Emissions- und Energiekataster für das Bundesland Kärnten

Danksagung

Ich möchte mich an dieser Stelle bei Hr. O.Univ.-Prof. Dipl-Ing. Dr.techn. Karl E. Lorber für das Zustandekommen dieser Diplomarbeit bedanken.

Weiters bedanke ich mich bei Hr. DI. Ewald Sallinger (Amt der Kärntner Landesregierung) für die umfassende Betreuung und Unterstützung während der Erstellung des Katasters sowie bei Fr. DI. Sigrid Strohmaier (Fa. iTeam) für die unermüdliche Beantwortung aller Fragen die Datenverarbeitung betreffend. Bedanken möchte ich mich auch bei allen Mitarbeitern des Instituts, die stets ein offenes Ohr für meine Fragen und Probleme hatten.

Besonderer Dank gebührt meiner Frau Ruth für ihre Geduld und ihr Verständnis sowie meiner Schwägerin Lydia Schwarhofer für die ausgezeichnete Unterstützung bei der orthografischen Korrektur dieser Arbeit.

Schlussendlich möchte ich mich noch bei meinen Eltern Beatrix und Horst Astner bedanken, die mir dieses Studium an der Montanuniversität Leoben ermöglichten.

Kurzfassung

Kurzfassung

Die Erstellung des Kärntner Emissions- und Energiekatasters (KEMIKAT) dient vor allem der Errichtung eines Pools für Umweltdaten in Kärnten. Vorerst wurden Daten zu Emissionen aus Verbrennungsprozessen zum Hausbrand, zu Industrie- und Gewerbebetrieben sowie zum Verkehr aus Statistiken und Daten zu großen Industriebetrieben sowie zu Gebäuden unter Gemeinde-, Landes- oder Bundesverwaltung aus Einzelerhebungen zusammengeführt.

Als Ergebnis stehen die Emissionen aus den Verursachergruppen „Hausbrand“, „Industrie-und Gewerbe einschließlich kalorischer Kraft- und Heizwerke“, „Soziale Infrastruktur“ und „Verkehr“, separat oder als Summe, für jeden Zählsprengel Kärntens bzw. auch für beliebige Flächen als Gesamtheit mehrerer Zählsprengel zur Verfügung. Die Darstellung der Ergebnisse kann in Form von Tabellen und Grafiken sowie in Form von Karten im Geografischen Informationssystem des Landes (KAGIS) erfolgen. Neben der Datenverwaltung kann der KEMIKAT vor allem in der Planung beispielsweise zur Berechnung von Szenarien, zur Erstellung von Konzepten oder auch zur Schwerpunktsetzung für weitere luftgüteverbessernde Maßnahmen verwendet werden.

Abstract

The development of the emission and energy land register of Carinthia (KEMIKAT) serves above all the creation of a pool for environmental data in Carinthia. First statistical data of emissions from combustion processes of domestic fuel, of industrial and business enterprises as well as from traffic have been put together. Additionally, data from single collections of large industrial facilities as well as such of buildings under municipal, county or federal administration have been collected and included.

As result, the individual or cumulative emissions data from the responsible sectors ”domestic fuel”, ”industry and business enterprises including thermal power and heating plants”, ”social infrastructure” as well as ”traffic” are available for every single counting parish of Carinthia or for any area as a collective of several counting parishes. The display of the results can be done in the form of tables and diagrams as well as in form of maps in the geographical information system of the country (KAGIS). Apart from the data administration, the KEMIKAT can be used for planning purposes, particulary for the calculation of scenarios, for the creation of plans or also for the definition of further air-quality-improving measures.

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  Struktur  

  STRUKTUR  

1  EINLEITUNG  1

2  GRUNDLAGEN  2

3  DATENERFASSUNG  15

4  DATENBE- UND -VERARBEITUNG  25

5  AUFBAU DES SYSTEMS  36

6  DURCHFÜHRUNG VON BERECHNUNGEN  74

7  AUSWERTUNG  110

8  NUTZEN UND ANWENDUNG DES KEMIKAT  123

9  ZUSAMMENFASSUNG  127

10  VERZEICHNISSE  129

  ANHANG  140

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Inhaltsverzeichnis i

1  EINLEITUNG  1

1.1  Problemstellung  1

1.2  Zielsetzung  1

2  GRUNDLAGEN  2

2.1  Allgemeines  2

2.1.1  Hausbrand  2

2.1.2  Industrie und Gewerbe  4

2.1.3  Soziale Infrastruktur  4

2.1.4  Verkehr  5

2.1.4.1  Straßenverkehr  5

2.1.4.2  Flugverkehr  5

2.2  Emissionskataster  6

2.2.1  Allgemeines  6

2.2.2  Anforderungen an einen Emissionskataster  7

2.2.2.1  Prioritätensetzung  7

2.2.2.2  Strukturierung  7

2.2.2.3  Mindestanforderungen gewährleisten  7

2.2.2.4  Transparenz  7

2.2.2.5  Flexibilität  8

2.2.2.6  Einfachheit  8

2.2.2.7  Aktualität  8

2.2.2.8  Datenschutz  8

2.2.2.9  Überprüfung  8

2.2.3  Anforderungen an Emissionskataster nach ÖNORM M 9470  9

2.3  Rechtliche Rahmenbedingungen  14

3  DATENERFASSUNG  15

3.1  Allgemeines  15

3.2  Anforderungen an Umweltdaten  16

3.2.1  Grundanforderungen  16

3.2.1.1  Genauigkeit  16

3.2.1.2  Vollständigkeit  16

3.2.1.3  Aktualität  16

3.2.1.4  Verfahrensbezug  16

3.2.1.5  Angemessenheit  17

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Inhaltsverzeichnis ii

3.2.1.6  Datenschutz  17

3.2.2  Charakterisierung von Umweltdaten  17

3.3  Vereinigung von Daten  17

3.4  Eignung der Daten für einen Emissionskataster  18

3.5  Hausbrand  19

3.6  Industrie und Gewerbe  20

3.6.1  Große Industriebetriebe, Kraft- und Heizwerke  20

3.6.2  Kleine und mittlere Gewerbebetriebe  21

3.7  Soziale Infrastruktur  22

3.7.1  Gemeinden  22

3.7.2  Gebäude unter Landes- oder Bundesverwaltung  23

3.8  Verkehr  23

3.8.1  Straßenverkehr  23

3.8.2  Flugverkehr  24

3.8.3  Sonderverkehr  24

4  DATENBE- UND -VERARBEITUNG  25

4.1  Hausbrand  25

4.1.1  Probleme bei der Verwendung der Daten  25

4.1.1.1  Bauperioden  25

4.1.1.2  Wohngebäude Häuserart  26

4.1.1.3  Eingesetzte Brennstoffe  27

4.1.1.4  Heizungsart  28

4.1.1.5  Gemeindeteilungen, Zusammenlegungen und Umbenennungen  29

4.1.2  Plausibilitätsprüfung  30

4.1.3  Import der Daten  30

4.2  Industrie und Gewerbe  32

4.2.1  Große Industriebetriebe, Heiz- und Kraftwerke  32

4.2.1.1  Vervollständigung der Emissions- und Energiedaten  32

4.2.1.2  Plausibilitätsprüfung  33

4.2.1.3  Eingabe der Daten  33

4.2.2  Kleine und mittlere Gewerbebetriebe  34

4.3  Soziale Infrastruktur  34

4.3.1  Vervollständigung der Energiedaten  34

4.3.2  Plausibilitätsprüfung  35

4.3.3  Eingabe der Daten  35

4.4  Verkehr  35

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Inhaltsverzeichnis iii

5  AUFBAU DES SYSTEMS  36

5.1  Allgemeines  36

5.2  Einstieg in das System  37

5.3  Benutzeroberfläche  38

5.3.1  Auswahlmasken  39

5.3.2  Eingabemasken  39

5.3.2.1  Beispiel für eine Maske, in der ein einziger Datensatz dargestellt ist  40

5.3.2.2  Beispiel für eine Maske vom Typ „Starre Liste“  40

5.3.2.3  Beispiel für eine Maske vom Typ „Gruppenwechsel“  40

5.3.3  Eingabefelder  41

5.4  Datenverwaltung  42

5.4.1  Basisdaten  43

5.4.1.1  Zeitlich unabhängige Basisdaten  43

5.4.1.2  Zeitlich abhängige Basisdaten  49

5.4.2  Stammdaten  51

5.4.3  Zuordnungen  52

5.4.4  Daten zu einer Einzelquelle  52

5.4.4.1  Stammdaten  54

5.4.4.2  Energie- und Emissionsdaten  57

5.4.5  Daten zum Verkehr  60

5.4.5.1  Zeitlich unabhängige Verkehrsdaten  60

5.4.5.2  Zeitlich abhängige Verkehrsdaten  63

5.4.6  Import von Daten  67

5.4.7  Export von Ergebnissen aus der Berechnung  69

6  DURCHFÜHRUNG VON BERECHNUNGEN  74

6.1  Hausbrand  74

6.1.1  Allgemeines  74

6.1.2  Eingangsdaten zur Berechnung  75

6.1.3  Korrektur um Einzelquellen  77

6.1.4  Berechnungsformeln  78

6.1.4.1  Korrektur der Wohnfläche  78

6.1.4.2  Berechnung des Energieverbrauches  79

6.1.4.3  Berechnung der Emissionen  80

6.2  Industrie und Gewerbe  81

6.2.1  Allgemeines  81

6.2.2  Einzelquellen  81

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Inhaltsverzeichnis iv

6.2.2.1  Eingangsdaten zur Berechnung  81

6.2.2.2  Berechnungsformeln  85

6.2.3  Statistikquellen  87

6.2.3.1  Eingangsdaten zur Berechnung  88

6.2.3.2  Berechnungsformeln  89

6.3  Soziale Infrastruktur  91

6.4  Verkehr  91

6.4.1  Allgemeines  91

6.4.2  Eingangsdaten zur Berechnung  92

6.4.3  Berechnungsformeln für Linienquellen  93

6.4.3.1  Fahrzeugzusammensetzungen und Fahrzeuggruppen  93

6.4.3.2  Durchschnittlicher Tagesverkehr und monatlicher LKW-Anteil  94

6.4.3.3  Monatliche Fahrleistung pro Fahrzeugart  95

6.4.3.4  Emissionen und Energieverbrauch aus der Fahrleistung  95

6.4.3.5  Emissionen aus den Zusatzfaktoren  96

6.4.3.6  Fahrzeugzahlen und Fahrbewegungen  98

6.4.4  Berechnungsformeln für Flächenquellen  99

6.4.4.1  Monatliche Fahrleistung pro Fahrzeugart  99

6.4.4.2  Fahrleistung und monatlicher LKW-Anteil  99

6.4.4.3  Emissionen aus den Zusatzfaktoren  101

6.5  Zwischenergebnisse  102

6.5.1  Zwischenergebnis - Berechnung  102

6.5.1.1  Hausbrand  103

6.5.1.2  Einzelquellen  103

6.5.1.3  Statistikdaten  104

6.5.1.4  Verkehr  104

6.5.1.5  Aktualisierung  105

6.5.2  Zwischenergebnisse - Ergebnisse  105

6.6  Endergebnisse  106

6.6.1  Endergebnis - Berechnungen  106

6.6.2  Endergebnis - Selektion  106

6.6.2.1  Hausbrand  106

6.6.2.2  Einzelquellen  106

6.6.2.3  Statistikquellen  106

6.6.2.4  Verkehr - Linienquellen Straßen  107

6.6.2.5  Verkehr - Linienquellen gesamt  107

6.6.2.6  Verkehr - Flächenquellen  107

6.6.2.7  Verkehr - gesamt  107

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Inhaltsverzeichnis v

6.6.2.8  Gesamtsumme  107

6.6.3  Bereitstellung der Endergebnisse  107

6.6.3.1  KEMIKAT im Netzwerk  108

6.6.3.2  KEMIKAT als Insellösung  109

7  AUSWERTUNG  110

7.1  Auswahl der Endergebnisse  110

7.2  Bearbeitung der Ergebnisse  111

7.2.1  Auswertung in Tabellenform  111

7.2.2  Darstellung in Diagrammen und Karten  115

8  NUTZEN UND ANWENDUNG DES KEMIKAT  123

8.1  Verwaltung der Emissionsdaten  123

8.1.1  Erleichterungen bei Genehmigungsverfahren  123

8.1.2  Regionalisierte Aussagen  123

8.1.3  Immissionsprognosen  124

8.2  Verwendung des KEMIKAT in der Planung  124

8.2.1  Szenarienberechnung  124

8.2.2  Schwerpunktsetzung zur Emissionsverringerung  125

8.2.3  Information der Bevölkerung  126

8.2.4  Erstellung von Konzepten  126

9  ZUSAMMENFASSUNG  127

10  VERZEICHNISSE  129

10.1  Tabellenverzeichnis  129

10.2  Abbildungsverzeichnis  130

10.3  Abkürzungen  132

10.4  Glossar  135

10.5  Literaturverzeichnis  138

  ANHANG  140

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Kapitel 1 - Einleitung 1

1 Einleitung

1.1 Problemstellung

Seit Inkrafttreten der letzten Änderungen des Ozon-Gesetzes, BGBl. Nr. 210/92 mit 1. Mai 1994 und des Immissionsschutzgesetzes-Luft, BGBl. Nr. 115/97 mit 1. April 1998 ist der Landeshauptmann verpflichtet, bei einer über einen längeren Zeitraum andauernden und nicht auf einen Störfall zurückzuführenden Überschreitung der in den genannten Gesetzen festgelegten Immissionsgrenzwerte eine Statuserhebung in Form eines Emissionskatasters zu veranlassen und innerhalb von zwölf Monaten fertig zu stellen.[1]

In Kärnten wurden in der Vergangenheit schon mehrfach Grenzwertüberschreitungen registriert. Diese konnten zwar auf Störfälle zurückgeführt werden und waren nicht von langer Dauer, doch ist in Zukunft eine länger andauernde, auf übliche Emissionsbedingungen zurückzuführende Grenzwertüberschreitung nicht auszuschließen.[2]

Die vorsorgliche Erstellung eines Emissionskatasters für das Bundesland Kärnten ist somit sinnvoll und längerfristig ohnedies unumgänglich.

1.2 Zielsetzung

Der Kärntner Emissions- und Energiekataster (KEMIKAT) wird im Zuge dieser Diplomarbeit am Amt der Kärntner Landesregierung, Abteilung 15 „Umweltschutz und Technik“, Unterabteilung 15 C „Umweltchemie und Emissionsschutz“ in enger Zusammenarbeit mit derselben erstellt und in weiterer Folge von dieser Abteilung laufend fortgeschrieben und aktualisiert.

Bei der erstmaligen Erstellung wird dabei soweit möglich auf das im Bundesland Salzburg bestehende Emissions-EDV-System „Salzburger Energie- und Emissionskataster (SEMIKAT)“ zurückgegriffen.

Die erste Aufgabe des KEMIKAT besteht in der Erfassung und Zusammenführung aller bestehenden Daten zur Emission luftverunreinigender Stoffe aus durch den Menschen verursachten Verbrennungsprozessen in Kärnten.

Die gleichzeitige Vertiefung des Wissensstandes mittels Einzelerhebungen bei großen Industriebetrieben und Heizwerken sowie allen Gemeinden und die Korrektur der Statistikdaten um die Ergebnisse dieser Erhebungen soll die Datenlage kontinuierlich verbessern und dem Iststand anpassen.

Ziel dieser Diplomarbeit ist es, einen umfassenden, ständig erweiterbaren und verbesserungsfähigen Datenpool zu Emissionen pyrogen entstehender Schadstoffe für Kärnten zu schaffen, der den Anforderungen der Gesetze und der mit dem Emissionskataster befassten Personen möglichst entspricht.

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Kapitel 2 - Grundlagen 2

2 Grundlagen

2.1 Allgemeines

Wie einschlägigen Statistiken und entsprechender Literatur zu entnehmen ist, gelangen die relevanten Luftschadstoffe überwiegend durch Verbrennungsprozesse in die Atmosphäre. Der Großteil der Emissionen entsteht dabei durch die Erzeugung von Energie aus überwiegend fossilen Brennstoffen. Durch den Einsatz schadstoffärmerer Brennstoffe und Verbrennungsprozesse ist es zumindest möglich, dass trotz des ständig steigenden Energieverbrauchs der Anstieg der Emissionen nicht linear erfolgt. In geringerem Ausmaß sind die Emissionen auch auf industrielle Produktionsprozesse sowie Abfüll- und Verdunstungsvorgänge zurückzuführen.

Die Verursacher der Freisetzung luftverunreinigender Stoffe werden in der vorliegenden Arbeit in den Emittentengruppen „Industrie und Gewerbe einschließlich kalorische Kraft- und Heizwerke“, „Verkehr“, „Hausbrand“ und „Soziale Infrastruktur“ zusammengefasst. Eine Ausgliederung der Kraftwerke sowie eine getrennte Erfassung der Emissionen aus dem Fremdenverkehr sind im System bereits vorgesehen, werden in der ersten Stufe aber noch nicht durchgeführt.

Die Ermittlung der Emissionen erfolgt je nach den zur Verfügung stehenden Daten, der Art des Schadstoffes und der spezifischen Fragestellung entweder mittels Emissionserklärungen, Emissionsfaktoren, Schadstoffgehalt und Schadstofffracht, Emissions-Konzentrations-Messungen oder statistischer Ansätze.

Für das Bundesland Kärnten gibt es bisher keinen flächendeckenden Emissionskataster, wohl aber sieben lufthygienische Schwerpunktstudien.[3] Diese beinhalten für die Hauptbelastungsgebiete differenzierte Daten zur jeweiligen Emissionssituation. Die Erkenntnisse aus diesen Studien fließen ebenfalls in den Emissionskataster ein.

2.1.1 Hausbrand

Der Hausbrand liefert vor allem in der kalten Jahreszeit einen nennenswerten Beitrag zur Gesamtemission luftverunreinigender Stoffe, der Anteil der Emissionen durch die Warmwasserbereitung in der warmen Jahreszeit ist hingegen relativ gering. Für ganz Österreich betrug der Anteil der Luftschadstoffemissionen, die von Kleinverbrauchern verursacht wurden, 1994 z.B. bei Schwefeldioxid 20 %, bei den flüchtigen organischen Verbindungen ca. 18 %, bei Kohlenmonoxid rund 50 % und ca. 5 % der Stickstoffoxide.[4]

Durch den starken Rückgang der Feststoffheizungen in den letzten Jahren in Kärnten zu Gunsten der Ölheizungen, Gasfeuerungen und auch Elektroheizungen hat sich der unmittelbar vom Hausbrand verursachte Anteil an den Gesamtemissionen verringert. Besonders erfreulich ist die Zunahme der Anschlüsse an Fernheizkraftwerke mit Biomasseverfeuerung, da es sich dabei um erneuerbare Energiequellen handelt, die als CO 2 -neutral

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Kapitel 2 - Grundlagen 3

zu betrachten sind. Diese stellen aber nicht um den überwiegenden Anteil der Umstellungen dar.[3]

Seit Inkrafttreten des Kärntner Heizungsanlagengesetzes im Oktober 1998 dürfen nur mehr Heizungsanlagen verkauft bzw. errichtet werden, die dem neuesten Stand der Technik entsprechen. Der Nachweis ist durch eine sogenannte Typenprüfung zu erbringen, die in der technischen Dokumentation anzuzeigen ist. Auch sind im neuen Gesetz verstärkt Kontrollen betreffend den ordnungsgemäßen Einbau typengeprüfter Anlagen, die wiederkehrende Überprüfung von Öl- und Gaszentralheizungen sowie die Verwendung geeigneter Brennstoffe vorgesehen.

Diese Maßnahmen wirken sich vor allem auf Neuanlagen aus, was aber längerfristig zu einer nachhaltigen Verbesserung der Emissionssituation aus Kleinanlagen führen soll. Eine weitere Verbesserung der Emissionssituation vor allem bei Feststoffkesseln kann durch eine intensive Beratung der Betreiber der Heizungsanlagen bezüglich Heizgewohnheiten und die Verwendung geeigneter Brennstoffe erzielt werden. Auch regelmäßige Wartung und die Verwendung nur völlig trockener Brennstoffe liefern einen wichtigen Beitrag zu kurzfristig erzielbaren Verbesserungen der Luftsituation.

Ein Vergleich des Schadstoffausstoßes veralteter Heizungsanlagen gegenüber typengeprüfter Neuanlagen zeigt, dass die Differenz sowohl bei Kohlenmonoxid als auch bei unverbrannten Kohlenwasserstoffen in Größenordnungen von Zehnerpotenzen liegt.

Öl- und Gasfeuerungen weisen heute im Allgemeinen eine ausgereifte Verbrennungstechnik auf, was auch zu Emissionsminderungen bei Kohlenmonoxid, Stickoxiden und Ruß geführt hat. Die Schwefeldioxidemission hängt wesentlich vom Schwefelgehalt des eingesetzten Brennstoffes ab und wird vom Brenner selbst kaum beeinflusst. Generell können aber der hohe Wirkungsgrad und damit einhergehend die geringen Emissionen langfristig nur durch regelmäßige Wartung erzielt werden.

Festbrennstoffheizungen vor allem für Holz, Hackschnitzel und Holzpellets stehen in Hinblick auf Wirkungsgrad, Emissionswerte und auch Bedienungskomfort ebenfalls seit einigen Jahren in ausgereifter Technik zur Verfügung. So konnten z.B. die Emissionsfaktoren von modernen Holzfeuerungen für die Schadstoffe CO und orgC im Vergleich zu alten Holzfeuerungen aus den achtziger Jahren um 90-97 % verringert werden. Auch die Wirkungsgrade konnten im selben Zeitraum um bis zu 30 % gesteigert werden. Lediglich bei den NO x - und Staubemissionsfaktoren gibt es praktisch keine Veränderungen zu den alten Anlagen. Das liegt daran, dass die Staubemissionen ohnedies relativ gering waren, sodass der Bedarf an Verbesserungen nicht gegeben war. Die NO x -Emissionen sind hingegen fast ausschließlich auf den Brennstoffstickstoff zurückzuführen, sodass hier keine Beeinflussungsmöglichkeiten gegeben sind.[5]

Eingesetzt wird Scheitholz aber noch zu einem Großteil in veralteten Ofensystemen, üblicherweise im Durchbrandverfahren. Der damit erreichte schlechte Wirkungsgrad führt

Kapitel 2 - Grundlagen 4

neben einem erhöhten Brennstoffverbrauch auch zu sehr hohen Schadstoffemissionen vor allem bei Kohlenmonoxid und unverbrannten Kohlenwasserstoffverbindungen. Hier ist eine Verbesserung nur längerfristig durch den Ersatz veralteter Öfen durch neue zu erwarten.

2.1.2 Industrie und Gewerbe [3]

Die ersten flächendeckenden Luftgüteuntersuchungen 1974 in Kärnten zeigten, dass die Luftqualität vor allem durch Industriebetriebe, aber auch durch städtische Ballungszentren bestimmt wurde. In den detaillierter untersuchten Hauptbelastungsgebieten waren dringend Maßnahmen zur Verringerung der Emissionen erforderlich.

Als erster Schritt wurden für die 20 größten Industriebetriebe in Kärnten Emissionserklärungen erstellt. Die konsequente Fortschreibung dieser Erklärungen über die Jahre dokumentiert sehr schön die erzielten Schadstoffreduktionen, die durch Umsetzung geeigneter Maßnahmen erreicht werden konnten. Die Reduktionen sind vor allem auf feuerungstechnische Maßnahmen, den Einsatz stickoxidarmer Brenner, den Einbau von Entstickungsanlagen sowie prozessverbessernde Maßnahmen bei der Produktion zurückzuführen.

Auf dem Gebiet der Entstaubungstechnik stehen bereits seit geraumer Zeit effiziente Verfahren zur Verfügung, durch deren Einsatz die Belastungen vor allem in den Ballungszentren deutlich verringert werden konnten.

Derzeit liegt der Schwerpunkt zur Schadstoffreduktion vor allem bei der Emission verschiedener Kohlenwasserstoffverbindungen wie z.B. Lösemitteldämpfe etc. und weniger bei den klassischen luftverunreinigenden Stoffen.

2.1.3 Soziale Infrastruktur

In dieser Emittentengruppe sind öffentliche Gebäude und Einrichtungen, die in Verwaltung des Bundes, des Landes oder der Gemeinden stehen, zusammengefasst. Es handelt sich hierbei besonders um Schulen, Kindergärten, Verwaltungsgebäude, Kasernen, Hallenbäder und Ähnliches. Die Emissionen stammen wie beim Hausbrand im Wesentlichen aus der Beheizung und der Warmwasserbereitung und sind somit saisonalen Schwankungen unterworfen.

Bei der Ermittlung der Daten aus diesem Bereich beschränkte man sich auf den Energieverbrauch, die verwendeten Energieträger, Bezugsgrößen zur Plausibilitätskontrolle der angegebenen Werte und die Zuordnung zum jeweiligen Zählsprengel. Die Berechnung der Emissionen erfolgt wie für den Hausbrand, sofern die Quelle nicht auf Grund ihrer Größe als Einzelquelle erfasst wurde. Wenn keine Monatswerte des Energieverbrauches bekannt sind, erfolgt die Verteilung des Jahreswertes auf die Monate unter Berücksichtigung des von den Gradtageszahlen abhängigen Energieanteils für die Heizung entsprechend der Tagesverteilung.

Kapitel 2 - Grundlagen 5

Unter Einbeziehung der bestehenden Statistikdaten sind hier mit relativ geringem Erhebungsaufwand sehr gute Ergebnisse zu erzielen.

2.1.4 Verkehr [3]

2.1.4.1 Straßenverkehr

Untersuchungen, die im Rahmen der Erstellung des Gesamtverkehrskonzeptes für Kärnten durchgeführt wurden zeigen, dass ein Großteil sowohl des Personen- als auch des Güterverkehrs in Kärnten von den Kärntnern selbst bzw. deren wirtschaftsbedingten Aktivitäten verursacht wird. In beiden Bereichen werden rund 75 % des gesamten Verkehrsaufkommens durch den Binnenverkehr verursacht.

Der öffentliche Verkehr stellt vor allem in den ländlichen Gebieten meist nur eine unbefriedigende Alternative dar. Entsprechend gering ist sein Anteil mit ca. 20 % des gesamten Personenverkehrs. Die Zahlen von vier repräsentativen Zählstellen in Kärnten zeigen, dass die Zunahme des Verkehrsaufkommens in Kärnten von 1991 bis 1997 deutlich über dem bundesweiten Durchschnitt von 13 % liegt.

Durch die heute schon sehr große Anzahl an Fahrbewegungen und der noch immer zu erwartenden Zunahmen ist der Kraftfahrzeugverkehr zweifelsfrei der Luftverschmutzer Nummer eins.

Die technischen Entwicklungen und die Umsetzung emissionsmindernder Maßnahmen wird durch die ständige Zunahme des Verkehrsaufkommens nicht nur wettgemacht, sondern es kommt in Summe nach wie vor zu einer Steigerung der durch den Straßenverkehr hervorgerufenen Emissionen luftverunreinigender Stoffe. Dadurch ist und bleibt der Straßenverkehr das primäre Problem für die Luftreinhaltung. Aus heutiger Sicht kann dieses Problem nur durch eine radikale Senkung des Flottenverbrauches und die Entwicklung alternativer, sauberer Antriebssysteme gelöst werden. Wichtig bei alternativen Lösungen ist ein ganzheitlicher Ansatz, um das Problem der Umweltbeeinträchtigung nicht nur vom Verkehr in einen anderen Bereich zu verlagern, sondern auch tatsächliche Verbesserungen zu erzielen.

2.1.4.2 Flugverkehr

Verglichen mit dem Bahn- oder auch dem Straßenverkehr erfährt der Flugverkehr seit Mitte der achtziger Jahre die stärksten Zunahmen. Zwischen 1985 und 1995 hat sich die Anzahl der Flugpassagiere in Österreich verdoppelt, bis zum Jahr 2005 ist mit einer weiteren Verdoppelung zu rechnen.

Im Gegensatz zu den Passagierzahlen ist die Ermittlung der Emissionen aus dem Flugverkehr nicht ohne weiteres möglich, sodass es sich bei Angaben zu den Emissionen meist nur um grobe Schätzungen handelt. Als gesichert gilt, dass ein Großteil der Emissionen aus Überflügen stammt. Ganz entscheidend für die Wirkung und Lebensdauer der emittierten Stoffe ist dabei der Ort der Emission, d.h. die Flughöhe.

Kapitel 2 - Grundlagen 6

Im KEMIKAT werden vorerst keine Schadstoffemissionen aus dem Flugverkehr berücksichtigt.

Zu beachten ist, dass der Flugverkehr vor allem wegen der Emissionen in großer Höhe und der in diesen Höhen vorherrschenden geringen vertikalen und großen horizontalen Luftbewegungen immer ein überregionales Problem darstellt.

2.2 Emissionskataster

2.2.1 Allgemeines

Ein Emissionskataster ist entsprechend der Definition nach ÖNORM M 9470

„ein räumlich gegliedertes Verzeichnis des Ausmaßes von Emissionen aus anthropogenen, biogenen oder geogenen Quellen in einem bestimmten Gebiet innerhalb eines festgelegten Zeitabschnittes“.[6]

Er stellt in erster Linie ein dynamisches Instrument zur systematischen und effizienten Verwaltung von emissionsrelevanten Daten dar. Wichtig ist dabei vor allem eine rasche und übersichtliche Verfügbarkeit der Daten.[7]

Da neben den Statistikdaten auch eine Vielzahl von vorhandenen oder zu ermittelnden Daten zu Einzelemittenten in das System eingebracht werden können, stellt es ein wichtiges Datenarchiv dar. Nicht zuletzt kann und soll damit die Arbeit der umwelttechnischen Sachverständigen unterstützt und erleichtert werden.

Wird der Emissionskataster in periodischen Abständen überarbeitet und auf einem möglichst aktuellen Stand gehalten, so lassen sich durch den Vergleich der Ergebnisse verschiedener Zeiträume die zeitliche Entwicklung der Emissionssituation und in weiterer Folge die Wirksamkeit der gesetzten umweltpolitischen Maßnahmen erkennen und darstellen.[8]

Neben der Gesamtdarstellung der Emissionen für das Bundesland Kärnten bietet sich mit dem KEMIKAT auch die Möglichkeit, regionalisierte Aussagen über einzelne Verursacher oder Verursachergruppen zu treffen. Eine Darstellung deren Relevanz für die Gesamtemission kann zur Bewusstseinssteigerung bei Betreibern und der Bevölkerung führen, wodurch notwendige Maßnahmen zur Verbesserung der Emissionssituation verständlicher und leichter umsetzbar werden. Selbstverständlich sind auch bezüglich des betrachteten Gebietes oder des Zeitraumes Wahlmöglichkeiten gegeben. Damit lassen sich ganz gezielt z.B. die CO 2 -Emissionen aus dem Hausbrand für einen bestimmten Monat in einem zu wählenden Zählsprengel, einer Gemeinde, einem Bezirk oder einem frei zu definierenden Gebiet (als Summe mehrerer Zählsprengel) bestimmen.

Da viele Emittenten periodisch arbeiten und somit die Emissionen zeitlich stark variieren, muss die Möglichkeit zu verschiedenen zeitlichen Auswertungen gegeben sein. Gepaart mit der räumlichen Wahlmöglichkeit können somit Auswertungen über zeitliche und räumliche

Kapitel 2 - Grundlagen 7

Verläufe der Emissionsmengen getrennt nach Verursachergruppen oder auch Schadstoffen durchgeführt werden.

Wenn der Emissionskataster detailliert genug ausgebildet und auch die Datengrundlage von entsprechend hoher Güte ist, kann er als Basis für eine erste Abschätzung der Immissionen herangezogen werden. Auch bei der Ermittlung des Anteiles der Luftbelastungen aus überregionalem Transport könnte der Emissionskataster herangezogen werden.

2.2.2 Anforderungen an einen Emissionskataster [9]

Um eine möglichst hohe Abbildungsschärfe zu erreichen, sind vorrangig Emissionsdaten aus Erklärungen und kontinuierlichen Messungen zu verwenden. Allerdings sind, um die Vielzahl der Emissionsquellen verarbeiten und auch um immer wieder neue Quellen und Schadstoffe aufnehmen zu können, zur Erzeugung aktueller Emissionsdaten Näherungsmethoden unumgänglich. Diese müssen entsprechend definiert und nachvollziehbar sein.

2.2.2.1 Prioritätensetzung

Eine messtechnische Erfassung aller Emissionen aus allen Emissionsquellen ist nicht durchführbar. Bei der Erfassung von Massenschadstoffen und vor allem auch bei toxischen Stoffen ist eine Einschränkung auf relevante Emissionsquellen sowie erfassungstechnisch relevante Emissionsmengen notwendig. Zu berücksichtigen ist bei einer Prioritätensetzung natürlich auch der Detaillierungsgrad der zur Verfügung stehenden Daten.

2.2.2.2 Strukturierung

Um eine systematische und praktikable Emissionserfassung zu ermöglichen, muss eine hierarchische Emittentenstruktur geschaffen werden, die auch eine Klassifizierung ähnlicher Emittenten beinhaltet.

2.2.2.3 Mindestanforderungen gewährleisten

Um das zu erstellende System mit bestehenden Emissionskatastern kompatibel und die Ergebnisse vergleichbar zu machen, ist eine international einheitliche Regelung betreffend die Eindringtiefe bei der Emissionserfassung notwendig.

Durch die Einhaltung der ÖNORM M 9470 „Emissionskataster luftverunreinigender Stoffe“, die sich ja an internationalen Rahmenbedingungen orientiert, sollte diese Anforderung erfüllt sein.

2.2.2.4 Transparenz

Die geforderte Nachvollziehbarkeit der Erstellung und Verwendung des Emissionskatasters sowie der zu ermittelnden Emissionsdaten verlangt eine entsprechende Dokumentation. Diese muss neben den Regeln, Besonderheiten und Definitionen zur Datenerfassung, -umwandlung und -verwendung auch sonstige erforderliche Hintergrundinformationen

Kapitel 2 - Grundlagen 8

enthalten, um die Verwendbarkeit des Emissionskatasters zu ermöglichen bzw. zu erleichtern.

Die umfangreiche Datenmenge erzwingt dabei eine elektronische Datenverarbeitung, sodass die Emissionsdaten entsprechend dem verwendeten System aufbereitet werden müssen, um handhabbar zu werden und Verwendung finden zu können.

2.2.2.5 Flexibilität

Je nach den Anforderungen müssen Emissionsdaten für detaillierte oder weniger detaillierte Fragestellungen ermittelt werden können. Auch muss die Aufnahme neuer luftverunreinigender Stoffe, neuer Einsatzstoffe sowie neuer Emissionsquellen etc. rasch und einfach möglich sein.

2.2.2.6 Einfachheit

Um unnötige Komplexität zu vermeiden muss für jeden Emittenten bzw. für jede Emittentenklasse festgelegt werden, ob die Aufnahme als Punkt-, Linien- oder Flächenquelle erfolgen soll. Dadurch kann es mitunter auch zu einer Verringerung der Genauigkeit bei der Ermittlung der Daten kommen, was aber wieder im Sinne der Handhabbarkeit unumgänglich ist. Hier ist eine genaue Abwägung von Nutzen und Aufwand (bzw. Komplexität) erforderlich.

2.2.2.7 Aktualität

Je rascher die Erstellung des Emissionskatasters erfolgen kann, umso aktueller sind die daraus abzuleitenden Ergebnisse. Eine Anknüpfung der Emissionsermittlung an bereits vorhandene bzw. anderweitig regelmäßig durchgeführte Erhebungen kann hier entscheidende Vorteile bringen (z.B. Statistikdaten statt Einzelerhebungen). Wichtig ist auch eine rasch durchführbare, einfache Anpassung der Emissionsdaten an neue Gegebenheiten. Für große Einzelquellen wäre es auch möglich, die Daten mittels Fernübertragung praktisch laufend zu aktualisieren.

2.2.2.8 Datenschutz

Sowohl bei der Erfassung als auch bei der Veröffentlichung von Ergebnissen muss der Datenschutz gewährleistet sein. Besonderes Augenmerk ist dabei auf Punktquellen zu richten.

2.2.2.9 Überprüfung

Die Überprüfung des Emissionskatasters soll nach Möglichkeit unter Verwendung früherer Erfahrungen durchgeführt werden. Für den KEMIKAT konnte dabei insbesondere auf die Erfahrungen des Amtes der Salzburger Landesregierung mit demselben System zurückgegriffen werden. Auch Vergleiche mit einschlägiger Literatur konnten die erhaltenen Ergebnisse bestätigen.

Kapitel 2 - Grundlagen 9

2.2.3 Anforderungen an Emissionskataster nach ÖNORM M 9470

Die ÖNORM M 9470 „Emissionskataster luftverunreinigender Stoffe“ beschreibt detailliert die Anforderungen, die an die Art und Genauigkeit der Datenerfassung, an die zeitliche Auflösung oder auch an die Beschreibung der örtlichen Gegebenheiten der Emissionsquellen gestellt werden.

Da die Erstellung des Emissionskatasters basierend auf dem Ozongesetz und dem Immissionsschutzgesetz - Luft erfolgt, wären für eine vollständige Abdeckung der Anforderungen die in Tabelle 2.1 und

Tabelle 2.2 dargestellten Komponenten zu erheben.

Tabelle 2.1: Nach dem Ozongesetz zu erhebende Komponenten [6]

Tabelle 2.2: Nach dem Immissionsschutzgesetz zu erhebende Komponenten [6]

In Tabelle 2.3 sind für die jeweiligen Gruppen von ortsfesten Emittenten die zur Erreichung der gewünschten Genauigkeit einzuhaltenden Mindestanforderungen bezüglich des Erhebungsumfangs angeführt. Tabelle 2.4 gibt die Mindestanforderungen für die Datenerhebungen betreffend den Verkehr wieder.

Im vorliegenden Emissions- und Energiekataster für Kärnten werden lediglich die Schadstoffe Schwefeloxide, Stickstoffoxide, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und nicht halogenierte, flüchtige organische Kohlenstoffverbindungen sowie Staub erfasst.

Kapitel 2 - Grundlagen 10

Die Genauigkeit des KEMIKAT entspricht weitestgehend der Genauigkeitsstufe II (kleinräumig), lediglich bei der Emittentengruppe Haushalte wurde die verwendete Haus- und Wohnungszählung weiter als unbedingt erforderlich gegliedert, sodass hier die Genauigkeitsstufe III erreicht wird.

Zu beachten ist die unterschiedliche Einteilung der Emittentengruppen im KEMIKAT entsprechend der praktisch durchgeführten Arbeiten. So werden die Gruppen (1) „Kraft- und Fernheizwerke“, (2) „Sachgütererzeugung in großen Arbeitsstätten“, (3) „Sachgütererzeugung in kleinen Arbeitsstätten“ und (7) „Handel“ in der Emittentengruppe „Industrie und Gewerbe“ vereinigt. Die Gruppe (5) „Haushalte“ wird im KEMIKAT unter der Bezeichnung „Hausbrand“ geführt. In der Emittentengruppe „Soziale Infrastruktur“ des KEMIKAT sind die öffentlich verwalteten Gebäude erfasst. Diese stellen entsprechend der Norm die Gruppe (9) „Sonstige ortsfeste Emittenten“ dar. Daten zu Emissionen der Gruppen (4) „Landwirtschaft“, (6) „Fremdenverkehr“ und (8) „Natur“ werden vorerst nicht in den KEMIKAT aufgenommen.

Auf Grund dieser Einschränkung, und weil nicht alle im Immissionsschutzgesetz - Luft angeführten luftverunreinigenden Stoffe erfasst werden, ist der Emissions- und Energiekataster in der derzeit vorliegenden Form als Teilkataster zu bezeichnen.

Kapitel 2 - Grundlagen 11

Tabelle 2.3: Mindestanforderungen an den Erhebungsumfang in Abhängigkeit der

Genauigkeitsstufe für ortsfeste Emittenten [6]

Kapitel 2 - Grundlagen 12

Fortsetzung Tabelle 2.3: Mindestanforderungen an den Erhebungsumfang in

Kapitel 2 - Grundlagen 13

Tabelle 2.4: Mindestanforderungen an den Erhebungsumfang in Abhängigkeit der

Kapitel 2 - Grundlagen 14

2.3 Rechtliche Rahmenbedingungen

Das Ozongesetz, BGBl. 1992/210, sieht gemäß § 13 (3) Z2 vor, dass für jene Gebiete, in denen die Vorwarnstufe für die Immissionen von Ozon innerhalb eines Kalenderjahres an jeweils mehr als einem Tag ausgelöst wurde, ein Sanierungsplan oder eine überarbeitete Fassung eines bereits bestehenden Sanierungsplanes innerhalb von zwei Jahren auszuarbeiten ist. Der Sanierungsplan hat dabei insbesondere eine regional differenzierte Darstellung der Emissionen (Emissionskataster) der Ozonvorläufersubstanzen einschließlich der biogenen organischen Verbindungen zu enthalten.[1]

Des weiteren sieht das Bundesimmissionsschutzgesetz - Luft, BGBl. Nr. 115/97 vor, dass die Landeshauptmänner für jene Luftschadstoffe, für die Immissionsgrenzwerte festgesetzt sind, sowie für deren Vorläufersubstanzen Emissionskataster zu erstellen und fortzuschreiben haben. Ein solcher Emissionskataster hat Angaben über Art, Menge, zeitliche und räumliche Verteilung sowie die Austrittsbedingungen von Luftschadstoffen zu enthalten.[7]

Eine Verpflichtung zur Erstellung eines Emissionskatasters besteht in Kärnten zur Zeit dennoch nicht, da die bisher erfolgten Grenzwertüberschreitungen nicht von langer Dauer und auf Störfälle zurückzuführen waren. Somit ist kein Sanierungsplan im Sinne des Ozongesetzes erforderlich. In Erwartung zunehmender Emissionen und damit möglicherweise einhergehender zukünftiger Grenzwertüberschreitungen wird dennoch ein Emissionskataster für das Bundesland Kärnten als Teil des Ozonüberwachungsgebietes „Kärnten und Osttirol“ erstellt.

Der Aufbau des Emissionskatasters für Kärnten (KEMIKAT) erfüllt die Anforderungen der ÖNORM M 9470, Emissionskataster luftverunreinigender Stoffe. Der KEMIKAT stellt in deren Sinn derzeit einen Teilkataster der Genauigkeitsstufe II (kleinräumig) dar, weil nicht alle in der Norm angeführten luftverunreinigenden Stoffe und auch nicht alle Verursachergruppen erfasst sind.

Kapitel 3 - Datenerfassung 15

3 Datenerfassung

3.1 Allgemeines

Der KEMIKAT wird in der ersten Ausbaustufe ausschließlich Daten zu Emissionen aus durch den Menschen verursachten Verbrennungsprozessen enthalten. Eine Erweiterung auf Emissionen aus z.B. Produktionsprozessen, aus der Landwirtschaft, aus Deponien oder auch aus biogenen und geogenen Quellen ist zwar grundsätzlich möglich, kann aber im Zuge dieser Ersterstellung aus Kapazitäts- und Zeitgründen nicht bewerkstelligt werden.

Die Erfassung der Daten wird für die Emittentengruppen „Hausbrand“, „Industrie und Gewerbe“, „Verkehr“ und „Soziale Infrastruktur“ getrennt durchgeführt, um die Übersichtlichkeit zu gewährleisten. Da die Güte der Eingangsdaten größten Einfluss auf die Ausgangsdaten und daraus abzuleitende Erkenntnisse hat, wird soweit möglich auf gesicherte Daten aus kontinuierlichen Messungen und Einzelmessungen zurückgegriffen. Leider liegen derartige Daten nur für wenige große Industriebetriebe in gewünschter Qualität vor, sodass bei einem Großteil der Emittenten Rechenmodelle zur Emissionsermittlung angewendet werden müssen. Wichtig ist aber, dass mit den Emissionen der 70 größten Kärntner Industrie- und Gewerbebetriebe, die ja mittels Erhebungsbögen und Emissionserklärungen ermittelt werden, rund 85% der Gesamtemissionen dieser Emittentengruppe erfasst werden können.

Besonderes Augenmerk ist bei der Berechnung der Emissionen aus Energiedaten auf die Wahl geeigneter Emissionsfaktoren zu legen, da es hier viele Literaturdaten mit ebenso vielen verschiedenen Ergebnissen gibt und der Einfluss des gewählten Emissionsfaktors ganz erheblich ist. Eine Verfälschung der Ergebnisse ist somit leicht möglich. Generell wird, soweit weder eine räumlich noch eine zeitlich Abhängigkeit besteht, auf die bereits geprüften und seit mehreren Jahren im SEMIKAT in Verwendung stehenden Faktoren der Salzburger Landesregierung zurückgegriffen.

Selbstverständlich werden die Emissionsfaktoren soweit notwendig und auf Grund der vorhandenen Datenlage möglich an die Situation in Kärnten angepasst. Im Zuge dieser Anpassungen werden auch Änderungen des Emissionsverhaltens durch neue Technologien und Verfahren berücksichtigt. Zu beachten ist dabei, dass man nicht einfach Emissionsfaktoren entsprechend dem Stand der besten verfügbaren Technik einsetzen darf, sondern dass die Emissionsfaktoren mit der verwendeten Technik korrelieren müssen. Das ist vor allem bei Festbrennstoffkesseln in privaten Haushalten sehr wichtig, weil hier häufig mit alten Öfen geheizt wird, die nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen und schon gar nicht als beste verfügbare Technik bezeichnet werden können, woraus sich große Differenzen ergeben.

Montanuniversität Leoben

Institut für Entsorgungs- und Deponietechnik

Kapitel 3 - Datenerfassung 16

3.2 Anforderungen an Umweltdaten [9]

3.2.1 Grundanforderungen

Bei der Ermittlung und Bereitstellung von Umweltdaten gerät man sehr rasch in einen Zielkonflikt. Zum einen soll die Qualität der Daten, d.h. Genauigkeit, Vollständigkeit und Schnelligkeit im Sinne von Aktualität, maximiert werden, zum anderen soll aber der Informationsverlust durch die dabei notwendigen Aggregationen minimiert werden. Eine weitere Beeinflussung der mitunter widersprüchlichen Ziele erfolgt durch Berücksichtigung von Datenschutz, Statistikgeheimnis, politischen Zugeständnissen oder auch Kosten.

Im Folgenden wird kurz auf die wichtigsten Anforderungen an Umweltdaten eingegangen.

3.2.1.1 Genauigkeit

Die ermittelten Umweltdaten sollen ein möglichst genaues Abbild der Realität darstellen. So müssen z.B. Stichproben für die Gesamtheit der betrachteten Emittenten und emissionsrelevanten Vorgänge repräsentativ sein. Da in der Praxis nie erreicht werden kann, dass die errechneten Emissionen mit den tatsächlichen vollständig übereinstimmen sind zur Beschreibung der erreichten Genauigkeit Sicherheitsintervalle anzugeben.

3.2.1.2 Vollständigkeit

Es muss versucht werden, für die betrachteten Emittentengruppen alle emissionsrelevanten Gegebenheiten und Veränderungen vollständig zu erfassen und wiederzugeben. Dabei wird in erster Linie die Verwendung vorhandener Daten entsprechender Güte angestrebt, um den Aufwand für die Datenerfassung und -verarbeitung möglichst gering zu halten.

3.2.1.3 Aktualität

Unter Aktualität ist die ständige Anpassung der verwendeten Daten an die jeweilige Emissionssituation zu verstehen. Großen Einfluss auf die Aktualität der zur Verfügung stehenden Umweltdaten haben die Periodizität der Erhebung und die Dauer der Aufbereitung. Ein gewisser Interessenskonflikt ergibt sich hier daraus, dass die Erhebungen mitunter sehr zeit- und arbeitsintensiv sind und aus Gründen der Wirtschaftlichkeit die Periodizität möglichst lange gewählt wird. Dadurch ist es aber nicht mehr möglich, ständig aktuelle Daten zur Verfügung zu haben.

Großer Bedarf an möglichst aktuellen Daten besteht natürlich auch bei der Erweiterung des Emissionskatasters um zusätzliche Schadstoffe und/oder Emittentengruppen.

3.2.1.4 Verfahrensbezug

Um die Emissionssituation einer Region darstellen zu können, muss verfügbares, umweltrelevantes Wissen verfahrensbezogen erfasst und durch geeignete Einzelerhebungen ergänzt werden. Damit diese Verbindung gewährleistet werden kann ist es auch erforderlich,

Kapitel 3 - Datenerfassung 17

Abstraktionen von real mess- und erfassbaren Daten z.B. in Form von Emissionsfaktoren einzuführen.

3.2.1.5 Angemessenheit

Um den Aufwand in einem angemessenen Rahmen zu halten ist es notwendig, aus Idealmodellen methodisch erfassbare Begriffe und Verfahren abzuleiten. Anzustreben ist dabei eine möglichst geringe Abweichung zwischen theoretischem Ideal- und praktisch anwendbarem Arbeitsmodell.

3.2.1.6 Datenschutz

Fragen des Datenschutzes sind vor allem bei der Erhebung, Auswertung und Darstellung der Emissionen aus Punktquellen sehr wichtig. Der Aufwand für die Erfassung und auch für das Erreichen der geforderten Genauigkeit kann damit erheblich steigen.

3.2.2 Charakterisierung von Umweltdaten

Umweltdaten sind durch eine Vielzahl von Merkmalen charakterisiert und auf Grund dieser vielfältigen Eigenschaften oft nur sehr schwer oder gar nicht miteinander vergleichbar. Die wichtigsten Merkmale im Überblick: 1. Die zeitlich stark veränderlichen Emissions- und Immissionssituationen bedingen ein hohes Maß an Dynamik.

2. Auf Grund unterschiedlicher Inhalte auch bedingt durch verschiedene Fragestellungen ergibt sich eine große Heterogenität der Daten.

3. Alle Umweltdaten sind mit einer relativ großen Unsicherheit behaftet. Diese ist vor allem durch die Frage „Was ist wie messbar?“ gekennzeichnet. 4. Durch die Vernetzung verschiedener Datenstrukturen und Datenquellen

5. Bei verschiedenen Umweltdaten tritt ein Mangel an Quantifizierbarkeit auf, da

6. Das große Spektrum an Möglichkeiten, die Daten auszuwerten und zu Aussagen zu kommen, bedingt immer auch eine subjektive Beeinflussung.

3.3 Vereinigung von Daten

Durch Aggregation von verschiedenen Modellstrukturen werden Modelle gebildet, in denen zwar ein Informationsverlust auftritt, die aber durch eine Konzentration auf Hauptlinien

Kapitel 3 - Datenerfassung 18

größere Transparenz aufweisen und überschaubare, abwägbare Ergebnisse liefern. Somit wird es möglich, mit vertretbarem Aufwand in absehbarer Zeit unter Berücksichtigung der bestehenden Datenlage verwertbare Ergebnisse zu erzielen.

Die Anwendung von heuristischen Ansätzen zur Aggregation haben sich als sinnvoll und in der Praxis anwendbar erwiesen. Es können bestehende Ansätze zur Aggregation direkt auf den Umweltbereich übertragen werden, wobei speziell für umweltrelevante Problemstellungen entwickelte Aggregationsoperatoren notwendig sind.

Besonders bei der Aggregation von Daten im Umweltbereich ist es erforderlich, Expertenwissen zur Abschätzung von Emissionen einzusetzen. Denn im Gegensatz zur betrieblichen Planung wird von Entscheidungsmodellen auf umweltpolitischer Ebene eine größere sachliche und zeitliche Spanne erwartet. Das bedingt auch, dass sich die Modelle auf wesentliche Strukturen der Realität beschränken müssen.

3.4 Eignung der Daten für einen Emissionskataster

Das wohl wichtigste Kriterium für die Verwendbarkeit von Daten in Emissionskatastern ist neben der Plausibilität die Möglichkeit, neue Erkenntnisse rasch und einfach einfließen lassen und somit den Datenpool ohne überproportionalen Aufwand auf einem möglichst aktuellen Stand halten zu können.

Um diese Fortschreibungen und Aktualisierungen gewährleisten zu können, wird bei den Daten soweit möglich und sinnvoll auf statistische Kenndaten und Faktoren zurückgegriffen. Die in den KEMIKAT einfließenden Statistikdaten werden z.B. in regelmäßigen Abständen von der Statistik Österreich (vormals Österreichisches Statistisches Zentralamt (ÖSTAT)) erhoben und stehen zur Verfügung.

Die zusätzlich durchgeführten detaillierten Einzelerhebungen dienen im Wesentlichen der Vertiefung des Wissensstandes über die Situation bei großen Emittenten und der Überprüfung und Anpassung der Statistikdaten an die aktuelle Situation. Auch fließen neue Erkenntnisse aus verschiedenen Studien ein, um einen hohen Grad an Aktualität zu erlangen. Das Problem bei den Statistikdaten ist ja, dass ihre Erhebung meist nur in großen Zeitabständen erfolgt und auch die Auswertung lange dauert, sodass nie wirklich der Ist-Zustand dargestellt werden kann. Andererseits ist es schier unmöglich, immer alle Emittenten einzeln zu erheben und die Daten dem System zur Verfügung zu stellen.

Die derzeit umgesetzte Variante stellt dabei sicher einen guten Kompromiss zwischen zu bewältigendem Arbeitsaufwand und Aktualität der Daten dar. Zu beachten ist, dass die nach der Ersterfassung durchzuführenden Aktualisierungen laufend mit z.B. dem Einlangen der Emissionserklärungen erfolgen können, sodass sich der Arbeitsaufwand in Zukunft weiter in einem erträglichen Ausmaß bewegen wird.

Kapitel 3 - Datenerfassung 19

3.5 Hausbrand

Die Ermittlung der Emissionsdaten der Emittentengruppe „Hausbrand“ erfolgte über die Verwendung von Statistiken.

Von der Statistik Österreich werden österreichweit im Abstand von zehn Jahren Haus- und Wohnungszählungen (HWZ) durchgeführt. Die letzte derartige Erfassung erfolgte im Jahr 1991. Die nächste planmäßige HWZ wird somit im Jahr 2001 durchgeführt, wobei die Ergebnisse frühestens Ende 2002 zur Verfügung stehen und dann zur Aktualisierung des Emissionskatasters herangezogen werden können.

Bei diesen Erhebungen werden für jeden Zählsprengel die Anzahl der beheizten Quadratmeter Wohnfläche, die Einwohnerzahl, die in Verwendung stehenden Heizsysteme sowie die eingesetzten Brennstoffe getrennt für jede Häuserart und jede Bauperiode erfasst. Zur Anwendung im KEMIKAT werden pro Zählsprengel für jede Kombination aus Bauperiode, Brennstoff-, Häuser- und Heizungsart die Summe der Nutzflächen der Wohnungen benötigt.

Derzeit muss mit den Daten aus der HWZ 1991 gearbeitet werden. Der 1997 durchgeführte Mikrozensus liefert nur Daten für das gesamte Bundesland. Diese Ergebnisse stehen zwar ebenfalls zur Verfügung, werden aber nur zu Vergleichen herangezogen, da die erforderliche Aufteilung auf die Zählsprengel nur mit sehr großen Unsicherheiten möglich ist. Eine Verbesserung der Datenlage ist damit kaum zu erwarten.

Die Daten wurden von der ÖSTAT in Form von EXCEL-Dateien auf Datenträgern zur Verfügung gestellt. Dadurch war eine Überprüfung und Bearbeitung rasch zu bewerkstelligen.

Folgende Daten aus Statistiken fließen in die Berechnung der Energieverbrauche der Haushalte und die daraus entstehenden Emissionen ein:[7]

1. Quadratmeter Wohnfläche

2. Anzahl der Einwohner je Zählsprengel

3. Gradtageszahlen für die Gemeinden

4. Energiebedarf für die Heizung

Kapitel 3 - Datenerfassung 20

5. Energiebedarf für die Warmwasserbereitung

6. Emissionsfaktoren

Wie die Berechnungen im Detail durchgeführt werden, ist in Kapitel 6 „Durchführung von Berechnungen“ beschrieben.

3.6 Industrie und Gewerbe

3.6.1 Große Industriebetriebe, Kraft- und Heizwerke

Die 70 größten Industriebetriebe Kärntens einschließlich der großen Kraft- und Fernheizwerke wurden schriftlich von der Erstellung des KEMIKAT informiert und gebeten, die übermittelten Erhebungsbögen möglichst genau und umfassend auszufüllen und an das Amt der Kärntner Landesregierung zu retournieren oder eine Emissionserklärung zu übermitteln. Die erstellten Betriebserhebungsbögen wurden mit einem Begleitschreiben der Wirtschaftskammer an die Betriebe gesandt.

Wenn alle Erhebungsbögen retourniert und mit entsprechenden Daten versehen im KEMIKAT verwendet werden können, sind schon rund 85 % der Emissionen dieser Emittentengruppe erfasst. Die restlichen Emissionen werden über Rechenmodelle ermittelt.

Die Erhebungsbögen bestehen aus drei Teilen. In Teil eins sind allgemeine Angaben zum Betrieb wie Betriebsbezeichnung, Ansprechpartner für Rückfragen, Anzahl der Beschäftigten, Zahl der Emissionsquellen, Lösemitteleinsatz und Ähnliches zu machen. Der zweite Teil befasst sich mit der Anlagendatenerhebung. Von diesem Bogen ist für jede im allgemeinen Teil angeführte emissionsrelevante Anlage ein Exemplar auszufüllen. Hier sind Fragen nach dem Feuerungszweck, dem Betriebsrhythmus, der Leistung der Anlage, den jährlichen Betriebsstunden etc. zu beantworten sowie Angaben über den Brennstoff- oder Energieverbrauch nach Möglichkeit in Monatswerten zu machen.

Wenn der Betrieb ein oder auch mehrere Heizwerke besitzt, so sind diese im dritten Teil des Erhebungsbogens gesondert zu beschreiben. Dieser Bogen zu den Heizwerken ist inhaltlich gleich dem vorhin beschriebenen Anlagenbogen. Hier geht es im Wesentlichen darum, den Energiebedarf für die Heizung vom Energiebedarf für die Produktion getrennt zu erfassen bzw. auch eventuell über Fernwärmenetze versorgte private Haushalte zu berücksichtigen. Die Wohnflächen dieser Haushalte sind von den statistisch ermittelten Daten für den Hausbrand abzuziehen, da sonst für ein und dieselbe Wohneinheit zwei Emissionsdatensätze generiert würden.

Werden an der Anlage kontinuierlich Emissionsmessungen durchgeführt, so sollten zumindest die Mittelwerte der Abgasmenge und der Schadstoffkonzentrationen angeführt werden. Sinnvoll wäre es, wenn Listen mit den monatlichen Schadstofffrachten beigelegt

Kapitel 3 - Datenerfassung 21

würden. Bei durchgeführten Einzelmessungen empfiehlt es sich, den entsprechenden Messbericht zur Verfügung zu stellen.

Bei den Betrieben, die zur Erstellung einer Emissionserklärung verpflichtet sind, kann auf diese Anlagendatenerhebung verzichtet werden, da ohnedies die meisten Informationen in diesen Emissionserklärungen enthalten sind bzw. die nicht enthaltenen Informationen zur Emissionsermittlung nicht unbedingt erforderlich sind und lediglich der Information dienen.

Bei den Fernheizwerken ist die Ermittlung der versorgten Wohnflächen und die anschließende Korrektur der Hausbranddaten sehr wichtig, da es gerade in diesem Bereich seit der letzten HWZ 1991 große Veränderungen gab. Die mittels Fernwärme versorgte Wohnfläche nahm in den vergangenen Jahren zu, und zwar hauptsächlich auf Kosten der emissionstechnisch nicht optimalen Einzelfeuerungen mit festen Brennstoffen, sodass hier von einer Verbesserung der Emissionssituation zu sprechen ist.

Der Erhebungsbogen für die Industriebetriebe und Heizwerke sowie der im Folgenden noch zu beschreibende Erhebungsbogen für die Soziale Infrastruktur sind dieser Arbeit als Anhang beigefügt.

3.6.2 Kleine und mittlere Gewerbebetriebe

Die Vielzahl der Betriebe macht hier eine vollständige Erhebung der Emissionen mittels Einzelerhebungen wie bei den Großbetrieben praktisch unmöglich. Hier wird wieder auf statistische Daten zurückgegriffen.

Folgende Daten werden für die Ermittlung des Energieverbrauchs und daraus abgeleitet der Emissionen verwendet:[7]

1. Anzahl der Beschäftigten

2. Energieverbrauch pro Beschäftigtem

3. Gradtageszahlen für die Gemeinden

4. Emissionsfaktoren

Kapitel 3 - Datenerfassung 22

3.7 Soziale Infrastruktur

In dieser Gruppe werden Gebäude und Einrichtungen, die unter öffentlicher Verwaltung stehen, zusammengefasst.

3.7.1 Gemeinden

Zur Erhebung der öffentlichen Gebäude und Einrichtungen, die von Gemeinden verwaltet werden, und speziell deren Beitrag zu den Emissionen luftverunreinigender Stoffe, wurden wieder eigene Erhebungsbögen angefertigt und an alle Gemeinden Kärntens gesandt.

Neben dem Ansprechpartner in der Gemeinde sind die Anzahl der Verwaltungsgebäude, Schulen, Kindergärten etc. sowie zu den Fremdenverkehrsbetrieben mit mehr als 50 Betten der Name des Betriebes, der Zählsprengel in dem sich der Betrieb befindet und die genaue Anzahl der Betten anzugeben.

Auf Seite zwei des Bogens wird nach detaillierten Objektdaten wie Energieverbrauch, Bezugsgröße und Heizungsart zu den zuvor angeführten Gebäuden und Einrichtungen gefragt.

Fremdenverkehrsbetriebe mit mehr als 50 Betten werden in diesen Erhebungsbögen ebenfalls erfasst, da gerade Betriebe dieser Größe meist eine höhere Kategorie aufweisen und damit einhergehend ein höherer Energieverbrauch mit entsprechenden Emissionen zu erwarten ist. Die Relevanz der Emissionen ist dabei natürlich nicht nur auf die gehobene Kategorie, sondern auch auf die Größe der Betriebe als solche zurückzuführen. Wie bereits erwähnt, werden die Emissionen aus dem Fremdenverkehr derzeit nicht gesondert erhoben, sodass auch diese Daten vorerst nur der Information des Bearbeiters und einer etwaigen groben Überprüfung der Richtigkeit der errechneten Emissionen dienen.

Fremdenverkehrsbetriebe, die auf Grund ihrer Größe hier nicht erfasst sind, können in Zukunft über Statistiken erfasst und deren Emissionen mit Hilfe von Emissionsfaktoren hochgerechnet werden. Ähnlich wie bei den Kleingewerbebetrieben werden dazu folgende Daten verwendet:[7]

1. Anzahl der Übernachtungen pro Monat und Gemeinde

2. Energieverbrauch pro Übernachtung

3. Verteilung der Energieträger in Fremdenverkehrsbetrieben Hier wird auf regionale Grunddaten der ÖSTAT zurückgegriffen.

4. Gradtageszahlen für die Gemeinden

5. Emissionsfaktoren

Kapitel 3 - Datenerfassung 23

3.7.2 Gebäude unter Landes- oder Bundesverwaltung

Auch für die unter Landes- oder Bundesverwaltung stehenden Gebäude und Einrichtungen wird der Energieverbrauch wie für die gemeindeverwalteten Gebäude ermittelt. Die Emissionen werden wieder mittels Emissionsfaktoren unter Berücksichtigung der eingesetzten Energieträger und Art der Feuerung berechnet.

Genauere Daten könnte man nur durch Einzelmessungen erhalten werden, was aber wegen der großen Zahl an Einrichtungen de facto nicht praktikabel ist. Hier beschränkt man sich auf die Verwendung von Emissionsfaktoren aus einschlägiger Literatur.

3.8 Verkehr

Der Verkehr gilt bei den Schadstoffen CO 2 und NO x schon heute als Hauptemittent. Auch eine Senkung des Schadstoffausstoßes der einzelnen Fahrzeuge konnte daran nichts ändern, da diese Reduktionen durch die Zunahme des Verkehrsaufkommens zumindest wieder wettgemacht wurden und in Summe weiterhin mit einer Steigerung der Emissionen aus dem Verkehr zu rechnen ist.

3.8.1 Straßenverkehr

Die Emissionsdaten zum Straßenverkehr werden wieder mit Hilfe von Berechnungsmodellen ermittelt. Als Basis stehen verschiedene Verkehrszählungen, Studien zur Entwicklung des Verkehrsaufkommens, Daten über die Änderung der Flottenzusammensetzung über die letzten Jahre sowie Emissionsfaktoren zur Verfügung.

Unterschieden wird beim Straßenverkehr grundsätzlich zwischen Linien- und Flächenverkehr, wobei sich diese Unterscheidung von der Art der Erfassung der Daten ableitet. Als Linienquellen gelten Strecken des höherrangigen Straßennetzes wie z.B. Autobahnen und Bundesstraßen, die in Form von Straßenzügen erfasst wurden. Der übrige, nicht als Linienquelle erfasste Straßenverkehr eines Gebietes wird als Flächenquelle dem jeweiligen Zählsprengel zugeordnet.

Grundsätzlich werden für alle Berechnungen des Energieverbrauchs und der Emissionen aus dem Straßenverkehr folgende Daten benötigt:[7]

1. Anzahl der Fahrzeuge pro Zeiteinheit auf einem bestimmten Abschnitt (Linienquelle) bzw. in einem bestimmten Gebiet (Flächenquelle) sowie der

LKW-Anteil 2. Monatsverteilung des Verkehrs