Projekt-939: Quantitative Abschätzung diffuser Staubemissionen für den Schüttgüterumschlag in Österreich

Als Ergebnis dieser Literaturrecherche wurden insgesamt 72 Gleichungen, die die Emissionsfaktorberechnung für alle Quellarten der diffusen Staubemissionen beschreiben, in den USA (EPA, ARB – gültig nur in Kalifornien) und in Deutschland (VDI) gefunden. Durch Vergleich der den Formeln zugrunde liegenden Randbedingungen mit den österreichischen Verhältnissen hat sich gezeigt, dass mit Ausnahme der Formeln des ARB, die nur in Kalifornien, wo gänzlich unterschiedliche klimatische Bedingungen herrschen, alle anderen Formeln auch für Österreich angewendet werden können. Aus den Formeln der EPA und dem VDI wurden für jede Quellart der diffusen Staubemissionen die für österreichische Verhältnisse geeignetsten Formeln ausgewählt und die Handhabung dieser Formeln anhand eines Rechenbeispieles demonstriert. Mit diesen Formeln kann man Emissionsfaktoren für alle Quellarten der diffusen Staubemissionen, das sind befestigte und unbefestigte Straßen, die Schüttgutmanipulation, die Winderosion, die Landwirtschaft und die Baustellen, berechnen. Bei der Durchführung der Literaturrecherche hat sich gezeigt, dass die Bestimmung von manchen Eingangsparametern oft mit großen Unsicherheiten behaftet ist, so kann beispielsweise der Parameter a, der zur Berechnung von diffusen Staubemissionen bei der Schüttgutmanipulation nach der VDI-Richtlinie 3790, Blatt 3 herangezogen wird, nur durch eine visuelle Klassifikation durch Gutachter bestimmt werden. Die genauesten Gleichungen beider Institutionen beinhalten noch immer eine Unsicherheit von +/- 30 %. Die Gleichungen zur Bestimmung von Emissionsfaktoren durch Winderosion weisen sogar eine Unsicherheit von +/- 80 % auf. In Zukunft wird es notwendig sein, durch verstärkte Forschungsaktivitäten im Bereich der Grundlagenforschung und durch verstärkte Messaktivitäten leistungsfähigere Modelle zu entwickeln, um diffuse Staubemissionen besser und genauer quantifizieren zu können. Im zweiten Teil der Studie wurde eine Auswahl von 20 für Österreich relevante Schüttgüter im Labor auf ihr Staubbildungsverhalten in Abhängigkeit ihrer Schüttguteigenschaften untersucht. Dazu wurde eine am Institut für Verfahrenstechnik bereits vorhandene Laborapparatur, mit der es bis jetzt ausschließlich möglich war, den Gesamtstaub zu messen, insofern weiterentwickelt, dass man den beim Schüttgutabwurf entstehenden Staub partikelgrößenabhängig messen kann. Durch Auswertung dieser Messergebnisse bekommt man für jedes Schüttgut eine Emissionsfunktion mit den zugehörigen Fraktionsemissionsfaktoren (insbesondere für PM-10, PM-2,5 und PM-1). Die Emissionsfunktionen und die zugehörigen Fraktionsemissionsfaktoren geben besser Auskunft über die gesundheitliche Gefährdung diffuser Staubemissionen und können zu gegenteiligen Aussagen im Vergleich zur alleinigen Betrachtung der gesamten Staubemissionen führen, wie am Beispiel der Schüttgüter Filtercel E und Zement gezeigt wurde. Obwohl Zement einen bedeutend höheren Gesamtemissionsfaktor als Filtercel E besitzt, muss Filtercel E hinsichtlich der Partikelgrößenverteilung des beim Abwurf emittierten Staubes aufgrund seines mehr als doppelt so hohen Fraktionsemissionsfaktors für PM-2,5 als bedeutend gesundheitsschädlicher eingestuft werden. Das Projekt wurde von der Abteilung I/4/U des BMLFUW beauftragt.