"Aquella" Köflach
Bestimmung von Immissionsbeiträgen in Feinstaubproben
In Köflach wurden mehrfach Überschreitungen des PM10 Grenzwert- kriteriums beobachtet. Im Rahmen des gegenständlichen Projektes sollen die Hauptverursacher der PM10 Überschreitungen mit Hilfe von Aerosolquellenmodellen ermittelt werden. Damit sollen grundlegende Daten für wirksame Maßnahmenkataloge zur Einhaltung der PM10 Immissionswerte dem Land zur Verfügung gestellt werden.
Anders als bei den gasförmigen Luftschadstoffen ist die Erkennung von Quellenbeiträgen zum PM10 Aerosol aufgrund der unterschiedlichen Entstehung und komplexen Zusammensetzung von Partikeln ein mehrdimensionales Problem, das nicht mehr durch Betrachten der Messwerte selbst gelöst werden kann. Als Lösungsmöglichkeit wird die Anwendung eines Chemischen Massenbilanzmodells (CMB) vorgeschlagen, welches mit Hilfe eines statistischen Verfahrens und der Anwendung von gemessenen Quellenprofilen eine Rekonstruktion der Beiträge der wichtigsten, in einer Vorauswahl ermittelten Aerosolquellen ermöglicht.
Basierend auf den Erfahrungen mit dem CMB-Modell wurde im Rahmen von AQUELLA ein eigenes Aerosolquellen-Modell, das Makrotracer-Modell entwickelt und erfolgreich angewendet.
Die Grundlage für die Auswahl der zu verwendenden Hauptquellen lieferte in erster Linie der Emissionskataster.
Die Quellenproben - v.a. Straßenstaub - wurden mit einem für das gegenständliche Projekt entwickelten PM10-Elutriator präpariert und für die Gewinnung von Quellenprofilen analysiert. Aus anderen Projekten werden die Quellenprofile für Holzrauch, landwirtschaftliche Stäube, Baustellen- und Küchenaerosole sowie Pflanzendebris gewonnen. Für Sekundäraerosole (anorganisch und organisch) sind keine weiteren Profilerstellungen erforderlich.
Die Beprobung für das Projekt AQUELLA - Köflach erfolgte von Mitte Juni 2005 - Mitte Jänner 2006. In den Proben wurden Ruß (EC), organischer Kohlenstoff (OC), Ionen, Spurenmetalle, ausgewählte polare und apolare Verbindungen, sowie als organische Makrokomponenten Levoglucosan, Cellulose und „humic like substances" (HULIS) analysiert.
Die Analysenwerte der Beprobungsstandorte wurden der Makrotracer-Analyse unterzogen, mit welcher bereits eine relativ gute Aufklärungsrate der PM10-Anteile von ca. 85-97% erzielt werden konnte.
Die Ergebnisse des CMB-Modells bestätigten die Makrotracer-Daten. Zusätzlich wurden Anteile von Küchendämpfen und von Bremsabrieb ermittelt.
Die bedeutendsten Feinstaub- Quellen an Überschreitungstagen an der Messstelle Köflach sind:
- Holzrauch / Biomasse Rauch
- Sulfat- und Nitrataerosol (mit Ferntransportanteilen)
- Winterlicher Straßenstaub mit Splittanteilen
- Nicht erklärte organische Anteile, vermutlich aus der Verbrennung von festen Brennstoffen
- KFZ-Emissionen incl. Reifen-, Bremsabrieb, Off-Road u.a. fossile Quellen
In Köflach traten zwei unterschiedliche Arten von Überschreitungsperioden auf: Bei den Perioden 1-3 dominierten Ferntransportanzeiger (Sulfate und Nitrate); bei den Perioden 4-6 dominierten lokaler und regionaler Holzrauch sowie (bei den Perioden 5 und 6) zusätzlich Streusalz und mineralische Stäube. Die Genese von Holzrauch und Mineralstaub dürfte jedenfalls lokal und regional sein, wie etwa Holzrauch als Folge der Verbrennung von Holz in kleinen Öfen oder Kaminen (v.a. Scheitfeuerung) und Mineralstaub im Zusammenhang mit Winterdienst-Streuung (gemeinsames Auftreten mit Streusalz).
Für Reduktionsmaßnahmen in Köflach sollten daher folgende Bereiche verfolgt werden:
- Maßnahmen bei Einzelfeuerungen von Biomasse und anderen festen Brennstoffen (v.a. mit Scheitfeuerung, bzw. Feuerung mit teilweiser Rauchentwicklung);
- Maßnahmen beim Winterdienst und sonstiger Staubbekämpfung insbesondere in der kühlen Jahreszeit.
Für die Reduktion der anorganisch sekundären Komponenten wäre von Bedeutung:
- Unterstützung der EU Vorhaben bei der Reduktion von PM10 und NOx Emissionen bei Neufahrzeugen.
- Unterstützung der EU Vorhaben bei der Reduktion von SO2 und NOx Emissionen in neuen Beitrittsländern.
- Verbesserung des Wissensstandes bei Ammoniak-Emissionen.
Die Holzrauchanteile an der PM10-Belastung liegen in Köflach bei über 30%. Wie man die Holzrauch-Emissionen reduzieren kann, sollte interdisziplinär mit Fachleuten des Immissionsschutzes und der Holzwirtschaft erörtert und untersucht werden.