Montanuniversität Leoben
Institut für Entsorgungs- und Deponietechnik

Emissions- und Energiekataster
für das Bundesland Kärnten

Diplomarbeit

vorgelegt von:  Jürgen Astner
September 2000

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 zusammen-geführt.

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.

Inhaltsverzeichnis

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
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

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
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
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

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 Emissions-bedingungen 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 Statistik-daten 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 Emissions-kataster befassten Personen möglichst entspricht.
 

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 Emissions-erklärungen, 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 Haupt-belastungsgebiete differenzierte Daten zur jeweiligen Emissionssituation. Die Erkenntnisse aus diesen Studien fließen ebenfalls in den Emissionskataster ein.
 

[...]

1 Doralt, W. (HRSG.): Kodex Österreichisches Recht, Umweltrecht; 7. Auflage, Verlag Orac, Wien 1997

2 Sallinger, E.: Amtsvortrag für die Sitzung der Kärntner Landesregierung; Zahl 15﷓7/45/99, persönlich von Hr. DI. Sallinger

3 Amt der Kärntner Landesregierung (HRSG.): Kärntner Umweltbericht 1999; Eigenverlag, Klagenfurt 1999