Pumpspeicherwerk Forbach - Neue Unterstufe Antragsunterlagen zum Planfeststellungsverfahren Antragsteil F.I Gutachten zum Schutzgut Luft (Staub, NOx) Stand: 30.11.2018 Teil F.I Antrag und Erläuterungsbericht Antragsteil ”Gutachten zum Schutzgut Luft (Staub, NOx)“ Müller-BBM GmbH Niederlassung Karlsruhe Nördliche Hildapromenade 6 76133 Karlsruhe Telefon +49(721)504379 0 Telefax +49(721)504379 11 www.MuellerBBM.de Dr. rer. nat. Rainer Bösinger Telefon +49(721)504379 15 [email protected] 30. November 2018 M136128/02 BSG/BSG Pumpspeicherwerk Forbach - Neue Unterstufe Fachgutachten Lufthygiene für die Bauphase Bericht Nr. M136128/02 Auftraggeber: EnBW Energie Baden-Württemberg AG 28. 11. 2018 : Schelmenwasenstraße 15 70567 Stuttgart Auftragsnummer: NB/4561135728/546/0203/Z-DB Bearbeitet von: Dr. rer. nat. Rainer Bösinger Berichtsumfang: Insgesamt 55 Seiten, davon 3 Seiten Anhang A M136128_02_Ber_4D.DOCX \ M136128 \ Müller-BBM GmbH 136 \ Niederlassung Karlsruhe Proj HRB München 86143 \M\ USt-ldNr. DE812167190 S: Geschäftsführer: Joachim Bittner, Walter Grotz, Dr. Carl-Christian Hantschk, Dr. Alexander Ropertz, Stefan Schierer, Elmar Schröder Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 3 1 Aufgabenstellung 5 2 Rechtliche Beurteilungsgrundlagen 7 2.1 Grenzwerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit 7 2.2 Beurteilungsgrundlagen Stickstoffeintrag in Natura 2000-Gebieten 7 3 Beschreibung des Untersuchungsgebiets 8 3.1 Beschreibung der örtlichen Verhältnisse 8 3.2 Planung Erweiterung Pumpspeicherwerk Rudolf-Fettweis-Werk 8 3.3 Voraussichtlicher Bauablauf 9 4 Technische Grundlagen 11 4.1 Vorgehensweise und Berechnungsverfahren 11 4.2 Emissionen öffentlicher Straßenverkehr und Baustellenverkehr 13 4.3 Staub-Emissionen aus diffusen Quellen 17 4.4 Staub-Emissionen durch Brecher 20 4.5 Minderungsmaßnahmen 21 4.6 Emissionen der Baumaschinen 21 4.7 Emissionen beim Untertagebau 22 4.8 Emissionen durch Sprengungen 22 4.9 Zusammenfassung Emissionsquellen 23 4.10 Rechengebiet und räumliche Auflösung 30 4.11 Berücksichtigung von Geländedaten 31 4.12 Deposition 32 4.13 Meteorologische Daten 33 4.14 Hintergrundbelastung 36 28. 11. 2018 : 5 Ergebnisse der Immissionsprognosen 38 5.1 Allgemeines 38 5.2 Flächenhafte Immissionsdarstellung 38 5.3 Punktuelle Auswertung an Untersuchungspunkten 43 M136128_02_Ber_4D.DOCX \ 5.4 Stickstoffeintrag in benachbarte FFH-Gebiete 46 6 Grundlagen, verwendete Literatur 49 M136128 \ Anhang – PM2,5-Immissionen 53 136 \ Proj \ M \ S: M136128/02 BSG/BSG Teil F.I Gutachten zum Schutzgut Luft (Staub, NOx) 30. November 2018 Seite 2 Zusammenfassung Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG beabsichtigt die Errichtung und den Betrieb des Pumpspeicherwerks Forbach – Neue Unterstufe auf der Gemarkung der Gemeinde Forbach im Nordschwarzwald. Im Rahmen des Vorhabens wird das bestehende Schwarzenbachwerk durch ein vollwertiges Pumpspeicherwerk und das bestehende Murgwerk durch ein neues Wasserkraftwerk ersetzt. Sowohl das neue Schwarzenbach- als auch das neue Murgwerk werden in Kavernen-Bauweise, d. h. unterirdisch erstellt. Die neue Kraftwerkskaverne nimmt alle Anlagenbestandteile (die Kavernenteile Schwarzenbachwerk, Murgwerk, und Transformatoren jeweils inklusive der zum Betrieb notwendigen Nebeneinrichtungen) unterirdisch auf. Das vorliegende Luftschadstoffgutachten beschreibt die Ermittlung der durch den Straßenverkehr und den Baustellenbetrieb im Untersuchungsgebiet verursachten Schadstoffemissionen und die Berechnung der daraus resultierenden Immissionen in beurteilungsrelevanten Siedlungsbereichen. Die Immissionen werden hinsichtlich des Schutzes der menschlichen Gesundheit nach der 39. BImSchV [26] bewertet. Darüber hinaus werden die verkehrsbedingten Stickstoffeinträge (N-Deposition) in umliegende FFH-Gebiete ermittelt und kartografisch dargestellt. Die Grundlage für die durchgeführten Immissionsprognosen sind Ausbreitungsrech- nungen mit dem Strömungs- und Ausbreitungsmodell LASAT [9] unter Berücksichti- gung der Topografie und der ermittelten Emissionen im Untersuchungsgebiet. Die Vorgehensweise erfüllt die Forderungen der einschlägigen Richtlinie VDI 3783 Blatt 14 ”Qualitätssicherung in der Immissionsberechnung – Kraftfahrzeugbedingte Immissionen“ [37]. Im Sinne einer konservativen Betrachtung (ungünstigste Annahme) wurden die Emissionsprognosen für den Straßenverkehr auf Grundlage der Verkehrsprognose 2030 [49] für eine Fahrzeugflotte des Jahres 20211 durchgeführt. Aufgrund der ge- setzlichen Regelungen zur technischen Emissionsminderung ist in späteren Jahren mit geringeren Emissionsfaktoren der Kraftfahrzeuge zu rechnen. Damit werden die tatsächlich zu erwartenden Emissionen des Straßenverkehrs und Immissionen eher überschätzt. Ergebnisse der Immissionsprognosen Die NO2-Jahresmittelwerte sind bezogen auf den Grenzwert nach 39. BImSchV deut- 28. 11. 2018 : lich höher als die NO2-Kurzzeitbelastungen, d. h. die ermittelten NO2-Jahresmittel- werte schöpfen den Grenzwert stärker aus als die zulässigen Überschreitungen der NO2-Stundenmittelwerte. Zur Bewertung der NO2-Immissionen werden daher die Be- lastungen auf Grundlage der NO2-Jahresmittelwerte diskutiert. Die NO2-Immissionen im Nullfall zeigen längs der Bundesstraße B462 gegenüber der Hintergrundbelastung erhöhte Konzentrationen, die jedoch unter 20 µg/m3 bleiben. M136128_02_Ber_4D.DOCX \ An der nächstgelegenen Bebauung gibt es keine Überschreitungen des NO2-Grenz- wertes von 40 µg/m3. M136128 \ 136 \ Proj \ 1 M \ Das Jahr 2021 ist der frühest mögliche Baubeginn. S: M136128/02 BSG/BSG Teil F.I Gutachten zum Schutzgut Luft (Staub, NOx) 30. November 2018 Seite 3 Die im Planfall Bauphase vom Betrieb und Verkehr auf den Baufelder und den Bau- wegen ausgehenden zusätzlichen NOx-Emissionen führen zu NO2-Immissionen, die v. a. an den Stollenportalen, deutlich gegenüber der Hintergrundbelastung hervor- treten. Die zusätzliche NO2-Immissionsbelastung entlang der Bauwege ist schwächer ausgeprägt. An den beurteilungsrelevanten Immissionsorten unterschreiten die NO2- Jahresmittelwerte mit maximal 26 µg/m3 auch im Planfall Bauphase den Grenzwert. Die Feinstaubbelastungen an den beurteilungsrelevanten Immissionsorten (Wohnbe- bauung) unterschreiten die Grenzwerte für die Jahresmittelwerte nach der 3 39. BImSchV. Die ermittelten PM2,5-Jahresmittelwerte liegen mit maximal 11 µg/m 3 deutlich unter dem Grenzwert von 25 µg/m . Auch die ermittelten PM10-Jahresmittel- werte liegen mit maximal 16 µg/m3 deutlich unter dem Grenzwert von 40 µg/m3. Bei diesen PM10-Immissionen ist davon auszugehen, dass an den Fassaden der betrach- teten Gebäude die nach der 39. BImSchV zulässigen 35 Überschreitungstage für den PM10-Tagesmittelwert nicht erreicht werden. Beurteilung hinsichtlich des Schutzes der menschlichen Gesundheit Zusammenfassend lässt sich auf der Grundlage der verwendeten Eingangsdaten und Methodik festhalten, dass nach den hier dokumentierten Untersuchungen an allen beurteilungsrelevanten Immissionsorten die Grenzwerte nach 39. BImSchV einge- halten werden. Aus lufthygienischer Sicht bestehen keine Einwendungen gegen die Planrealisierung Unterstufe Pumpspeicherwerk Forbach. Dr. rer. nat. Rainer Bösinger 28. 11. 2018 : M136128_02_Ber_4D.DOCX \ M136128 \ 136 \ Proj \ M \ S: M136128/02 BSG/BSG Teil F.I Gutachten zum Schutzgut Luft (Staub, NOx) 30. November 2018 Seite 4 1 Aufgabenstellung Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG (im Folgenden EnBW) beabsichtigt die Errichtung und den Betrieb des Pumpspeicherwerks Forbach – Neue Unterstufe auf der Gemarkung der Gemeinde Forbach im Nordschwarzwald. Hier ist geplant, die bestehenden Anlagen des Rudolf-Fettweis-Werkes umfassend zu erneuern und auf heutige Leistungsansprüche anzupassen. Hierzu trägt insbesondere der Ausbau der Energiespeicherfunktion der Gesamtanlage bei. Im Rahmen des Vorhabens Pumpspeicherwerk Forbach – Neue Unterstufe wird das bestehende Schwarzenbachwerk durch ein vollwertiges Pumpspeicherwerk und das bestehende Murgwerk durch ein neues Wasserkraftwerk ersetzt. Sowohl das neue Schwarzenbach- als auch das neue Murgwerk werden in Kavernen-Bauweise, d. h. unterirdisch erstellt. Die neue Kraftwerkskaverne nimmt alle Anlagenbestandteile (die Kavernenteile Schwarzenbachwerk, Murgwerk, und Transformatoren jeweils inklusive der zum Betrieb notwendigen Nebeneinrichtungen) unterirdisch auf. Die Planung der Neuen Unterstufe basiert auf dem Grundsatz, vorhandene Anlagen weiter zu nutzen. So können sowohl die Schwarzenbachtalsperre als auch das Sammelbecken Kirschbaumwasen ohne bauliche und betriebliche Veränderungen in das neue Anlagenkonzept integriert werden. Für das neue Schwarzenbachwerk wird das bestehende Ausgleichsbecken um einen Kavernenwasserspeicher ergänzt; das so erweitere Ausgleichsbecken dient dann als Unterbecken für das neue Pump- speicherwerk. Zusätzlich zum Nutzvolumen des Ausgleichsbeckens werden rund 200.000 m³ Speichervolumen geschaffen. Damit ist das Pumpspeicherwerk für einen ca. 9-stündigen Pumpbetrieb ausgelegt. Weitere wichtige Vorhabenbestandteile sind die zugehörigen Stollen, insbesondere die Unterwasser-, der Zufahrts-, der Energieableitungsstollen, sowie für die Bau- arbeiten erforderliche Schutterstollen. An den vorhandenen Wasserschlössern werden zwei neue Druckschächte angebunden, welche die vorhandenen Ober- wasserstollen mit der neuen Kraftwerkskaverne verbinden. Es ist geplant, das Schwarzenbachwerk als Pumpspeicherwerk mit einer Pumpturbinenleistung von ca. 50 MW und das Murgwerk als Laufwasserkraftwerk mit einer Turbinenleistung von ca. 18 MW auszustatten. Das neue Schwarzenbachwerk soll zukünftig als