Ermittlung des Beitrages von Reifen-, Kupplungs-, Brems- und Fahrbahnabrieb an den PM10-Emissionen von Straßen

Determining the contribution of tyre, clutch, brake and wearing course abrasion to the PM10 emissions of roads

  • Im Hinblick auf die prozessbezogenen Beiträge nicht-motorischer Partikelemissionen durch Abriebs- und Aufwirbelung existieren derzeit lediglich Studien, die an stark belasteten Innerortsstraßen oder in Tunneln durchgeführt wurden. Für die Emissionen von Autobahnen konnten die so gewonnenen Ergebnisse daher nicht ohne Weiteres als repräsentativ für die wesentlich häufiger anzutreffende Situation frei angeströmter Autobahnabschnitte betrachtet werden. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden im vorliegenden Projekt an der Autobahn A61 für mehr als 1 Jahr Luv-Lee Messungen durchgeführt. Mittels der NOx-Tracer-Methode wurden die in Tabelle 16 des Berichtes wiedergegebenen partikelmassen-bezogenen Emissionsfaktoren (EFs) ermittelt. Die EFs für PM10 sind mit Ergebnissen anderer Studien aus Deutschland beziehungsweise der Schweiz gut vergleichbar, während sich für die PM1-10-Fraktion geringere EFs ergaben, als aktuell angenommen. Mittels der Positiv-Matrix-Faktorisierung konnten neben den motorischen Emissionen vier nicht-motorische Quellfaktoren identifiziert und quantifiziert werden. Dabei zeigte sich neben einem deutlichen Einfluss durch Tausalzausbringung insbesondere die Relevanz von Bremsabrieb Diese Ergebnisse bestätigen somit auch für freiliegende Autobahnabschnitte die Signifikanz der nicht-motorischen Partikelemissionen für die PM10-Emissionen.
  • Currently, only studies conducted at highly polluted streets within built-up areas or in tunnels exist concerning non-exhaust emissions from traffic caused by abrasion and resuspension. Results from these studies are therefore not directly transferable to emissions from highway traffic with free airflow. In order to close this gap of knowledge, upwind/downwind measurements at the German highway A61 were conducted for more than 1 year. Particle mass related emissions factors (EFs) (see table 16 of the report) were derived using the NOx tracer method. EFs for PM10 compare well with results from other studies from Germany and Switzerland, whereas the coarse fraction's EFs (PM1-10) are lower than those actually used in Germany. Using positive matrix factorisation (PMF) four non-exhaust sources could be identified and quantified. The relevance of brake abrasion was shown, together with a considerable influence due to road salting. These results confirm the importance of non-exhaust particle emissions regarding PM10 emissions also for highways in non-built-up areas with free air flow conditions.

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Metadaten
Author:Ulrich Quass, Astrid C. John, Matthias Beyer, Jörg Lindermann, Thomas A. J. Kuhlbusch, Alfred V. Hirner, Martin Sulkowski, Margaretha Sulkowski, Jörg Hippler
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-2154
ISBN:978-3-86509-786-6
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe V: Verkehrstechnik (165)
Document Type:Report
Language:German
Date of Publication (online):2011/10/06
Contributing corporation:Institut für Energie- und Umwelttechnik <Duisburg>
Release Date:2011/10/06
Tag:Abnutzung; Auftaumittel; Autobahn; Bremse; Chemische Analyse; Deckschicht; Deutschland; Emission; Feinstaub; Forschungsbericht; Immission; Kontakt Reifen Straße; Messung; Reifen; Stickoxid; Straßenverkehr; Umweltverschmutzung; Ursache
Brake; Cause; Chemical analysis; Contact (tyre road); Deicing; Freeway; Germany; Highway traffic; Measurement; Nitrogen oxide; Pollutant; Pollution; Pollution concentration; Research report; Tyre; Wear; Wearing course
Comment:
Weitere beteiligte Körperschaft: Institut für Umweltanalytik, Universität Duisburg-Essen
Institutes:Sonstige / Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
collections:BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 15 Umwelt
BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 90 Fahrzeug (alle Verkehrsarten)

$Rev: 13581 $