flotte
HVS>50
22
200
31
30
130
35
13%
Außerorts/>50
15
99
19
35
54
55%
HVS1
22
200
31
26
100
30
-4%
A/HVS/60/f
26
110
30
35
65
120%
HVS2
30
300
44
26
100
30
-32%
A/HVS/50/f
27
120
32
35
67
124%
HVS3/LSA1
40
380
57
33
350
49
-14%
A/FERN-C/50/d
28
120
33
35
68
38%
HVS4
50
450
70
35
500
58
-17%
A/SA/50/d
29
120
34
35
69
18%
LSA2
60
600
87
40
700
73
-16%
A/SA/50/g
29
120
34
35
69
-6%
LSA3
90
800
126
45
1200
103
-18%
A/ER/40/g
29
120
34
35
69
-33%
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Tab. 3.19: PM10-Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abriebe [mg/km] in Abhängigkeit von den Verkehrssituationen differenziert
nach Leichtverkehr (LV) und Schwerverkehr (SV) sowie flottenmittlere Emissionsfaktoren für einen SV-Anteil von 5 %. Zu-
sätzlich sind die Emissionsfaktoren nach CORINAIR (Abriebe) und US-EPA (Staubaufwirbelung) mit aufgeführt sowie deren
Summe. Erläuterung siehe Text.
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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HBEFA2.1 HBEFA3.1
Anteil
HBEFA3.1
PM10 Auf/Ab
für LV
PM10 Auf/Ab
für SV
mg/km mg/km
AB>120 Land/AB/130/fluessig 100 %
30 130
AB_100 Land/AB/100/fluessig 100 %
30 130
AB_80 Land/AB/80/fluessig 100 %
30 130
AO_1 Land/FernStr/80/fluessig 100 %
30 130
AO_2 Land/FernStr/70/fluessig 100 %
30 130
AO_3 Land/HVS-kurv./80/fluessig 100 %
30 130
IO_HVS>50_2 Agglo/FernStr-City/50/fluessig 100 %
26 100
IO_HVS1 Agglo/HVS/60/fluessig 100 %
26 100
IO_HVS2 Agglo/HVS/50/fluessig 100 %
26 100
IO_HVS3 Agglo/FernStr-City/50/dicht 100 %
33 350
IO_HVS4 Agglo/Sammel/50/dicht 100 %
33 350
IO_LSA1 Agglo/FernStr-City/50/dicht 100 %
33 350
IO_LSA2 Agglo/Sammel/50/gesaettigt 100 %
40 700
IO_LSA3 Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt 100 %
45 1200
Agglo/Sammel/50/gesaettigt 60 %
40 700
IO_Kern
IO-StGo 40 %
45 1200
IO_Nebenstr_
Agglo/Erschliessung/30/gesaettigt 60 %
45 1200
dicht
IO-StGo 40 %
45 1200
Tab. 3.20: Zuordnung der nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren zu den
Verkehrssituationen im FIS

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HBEFA3.1
PM10 Auf/Ab
für LV
PM10 Auf/Ab
für SV
mg/km mg/km
Alle ländlichen VS unabhängig vom Tempolimit und
LOS
30 130
Agglo/AB/, Agglo/Semi-AB/ unabhängig vom Tempoli-
mit und LOS
30 130
Agglo/HVS/xx/flüssig unabhängig von Tempolimit
26
100
Agglo/HVS/xx/dicht unabhängig von Tempolimit
33
350
Agglo/HVS/xx/gesättigt unabhängig von Tempolimit
35
500
Agglo/HVS/xx/StGo unabhängig von Tempolimit
45
1200
Agglo/Sammel/xx/flüssig unabhängig von Tempolimit
26
100
Agglo/Sammel/xx/dicht unabhängig von Tempolimit
33
350
Agglo/Sammel/xx/gesättigt unabhängig von Tempolimit
40
700
Agglo/Sammel/xx/StGo unabhängig von Tempolimit
45
1200
Agglo/Erschliessung/30/flüssig
26
280
Agglo/Erschliessung/40/flüssig
30
320
Agglo/Erschliessung/xx/flüssig für Tempolimit grö-
ßer/gleich 50km/h
33 350
Agglo/Erschliessung/xx/dicht unabhängig vom Tempo-
limit
35 500
Agglo/Erschliessung/xx/gesättigt unabhängig vom
Tempolimit
45 1200
Agglo/Erschliessung/xx/StGo unabhängig vom Tempo-
limit
45 1200
Agglo/Fernstr.-City/xx/flüssig unabhängig vom Tempo-
limit
26 100
Agglo/Fernstr.-City/xx/dicht unabhängig vom Tempoli-
mit
33 350
Agglo/Fernstr.-City/xx/gesättigt unabhängig vom Tem-
polimit
40 700
Agglo/Fernstr.-City/xx/StGo unabhängig vom Tempo-
limit
45 1200
Tab. 3.21: Zuordnung der nicht motorbedingten PM10-Emissionsfaktoren zu allen
Verkehrssituationen des HBEFA3.1. xx steht für alle im HBEFA3.1 möglichen
Tempolimits größer/gleich 50 km/h

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64
3.8 Vergleich mit Messdaten
3.8.1 Emissionen
Die
Abb. 3.7
zeigt den Vergleich der flottenmittleren PM10-Gesamtemissionen (Auspuff
nach HBEFA3.1 sowie PM10-Auf/Ab nach
Tab. 3.21
) mit denen aus Messdaten für
Innerortsstraßen mit gutem Straßenzustand abgeleiteten. Bei mehrjährigen Zeitreihen wurde
im Allgemeinen das Bezugsjahr aus den Untersuchungen aus Lohmeyer (2004) sowie der
aktuellste Wert verwendet. Wichtige Datensätze wurden bzgl. deren Örtlichkeit und des Be-
zugsjahres gekennzeichnet.
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
0
50
100
0
50
100
150
200
250
300
PM10-Gesamt (aus Messwert) in mg/km
PM10-Gesamt (E
150
200
250
300
faktoransatz) in mg/km
PM10-ges
x=y
PM10-Ges
PM10-Ges
Am Neckartor (2007)
Göttinger Str. (2007)
FF-Allee (2004)
FF-Allee (2000)
Schildhornstr. (2000)
Am Pferdemarkt
(2000)
Zürich/Schimmelstr.
(2002)
Nauen/Berliner Str. (2001)
Göttinger
Str. (2001)
Zürich/West-
str. (2007)
Westring
Zürich/Weststr. (2003)
Ctb./Bahnhofstr. (2007)
Habichtstr. (2008)
FFO/Leipziger Str. (2007)
P./Zeppelinstr. (2007)
(2000)
Abb. 3.7: Vergleich der PM10-Gesamtemissionsfaktoren mit denen aus der Summe von
Auspuffpartikeln (HBEFA3.1) und den nicht motorbedingten PM10-Emissionen
entsprechend
Tab. 3.21
für Qualitätsklasse A und B. Bei mehrjährigen Zeitreihen
wurde im Allgemeinen das Bezugsjahr aus den Untersuchungen aus Lohmeyer
(2004) sowie der aktuellste Wert verwendet.
(Werte in Klammern=Bezugsjahr der Messung)

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65
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
Es ist zu erkennen, dass die Übereinstimmung befriedigend ist. Die Werte streuen um die
x=y-Linie. Die Abweichung der berechneten von denen aus den Immissionsdaten abgeleite-
ten PM10-Gesamtemissionen liegt bei kleiner 60 % (mit Ausnahme Kiel/Westring im Be-
zugsjahr 2000).
3.8.2 Immissionen
Weiterhin wurden mit Hilfe der abgeleiteten Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abrieb
sowie den jeweiligen Auspuffemissionsfaktoren des HBEFA3.1 Ausbreitungsberechnungen
mit dem prognostischen Strömungs- und Ausbreitungsmodell MISKAM durchgeführt. Die
Verkehrsdaten sowie die Hintergrundbelastungen lagen Bezugsjahr bezogen vor. Die Ver-
kehrssituationen wurden vor Ort erhoben. Als meteorologische Eingangsdaten wurden lang-
jährige Ausbreitungsklassenstatistiken (außer Stg./Am Neckartor, dort Winddaten aus dem
Messzeitraum) verwendet. Eine Zusammenstellung der relevanten Eingangsdaten sowie der
berechneten NO
x
- und PM10-Jahresmittelwerte ist in
Tab. 3.22
aufgeführt.
Messstelle Be-
zugs-
jahr
SV-Anteil
in %
PM10-VB
in μg/m
PM10-GB
(MISKAM)
in μg/m
PM10-GB
(Messung)
in μg/m
NO
x
-VB
in μg/m³
NO
x
-GB
(MISKAM)
in μg/m
NO
x
-GB
(Messung)
in μg/m
Ctb./Bahnhof-
straße
2010 4.8 26 33
(-3 %)
34 24 88
(-7 %)
95
Stg./Am
Neckartor
2007 3.5 26 60
(+20 %)
50 69 348
(+8 %)
321
DD-Nord 2007 4.6 26 32
(+14 %)
28 33 80
(+5 %)
76
DD-Nord 2009 6.0 26 32
(+7 %)
30 33 93
(+16 %)
80
C./Leipziger
Straße
2005 5.6 24 35
(+3 %)
34 43 183
(+14 %)
161
C./Leipziger
Straße
2009 3.0 21 29
(0 %)
29 46 128
(+3 %)
124
FFO./Leip-
ziger Straße
2010 2.4 26 34
(-10 %)
38 22 92
(+1 %)
91
Tab. 3.22: Vergleich der mit MISKAM berechneten PM10- und NO
x
-Jahresmittelwerte für
mehrere Messstellen. Werte in Klammern sind die relativen Abweichungen der
berechneten von den gemessenen Jahresmittelwerten.
Die Abweichungen zwischen den Modellrechnungen und den NO
x
-Jahresmittelwerten liegen
bei -7 % bis +16 %. Die Genauigkeit der Ausbreitungsmodellierung kann als gut bewertet
werden. Die berechneten PM10-Jahresmittelwerte weichen um -10 % und +20 % von ge-
messenen ab. Dies liegt im Bereich der Abweichungen beim NO
x
und kann ebenfalls mit gut
bewertet werden.

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66
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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4 SYSTEMATISIERUNG UND EINFÜHRUNG DER NICHT MOTORBEDINGTEN
EMISSIONSFAKTOREN FÜR PM2.5 ENTSPRECHEND AKTUELLER
FORSCHUNGEN
Die folgenden Ausführungen geben den derzeitigen Stand der Ergebnisse der Untersuchun-
gen zu den nicht motorbedingten PM2.5-Emissionen des Kfz-Verkehrs aus den parallel lau-
fenden F&E-Projekt „Verursacher, flächenhafte Belastung und Tendenzen für PM2.5 in
Sachsen“ (Lohmeyer, 2010a) wieder. Für Details wird auf diesen Bericht verwiesen.
Untersuchungen der verkehrsbedingten Partikelimmissionen zeigen, dass neben den Parti-
keln im Abgas auch nicht motorbedingte Partikelemissionen zu berücksichtigen sind, her-
vorgerufen z.B. durch Straßen- und Bremsbelagabrieb, Aufwirbelung von auf der Straße auf-
liegendem Staub etc. Diese Emissionen sind im HBEFA nicht enthalten, sie sind auch derzeit
nicht mit zufriedenstellender Aussagegüte zu bestimmen. Die Ursache hierfür liegt in der
Vielfalt der Einflussgrößen, die bisher noch nicht systematisch parametrisiert wurden und für
die es derzeit auch keine verlässlichen Aussagen gibt.
Lohmeyer (2010a) empfehlen, die nicht motorbedingten PM2.5-Emissionen wegen fehlender
systematischer Messwerte anders als beim PM10 auf Basis des detaillierten Ansatzes aus
CORINAIR (2007) zu berechnen. Dieser Ansatz wurde für PM10 bereits im Abschnitt 3.2.5
beschrieben. Der Vollständigkeit halber wird er für PM2.5 noch mal aufgeführt:
Im Emission Inventory Guidebook von EMEP/CORINAIR (Stand 2007) werden PMx-Emissi-
onsfaktoren für Abriebe angegeben. Diese basieren auf der Empfehlung einer Arbeitsgruppe,
welche anhand von Literaturauswertungen aus dem Jahr 2003 Methoden für deren Berech-
nung erarbeitet hat. Eine Differenzierung in die verschiedenen Verkehrssituationen ist durch
eine dort angegebene Abhängigkeit von der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit (für Reifen
und Bremsabrieb) möglich.
Für die Berücksichtigung von
Reifenabrieb
wird von den Autoren Folgendes vorgeschlagen:
EF
Reifen
[mg/(Fzg
km)] = f
Reifen
EF
TSPReifen
S
reifen
(v)
(4.1)
f
Reifen
= Anteil der Partikelfraktion an TSP
EF
TSPReifen
= TSP-Emissionsfaktor Reifenabrieb bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h
S
reifen
(v)
= Geschwindigkeitskorrekturfaktor, welcher von der mittleren Fahrzeug-
geschwindigkeit abhängt

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67
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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mit
v < 40 km/h:
S
reifen
(v) =1.39
40 km/h <= v <=90 km/h: S
reifen
(v) = -0.00974.v + 1.78
v > 90 km/h:
S
reifen
(v) = 0.902
Für EF
TSPReifen
werden in Abhängigkeit von der Fahrzeugklasse folgende Größen vorgeschla-
gen:
Reifenabrieb
EF
TSPReifen
[mg/km]
PKW: 10.7
Leichte Nutzfahrzeuge:
16.9
Schwere Nutzfahrzeuge: 45.0*
Motorräder: 4.6
*(falls Anzahl der Achsen und Beladungsgrad nicht bekannt sind, sonst
EF
TSPReifen
(LKW) = Anzahl Achsen
.
LCF
.
EF
TSPReifen
(PKW)/2;
LCF = 1.38
.
Beladungsgrad+1.41).
Wesentliche Festlegungen bei der Ableitung der Emissionen waren neben den aus der
Literatur zusammengefassten Emissionsfaktoren für Gesamtstaub (TSP), Gesamtabrieb
bzw. PM10 z. B. ein 10 %er Anteil PM10 am Gesamtreifenabrieb sowie ein 60 %er Anteil
PM10 an TSP-Reifenabrieb. Die Ableitung für die Geschwindigkeits- bzw. für die Beladungs-
korrektur wurde nicht erläutert.
Die Parameter für die Partikelgrößen werden unabhängig von der Fahrzeugklasse wie folgt
festgelegt:
TSP
:
f
Reifen
= 1.000
PM10
:
f
Reifen
= 0.600
PM2.5
:
f
Reifen
= 0.420
PM1
:
f
Reifen
= 0.060
PM0.1
:
f
Reifen
= 0.048
Die
Abb. 4.1
zeigt beispielhaft die PM10-Emissionsfaktoren in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit. Für PM2.5 sind die Verläufe analog. Es ist festzustellen, dass bei
niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, wie sie z. B. im Stadtverkehr gefahren werden, hö-

image
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68
here Reifenabriebsemissionen angesetzt werden als bei höheren (z. B. bei Tempo 30 ca.
36 % mehr als bei Tempo 80). Wahrscheinlich werden hier nicht reine Geschwindigkeitsab-
hängigkeiten im Sinne von Fahrten mit konstanter Geschwindigkeit als Basis verwendet son-
dern die Bedingungen bei verschiedenen Verkehrszuständen. Dies wurde wie erwähnt aller-
dings nicht erläutert.
Abb. 4.1: Abhängigkeit der PM10-Emissionsfaktoren infolge
Reifenabrieb
von den Fahrzeug-
geschwindigkeiten für die Fahrzeugklassen PKW (PC), leichte Nutzfahrzeuge
(LDV), Schwerverkehr (HDV) mit 20 % bzw. 100 % Beladung (LF) sowie Motorrä-
der. (Quelle: CORINAIR, 2007)
Für die Berücksichtigung von
Bremsabrieb
wird von den Autoren folgende Vorgehensweise
vorgeschlagen:
EF
Brems
[mg/(Fzg
km] = f
Brems
EF
TSPBrems
S
Brems
(v)
(4.2)
f
Brems
= Anteil der Partikelfraktion an TSP
EF
TSPBrems
= TSP-Emissionsfaktor Bremsabrieb bei einer Geschwindigkeit von 65 km/h
S
Brems
(v) = Geschwindigkeitskorrekturfaktor, welcher von der mittleren Fahrzeugge-
schwindigkeit abhängt.
mit
v < 40 km/h:
S
Brems
(v) =1.67
40 km/h <= v <=95 km/h: S
Brems
(v) = -0027.v + 2.75
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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69
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
v > 95 km/h:
S
Brems
(v) = 0.185
Für EF
TSPBrems
werden in Abhängigkeit von der Fahrzeugklasse folgende Größen vorgeschla-
gen:
Bremsabrieb
EF
TSPBrems
[mg/km]
PKW: 7.5
Leichte Nutzfahrzeuge:
11.7
Schwere Nutzfahrzeuge: 32.7*
Motorräder: 3.7
*(falls Beladungsgrad nicht bekannt ist, sonst
EF
TSPBrems
(LKW) = 3.13
.
LCF
.
EF
TSPBrems
(PKW);
LCF = 0.79
.
Beladungsgrad+1.0)
Die Parameter für die Partikelgrößen werden unabhängig von der Fahrzeugklasse wie folgt
festgelegt:
TSP
:
f
Brems
= 1.00
PM10
:
f
Brems
= 0.98
PM2.5
:
f
Brems
= 0.39
PM1
:
f
Brems
= 0.10
PM0.1
:
f
Brems
= 0.08
Die
Abb. 4.2
zeigt beispielhaft die PM10-Emissionsfaktoren in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit. Für PM2.5 sind die Verläufe analog.
Wesentliche Festlegungen bei der Ableitung dieser Emissionsfaktoren waren neben den aus
der Literatur zusammengefassten Emissionsfaktoren für TSP, Gesamtabrieb bzw. PM10
z. B. ein 50 %er Anteil PM10 am Gesamtbremsabrieb sowie ein 98 %er Anteil PM10 an
TSP-Bremsabrieb. Die Ableitung für die Geschwindigkeits- bzw. für die Beladungskorrektur
wurde hier ebenfalls nicht erläutert.

image
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70
Abb. 4.2. Abhängigkeit der PM10-Emissionsfaktoren infolge
Brems
abrieb von den
Fahrzeuggeschwindigkeiten für die Fahrzeugklassen PKW (PC), leichte Nutzfahr-
zeuge (LDV), Schwerverkehr (HDV) mit 20 % bzw. 100 % Beladung (LF) sowie
Motorräder (Quelle: CORINAIR, 2007)
Für den Straßenabrieb lagen lt. der Autoren nur sehr wenige Informationen vor. Hier wird auf
die Arbeiten von Lükewille et al. (2002, siehe oben) verwiesen. Für EF
TSPStraße
werden in Ab-
hängigkeit von der Fahrzeugklasse folgende Größen vorgeschlagen:
Straßenabrieb
EF
TSPStraße
[mg/km]
PKW: 15.0
Leichte Nutzfahrzeuge:
15.0
Schwere Nutzfahrzeuge: 76.0
Motorräder: 6.0
Auf Grundlage des in Gleichung 4.1 und 4.2
dargestellten Geschwindigkeitseinflusses und
der in HBEFA zur Beschreibung der Verkehrssituationen enthaltenen Angaben zur mittleren
Reisegeschwindigkeit können die Emissionsfaktoren den Verkehrssituationen des HBEFA
zugeordnet werden.
Für den Schwerverkehr sind die PM2.5-Emissionen auch von der Achsanzahl und dem Be-
ladungsgrad abhängig. Der Beladungsgrad wird entsprechend HBEFA3.1 zu 0.5 (entspricht
50 %) angesetzt.
Die mittlere Achszahl der Schwerverkehrsfahrzeuge wird ebenfalls auf Basis des HBEFA
berechnet. Dazu werden die Fahrleistungsanteile der Größenklassen auf Autobahn, Außer-
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc

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71
orts- und Innerortsstraßen verwendet. Die Achszahlen der Linien- und Reisebusse werden
dabei direkt ausgewiesen. Die Achszahlen der LKW und Sattelzüge werden auf Basis des
zulässigen Gesamtgewichts und der in der Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung vorge-
schriebenen Mindestachszahl abgeschätzt. Die Ergebnisse sind für die Bezugsjahre 1994
bis 2030 in den
Abb. 4.3
bis
Abb. 4.5
dargestellt.
Für alle Straßenkategorien ist ab etwa 2010 kein deutlicher Trend zu größeren Fahrzeugen
(mehr Achsen) erkennbar. Aus dem Mittelwert der Verteilung werden für die Berechnung
mittels CORINAIR (2007) deshalb für die Autobahnen und Außerortsstraßen 5 Achsen sowie
für die Innerortsstraßen 3 Achsen unabhängig vom Bezugsjahr festgelegt.
Der Kupplungsanteil wird auch hier, wie in RAINS, zu Null gesetzt (siehe oben). Es wird auch
hier von den Autoren darauf verwiesen, dass insbesondere die Emissionsfaktoren für Stra-
ßenabrieb wegen fehlender systematischer Untersuchungen mit sehr großen Unsicherheiten
bewertet worden sind. Die Emissionsfaktoren nach CORINAIR (2007) sind als Summe aller
Abriebe (Reifen, Bremsen und Straße) in
Abb. 4.6
und
Abb. 4.7
für die HBEFA3.1-
Verkehrssituationen dargestellt und werden dementsprechend in das FIS übernommen.
Fahrleistungsanteil Schwerverkehr (inkl. Busse) Autobahn
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
2026
2028
2030
Bezugsjahr
Fahrleistungsanteil
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
2 Achsen AB
3 Achsen AB
4 Achsen AB
5 Achsen AB
5 Achsen
Abb. 4.3. Fahrleistungsanteile der Achszahl für den Schwerverkehr auf Autobahnen in
Anlehnung an HBEFA3.1

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72
Fahrleistungsanteil Schwerverkehr (inkl. Busse) Außersorts
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
2026
2028
2030
Bezugsjahr
Fahrleistungsanteil
2 Achsen AO
3 Achsen AO
4 Achsen AO
5 Achsen AO
5 Achsen
Abb. 4.4: Fahrleistungsanteile der Achszahl für den Schwerverkehr auf Außerortsstraßen in
Anlehnung an HBEFA3.1
Fahrleistungsanteil Schwerverkehr (inkl. Busse) Innerorts
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
2026
2028
2030
Bezugsjahr
Fahrleistungsanteil
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
2 Achsen IO
3 Achsen IO
4 Achsen IO
5 Achsen IO
3 Achsen
Abb. 4.5: Fahrleistungsanteile der Achszahl für den Schwerverkehr auf Innerortsstraßen in
Anlehnung an HBEFA3.1

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73
PM2,5-Abriebs-Emissionsfaktoren für FIS-relevante HBEFA3.1 Verkehrssituationen
auf Innerortsstraßen
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Erschliessung/30/d
Erschliessung/30/f
Erschliessung/30/g
Erschliessung/40/d
Erschliessung/40/f
Erschliessung/40/g
Erschliessung/50/d
Erschliessung/50/f
Erschliessung/50/g
FernStr-City/50/d
FernStr-City/50/f
FernStr-City/50/g
FernStr-City/60/d
FernStr-City/60/f
FernStr-City/60/g
FernStr-City/70/d
FernStr-City/70/f
FernStr-City/70/g
HVS/50/d
HVS/50/f
HVS/50/g
HVS/60/d
HVS/60/f
HVS/60/g
HVS/70/d
HVS/70/f
HVS/70/g
Sammel/50/d
Sammel/50/f
Sammel/50/g
Sammel/60/d
Sammel/60/f
Sammel/60/g
stop+go Innerorts
Verkehrssituation
g/km
PKW
LNF
SNF
Abb. 4.6: Nicht motorbedingte PM2.5-Emissionsfaktoren für Abriebe entsprechend
CORINAIR (2007) für HBEFA3.1 - Innerorts-Verkehrssituationen
PM2,5-Abriebs-Emissionsfaktoren für FIS-relevante HBEFA3.1 Verkehrssituationen
auf Autobahnen und Außerortsstraßen
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
AB/80/d
AB/80/f
AB/80/g
AB/90/d
AB/90/f
AB/90/g
AB/100/d
AB/100/f
AB/100/g
AB/110/d
AB/110/f
AB/110/g
AB/120/d
AB/120/f
AB/120/g
AB/130/d
AB/130/f
AB/130/g
AB/>130/d
AB/>130/f
AB/>130/g
stop+go Autobahn
FernStr/70/d
FernStr/70/f
FernStr/70/g
FernStr/80/d
FernStr/80/f
FernStr/80/g
FernStr-City/80/d
FernStr-City/80/f
FernStr-City/80/g
FernStr-City/90/d
FernStr-City/90/f
FernStr-City/90/g
HVS-kurv./80/d
HVS-kurv./80/f
HVS-kurv./80/g
stop+go Außerorts
Verkehrssituation
g/km
PKW
LNF
SNF
Abb. 4.7: Nicht motorbedingte PM2.5-Emissionsfaktoren für Abriebe entsprechend
CORINAIR (2007) für HBEFA3.1 - Außerorts- und Autobahnverkehrssituationen
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
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und Abrieb des Straßenverkehrs
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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5 EINARBEITUNG DER NEUEN BERECHNUNGSSTRUKTUREN IN DIE
VORHANDENE ORACLE-DATENBANK
Hier sei auf das Handbuch des Fachinformationssystems FIS der BEAK Consultants GmbH
verwiesen.

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75
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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6 LITERATUR
39. BImSchV (2010): Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immis-
sionsschutzgesetzes (Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchst-
mengen - 39. BImSchV). S. 1065-1104. Bundesgesetzblatt Jahrgang 2010 Teil I
Nr. 40, ausgegeben zu Bonn am 5. August 2010.
Bukowiecki, N.; Gehrig, R.; Lienemann, P.; Hill, M.; Figi, R.; Buchmann; B.; Furger, M.; Ri-
chard, A.; Mohr, C.; Weimer, S.; Prévôt, A.; Baltensperger, U. (2009): PM10-Emis-
sionsfaktoren von Abriebspartikeln des Straßenverkehrs (APART). Forschungsauftrag
ASTRA 2005/007, Bundesamt für Strassen, August 2009.
Boulter, P.G., Thorpe, A.J., Harrison, R.M. Allen, A.G. (2007): Road vehicle non-exhaust
particulate matter: Final report on emission Modelling. TRL Limited.
CORINAIR (2007): EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook - 2007. EEA (European
Environment Agency). Publish date: 5 Dec 2007. In: Technical report No 16/2007.
Düring, I., Lohmeyer, A. (2004): Modellierung nicht motorbedingter PM10-Emissionen von
Straßen. KRdL-Experten-Forum „Staub und Staubinhaltsstoffe“, 10./11.11.2004, Düs-
seldorf. Hrsg.: Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN - Normenausschuss
KRdL, KRdL-Schriftenreihe Band 33. (Siehe auch
www.lohmeyer.de/aktuelles
).
EPA (2006): Compilation of Air pollutant Emission Factors. Vol. I: Stationary and area
sources. AP 42. Section 13.2.1. Paved roads. U.S. Environmental Protection Agency.
Washington D.C. 2006.
EPA (2011): Compilation of Air pollutant Emission Factors. Vol. I: Stationary and area
sources. AP 42. Section 13.2.1. Paved roads. U.S. Environmental Protection Agency.
Washington D.C. 2011.
Fitz, D. R. (2001): MEASUREMENTS OF PM
10
AND PM
2.5
EMISSION FACTORS FROM
PAVED ROADS IN CALIFORNIA. Final Report Contract No. 98-723. California Air Re-
sources Board Monitoring and Laboratory Division, 1001 I Street, Sacramento, CA
95812, 02-AP-18381-003-FR, June 2001.

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76
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
Gehrig, R., Buchmann, B. (2003): Characterising seasonal variations and spatial distribution
of ambient PM10 and PM2.5 concentrations based on long-term Swiss monitoring
data. Atmospheric Environment 37 (2003).
Gidhagen, L., Johansson, H. and Omstedt, G. (2008): SIMAIR-Evaluation tool for meeting
the EU directive on air pollution limits. Atmospheric Environment,
doi:10.1016/j.atmosenv.2008.01.056.
Karvosenoja, N. & Johansson, M. (2003): The Finnish regional emission scenario model - a
base year calculation. In: Brebbia C.A. & Patania F. (eds.), Proceedings of Air Pollution
XI Conference, Catania, Italy, WIT Press, Southampton, UK, pp. 315-324.
Lohmeyer (2001): Validierung von PM10-Immissionsberechnung im Nahbereich von Straßen
und Quantifizierung der Feinstaubbildung von Straßen. Ingenieurbüro Dr.-Ing. Achim
Lohmeyer, Radebeul. Projekt 2286C, Juni 2001. Gutachten im Auftrag von: Senats-
verwaltung für Stadtentwicklung, Umweltschutz und Technologie, Berlin und Säch-
sisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Dresden. Herunterladbar unter
www.Lohmeyer.de/literatur.htm
Lohmeyer (2003): Machbarkeitsstudie zu kombinierten Lärmminderungs-/Luftreinhalteplänen
in Brandenburg - Teil vergleichende Bewertung von Maßnahmen zur Reduzierung der
PM10-Belastungen - Wirkungsuntersuchungen zur OU Nauen. Ingenieurbüro Dr.-Ing.
Achim Lohmeyer, Radebeul. Projekt 2464. Dezember 2003. Gutachten im Auftrag von:
Ministerium für Landwirtschaft, Umweltschutz und Raumordnung Brandenburg, Pots-
dam.
Lohmeyer (2004): Auswertung der Messungen des BLUMe während der Abspülmaßnahme
am Abschnitt Frankfurter Allee 86. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Rade-
beul. Projekt 70095-04-10, Dezember 2004. Gutachten im Auftrag von: Senatsverwal-
tung für Stadtentwicklung, Berlin.
Lohmeyer (2004a): Berechnung der Kfz-bedingten Feinstaubemissionen infolge Aufwirbe-
lung und Abrieb für das Emissionskataster Sachsen. Ingenieurbüro Dr.-Ing. Achim Loh-
meyer, Radebeul unter Mitarbeit der IFEU Heidelberg GmbH und der TU Dresden, In-
stitut für Verkehrsökologie. Projekt 2546, November 2004. Gutachten im Auftrag von:
Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie, Dresden. Herunterladbar unter
http://www.lohmeyer.de/Literatur.htm
.

Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG
77
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
Lohmeyer (2005): Auswertung der Messungen des BLUES während der Abspülmaßnahme
im Bereich der Messstation Neuenlander Straße in Bremen. Ingenieurbüro Lohmeyer
GmbH & Co. KG, Radebeul. Projekt 70251-05-10, Dezember 2005. Gutachten im Auf-
trag von: Senator für Bau, Umwelt und Verkehr Bremen.
Lohmeyer (2008): Einfluss von Straßenzustand, meteorologischen Parametern und Fahr-
zeuggeschwindigkeit auf die PMx-Belastung an Straßen. Ingenieurbüro Lohmeyer
GmbH & Co. KG, Radebeul in Zusammenarbeit mit IFEU-Institut für Energie- und Um-
weltforschung Heidelberg GmbH und Technische Universität Dresden, Fakultät Ver-
kehrswissenschaften. Projekt 70227-05-10, Oktober 2008. Bericht im Auftrag von:
Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach.
Lohmeyer (2009): Einfluss von verkehrsberuhigenden Maßnahmen auf die PM10-Belastung
an Straßen - FE 77.486/2006. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Radebeul,
unter Mitarbeit von: TU Dresden, Lehrstuhl Verkehrs- und Infrastrukturplanung: Prof. Dr.-
Ing. Gerd-Axel Ahrens (als Leiter des Lehrstuhls vip), Dr.-Ing. Christian Bartz, Dr.-Ing.
Rico Wittwer und Lehrstuhl für Verkehrsökologie: Prof. Dr.-Ing. Udo J. Becker, Dr.-Ing.
Falk Richter, Dipl.-Ing. Wolfram Schmidt sowie NORDIC ENVICON Oy (Helsinki) und
Metropolia Helsinki University of Applied Sciences: Kaarle Kupiainen, Liisa Pirjola, Ana
Stojiljkovic, Aleksi Malinen, Harri Portin. Projekt 70310-06-10, Juli 2009. Gutachten im
Auftrag von: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Bonn.
Lohmeyer (2010a): Verursacher, flächenhafte Belastung und Tendenzen für PM2.5 in Sach-
sen. Sachstandsbericht unter Mitarbeit der TU Dresden und IFEU Heidelberg vom
04.01.2010. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Radebeul. Projekt 70581-09-
10, Januar 2010. Gutachten im Auftrag von: Sächsisches Landesamt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie, Dresden.
Lohmeyer (2010b): Modellierung der PM10-Konzentrationen inkl. Inhaltsstoffe für die
„Schlossparkepisode“ im Bereich Stuttgart-Neckartor. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH
& Co. KG, Radebeul. Projekt 70566-09-10, November 2010. Gutachten im Auftrag von:
Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, Karls-
ruhe.
Lohmeyer (2010c): Fortschreibung des Luftreinhalteplanes Cottbus. Ingenieurbüro Lohmeyer
GmbH & Co. KG, Radebeul. Projekt 70689-10-10. Dezember 2010. Im Auftrag von:

Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG
78
Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
Ministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg,
Potsdam.
Lohmeyer (2010d): Wirkungsuntersuchungen der Umweltzone Hannover auf Basis der
neuen Emissionsfaktoren für Straßenverkehr. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co.
KG, Radebeul. Projekt 70626-09-01. August 2010. Im Auftrag von: Landeshauptstadt
Hannover, Fachbereich Umwelt und Stadtgrün, Bereich Umweltschutz.
Lohmeyer (2010e): Berechnung Kfz-bedingter Schadstoffemissionen und Immissionen in
Hamburg. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Radebeul. Projekt 70565-09-01,
Dezember 2010. Gutachten im Auftrag von: Freie und Hansestadt Hamburg, Behörde
für Stadtentwicklung und Umwelt, Amt für Immissionsschutz und Betriebe, Luftreinhal-
tung.
Lohmeyer (2011a): Aktualisierung des MLuS 02, geänderte Fassung 2005 bezüglich Emis-
sion, Lärmschutzmodul, NO/NO
2
-Konversion, Vorbelastung und Fortschreibung
22. BImSchV, FE 02.0255/2004/LRB. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Ra-
debeul. Projekt 70405-08-01. Berichtsentwurf vom 28.02.2011. Gutachten im Auftrag
von: Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach.
Lohmeyer (2011b): Entwurf Sachstandsbericht Luftreinhalteplan Frankfurt (Oder). Ingenieur-
büro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Radebeul. Projekt 70708-10-10, Stand 21.04.2011
unter Mitwirkung von SVU Planungsbüro Dr.-Ing. D. Hunger, Dresden/Berlin, CS Pla-
nungs- und Ingenieurgesellschaft mbH, Berlin. Gutachten im Auftrag von: Ministerium
für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg, Potsdam.
Lükewille, A., Bertok, I., Amann, M., Cofala, J., Gyarfas, F., Heyes, C., Karvosenoja, N., Kli-
mont, Z., Schöpp, W. (2002): A Framework to Estimate the Potential and Costs for the
Control of Fine Particulate Emissions in Europe. IIASA – International Institute for Ap-
plied Systems Analysis, Interim Report IR-01-023.
Schneider, C., Niederau, A., Schulz, T., Brandt, A. (2006): Ermittlung der durch Aufwirbelung
und Abrieb im Straßenverkehr verursachten PM10-Emissionen – Ein modifizierter An-
satz; aus: Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft, Oktober 2006.

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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
Omstedt G., Bringfelt, B. and Johansson, C. (2005): 'A model for vehicle-induced non-tailpipe
emissions of particles along Swedish roads', Atmospheric Environment, Vol. 39,
pp.6088-6097.
UBA (2004): Handbuch Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs, Version 2.1/April 2004.
Dokumentation zur Version Deutschland erarbeitet durch INFRAS AG Bern/Schweiz in
Zusammenarbeit mit IFEU Heidelberg. Hrsg: Umweltbundesamt Berlin. Herunterladbar
unter
http://www.hbefa.net/
.
UBA (2010): Handbuch Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs, Version 3.1/Januar 2010.
Dokumentation zur Version Deutschland erarbeitet durch INFRAS AG Bern/Schweiz in
Zusammenarbeit mit IFEU Heidelberg. Hrsg.: Umweltbundesamt Berlin.
http://www.hbefa.net/d/start.html
.
Venkatram, A. (2000): A critique of empirical emission factor models: a case study of the AP-
42 model for estimating PM
10
emissions from paved roads. Atmosph. Envir. 34, 1 - 11.
Worringen, A., Ebert, M., Weinbruch, S. (2010): Entwicklung von Methoden zur qualitativen
und quantitativen Quellzuordnung von Aerosolpartikeln an einem Verkehrs-Hotspot.
Endbericht zum Forschungsvorhaben. TU Darmstadt, Institut für Angewandte Geowis-
senschaft, Fachgebiet Umweltmineralogie, Darmstadt, Juni 2010.

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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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A N H A N G A1:
FAHRZEUGSCHICHTEN NACH HBEFA3.1

image
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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc

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Einbindung des HBEFA 3.1 in das FIS Umwelt und Verkehr
sowie Neufassung der Emissionsfaktoren für Aufwirbelung
und Abrieb des Straßenverkehrs
70675-09-10.doc
A N H A N G A2:
BERICHT TU DRESDEN

image
image
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
DRESDEN
Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“
Institut für Verkehrsplanung und Straßenverkehr
Erarbeitung einer plausiblen Übertragung der
Untersuchung im Auftrag des Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG
TU Dresden
Lehrstuhl für Verkehrsökologie
Prof. Dr.-Ing. Udo J. Becker
Dr.-Ing. Falk Richter
Dipl.-Ing. Wolfram Schmidt
Dresden, den 15.10.2010
Verkehrssituationen aus HBEFA 2.1 zu HBEFA 3.1
1 1
Bearbeiter
Stand
Lehrstuhl für Verkehrsökologie _ 01069 Dresden _ Hettnerstr. 1
Tel.: +49 (0) 351 463 36566 _
www.verkehrsökologie.de
_ mail: info@verkehrsökologie.de
1

Verkehrssituationen in Dresden
Inhalt
Abkürzungsverzeichnis
Fachspezifische Begriffe
1 Einordnung................................................................................................................... 6
2 Vorgehensweise ........................................................................................................... 6
3
Übertragung der Verkehrssituation..............................................................................7
3.1
Übertragung der Regelverkehrssituation ................................................................................. 7
3.2
Übertragung der Stop&Go-Anteile........................................................................................ 11
Literaturverzeichnis
ANHANG

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
3
Abkürzungsverzeichnis
CH
4
Methan
C
6
H
6
Benzol
CO
Kohlenmonoxid
CO
2
Kohlendioxid
DTV
Durchschnittlicher täglicher Verkehr
FM
Fahrmuster
FIS
Fachinformationssystem Umwelt und Verkehr
HBEFA Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenver-
kehrs
HC
Kohlenwasserstoffe (Hydrocarbons)
HVS
Hauptverkehrsstraße
IO
Innerorts
KBA
Kraftfahrt-Bundesamt
KFZ
Kraftfahrzeug
LKW
Lastkraftwagen
LNF
Leichtes Nutzfahrzeug
LSA
Lichtsignalanlage
mKr
Masse Kraftstoff
NMHC Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe
NO
x
Stickoxide
Pb Blei
PKW
Personenkraftwagen
SNF
Schweres Nutzfahrzeug
SO
2
Schwefeldioxid
STGO AB
„Stop and Go“ Autobahn
STGO IO
„Stop and Go“ Innerorts
t
Zeit
UBA
Umweltbundesamt
v
Geschwindigkeit
v*b
Geschwindigkeit mal Beschleunigung
VS
Verkehrssituation

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
4
Fachspezifische Begriffe
/1/
Fahrgeschwindigkeit
Die
Fahrgeschwindigkeit
ist die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges über einen
Streckenab-schnitt nach Abzug von Haltezeiten.
Fahrkurve
Eine
Fahrkurve
ist die Beschreibung des Fahrverlaufs innerhalb eines Strecken-
abschnittes, darstellbar in der Form von Geschwindigkeit/Weg- oder Geschwindig-
keit/Zeit-Diagram-men oder durch Fahrverhaltenskennwerte.
Fahrmuster
Ein
Fahrmuster
ist die Beschreibung des repräsentativen Fahrverhaltens für be-
stimmte Straßensituationen in der Form von zusammengesetzten Fahrprofilen
bzw. einer Stichprobe daraus. Sie werden aus realen Fahrten erzeugt, stellen aber
keine geschlossene Fahrkurve dar, so daß sie z.B. für Emissionsmessungen auf
einem Rollenprüfstand in ihrer Gesamtheit nicht nachgefahren werden können.
Fahrprofil
Das
Fahrprofil
ist die Gesamtheit der Fahrkurven eines Streckenabschnittes (teil-
weise untergliedert nach Tageszeiten) in Form von hintereinandergesetzten Fahr-
kurven bzw. den mittleren Kennwerten derselben. Der Begriff des Fahrprofils wird
hier auch für Geschwindigkeit/Zeit-Reihen verwendet.
Fahrtweite
Die
Fahrtweite
ist der zurückgelegte Weg innerhalb einer Fahrt.
Haltezeitanteil
Haltezeitanteil
ist der prozentuale Anteil von Sekundenwerten mit einer Geschwin-
digkeit kleiner als 3km/h an der Gesamtfahrzeit.
Kennwerte des Fahrverhaltens
Die
Kennwerte des Fahrverhaltens
sind statistische Maßzahlen zur Beschreibung
des Fahrverhaltens, z.B. die mittlere Geschwindigkeit.
Konstantfahrtanteil
Konstantfahrtanteil
ist der prozentuale Anteil der Zeiten mit einer Beschleunigung
kleiner 0,3m/s² und größer -0,3m/s² an der Gesamtfahrzeit.

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
5
Messfahrten
Messfahrten
sind Fahrten mit einem Messfahrzeug zur Aufnahme des Fahrverhal-
tens; die Fahranweisung erfolgt nach verschiedenen Methoden:
Mitschwimmen
(car floating): Anweisung an den Fahrer des Messfahrzeuges,
sich dem allgemeinen Fahrverhalten anzupassen, um dieses möglichst gut abzu-
bilden
Musterfahrten
: Anweisung an den Fahrer des Messfahrzeuges, ein bestimmtes
vorgegebenes Fahrverhalten möglichst einzuhalten (z.B. eine konstante Ge-
schwindigkeit oder eine möglichst aggressive Fahrweise)
Verfolgungsfahrten
(car following): Anweisung an den Fahrer des Messfahrzeu-
ges, einem einzelnen Fahrzeug genau zu folgen und dessen Fahrverhalten mög-
lichst gut abzubilden
Messstrecke
Eine
Messstrecke
ist ein ausgewählter Straßenzug, der mit einem Fahrzeug
durchfahren wurde, um das Fahrverhalten aufzunehmen.
Reisegeschwindigkeit
Die
Reisegeschwindigkeit
ist die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges über einen
Streckenabschnitt einschließlich aller Halte.
Standzeit
Die
Standzeit
ist die Zeit zwischen Ende einer Fahrt und Beginn der nächsten.
Streckenabschnitt
Ein
Streckenabschnitt
ist der Abschnitt einer Messstrecke mit homogener Stre-
cken-charakteristik, auf dem ein gleichbleibendes Fahrverhalten erwartet werden
kann.

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
6
vor.
1
Einordnung
Das „Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs“ (HBEFA) ist die standardmäßi-
ge Grundlage für Emissionsberechnungen des Straßenverkehrs in Deutschland. Die Emissi-
onsfaktorendatenbank wurde erstmals 1995 veröffentlicht und liegt seit März 2010 in der
vierten Aktualisierungsversion als HBEFA3.1 vor. Darin wurde gegenüber der Vorgängerver-
sion HBEFA2.1 aus dem Jahre 2004 nicht nur die Datenbasis der Emissionsfaktoren qualita-
tiv verbessert bzw. erweitert, es wurde auch eine tiefgreifende Änderung in Struktur und Me-
thodik der Verkehrssituationen vorgenommen.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine Übertragung der im Fachinformationssystem
Umwelt und Verkehr (FIS) des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie ver-
wendeten Verkehrssituationen der HBEFA Version 2.1 auf die in der Version 3.1 enthaltenen
Verkehrssituation zu entwickeln, um die aktualisierten bzw. erweiterten Emissionsfaktoren
des aktuellen Handbuches nutzen zu können.
2
Vorgehensweise
Entsprechend der Datenlage in HBEFA2.1 werden derzeit zur Abbildung des Fahrverhaltens
im FIS bisher 24 Verkehrssituationen verwendet (5 Autobahn-, 4 Außerorts- sowie 15 Inne-
rorts-Situationen). Diese Verkehrssituationen wurden dabei einerseits auf der Basis formaler
Kriterien wie Straßenlage oder DTV (z.B. auf Außerortsstraßen, Autobahnen) zugeordnet,
aber auch durch aufwändige Messfahrten empirisch ermittelt. Die Verkehrssituationen liegen
dabei als Kombination aus HBEFA-Verkehrssituation (Regelverkehrssituation) und einem
Stop&Go-Anteil vor.
Bei der Bestimmung der Verkehrssituationen durch Messfahrten wurde das tatsächliche
Fahrverhalten zu Grunde gelegt, die verbale Beschreibung blieb dabei unberücksichtigt. Um
die Ergebnisse dieser Untersuchungen auf die Emissionsfaktoren des HBEFA3.1 übertragen
zu können, war es notwendig, den vorhandenen HBEFA2.1-Verkehrssituationen entspre-
chend des Fahrverhaltens Verkehrssituationen nach HBEFA3.1 zuzuordnen. Dazu wurden
die Rohdaten dieser Messfahrten unter Berücksichtigung der Fahrverhaltenskennwerte der
HBEFA3.1-Verkehrssituationen neu ausgewertet.
Basis der Arbeit waren die auf dem Hauptstraßennetz der Städte Dresden und Chemnitz im
Rahmen zweier Untersuchungen
1
mittels Messfahrten gesammelten Datensätze fahrdyna-
mischer Parameter (Fahrverhaltenskennwerte). Darin lagen der Tagesgang des Fahrverhal-
tens abschnittsfein und richtungsgetrennt
1
TU Dresden, Lehrstuhl für Verkehrsökologie, Bestimmung der Verkehrssituationen auf ausgewählten Hauptstraßen der Stadt
Dresden, Untersuchung im Auftrag des Amtes für Umweltschutz der Landeshauptstadt Dresden, Dresden Januar 2010
TU Dresden, Lehrstuhl für Verkehrsökologie, Bestimmung der Verkehrssituationen auf ausgewählten Hauptstraßen der Stadt
Chemnitz, Untersuchung im Auftrag des Umweltamtes der Stadt Chemnitz, Dresden Mai 2010

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
7
Verkehrssituationen, die im FIS verwendet werden, für die jedoch keine Messdaten vorlagen,
wurden auf Basis der mittleren Reisegeschwindigkeiten zugeordnet. Das betraf im Wesentli-
chen Außerorts- und Autobahnverkehrssituationen, die keinen bzw. nur einen sehr geringen
Standanteil aufweisen.
Im FIS werden für Strecken, für die keine Daten aus Messfahrt-Untersuchungen vorliegen,
mittlere Verkehrssituationen verwendet. So wird z.B. im Innerortsbereich in Abhängigkeit von
der Straßenkategorie eine mittlere Verkehrssituation auf Nebenstraßen bzw. auf Hauptstra-
ßen zugeordnet. Dieser Mix aus HBEFA-Verkehrssituationen ist so gestaltet, dass der mitt-
lere Emissionsfaktor auf Nebenstraßen höher ist als auf Hauptstraßen.
Um diese Relationen zu gewährleisten, wurde nach erfolgter Zuordnung der Verkehrssituati-
onen ein Vergleich der entsprechenden Emissionsfaktoren ausgewählter Schadstoffe vorge-
nommen.
3
Übertragung der Verkehrssituation
3.1
Übertragung der Regelverkehrssituation
Die Verkehrssituationen in HBEFA2.1 basieren auf Fahrmustern, die in einer umfangreichen
Untersuchung im realen Straßenverkehr ermittelt wurden
2
. Die Fahrmuster werden dabei
durch die Fahrverhaltenskennwerte
- Reisegeschwindigkeit,
- Standanteil,
-
Anteil Konstantfahrt sowie
-
vxb-Wert (Produkt aus Geschwindigkeit und Beschleunigung)
unter Angabe der Perzentilwerte zur statistischen Beschreibung der Mittelwerte definiert.
In HBEFA3.1 werden aus Kombination der Kriterien
-
Gebiet (Agglomerationsraum, ländliche geprägter Raum)
-
Straßentyp (Autobahn, Fernstraßen, Hauptverkehrsstraßen, Sammelstraßen, Er-
schließerstraßen)
-
Tempolimit sowie
-
Level of service (LOS) (flüssig, dicht, gesättigt, Stop&Go)
insgesamt 276 Verkehrssituationen definiert.
Als Fahrverhaltenskennwerte werden dazu jeweils die
- Reisegeschwindigkeit,
- Standanteil,
-
RPA (relative positive acceleration)
angegeben.
2
Untersuchungen des repräsentativen Fahrverhaltens von PKW auf Stadt- und Landstraßen; Heusch/Boesefeldt,
1993

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
8
Der RPA ist die geschwindigkeitsbezogene durchschnittliche positive Beschleunigung der
Fahrzeuge und wird folgendermaßen berechnet:
x
v
a
dt
RPA
T
i
i
=
+
0
(
)
Dabei stellt T die Gesamt-Fahrzeit, x die Gesamt-Fahrstrecke, v die Momentangeschwindig-
keit und a die Momentanbeschleunigung dar.
Das Ergebnis der Zuordnung der Regelverkehrssituationen ist in Tabelle 3-1 dargestellt - die
detaillierten Auswertungen für die einzelnen Verkehrssituationen sind im Anhang enthalten.
Wie in 2 beschrieben, erfolgte die Zuordnung entsprechend der Datenlage für die Innerorts-
verkehrssituationen durch Auswertung der Messfahrten, für die übrigen auf Basis der zur
Beschreibung der Verkehrssituationen im HBEFA angegebenen Reisegeschwindigkeiten.
Anteil
HBEFA2.1
VS HBEFA2.1
Zuordnung
1)
Anteil
HBEFA3.1
VS HBEFA3.1
100% AB>120
vReise
100% Land/AB/130/fluessig
100% AB_100
vReise
100% Land/AB/100/fluessig
100% AB_80
vReise
100% Land/AB/80/fluessig
100% AO_1
vReise
100% Land/FernStr/80/fluessig
100% AO_2
vReise
100% Land/FernStr/70/fluessig
100% AO_3
vReise
100% Land/HVS-kurv./80/fluessig
100% IO_HVS>50_2
Messfahrten
100% Agglo/FernStr-City/50/fluessig
100% IO_HVS1
Messfahrten
100% Agglo/HVS/60/fluessig
100% IO_HVS2
Messfahrten
100% Agglo/HVS/50/fluessig
100% IO_HVS3
Messfahrten
100% Agglo/FernStr-City/50/dicht
100% IO_HVS4
Messfahrten
100% Agglo/Sammel/50/dicht
100% IO_LSA1
Messfahrten
100% Agglo/FernStr-City/50/dicht
100% IO_LSA2
Messfahrten
100% Agglo/Sammel/50/gesaettigt
100% IO_LSA3
Messfahrten
100% Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt
60% Agglo/Sammel/50/gesaettigt
100% IO_Kern Messfahrten
40% Agglo/Sammel/50/Stop&Go
60% Agglo/Erschliessung/30/gesaettigt
100% IO_Nebenstr_dicht Messfahrten
40% Agglo/Erschliessung/30/Stop&Go
1)
: Messfahrten –auf Basis von Messfahrten / vReise – über Reisegeschwindigkeit
Tabelle 3-1: Zuordnung der Regelverkehrssituationen
Auf Grund der größeren Differenzierung der Verkehrssituationen in HBEFA3.1 wurden den
messtechnisch erfassten HBEFA2.1-Situationen mehrere HBEFA3.1-Situationen zugeord-
net. Für die Streckenabschnitte des Dresdner bzw. Chemnitzer Straßennetzes wurde diese
detailliertere Zuordnung im FIS übernommen. Für alle anderen Strecken im FIS musste je-
doch eine repräsentative Verkehrssituation ermittelt werden. Diese waren in der Regel die

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
9
3.1-Situationen, die einer 2.1-Situation am Häufigsten zugeordnet wurden. Dabei wurde je-
doch auch die verbale Beschreibung – insbesondere das Gebiet (Agglomeration / ländlicher
Raum) - der HBEFA3.1-Situation berücksichtigt.
Die Übertragung der Verkehrssituationen IO_Kern und IO_Nebenstraße_dicht zu einer
HBEFA3.1-Situation war nicht eindeutig möglich. In HBEFA3.1 besteht ein großer Sprung –
sowohl bzgl. der Emissionsfaktoren, als auch der Fahrverhaltenskennwerte – zwischen den
Verkehrssituationen der Servicestufen „gesättigt“ und „Stop&Go“. Da jedoch bereits die
HBEFA2.1-Situation IO_LSA3 einer Verkehrssituation mit LOS „gesättigt“ zugeordnet wurde,
existiert für IO_Kern und IO_Nebenstraße_dicht keine zwischen IO_LSA3 und IO_Stop&Go
gelegene Zuordnungsmöglichkeit. Da ein Verzicht auf diese Differenzierung jedoch mit ei-
nem erheblichen Genauigkeitsverlust verbunden wäre, wurde diese „Lücke“ durch Linear-
kombinationen aus HBEFA3.1-Verkehrssituationen im LOS „gesättigt“ und „Stop&Go“ ge-
schlossen. Bestimmender fahrdynamischer Parameter war dabei die Geschwindigkeit.
Die Darstellungen in Abbildung 3-1und Abbildung 3-2 zeigen vergleichend die NO
x
- bzw.
PM10-Emissionsfaktoren für PKW (Bezugsjahr 2010) nach HBEFA2.1 zu HBEFA3.1 ent-
sprechend der zugeordneten Verkehrssituationen. Danach liegt das Niveau der Emissions-
faktoren in HBEFA3.1 allgemein über dem der Faktoren in HBEFA2.1. Bei PM10 liegt das
einerseits darin begründet, dass in HBEFA3.1 im Gegensatz zu 2.1 auch für benzingetriebe-
ne Fahrzeuge PM10-Emissionsfaktoren ausgewiesen werden, andererseits wurden in
HBEFA3.1 aber auch allgemein durch nunmehr verfügbare Messwerte für EURO4 und
EURO5-Fahrzeuge die zum Teil prognostizierten Emissionsfaktoren aus HBEFA2.1 nach
oben korrigiert.

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
10
NOx
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
IO_HVS1
IO_HVS2
IO_HVS4
IO_LSA1
IO_LSA2
IO_LSA3
IO_Kern
IO_Nebenstr_dicht
HBEFA_2.1_Vsit
HBEFA_3.1_Vsit
Abbildung 3-1: Vergleich NO
x
- Emissionsfaktoren HBEFA2.1 / HBEFA3.1 (PKW 2010)
PM
0,0
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
0,012
0,014
0,016
IO_HVS1
IO_HVS2
IO_HVS4
IO_LSA1
IO_LSA2
IO_LSA3
IO_Kern
IO_Nebenstr_dicht
HBEFA_2.1_Vsit
HBEFA_3.1_Vsit
Abbildung 3-2: Vergleich PM10- Emissionsfaktoren HBEFA2.1 / HBEFA3.1 (PKW 2010)

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
11
3.2
Übertragung der Stop&Go-Anteile
Für die HBEFA2.1- Stop&Go-Verkehrssituation ist auf Grund der Neustrukturierung der Ver-
kehrssituationen in HBEFA3.1 keine direkte Übertragung möglich. In HBEFA2.1 wird
Stop&Go durch eine sehr strenge Definition bzgl. des Fahrverhaltens und dementsprechend
mit einer mittleren Reisegeschwindigkeit von 5,3km/h beschrieben. Dementsprechend hoch
ist in HBEFA2.1 auch der Unterschied zwischen den Emissionsfaktoren der Regelverkehrssi-
tuationen und denen des Stop&Go (siehe Abbildung 3-3). In dieser, exemplarisch für PKW-
NO
x
-Emissionsfaktoren dargestellten Abbildung, liegt der Stop&Go-EFA ca. 120% über dem
der nächst schlechteren Verkehrssituation. Ein Verkehrsverhalten, das der Stop&Go-
Definition nach HBEFA2.1 entspricht, kommt als 100%-Tagesmittelwert für einen Gesamt-
querschnitt in der Praxis nicht vor. Im FIS wird deshalb die Verkehrssituation Stop&Go auch
nur anteilmäßig in Kombination mit einer Regelverkehrssituation gebraucht.
HBEFA2.1 NO
x
-EFAs PKW 2010
Innerortsverkehrssituationen
0.5
0.6
35
40
45
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Stop+Go
Nebenstr_dicht
Kern
LSA3
LSA2
LSA1
LOS
g/ k m
0
5
10
15
20
25
30
km/h
NOx EFA
v
Abbildung 3-3: HBEFA2.1-NOx-EFAs Innerortsverkehrssituationen
In HBEFA3.1 weisen die Verkehrssituationen mit den geringsten Reisegeschwindigkeiten,
Agglomeration/Innerortsstraßen/Stop&Go, mit 12,7km/h einen deutlich höheren Wert als die
Stop&Go-Situation nach HBEFA2.1 auf. Auf Grund dieser „Verbesserung“ der Fahrverhal-
tenskennwerte ist auch der Unterschied zwischen den Emissionsfaktoren des LOS
„Stop&Go“ und dem nächst schlechteren, „gesättigt“, nicht so hoch wie in HBEFA2.1. Nach
der Darstellung in Abbildung 3-4 beträgt dieser Unterschied lediglich ca.60%.
Diese Werte beziehen auf die Verkehrssituation Agglomeration/Sammelstraße/Tempolimit
50km/h. In HBEFA3.1 unterscheidet sich das Fahrverhalten, und dementsprechend das E-

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
12
missionsverhalten bei einem LOS „Stop&Go“ auf Innerortsstraßen jedoch nicht, d.h. es gibt,
unabhängig von Straßentyp und Tempolimit, nur eine einzige Innerorts-Stop&Go-
Verkehrssituation, sodass die Darstellung in Abbildung 3-4 nahezu repräsentativ ist.
HBEFA3.1 NO
x
-EFAs PKW 2010
Agglomeration/Sammelstraße/Tempolimit 50km/h nach LOS
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
g/ k m
10
15
20
25
30
35
40
45
50
km/h
0.00
stop+go
gesättigt
dicht
flüssig
LOS
0
5
EFA
v
Abbildung 3-4: HBEFA3.1-NOx-EFAs Innerortsverkehrssituationen nach LOS
Die Aufgabe bestand demzufolge nicht darin, eine 100%ige Zuordnung der HBEFA2.1-
Stop&Go-Situation zu einer Verkehrssituation nach HBEFA3.1 zu ermitteln, sondern viel-
mehr, den Einfluss des Anteils, den die Stop&Go-Situation in Kombination mit einer Regel-
verkehrssituation auf das Fahrverhalten und somit auf den Emissionsfaktor der Gesamtver-
kehrssituation hat, zu berechnen und über die HBEFA3.1-Verkehrssituationen abzubilden.
Hierzu wurden die Daten der Messfahrten, in denen Stop&Go-Anteile auftraten, stundenfein
und richtungsgetrennt betrachtet und diesen Linearkombinationen aus Verkehrssituationen
nach HBEFA3.1 (LOS „gesättigt“ + Anteil LOS „Stop&Go“) zugeordnet. Anschließend wurden
die Werte über Tagesganglinien zu querschnittsbezogenen Tagesmittelwerten gewicht.
Diese Ergebnisse wurden mit den Ergebnissen der Auswertung nach HBEFA2.1 verglichen,
wobei sich ein linearer Zusammenhang mit guter Korrelation ergab (siehe Abbildung 3-5).
Danach steigt die Regressionsgerade mit dem Faktor 3,3 an und schneidet den Koordina-
tenursprung. Die Analyse beruht auf 21 Wertepaaren, wobei der Korrelationskoeffizient bei
0,98 liegt.

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
13
Regressionsanalyse
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
Stgo alt
Stgo neu
Wertepaare
Schätzung
Abbildung 3-5: Vergleich Stop&Go-Anteile HBEFA2.1 / HBEFA3.1
Die HBEFA2.1-Stop&Go-Anteile werden demnach bei einer Höhe von bis zu 30% mit dem
Faktor 3,3 multipliziert, die Übertragung der Regelverkehrssituation erfolgt nach Tabelle 3-1.
Stop&Go-Anteile über 30% werden zu 100% auf eine HBEFA3.1-Innerortsverkehrssituation
im LOS „Stop&Go“ übertragen. Welche der HBEFA3.1-Innerortsverkehrssituationen dabei
verwendet wird ist egal, da, wie o.a., die Emissionsfaktoren im LOS „Stop&Go“ bei allen In-
nerortsverkehrssituationen gleich sind.

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
14
Literatur
/1/
Heusch/ Boesefeldt, TÜV Rheinland
Untersuchungen des repräsentativen Fahrverhaltens von PKW auf Stadt- und Landstraßen;
Heusch/Boesefeldt Beratende Ingenieure für Verkehrstechnik und Datenverarbeitung
GmbH, Aachen und TÜV Rheinland, Köln; im Auftrag des Umweltbundesamtes, Ber-
lin,1993
/2/
INFRAS AG , Bern
Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs Version 2.1 (CD-ROM), im Auftrag
des Umweltbundesamtes, Berlin, Dezember 2004
/3/
INFRAS AG , Bern
Handbuch für Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs Version 3.1 (CD-ROM), im Auftrag
des Umweltbundesamtes, Berlin, Dezember 2010

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
15
ANHANG
Bild A.1
HVS1
Bild A.2
HVS2
Bild A.3
HVS4
Bild A.4
LSA1 / HVS3
Bild A.5
LSA2
Bild A.6
LSA3
Bild A.6
Kern
Bild A.6
Nebenstr_dicht

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
16
Bild A.1
HVS1
HBEFA V2.1 VS
IO_HVS1
HBEFA V3.1 VS
Agglo/HVS/60/flüssig
Anzahl Datensätze
Gering (5)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Agglo/FernStr-City/60/fluessig, Agglo/AB-City/60/dicht
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Chemnitz Leipziger Straße Wildparkstraße
Heidelberger
Straße
53 3,6% 0,14
Chemnitz
Zschopauer
Straße
Shakespeare-
straße
Altenhainer
Dorfstraße
53 0% 0,35
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Agglo/HVS/60/flüssig 52 2% 0,16
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Agglo/HVS/60/flüssig
40%
Agglo/FernStr-City/60/fluessig
40%
Agglo/AB-City/60/dicht
20%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
HC
CO
Nox
Part
CO2
HVS1[2.1]
Agglo/AB-City/60/dicht
Agglo/FernStr-City/60/fluessig
Agglo/HVS/60/fluessig
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Agglo/HVS/60/flüssig 0,0281 0,3635 0,2678 0,0089 141,1

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
17
Bild A.2
HVS2
HBEFA V2.1 VS
IO_HVS2
HBEFA V3.1 VS
Agglo/HVS/50/fluessig
Anzahl Datensätze
Mittel (29)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Agglo/Sammel/50/flüssig, Agglo/FernStr-City/50/fluessig, Agglo/AB-
City/60/dicht, Agglo/HVS/60/flüssig
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Dresden
Fritz-Löffler-
Straße
LSA Fritz-Löffler-
Platz
LSA Strehlener
Straße
48 0% 0,16
Chemnitz
Annaberger
Straße
Reichsstraße
Treffurth-
straße
45 2% 0,18
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Agglo/HVS/50/fluessig 45 0,16 2%
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Agglo/HVS/60/flüssig
3,45%
Agglo/HVS/50/flüssig
58,62%
Agglo/Sammel/50/flüssig
24,14%
Agglo/FernStr-City/50/fluessig
10,34%
Agglo/AB-City/60/dicht
3,45%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
HC
CO
NOx
Part
CO2
HVS2[2.1]
Agglo/AB-City/60/dicht
Agglo/FernStr-City/50/fluessig
Agglo/HVS/50/fluessig
Agglo/HVS/60/fluessig
Agglo/Sammel/50/fluessig
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Agglo/HVS/50/flüssig 0,031 0,409 0,283 0,010 148,554

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
18
Bild A.3
HVS4
HBEFA V2.1 VS
IO_HVS4
HBEFA V3.1 VS
Agglo/Sammel/50/dicht
Anzahl Datensätze
Mittel (34)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Agglo/Erschliessung/30/fluessig, Agglo/Erschliessung/40/fluessig, Ag-
glo/Sammel/50/gesaettigt, Agglo/HVS/60/gesaettigt, Ag-
glo/Erschliessung/50/dicht, Agglo/FernStr-City/50/gesaettigt, Ag-
glo/HVS/50/gesättigt, Land/Sammel/50/gesättigt
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Dresden Schäferstraße
LSA Behring-
straße
LSA Löbtauer
Straße
32 11,7% 0,35
Chemnitz
Zwickauer Stra-
ße
Jagdschänken-
straße
Kopernikus-
straße
35 11,2% 0,20
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Agglo/Sammel/50/dicht 36 0,23 10%
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Agglo/Erschliessung/30/fluessig
6,52%
Agglo/Erschliessung/40/fluessig
6,52%
Agglo/Sammel/50/gesaettigt
2,17%
Agglo/HVS/60/gesaettigt
8,70%
Agglo/Erschliessung/50/dicht
4,35%
Agglo/Sammel/50/dicht
43,48%
Agglo/FernStr-City/50/gesaettigt
6,52%
Agglo/HVS/50/gesättigt
4,35%
Land/Sammel/50/gesättigt
17,39%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
HC
CO
NOx
Part
CO2
HVS4[2.1]
Agglo/Erschliessung/30/fluessig
Agglo/Erschliessung/40/fluessig
Agglo/Erschliessung/50/dicht
Agglo/FernStr-City/50/gesaettigt
Agglo/HVS/50/gesaettigt
Agglo/HVS/60/gesaettigt
Agglo/Sammel/50/dicht
Agglo/Sammel/50/gesaettigt
Land/Sammel/50/gesaettigt
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Agglo/Sammel/50/dicht 0,040 0,511 0,373 0,012 179,107

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
19
Bild A.4
LSA1 / HVS3
HBEFA V2.1 VS
IO_LSA1/HVS3
HBEFA V3.1 VS
Agglo/FernStr-City/50/dicht
Anzahl Datensätze
Hoch (69)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Agglo/Erschliessung/30/fluessig, Agglo/Erschliessung/40/fluessig, Ag-
glo/FernStr-City/60/dicht, Agglo/FernStr-City/60/gesaettigt, Ag-
glo/HVS/50/dicht, Agglo/HVS/50/fluessig, Agglo/HVS/60/dicht, Ag-
glo/Sammel/50/dicht
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Dresden
Leipziger Stra-
ße
LSA Pusch-
kinplatz
LSA Kötz-
schenbroder Stra-
ße
41 7,04% 0,15
Chemnitz
Annaberger
Straße
Uhlestraße
W.-Seelenbinder-
Str.
40 9,4% 0,20
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Agglo/FernStr-City/50/dicht 41 7% 0,16
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Agglo/Erschliessung/30/fluessig
5,56%
Agglo/Erschliessung/40/fluessig
6,94%
Agglo/FernStr-City/50/dicht
22,22%
Agglo/FernStr-City/60/dicht
8,33%
Agglo/FernStr-City/60/gesaettigt
11,11%
Agglo/HVS/50/dicht
15,28%
Agglo/HVS/50/fluessig
13,89%
Agglo/HVS/60/dicht
5,56%
Agglo/Sammel/50/dicht
6,94%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
HC
CO
NOx
Part
CO2
LSA1[2.1]
Agglo/Erschliessung/30/fluessig
Agglo/Erschliessung/40/fluessig
Agglo/FernStr-City/50/dicht
Agglo/FernStr-City/60/dicht
Agglo/FernStr-City/60/gesaettigt
Agglo/HVS/50/dicht
Agglo/HVS/50/fluessig
Agglo/HVS/60/dicht
Agglo/Sammel/50/dicht
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Agglo/FernStr-City/50/dicht 0,033 0,423 0,293 0,010 147,523

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
20
Bild A.5
LSA2
HBEFA V2.1 VS
IO_LSA2
HBEFA V3.1 VS
Agglo/Sammel/50/gesättigt
Anzahl Datensätze
Mittel (37)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Agglo/Erschliessung/30/dicht, Agglo/Erschliessung/30/fluessig, Ag-
glo/HVS/50/gesaettigt, Agglo/Erschliessung/50/gesättigt, Ag-
glo/HVS/60/gesaettigt, Land/HVS-kurvig/50/dicht
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Dresden Karcherallee
LSA Stübelal-
lee
LSA Winterberg-
straße
29 25,58% 0,24
Chemnitz Mühlenstraße Georgstraße Müllerstraße 30 24,2% 0,21
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Agglo/Sammel/50/gesättigt 30 17% 0,23
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Agglo/Erschliessung/30/dicht
8,33%
Agglo/Sammel/50/gesaettigt
16,67%
Agglo/Erschliessung/30/fluessig
2,78%
Agglo/HVS/50/gesaettigt
8,33%
Agglo/Erschliessung/50/gesättigt
2,78%
Agglo/HVS/60/gesaettigt
8,33%
Land/HVS-kurvig/50/dicht
52,78%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
HC
CO
NOx
Part
CO2
LSA2[2.1]
Agglo/Erschliessung/30/dicht
Agglo/Erschliessung/30/fluessig
Agglo/Erschliessung/50/gesaettigt
Agglo/HVS/50/gesaettigt
Agglo/HVS/60/gesaettigt
Agglo/Sammel/50/gesaettigt
Land/HVS-kurv./50/dicht
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Agglo/Sammel/50/gesättigt 0,045 0,514 0,360 0,011 185,29

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
21
Bild A.6
LSA3
HBEFA V2.1 VS
IO_LSA3
HBEFA V3.1 VS
Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt
Anzahl Datensätze
Hoch (57)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Agglo/Erschliessung/30/dicht, Land/HVS-kurv./50/gesaettigt,
Land/Sammel-kurv./50/gesaettigt, Land/Erschliessung/30/gesaettigt,
Land/HVS-kurv./50/dicht
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Dresden Lennestraße
LSA Lenne-
platz
LSA Straßburger
Platz
25 32,1% 0,20
Chemnitz
Limbacher
Straße
Barbarossa-
straße
Reichsstraße 25 22,4% 0,20
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt
23 16% 0,21
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Agglo/Erschliessung/30/dicht 3,45%
Land/HVS-kurv./50/gesaettigt 58,62%
Land/Sammel-kurv./50/gesaettigt 31,03%
Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt 1,72%
Land/Erschliessung/30/gesaettigt 3,45%
Land/HVS-kurv./50/dicht 1,72%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
HC
CO
NOx
Part
CO2
LSA3[2.1]
Agglo/Erschliessung/30/dicht
Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt
Land/Erschliessung/30/gesaettigt
Land/HVS-kurv./50/dicht
Land/HVS-kurv./50/gesaettigt
Land/Sammel-kurv./50/gesaettigt
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt 0,054 0,591 0,422 0,013 206,72

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
22
Bild A.7
Kern
HBEFA V2.1 VS
IO_Kern
HBEFA V3.1 VS
Keine direkte -> Mix_Kern
Anzahl Datensätze
Sehr hoch (76)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Land/HVS-kurv./50/gesaettigt, Agglo/AB-City/80/stop+go,
Land/HVS/50/stgo, Agglo/Sammel/50/stgo, Land/Sammel/50/gesättigt
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Dresden
Königsbrücker
Straße
LSA Albert-
platz
LSA Bischofsweg
13
49,5%
0,18
Chemnitz Waisenstraße Dresdner Platz Bahnhofstraße 18 37,9% 0,22
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Mix_Kern 20
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Land/HVS-kurv./50/gesaettigt 47,95%
Agglo/AB-City/80/stop+go 5,48%
Land/HVS/50/stgo
16,44%
Agglo/Sammel/50/stgo 28,77%
Land/Sammel/50/gesättigt 1,37%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
HC
CO
NOx
Part
CO2
Kern[2.1]
Agglo/AB-City/80/stop+go
Agglo/Sammel/50/stop+go
Land/Erschliessung/50/gesaettigt
Land/HVS/50/stop+go
Land/HVS-kurv./50/gesaettigt
V_Mix_kern
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Mix_Kern 0,057 0,569 0,451 0,014 231,62

Übertragung Verkehrssituation HBEFA2.1 / HBEFA3.1
23
Bild A.8
Nebenstr_dicht
HBEFA V2.1 VS
IO_Nebenstr_dicht
HBEFA V3.1 VS
Keine direkte -> Mix_NS
Anzahl Datensätze
Sehr gering (2)
Alternative HBEFA V3.1 VS
Agglo/Erschliessung/30/dicht, Agglo/Erschliessung/30/gesaettigt, Ag-
glo/Erschliessung/40/gesaettigt
Fahrdynamische Parameter typischer Abschnitte der HBEFA 2.1 Verkehrssituation:
Stadt
Straße
von
nach
V_Reise
Standanteil
RPA
Chemnitz
Clara-Zetkin-
Straße
Zschopauer
Straße
Reitbahnstraße 21 5,1% 0,25
Chemnitz
Zschopauer
Straße
Georgistraße Shakespearestr. 28 0,0% 0,12
Fahrdynamische Parameter der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation:
Name
V_Reise
Standanteil
RPA
Mix_NS 17
Verteilung der Zuordnung:
Name
Anteil
Agglo/Erschliessung/30/dicht 50%
Agglo/Erschliessung/30/fluessig 50%
Vergleich der Emissionsfaktoren:
EFA auf HBEFA V2.1 VS normiert
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
HC
CO
NOx
Part
CO2
Nbnstrdicht[2.1]
Agglo/Erschliessung/30/dicht
Agglo/Erschliessung/30/gesaettigt
Agglo/Erschliessung/40/gesaettigt
Mix_NS
Emissionsfaktoren der zugeordneten HBEFA 3.1 Verkehrssituation [g/km]:
Name
HC
CO
NOx
Part
CO2
Mix_NS
0,059 0,525 0,486 0,015 248,92