Miljøudvalget 2012-13
MIU Alm.del Bilag 284
Offentligt

Luftforurening fratogdrift ibyområder[Serietitel og årstal]

Titel:Luftforurening fra togdrift i byområder

Redaktion:Helge Rørdam Olesen, Thomas Ellermann, Morten Winther, MarleneSchmidt Plejdrup, Jørgen Brandt.

Udgiver:MiljøstyrelsenStrandgade 291401 København Kwww.mst.dk

Kvalitetssikring:Steen Solvang JensenIllustration:[Navn]Kort:[Navn]ISBN nr.[xxxxxx]

År:2013

Ansvarsfraskrivelse:Miljøstyrelsen vil, når lejligheden gives, offentliggøre rapporter og indlæg vedrørende forsknings- og udviklingsprojekterinden for miljøsektoren, finansieret af Miljøstyrelsens undersøgelsesbevilling. Det skal bemærkes, at en sådanoffentliggørelse ikke nødvendigvis betyder, at det pågældende indlæg giver udtryk for Miljøstyrelsens synspunkter.Offentliggørelsen betyder imidlertid, at Miljøstyrelsen finder, at indholdet udgør et væsentligt indlæg i debatten omkringden danske miljøpolitik.Må citeres med kildeangivelse.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Indhold

Forord ....................................................................................................................... 5Sammenfatning og konklusion .................................................................................. 7Formål og fremgangsmåde ..............................................................................................................7Emissioner fra tog relativt til andre kilder .....................................................................................7Emissionsopgørelse .........................................................................................................................7NOX-bidrag fra tog – geografisk fordeling ..................................................................................... 8NO2-bidrag fra tog – geografisk fordeling ..................................................................................... 8Partikel-bidrag fra tog – geografisk fordeling ............................................................................... 9Summary and conclusions ........................................................................................ 11Objective and method .................................................................................................................... 11Emissions from railway relative to other sources ........................................................................ 11Environmental effect of railway service in Copenhagen and Aarhus .......................................... 11NOXcontribution from trains– geographical distribution ........................................................... 12NO2contribution from trains – geographical distribution .......................................................... 12Particle pollution – geographical distribution of contribution from trains ................................ 131.Indledning ....................................................................................................... 151.1 Projektets indhold ................................................................................................................. 151.2 Emissioner på landsbasis ..................................................................................................... 15Togtrafik i København og Århus – emissionsopgørelse ......................................172.1 Aktivitetsdata – Passagertrafik ............................................................................................182.2 Aktivitetsdata – Klargøring ................................................................................................. 202.3 Aktivitetsdata – Godstrafik .................................................................................................. 212.4 Emissionsfaktorer ................................................................................................................. 212.5 Beregningsmetode ............................................................................................................... 222.6 Resultater – energiforbrug og emissioner .......................................................................... 222.7 Geografisk fordeling af emissioner fra togtrafik i København og Århus ........................... 262.8 Emissioner i København og Aarhus – overblik .................................................................. 28Koncentrationsberegninger for togtrafik i København og Aarhus ..................... 303.1 Opsætning af OML-beregningerne ..................................................................................... 303.2 Koncentrationer – resultater for København ...................................................................... 313.3 Detaljeret beregning for en banestrækning ........................................................................ 353.4 Koncentrationer – resultater for Aarhus ............................................................................ 36Indikative målinger i forbindelse med hot spots for tog i København ................ 414.1 Målesteder og metode ........................................................................................................... 414.2 Resultater ............................................................................................................................. 44

Referencer .............................................................................................................. 47Bilag 1: Emissionsopgørelser for tog

Luftforurening fra togdrift i byområder

Forord

Miljøstyrelsen iværksatte september 2012 et projekt til vurdering af, hvilken indflydelse tog samtmobile ikke-vejgående maskiner har på luftkvaliteten i byområder. Nærværende rapport har fokuspå vurderinger af togdriftens bidrag til udslip og koncentrationer i København og Aarhus, mensresultater vedrørende mobile ikke-vejgående maskiner rapporteres særskilt.Projektet er gennemført afDCE – Nationalt Center for Miljø og Energived Aarhus Universitet(AU) med Institut for Miljøvidenskab ved AU som udførende enhed.Projektledelsen er fra Miljøstyrelsens side blevet varetaget af Christian Lange Fogh og KatjaAsmussen. Projektdeltagerne fra DCE er Helge Rørdam Olesen (projektleder), Thomas Ellermann,Morten Winther, Marlene Schmidt Plejdrup og Jørgen Brandt– alle tilknyttet Institut forMiljøvidenskab, AU.Den detaljerede opgørelse af emissioner fra tog er gennemført takket være informationer leveret afKlaus Skafte Nielsen, DSB, Stig Bang-Mortensen, DB Schenker, Lars Winther Wagner, Arriva TogA/S, Lars Storgaard, Midtjyske Jernbaner og Banedanmark Banedata.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Sammenfatning og konklusionFormål og fremgangsmådeNærværende rapport beskriver resultaterne af et projekt om den luftforureningsmæssige betydningaf togdrift i København og Aarhus. Projektet har omfattet tre aktiviteter.Emissionsopgørelse.Der er indhentet detaljerede oplysninger om togdriften meddieseltog i København og Århus, og på grundlag af oplysningerne er der beregnet emissioneraf NOXog PM2.5(partikler mindre end 2,5 mikrometer i diameter) fra banestrækninger ogstationer.Modelberegninger af koncentrationer.Disse emissionsdata har givet grundlag forberegninger af koncentrationer i luften i nærheden af banestrækningerne og vedmålestationer.Indikative målinger.Der er foretaget indikative målinger af NO2(kvælstofdioxid) påenkelte udvalgte lokaliteter – dels med formodet stor påvirkning fra både vejtrafik og tog,dels med formodet kraftig påvirkning fra tog alene. De indikative målinger har været afbegrænset omfang.



Fokus har været på en overordnet vurdering, hvor resultater er udtrykt som årsmiddelværdier. Vedemissionsopgørelserne og hovedparten af modelberegningerne er detaljer på en skala mindre end100 meter ikke beskrevet. Endvidere omfatter beregningerne for partikelforurening kun direkteudledninger af partikler i form af PM2.5, mens ophvirvling af partikler og støv fra slid og af bremserog skinner ikke er medtaget. Ej heller er antallet af ultrafine partikler taget i betragtning.Projektet er gennemført afDCE – Nationalt Center for Miljø og Energived Aarhus Universitet.

Emissioner fra tog relativt til andre kilderEt overordnet indtryk af togdriftens betydning i de to byområder fremgår af følgendestørrelsesforhold:På nationalt plan er tog ansvarlige for 2 % af udledningen af NOXog for 0,3 % afudledningen af PM2.5.I Københavnsområdet (defineret som en cirkel med radius 5 km omkring KøbenhavnsHovedbanegård) er tog ansvarlige for 3 % af udledningen af NOXog 0,6 % af udledningenaf PM2.5.I Aarhusområdet (i en tilsvarende cirkel omkring banegården) er tog ansvarlige for 2 % afudledningen af NOXog 0,6 % af udledningen af PM2.5.

EmissionsopgørelseI projektet er der udarbejdet en ny, detaljeret emissionsopgørelse for udledningerne af NOX(kvælstofoxider) og partikler fra togdrift for København og Aarhus. Den nye emissionsopgørelse harhaft fokus på at få en korrekt geografisk fordeling af udledningerne, og på anvendelse af de bedsttilgængelige aktivitetsdata for togdrift i de to byområder.I henhold til opgørelserne finder en væsentlig andel af emissionerne i København sted underklargøringen af togene, nemlig ca. 30 % for såvel udslip af NOXsom PM2.5. Dette beror på de retlange holdetider for klargøring (45 minutter), der er oplyst af DSB.

Luftforurening fra togdrift i byområder

NOX-bidrag fra tog – geografisk fordelingPå basis af emissionsopgørelsen er der udført modelberegninger af bidraget til luftkoncentrationeraf NOXog partikler fra togdrift. Disse beregninger viser, at togdrift giver de højeste bidrag tilkoncentrationen tæt på banelegemet og i klargøringsområderne. Det største koncentrationsbidrag iKøbenhavn er således beregnet ved klargøringsområdet Belvedere vest for Dybbølsbro Station, hvorbidraget fra togdrift til den årlige koncentration af NOXer beregnet til 31 �g/m3. Ved KøbenhavnsHovedbanegård og klargøringsarealer udgør togbidraget omkring 30 �g/m3for NOX. På dennærliggende Ingerslevsgade udgør bidraget omkring 20 μg/m3, og der er et lignende niveau vedValby Station. Områder omkring klargøringsarealer samt stationer er i denne sammenhæng demest belastede arealer. Andre steder er bidraget fra togene noget lavere. F.eks. er bidraget omkring15 μg/m3på banelegemet vest for Valby, og det falder hurtigt, når man bevæger sig bort fra banen.Togbidraget til NOXved den permanente luftmålestation på H.C. Andersens Boulevard ca. 300meter fra Hovedbanegården udgør under 2 �g/m3. Alle de nævnte værdier erbidrag,der kommeroven i den normale baggrundsforurening. Til sammenligning er det målte totale NOX-niveau påH.C. Andersens Boulevard og på Jagtvej henholdsvis 136 og 87 �g/m3, mens det i bybaggrund (H.C.Ørsteds Instituttet) er omkring 22 μg/m3(2011-tal).I Aarhus er NOX-bidraget fra tog gennemgående væsentligt mindre end i København. Genereltligger det beregnede bidrag for spidsbelastningsområder (banelegemet) under 7 μg/m3, men heltlokalt ved Banegården er der for to beregningspunkter bestemt koncentrationsbidrag påhenholdsvis 20 og 12 μg/m3, hvilket nærmer sig de største værdier fra Københavnsområdet.

NO2-bidrag fra tog – geografisk fordelingNOx(kvælstofoxider) består af NO (kvælstofmonoxid) og NO2(kvælstofdioxid). Af NO og NO2udgør NO2den sundhedsskadelige komponent. I luften omdannes NO til NO2i reaktioner medozon, og dannelsen af NO2er således afhængig af mængden af ozon i luften. Mængden af ozon ersåledes en af de væsentligste begrænsende faktorer for dannelse af NO2.En kildes bidrag til koncentrationerne af NOXer forholdsvis simpelt at beregne, mens bidraget tilkoncentrationerne af NO2afhænger af mange ydre omstændigheder – primært af bidraget fra andrekilder til forurening med NO og NO2og af, i hvilket omfang andre kilder har ”spist” den tilgængeligeozon. Bidraget til NOx varierer derimod direkte i takt med kildestyrken.Hvad angår togdriftens bidrag til koncentrationerne af NO2er der ikke foretaget detaljeredeberegninger, men der foreligger et model-baseret estimat baseret på forholdene ved banelegemet300 m vest for Valby Station. Lige ved banelegemet udgør NO2-bidraget ca. 1/3 af det totale NOX–bidrag på ca. 15 μg/m3, altså ca. 5 μg/m3, og det aftager hurtigt med afstanden til banen. Tilsammenligning er grænseværdien for koncentrationen af NO2på 40 μg/m3. I stor afstand frajernbanenettet vil hovedparten af NOXfra togdrift være omsat til NO2. Hvor hurtigt dette sker,afhænger af meteorologiske forhold samt baggrundskoncentrationen af ozon. Ved DCE'sluftmålestation på H.C. Andersens Boulevard godt 300 m fra Hovedbanegården er NOX-bidraget fratog beregnet til under 2 μg/m3, og NO2-bidraget kan som sagt ikke være højere end dette.Der er foretaget indikative målinger af NO2på tre lokaliteter i København: ved Tietgensgade vedHovedbanegården, Toftegårds Allé ved Valby Station og i en privat have tæt på banelegemet vest forValby Station. Målingerne viser, at koncentrationerne af NO2ved de tre målepunkter ligger lavt set isammenligning med resultaterne fra overvågning af luftkvalitet i København. Ved KøbenhavnsHovedbanegård og Valby Station ligger de målte koncentrationer lidt under niveauerne målt ibybaggrund, og i den private have vest for Valby Station ligger niveauet under koncentrationernemålt i landlig baggrund. Opsamlingsperiodens begrænsede varighed (14 dage) og de ensidigevindforhold betyder, at resultaterne ikke kan betragtes som repræsentative for de årligemiddelkoncentrationer ved de tre målesteder. Ligeledes er det vigtigt at holde sig for øje, at der kun

Luftforurening fra togdrift i byområder

er tale om indikative målinger, som har væsentligt større usikkerhed end referencemålingerneforetaget i forbindelse med den rutinemæssige overvågning af luftkvalitet.Med forbehold for den manglende repræsentativitet vurderes det, at koncentrationerne på de tremålesteder ligger under koncentrationerne på Jagtvej (hvor grænseværdien er overholdt), og at derderfor ikke forventes problemer med overholdelse af grænseværdien for årsmiddel som følge afbidrag fra togdrift. Der bør dog gennemføres yderligere målinger over en længere tidsperiode for atunderbygge denne skønsmæssige vurdering af bidragene til koncentrationerne af NO2set i relationtil grænseværdier.

Partikel-bidrag fra tog – geografisk fordelingModelberegningerne viser, at det maksimale årlige PM2.5bidrag fra udledninger fra tog udgør 0,9�g/m3. Dette maksimale bidrag er beregnet for klargøringsområdet Belvedere ved Dybbølsbro iKøbenhavn. Ved den nærliggende Ingerslevsgade er bidraget lidt lavere, men stadig over 0,5 μg/m3.Ved H.C. Andersens Boulevard (300 meter fra Københavns Hovedbanegård) er der beregnet etbidrag til PM2,5på 0,05 �g/m3, hvilket udgør 0,25 % af den samlede PM2.5på omkring 20 �g/m3(Ellermann et al., 2012b).Som et sammenligningsgrundlag kan man betragte bidraget fra bilers udstødning. Bidraget frabilernes udstødning på H.C. Andersens Boulevard, der er en særdeles stærkt trafikeret gade, er påbaggrund af analyse af målinger vurderet til omkring 5 μg/m3for 2005-2007 og omkring 4 μg/m3ved modelberegninger for 2010 (Jensen et al., 2009). Nyere undersøgelser tyder imidlertid på, atbilernes udstødningsbidrag i dag er væsentligt reduceret i forhold til tidligere. De nyestemodelberegninger for 2011 peger således på et bidrag på omkring 1,2 μg/m3på H.C. AndersensBoulevard og 0,7 μg/m3på Ingerslevsgade (Jensen et al., 2013).De detaljerede beregninger tæt ved banelegemet 300 m vest for Valby Station viser et bidrag fra togpå 0,4 μg/m3for PM2.5på selve banelegemet.På Aarhus Banegård beregnes et maksimalt bidrag på 0,5 μg/m3PM2.5.Den vejledende grænseværdi (målværdi) for koncentrationen af PM2.5er 25 μg/m3(gældende fra2010, og med status som egentlig grænseværdi fra 2015). Alt i alt vurderes det, at der ikke kan sigesat være et generelt problem set i relation til overholdelse af grænseværdierne. Helt lokalt omkringbaneterræn, klargøringsområder og stationer er bidrag til PM2.5fra togudstødning på 5-10 % af dettotale PM2.5-niveau på 10-20 μg/m3.Denne procentandel kan forekomme beskeden; her skal det dog tages i betragtning, at hovedpartenaf PM2.5stammer fra fjerntransport og ikke umiddelbart lader sig regulere – 0g i øvrigt at ophvirvletstøv og bremsestøv ikke indgår i beregningerne. Endvidere peger nyere forskning på, at direkteudledte partikler fra forbrændingsmotorer har større negative helbredseffekter endfjerntransporterede partikler generelt (Janssen et al., 2011), og verdenssundhedsorganisationenWHO har i 2012 klassificeret dieseludstødning som kræftfremkaldelse (gruppe 1) mod tidligeresandsynligvis kræftfremkaldende (gruppe 2A).Hvad angår de udførte indikative målinger skal det bemærkes, at de ikke har omfattet målinger afpartikelforureningen, hverken som partikelmasse eller partikelantal, og at målingerne blev foretagetmed en lang midlingstid (14 dage), og kun i en enkelt måleperiode. Supplerende målinger afforureningen fra togtrafik bør foretages med kort tidsopløsning for at kunne vurderespidsbelastningen fra togtrafikken. Målingerne med kort tidsopløsning vil kunne belyse de gener,der opleves når tog passerer, bl.a. i området vest for Valby. Den foreliggende undersøgelse giverikke grundlag for, at man kan udtale sig om gener fra spidsbelastningssituationer.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Afslutningsvis skal bemærkes, at emissionerne fra togdrift er gjort op på grundlag af oplysningerindhentet i oktober 2012. I december 2012 er køreplanen ændret, så antallet af MR-tog er faldetmeget. Endvidere benyttes der et såkaldt emissionskit på ME-lokomotiver, hvilket opgørelsen ikketager højde for. Alt i alt ville en fornyet beregning gældende for 2013 overordnet set føre til 10-20 %lavere koncentrationsbidrag fra tog for både partikler og NOXi forhold til de gennemførteberegninger.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Summary and conclusionsObjective and methodThe present report describes the results of a project on the air pollution impact of railways in thetowns of Copenhagen and Aarhus. The project has comprised three activities.Emission inventory.Detailed information about the activity of diesel fuelled trains inCopenhagen and Aarhus has been acquired. Based on this information emissions of NOXand PM2.5(particles with a diameter of less than 2.5 micron) have been computed forrailways and stations.Computations of concentrations.The above mentioned emission data have provideda base for computation of concentrations of air pollutants close to railways and at furtherdistances from them.Indicative measurements.A number of indicative measurements of NO2(nitrogendioxide) have been carried out at a few selected locations – some with an assumed largeexposure to road traffic and trains, and others with assumed exposure from trains only.These indicative measurements have been limited in various respects.The focus of the entire work was to obtain an overall assessment, where results are expressed interms of annual mean values. Features at a scale of less than 100 meters have not been described inthe emission inventories, neither in the majority of the dispersion model calculations.Assessments for particle pollution involve only direct emissions of particles as PM2.5, whereasresuspension of dust and wear from brakes and rails has been disregarded. Neither has the numberof ultrafine particles been considered.The project has been carried out byDCE –Danish Centre of Environment and Energyat AarhusUniversity.

Emissions from railway relative to other sourcesThe bullets below provide a general indication of the environmental significance of railway servicein the two towns:On a national level trains account for 2 % of NOXemission and 0.3 % of PM2.5emission.In the Copenhagen area (defined as a circle with radius 5 km and centre at CopenhagenCentral Station) trains account for 3 % on NOXemission and 0.6 % of PM2.5emission.In the Aarhus area (a similar circle around Aarhus Central Station) trains account for 2 %on NOXemission and 0.6 % of PM2.5emission.

Environmental effect of railway service in Copenhagen and AarhusWithin the project a new, detailed emission inventory for emissions of NOXand particles fromrailway service has been established. The new inventory has focus on utilizing the best availableactivity data for railway service, thus providing a correct geographical distribution.According to the inventory a relatively large fraction of the emissions in Copenhagen takes placewhen trains are serviced, amounting to 30 % for both NOXand PM2.5exhaust. This is a consequenceof the long duration of stops for service (45 minutes).

Luftforurening fra togdrift i byområder

NOXcontribution from trains– geographical distributionBased on the emission inventory established within the project, dispersion model calculations havebeen carried out in order to assess the contribution to concentration levels of NOXand particlesfrom trains. These model calculations show that railway service contributes with the highestconcentrations close to the railway and within the train service areas. The largest computedconcentration in Copenhagen is found at the service area Belvedere west of Dybbølsbro Station,where the contribution from railway service to the level of NOXhas been computed as 31g/m3(annual average). At Copenhagen Central Station and nearby train service areas the contributionfrom trains amounts to around 30g/m3for NOX. At the Ingerslevgade close to the service areasthe contribution is around 20 μg/m3, and there is a similar level at Valby Station. The most pollutedareas are those next to service areas as well as stations. Elsewhere the contribution is lower. Forinstance, right at the railway west of Valby station the level is around 15g/m3; it is rapidlydecreasing with distance away from the railway. At H.C. Andersens Boulevard 300 m fromCopenhagen Central Station where there is a permanent air pollution monitoring site, thecontribution to NOXamounts to less than 2g/m3. All values mentioned above arecontributions,which are added to the general background air pollution level. For comparison, the measured levelof NOXat H.C. Andersens Boulevard and at Jagtvej is, respectively, 136 and 87g/m3, while inurban background (H. C. Ørsted Instituttet), it amounts to approximately 22g/m3(data from2011).In Aarhus, generally the NOXcontribution from trains is substantially lower than in Copenhagen.For the areas most exposed (the railway line) the contribution is less than 7g/m3, although locallyat Aarhus Central Station there are two calculation points with contributions of, respectively, 20and 12g/m3– thus approaching the largest values in Copenhagen.

NO2contribution from trains – geographical distributionNOx(Nitrogen Oxides) is composed of NO (Nitrogen Monoxide) and NO2(Nitrogen Dioxide). Of thetwo components NO and NO2, only NO2is harmful to health. However, in the air NO is transformedto NO2through reactions with ozone. The level of ozone is one of the limiting factors for theformation of NO2.It is relatively simple to compute the contribution to NOXconcentrations from a source, as thecontribution varies directly with source strength, whereas the contribution to NO2concentrationsdepends on many external conditions – the determining factors are primarily the contribution fromother sources to pollution with NO and NO2, and to which extent other sources have consumed theamount of ozone available for chemical reactions.For such reasons there has not been produced a full set of computations of the contribution fromtrains to NO2concentrations. However, a model-based estimate has been established for a specificlocation, based on conditions in the vicinity of the railway 300 m west of Valby Station. At therailway the contribution to NOx concentration is around 15g/m3, whereas for NO2the level isaround one third of this. The EU limit value for NO2concentrations is 40g/m3. At great distancesfrom the railway the major part of NOXfrom trains has been transformed to NO2. How fast thishappens depends on external conditions at the location in question. At the measuring station atH.C. Andersens Boulevard in Copenhagen (300 m from the railway), the NOXcontribution fromrailways has been computed to less than 2g/m3, and the NO2contribution can therefore be nolarger than this.The project has comprised a limited number of indicative measurements of NO2at three locationsin Copenhagen: at Tietgensgade next to Copenhagen Central Station, at Toftegårds Allé next toValby Station, and in a private garden neighbouring the railway west of Valby Station. Themeasurements show that the NO2concentration level at the three points is low compared to resultsfrom the routine monitoring of air quality in Copenhagen. Next to Copenhagen Central Station and

Luftforurening fra togdrift i byområder

next to Valby Station measured concentration levels are somewhat lower than levels measured inurban background, and in the private garden west of Valby Station the level is below what has beenmeasured at a rural background station north of Roskilde. It is worth noting that the measurementsare indicative, and subject to a much larger uncertainty than reference measurements performed atthe permanent monitoring sites.Due to the short duration (two weeks) of the sampling period and the limited range of winddirections represented, these results cannot be regarded representative for annual averageconcentrations at the three measurement locations.With some reservations due to the limited representativity it is estimated that the NO2concentrations at the three sites are below the concentrations at the permanent monitoring stationsat H.C. Ørsted Instituttet (urban background) and Jagtvej (street); thus, no problems are expectedin relation to complying with the EU limit values. This conclusion, however, deserves to be verifiedby measurements over a longer time period.

Particle pollution – geographical distribution of contribution from trainsThe dispersion model calculations indicate that the maximum contribution from trains to PM2.5is0.9g/m3. This maximum occurs for the service area Belvedere at Dybbølsbro in Copenhagen. AtH.C. Andersens Boulevard (300 m from Copenhagen Central Station) the contribution to PM2.5iscomputed as 0.05g/m3, which amounts to around 0.25 % of the total PM2.5of approximately 20g/m3(Ellermann et al., 2012b).For comparison the contribution from car exhaust can be considered. The contribution fromexhaust at H.C. Andersens Boulevard, which is a heavily trafficked street, is estimated toapproximately 5g/m3according to an analysis of measurements for 2005-2007, and toapproximately 4g/m3according to dispersion computations for 2010 (Jensen et al. 2009).However, newer studies indicate that the exhaust contribution is now considerably reducedcompared to previously. The newest model calculations for 2011 indicate a contribution of around1.2 μg/m3at H.C. Andersens Boulevard and 0.7 μg/m3at Ingerslevgade (Jensen et al., 2013).The detailed calculations close to the railway 300 m west of Valby Station indicate a contributionfrom trains of 0.4g/m3PM2.5at the railway.At Aarhus Central Station a maximum contribution of 0.5g/m3PM2.5is computed.For PM2.5there is a so-calledtarget valueof 25g/m3, which will change status to a proper limitvalue in 2015. Concerning PM2.5, the overall conclusion in respect to contribution from trains is thatit does not constitute any general problem in respect to compliance with limit values. Locally,around service areas, train stations and close to railway lines, the contribution from train exhaustamounts to 5-10% of the total level of 10-20 μg/m3.This percentage may appear modest; however, it should be considered that the bulk of PM2.5is aresult of long range transport and is not easily subject to regulation – and furthermore thatresuspended dust and brake wear is disregarded in the calculations. Also, recent research indicatesthat directly emitted particles from combustion engines have a larger negative health potential thanlong range transported particles in general (Janssen et al., 2011), and in 2012 the WHO (WorldHealth Organisation) classified diesel exhaust as carcinogenic (group 1) as opposed to previously“possibly carcinogenic” (group 2A).It should be noted that the indicative measurements did not consider particle pollution, neither interms of mass nor particle number, and that the averaging time for the samples was long (anaverage over the entire sampling period of 14 days), with only one measuring period. The

Luftforurening fra togdrift i byområder

measurements provide no indication of what problems may occur right when trains are passing by.In order to illuminate the problems felt by some citizens, e.g. in the area west of Valby, it would berecommended to perform supplementary measurements with higher time resolution. The presentstudy does not supply any evidence to evaluate what nuisance might be experienced in peak loadsituations.Finally, it should be recognized that the information concerning emissions for railway service wascompiled in October 2012. In December 2012 the train schedule was changed, so the number of MRtrains in service subsequently has decreased substantially. Furthermore, a so-called emission kit isin use on ME locomotives, which the inventory does not account for. Altogether, a repeated set ofcalculations for 2013 would lead to concentration contributions from trains which would be onaverage 10-20 % lower for both particles and NOX, as compared to the values given here.

Luftforurening fra togdrift i byområder

1. Indledning1.1Projektets indhold

Nærværende rapport beskriver resultaterne af et projekt om den luftforureningsmæssige betydningaf togdrift i København og Aarhus. Projektet har omfattet tre aktiviteter.Emissionsopgørelse.Der er indhentet detaljerede oplysninger om togdriften meddieseltog i København og Århus, og på grundlag af oplysningerne er der beregnet emissioneraf NOXog PM2.5fra banestrækninger og stationer.Modelberegninger af koncentrationer.Disse emissionsdata har givet grundlag forberegninger af koncentrationer i luften i nærheden af banestrækningerne og vedmålestationerne.Indikative målinger.Der er foretaget indikative målinger af NO2på enkelte udvalgtelokaliteter – dels med formodet stor påvirkning fra både trafik og tog, dels med formodetkraftig påvirkning fra tog alene.



Projektet er overvejende blevet udført i efteråret 2012 og baserer sig på data indsamlet i denneperiode. Projektet var en del af et større projekt med flere komponenter, og måledelen har haft etrelativt beskedent omfang.Fokus har været på en overordnet vurdering, hvor resultater er udtrykt som årsmiddelværdier. Vedemissionsopgørelserne og hovedparten af modelberegningerne er detaljer på en skala mindre end100 meter ikke beskrevet.Den resterende del af denne indledning sætter emissionerne fra togdrift i perspektiv relativt tilandre kilder. Derefter følger kapitler, der beskriver de tre hovedaktiviteter i projektet:Emissionsopgørelse for tog i København og Århus.Modelberegninger for at vurdere koncentrationer i luften omkring banestrækninger.Indikative målinger af NO2med passivt opsamlingsudstyr på enkelte udvalgte lokaliteter iKøbenhavn.Konklusionerne findes sammen med sammendraget forrest i rapporten.

1.2

Emissioner på landsbasis

Tabel 1 sætter emissionerne fra togdrift og visse andre sektorer i perspektiv, idet den samledenationale udledning af NOXog PM2.5(partikler med en diameter på mindre end 2,5 mikrometer,benævnt fine partikler) er sammenstillet med udledningen fra henholdsvis vejtrafik, togtrafik ogikke-vejgående maskiner i forskellige kategorier.Tabellen viser, at bidraget fra togtrafik på nationalt plan beløber sig til ca. 2 % af de samlede danskeNOX-udledninger og ca. 0,3 % af PM2.5-udledningerne. De tilsvarende tal for vejtrafik er 37 % hvadangår NOXog 6,5 % hvad angår PM2.5. Ikke-vejgående maskiner giver et anseligt bidrag. Såledesbeløber emissionen fra ikke-vejgående maskiner i industri sig til ca. 6 % af de samlede danske NOX--udledninger og ca. 3 % af PM2.5-udledningerne. Kategorien "ikke-vejgående maskiner i industrien"i de nationale emissionsopgørelser omfatter maskiner, der benyttes indenfor produktion samtbygge- og anlæg; f.eks. forskellige grave/læssemaskiner, dumpere, dozere, asfaltudlæggere, tromler,pumper, generatorer, kompressorer og gaffeltrucks.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Tabel 1Emissioner af NOXog PM2.5fra forskellige sektorer, herunder togtrafik. Tabellen omfatter ikke alle sektorer. Tal fra 2011.

SektorerDanmark Grand totalVejtrafikTogtrafikIkke-vejgående maskiner i industrienIkke-vejgående maskiner i landbrugetIkke-vejgående maskiner i skovbrugetIkke-vejgående maskiner –havemaskiner

NOX

PM2.5Tons23 1551 49578646752100,0

Tons125 53246 1752 5007 9479 77064305

% af total100,036,82,06,37,80,10,2

% af total100,06,50,32,83,20,00,0

I afsnit 2.8 gives der et overblik over emissioner fra forskellige kilder i byområderne København ogAarhus. Det fremgår, at emissionsandelen fra tog i de to byområder ikke adskiller sig særligt frahvad den er på landsplan, idet den i de to byer er 2-3 % for NOXog noget under 1 % for PM2.5.

Luftforurening fra togdrift i byområder

2. Togtrafik i København ogÅrhus –emissionsopgørelseDer er indhentet detaljerede oplysninger om togdriften med dieseltog i København og Århus, og pågrundlag af disse oplysninger er der beregnet emissioner af NOXog PM2.5fra banestrækninger ogstationer. Emissionerne er indplaceret i et gitternet med celler på 100 x 100 m med henblik på deefterfølgende modelberegninger af koncentrationer med spredningsmodellen OML.De følgende afsnit beskriver metode og resultater hvad angår de indhentede aktivitetsdata og deudarbejdede emissionsopgørelser.Emissionsopgørelsen for togtrafik ved København og Aarhus indeholder energiforbrug samt NOXogpartikel (PM) emissioner for dieseltog fordelt på togtype (Litra) for kørsel, ophold på station ogklargøring af tog på banestrækninger i to undersøgelsesområder indenfor en radius af fem km frahhv. København Hovedbanegård (Kbh. H) og Aarhus Hovedbanegård (Aarhus H). Områderne ervist på Figur 1.For København indeholder opgørelsen emissioner for passagertransport på strækningerne Kbh. H-Valby, Kbh. H-Lufthavn og Kbh. H-Østerport. For passagertransport ved Aarhus er emissionerberegnet for DSB’s togtrafik på strækningerne fra Aarhus H i nordlig (Aarhus H—Nord) og sydligretning (Aarhus H-Syd) og på Grenåbanen ud. Derudover er emissioner beregnet for Arrivastogtrafik på ruterne Aarhus H-Skjern og Aarhus H-Struer og Midtjyske Jernbaners togtrafik påOdderbanen. Udover passagertransport indeholder opgørelsen emissioner fra godstrafikken iområdet ved Aarhus H og frem til containerterminalen på Aarhus Havn (forestås af DB Schenker),samt emissioner fra klargøring af tog på to områder ved Kbh. H (Klargøringscenter København ogBelvedere) og et område ved Aarhus H. Klargøringscenter København (KGC) ligger i områdetmellem Københavns Hovedbanegård og Dybbølsbro. Klargøringscenter Belvedere liggerumiddelbart syd for Ingerslevsgade, mellem Dybbølsbro og Enghavevej. Hvad angår godstrafik iKøbenhavn er der ikke godstrafik med dieseldrift på de betragtede banestrækninger.Emissionerne er gjort op på grundlag af oplysninger indhentet i oktober 2012. Det skal bemærkes,at køreplanen i december 2012 er ændret, så antallet af MR-tog er faldet meget. Endvidere benyttesder et såkaldt emissionskit på ME lokomotiver, hvilket opgørelsen ikke tager højde for. Alt i alt villeen fornyet beregning gældende for 2013 overordnet set føre til 10-20 % lavere koncentrationsbidragfra tog end de gennemførte beregninger. Dette er uddybet i afsnit 2.6.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 1

Kort over de udvalgte undersøgelsesområder, defineret som området indenfor en radius af 5 km fra hhv. Århus H ogKøbenhavn H. Der er indtegnet ruter, som omtales i afsnit 2.7.Baggrundskort:� Geodatastyrelsen

2.1

Aktivitetsdata – Passagertrafik

Aktivitetsdata for trafikken med passagertog er indsamlet for en onsdag med typiskhverdagsaktivitet. For den senere opskalering til at repræsentere data på årsbasis er benyttetfaktoren 310, der ifølge DSB give en passende hensyntagen til weekender og ferier (Skafte Nielsen,2013). For DSB’s togtrafik er togdata tilsendt af DSB, der for hvert enkelt tog (tognummer) på hhv.Kbh. H og Aarhus H inkluderer tidspunkt for ankomst og afgang ved station, Litrabenævnelse ogantal togsæt per tog (Skafte Nielsen, 2012). For trafikken på ruterne Aarhus H-Skjern og Aarhus H-Struer samt Odderbanen er køreplaner anvendt.Figur 2 viser døgnvariationen af det samlede antal ture udført med passagertog på de enkeltedelstrækninger i undersøgelsen for København og Aarhus.IC3 er de eneste dieseltog der benyttes på strækningen Kbh. H-Lufthavn. På strækningerne Kbh. H-Valby og Kbh. H-Østerport benyttes både IC3 og ME tog, og antallet af ture fordelt over døgnet ervist på Figur 3.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Antal ture: København3025

Antal ture: Aarhus121086

Ture (No.)

2015

Ture (No.)

42000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

105000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

TimeAarhus H-GrenåAarhus H-NordAarhus-StruerAarhus H-SydAarhus-Odder

Kbh H-Valby

Kbh H-Lufthavn

Kbh H-Østerport

Aarhus-Skjern

Figur 2Antal ture per time (på en onsdag).

Antal ture pr. Litra: Kbh H-Valby121010

Antal ture pr. Litra: Kbh H-Østerport8

Ture (No.)

Ture (No.)01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeIC3ME

86420

642

001 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeIC3ME

Figur 3Antal ture per time fordelt på togtype i København (på en onsdag).

På Grenåbanen samt ruterne Aarhus H-Skjern og Aarhus H-Struer benyttes kun MQ tog. PåOdderbanen bruger Midtjyske Jernbaner ældre Y-materiel, der antages at have emissionsniveauersvarende til MR tog. DSB benytter IC3, IC4 og MR tog på strækningen Aarhus H—Nord og IC3, IC4,ME og MR tog på strækningen Aarhus H-Syd For de sidste to strækninger er døgnfordelingen afantallet af ture per togtype vist i Figur 4.

Antal ture pr. Litra: Aarhus-Nord6565

Antal ture pr. Litra: Aarhus-Syd

Ture (No.)

Ture (No.)01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeIC3IC4MR

43210

432

1001 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeIC3IC4MEMR

Figur 4Antal ture per time fordelt på togtype på to strækninger i Aarhus (på en onsdag)

Luftforurening fra togdrift i byområder

Strækningslængder på de enkelte banesegmenter er beregnet ud fra elektroniske kortoplysningerudleveret af Banedanmark (2012). De er angivet i en tabel i Bilag 1.Holdetider på stationerne i undersøgelsesområdet er oplyst af DSB (Skafte Nielsen, 2012) fordelt påturtyperne Lyn, Intercity og Regional. Til at gruppere DSB’s togdata efter DSB’s turtyper og dermedallokere en holdetid på den enkelte station er en relation mellem tognummerserier i DSB’s togdataog turtypen benyttet. Holdetiderne på ruterne Aarhus H-Skjern, Aarhus H-Struer samt Odderbanener oplyst af Arriva (Wagner, 2012) og Midtjyske Jernbaner (Storgaard, 2012).Holdetiderne på de enkelte stationer er angivet i Bilag 1.

2.2

Aktivitetsdata – Klargøring

For klargøring af tog benyttes data tilsendt af DSB der inkluderer tidspunkt for ankomst og afgangved klargøringsområderne, litrabenævnelse og holdetider i forbindelse med klargøring (SkafteNielsen, 2012).Antal klargjorte tog ved ankomst i København og Aarhus er vist i Figur 5 fordelt over døgnets timer.På Belvedere og Klargøringscenter København (KGC København) klargøres udelukkende hhv. MEog IC3 tog, hvorimod både IC3, IC4, ME og MR tog klargøres i Aarhus.

Klargøring ved ankomst: København65Tog (No.)Tog (No.)

Klargøring ved ankomst: Aarhus4,543,53

321000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

2,521,510,5000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

Belvedere

KGC København

IC3

IC4

Klargøring ved afgang: København65Tog (No.)Tog (No.)

Klargøring ved afgang: Aarhus654

321000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

Belvedere

KGC København

IC3

IC4

Figur 5Antal tog til klargøring på en onsdag.

Tabel 2Holdetider for klargøring af tog ved hhv. ankomst og afgang fra klargøringscentrene (minutter).

Luftforurening fra togdrift i byområder

LokalitetKGC KøbenhavnAarhusBelvedere

Holdetid ankomst5545

Holdetid afgang202045

2.3

Aktivitetsdata – Godstrafik

For godstrafikken er oplysninger fra DB Schenker (Bang-Mortensen, 2012) anvendt til at beskrivede typiske aktiviteter for en onsdag. Tidligt onsdag ankommer et læsset godstog sydfra til Aarhus ogkører videre til containerterminalen på Aarhus Havn. Derefter udfører lokomotivet (MZ) rangeringpå havneområdet, og kører herefter tilbage mod garage ved Aarhus H (Ringgadebroen). VedRinggadebroen sker der også brændstofpåfyldning. Onsdag aften foregår der kørsel med tomtlokomotiv fra garage ved Aarhus H tilbage til containerterminalen på Aarhus Havn, rangering påhavneområdet, og kørsel med lokomotiv og godsvogne tilbage til Aarhus H og videre i sydligretning. I Bilag 1 findes to tabeller, der viser de stedbestemte aktivitetsdata bestående af kørtstrækning, tidsrum for kørsel, tomgangsforbrug og beregnet energiforbrug opstillet for de tobevægelser med godstog. Det bemærkes at samme godskørselsrutine sker en gang mere per uge.Tidlig fredag morgen ankommer et læsset godstog til Aarhus Havn og et læsset godstog kørertilbage i sydlig retning mandag aften.

2.4

Emissionsfaktorer

Emissionsfaktorerne for MR, MQ, IC3, IC4 og ME litratyperne stammer fra DSB’s måleprogram oger nærmere dokumenteret i Transportministeriets TEMA2010 model (Transportministeriet, 2010).DSB’s nye MQ tog, der kører på Grenåbanen, er udstyret med filter, og det er derfor efterfølgendeskønnet, at disse PM emissionsfaktorer ligger 90 % lavere end emissionsfaktorerne, der er målt formotorerne uden filter. Det har ikke været muligt i projektet at beregne emissionsfaktorer specifiktfor de kørehastigheder togene benytter ved kørsel i undersøgelsesområdet ved Kbh. H og Aarhus H.For IC3 og IC4 bruges DSB’s emissionsfaktorer opstillet for regionalkørsel, der generelt er opsamletved lavere gennemsnitlige kørehastigheder end inter city eller lyntog.Som omtalt i det indledende afsnit i kapitlel 2 tager de gennemførte beregninger ikke hensyn til, atder er monteret emissionskit på 20 ME tog. Betydningen heraf diskuteres i afsnit 2.6.Tabel 3Emissionsfaktorer ved kørsel. Enheden plkm står for plads-kilometer.

Litra

EnergiMJ/plkm

COg/plkm0,0710,0470,0470,0120,0140,065

HCg/plkm0,0370,0180,0180,0060,0060,017

NOXg/plkm0,2740,1350,1350,0910,1050,421

PMg/plkm0,014660,002490,0002490,00080,000920,01378

KapacitetPl/togsæt132114114144205360

MRMQMQ (DPF)IC3IC4ME

0,2410,2280,2280,2190,2520,286

Det har ikke været muligt at indsamle specifikke emissionsfaktorer for togmotorernestomgangsdrift ved ophold på station og klargøringscenter i dette projekt. I stedet erbrændstofrelaterede emissionsfaktorer beregnet ud fra de km relaterede emissionsfaktorer i Tabel3. For IC3 og IC4 er det ved omregningen benyttet, at to ud af fire motorer i hvert enkelt togsætslukkes ved opholdet på station og under klargøring.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Tabel 4Emissionsfaktorer ved stop

Energil/min/motorMRMQIC3IC4ME0,0830,0670,0670,0830,5

Energil/min0,0830,0670,1330,1670,5MJ/min2,9892,39124,78245,97817,934

COg/min0,880580,492920,262050,332114,07591

HCg/min0,458890,188780,131020,142331,06601

NOXg/min3,398281,415841,987212,4908326,39935

PMg/min0,181820,026110,017470,021820,86409

2.5

Beregningsmetode

Energiforbrug og emissioner ved kørsel per togtype og banestrækning beregnes ved at kombinereenergi- og emissionsfaktorerne fra Tabel 3 med antallet af kørte ture vist i Figur 2 og Figur 3, samtstrækningslængder fra tabellen i Bilag 1. For IC3 og IC4 køres ofte med flere togsæt sammenkoblet,og dette tager beregningerne også hensyn til.Energiforbrug og emissioner ved stop på station og under klargøring beregnes ved at kombinereenergi- og emissionsfaktorerne fra Tabel 4 med holdetider fra tabeller i Bilag 1 for hhv. station ogklargøring samt antallet af stop/klargjorte tog. Antallet af stop afledes af antallet af kørte ture (Figur2 og Figur 3), og antallet af klargjorte tog på de tre klargøringsområder kan ses i Figur 5.Energiforbrug for godskørsel er opstillet i tabeller i Bilag 1 for de enkelte delsegmenter.Emissionerne beregnes ved at kombinere energiforbrugene med brændstofrelateredeemissionsfaktorer for DB Schenkers godstog opstillet i TEMA2010 for CO (0,227 g/MJ), HC (0,140g/MJ), NOX(1,288 g/MJ) og PM (0,041 g/MJ).

2.6

Resultater – energiforbrug og emissioner

Som det fremgår af de foregående afsnit er emissionsopgørelsen foretaget for følgende fireaktiviteter:KørselOphold på stationKlargøringGodstrafik (i Aarhus)Hovedresultaterne er præsenteret her, mens der i Bilag 1 findes en række figurer og tabeller, somgår i detaljer for de enkelte aktiviteter. De resultater, der præsenteres her og i bilaget, drejer sig alleom kørsel i løbet af et onsdagsdøgn.Figur 6 viser, hvor stort bidrag de enkelte aktiviteter er ansvarlige for, hvad angår henholdsvisenergiforbrug, NOXog PM2.5i København og Aarhus. De tal, som 'lagkagerne' refererer til, erangivet i Tabel 5 og Tabel 6.Diagrammerne viser, at klargøring er ansvarlig for et ret betydeligt bidrag, især i København(lagkagestykkerne mærket "Belvedere" og "KGC"), hvor det beløber sig til 28 % for NOXog 31 % forPM2.5. Det skyldes, at der i henhold til de indhentede oplysninger er lang opholdstid i tomgang iforbindelse med klargøring (45 minutter på Belvedere, noget mindre på KGC).Som illustration af størrelsesforholdene for tallene i Tabel 5 kan man beregne den omtrentligeårlige NOX-emission for undersøgelsesområdet i København ved at gange med 310 (jf. afsnit 2.1).Det resulterer i 107 ton NOXper år. I henhold til Tabel 1 er den samlede emission fra togtrafik iDanmark 2.500 ton, og de samlede nationale NOx-emissioner fra alle kilder på 126.000 ton.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Som omtalt i starten af kapitel 2 er køreplanen ændret i december 2012, så antallet af MR tog erfaldet meget, ligesom effekten af et emissionskit på 20 ud af de i alt 32 ME tog ikke er indregnet i degennemførte, detaljerede beregninger. Effekten af emissionskit installeret på et ME lokomotiv er etemissionsfald på omtrent 30 % for både NOx og partikler. Når der tages hensyn til den ændredekøreplan og andelen af ME tog i togtrafikken i København og Aarhus viser et et overslag, at enfornyet beregning for 2013 ville resultere i følgende omtrentlige fald i de samlede emissioner:For NOXi København: ca. 16 % faldFor PM i København: ca. 18 % faldFor NOXi Aarhus: ca. 11 % faldFor PM i Aarhus: ca. 20 % fald.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Energiforbrug: KøbenhavnBelvedere ank.11%Belvedere afg.11%KGC Kbh. afg.1%KGC Kbh. ank.0%

Energiforbrug: AarhusKlargøring ank.2%Klargøring afg.6%Godskørsel12%

Aarhus H-Grenå8%

Østerport stop0%Ørestad stop0%Valby stop0%Kbh H stop3%Kbh H-Valby40%Kbh H-Østerport25%

Øvrige stop1%

Aarhus H-Nord13%

Aarhus stop10%Aarhus-Odder7%Kbh H-Lufthavn9%

Aarhus H-Syd27%

Aarhus-Struer7%

Aarhus-Skjern7%

NOx emission: KøbenhavnBelvedere ank.14%

NOx emission: AarhusGodskørsel21%

KGC Kbh. afg.0%

KGC Kbh. ank.0%

Klargøring ank.1%

Aarhus H-Nord10%

Østerport stop1%Ørestad stop0%Valby stop1%

Belvedere afg.14%

Kbh H-Valby37%

Klargøring afg.5%Øvrige stop1%Aarhus-Odder11%

Aarhus H-Syd23%

Kbh H stop3%

Kbh H-Østerport27%

Kbh H-Lufthavn3%

Aarhus stop10%

Aarhus H-Grenå7%

Aarhus-Struer5%

Aarhus-Skjern6%

PM emission: KøbenhavnBelvedere ank.16%KGC Kbh. afg.0%

PM emission: AarhusGodskørsel25%Aarhus H-Nord8%

KGC Kbh. ank.0%

Østerport stop0%Ørestad stop0%

Belvedere afg.16%

Kbh H-Valby36%

Klargøring ank.1%Klargøring afg.4%Øvrige stop0%

Aarhus H-Syd23%Aarhus H-Grenå1%Aarhus-Skjern4%Aarhus-Odder22%Aarhus-Struer4%

Valby stop0%Kbh H stop3%

Kbh H-Østerport28%

Kbh H-Lufthavn1%

Aarhus stop8%

Figur 6Hvert diagram viser, hvor stort bidrag de enkelte aktiviteter er ansvarlige for. Til venstre findes resultater for København og til højre for Århus. Der erdiagrammer for energiforbrug, NOX-og PM2.5- emissioner.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Tabel 5Samlede energiforbrug og emissioner for København for en gennemsnitlig onsdag.

OmrådeKøbenhavnKøbenhavnKøbenhavnKøbenhavnKøbenhavnKøbenhavnKøbenhavnBelvedereBelvedereKGCKøbenhavnKGCKøbenhavnSamlet

LokalitetKbh. H-ValbyKbh. H-LufthavnKbh. H-ØsterportKbh. H stopValby stopØrestadstopØsterportstopBelvedereafg.Belvedereank.KGC Kbh.afg.KGC Kbh.ank.

Energi (MJ)12396726882789689992128216396533088330881626407310428

CO (g)1943214731419417052621519875207520892252431

HC (g)574573739975367285519671967451115138

NOX(g)128935111709325511460171311712974870748707676169346206

PM (g)371698283630753140159415946110247

Luftforurening fra togdrift i byområder

Tabel 6Samlede energiforbrug og emissioner for Aarhus for en gennemsnitlig onsdag.

OmrådeAarhusAarhusAarhusAarhusAarhusAarhusAarhusAarhusAarhusAarhusAarhusSamlet

LokalitetAarhus H-NordAarhus H-SydAarhus H-GrenåAarhus-SkjernAarhus-StruerAarhus-OdderAarhus stopØvrige stopKlargøringafg.Klargøringank.Godskørsel

Energi (MJ)17868355291095094328933979513733151377241931

CO (g)1596396622571944184128861825377749187

HC (g)8031877864745705150482812433283

NOX(g)92762206864835585528911136959292845731143

PM (g)2126181210398596222610827

16457133568

373921300

230710130

2119896891

6712659

2.7

Geografisk fordeling af emissioner fra togtrafik i København ogÅrhus

Til brug for den geografiske fordeling af emissioner i nærværende projekt er indhentet detaljerededata for jernbanenettet fra Banedanmark (2012). De tilgængelige data omfatter hovedparten af detdanske jernbanenet. De privatbaner der ikke er inkluderet i datamaterialet, er alle beliggende udenfor de valgte undersøgelsesområder omkring Aarhus H og København H. Ud over placeringen afspor og stationer, omfatter datasættet også sportyper (fx hovedspor, sidespor og vigespor) ogsporkategorier (togvejsspor, havnebane og privatbanespor). En oversigt over sportype ogsporkategori er vist i Bilag 1.Emissionerne for togkørsel er beregnet for hver banestrækning i de to undersøgelsesområder (seFigur 1). Desuden er der beregnet emissioner fra tomgang for hver station på banerne. Endelig erder beregnet emissioner fra klargøring af passagertog samt fra rangering, tankning, opstart ogtomgang i garage for godstog (godstog kun relevant for undersøgelsesområdet ved Aarhus H).Emissionerne fra kørsel er fordelt jævnt over den del af en pågældende banestrækning, der liggerindenfor undersøgelsesområdet, fx strækningen fra København H til Ørestad T på ruten KøbenhavnH-Kastrup Lufthavn (ruterne er vist på Figur 1). Emissioner fra tomgang ved standsning påstationer er allokeret til hver stations geografiske placering. Emissioner fra kørsel med godstog iAarhus er beregnet og fordelt jævnt på delstrækningerne ”Viby - Aarhus H”, ”Aarhus H - AarhusHavn” og ”Aarhus Havn – Ringgadebroen”, mens emissioner fra rangering på havnen er fordelt påsporene på den ydre del af havneområdet. Emissioner fra brændstofpåfyldning og tomgang i garageer allokeret til sporene i området omkring Ringgadebroen i Aarhus, som anbefalet af DB Schenker(Bang-Mortensen, 2012).

Luftforurening fra togdrift i byområder

Alle emissioner fra jernbanetransport (inklusive emissioner fra tomgang på stationer) er aggregerettil et gitternet med celler på 100 m x 100 m. Emissionerne af NOXog PM er vist på korteneherunder (Figur 7 og Figur 8) for de to undersøgelsesområder. Det ses som forventet, at der erstørst emissioner i undersøgelsesområdet omkring København H, hvor togenes frekvens er størst,og hvor der ligger klargøringsarealer. De største emissioner ses for strækningen mellem KøbenhavnH og Valby.I undersøgelsesområdet omkring Aarhus H findes de største emissioner på strækningen syd forAarhus H, hvor der kører tog mod både København og Odder.

Figur 7

NOXog PM emissioner fra togtransport (inklusive stop og klargøring) i undersøgelsesområdet i København. Enhedener gram per celle på 100 x 100 m per døgn (en onsdag). Baggrundskort:� Geodatastyrelsen

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 8

NOXog PM emissioner fra togtransport (inklusive stop og klargøring) i undersøgelsesområder i Aarhus.Baggrundskort:� Geodatastyrelsen

2.8

Emissioner i København og Aarhus – overblik

Tabel 7 og Tabel 8 giver et overblik over emissionsbidraget fra forskellige kilder lokalt forKøbenhavn og Aarhus. Tabellernes tal er som hovedregel beregnet på grundlag af de nationaleemissionsopgørelser med brug af den såkaldte SPREAD-model, der kan levere estimater foremissionen i bestemte områder. SPREAD er en GIS- og database-baserede model udviklet vedAarhus Universitet (AU) (Plejdrup og Gyldenkærne, 2011). SPREAD-modellen bygger på, at der forhver enkelt kilde eller gruppe af kilder er udviklet en nøgle til fordeling af de nationale emissionerud fra de disponible geografiske data, fx arealanvendelse, befolkningstæthed, infrastruktur ogtrafikdata.Ud over tal beregnet med SPREAD er der også i tabellerne angivet den beregnede emission fortogdrift i henhold til den detaljerede emissionsopgørelse, der er beskrevet i de foregående afsnit.Tabel 7 vedrører et cirkulært område med radius 5 km og med centrum i KøbenhavnsHovedbanegård (ca. 79 km2), og Tabel 8 et tilsvarende område i Aarhus. Områderne er indtegnet påFigur 1. Værdierne i tabellen er kildebidrag på årsbasis, baseret på 2010-tal.Det fremgår af de to tabeller, at det her beregnede bidrag ikke adskiller sig afgørende fra detresultat, SPREAD-modellen leverer. Desuden ses det, hvis man sammenholder med Tabel 1, atemissionsandelen fra tog i de to byområder ikke adskiller sig særligt fra hvad den er på landsplan,idet den i de to byer er 2-3 % for NOXog noget under 1 % for PM2.5(værdierne på landsplan erhenholdsvis 2 % for NOXog 0,6 % for PM2.5).

Luftforurening fra togdrift i byområder

Tabel 7Forureningsbidrag fra forskellige kildetyper i et cirkulært område med centrum i Københavns Hovedbanegård og radius 5 km(ca. 79 km2). Værdierne er kildebidrag på årsbasis, baseret på 2010-tal. Data for "Jernbane, aktuelle projekt..." er angivet medkursiv, fordi de repræsenterer en alternativ tilgang til en kildetype, som i forvejen er medtaget i tabellen.

Kilde

NOX(ton)37962236116

% af total forområdet100593

PM(ton)6241804

% af total forområdet100290,6

Total for områdeVejtransportJernbaneJernbane, aktuelle projekt,opskaleret til årstotalMobile ikke-vejgående maskiner iindustri (baseret på industriareal)Mobile ikke-vejgående maskiner ihandel og service

107

0,6

234

Tabel 8Forureningsbidrag fra forskellige kildetyper i et cirkulært område med radius 5 km og centrum i Aarhus Banegård. Tabellensvarer i øvrigt til Tabel 7.

Kilde

NOX(ton)1536102536

% af total forområdet100672

PM(ton)139821

% af total forområdet100590,9

0,6

149

Luftforurening fra togdrift i byområder

3. Koncentrationsberegningerfor togtrafik i Københavnog AarhusDer er foretaget spredningsberegninger for at vurdere bidraget til koncentrationer i luftenforårsaget af togtrafik i København og Aarhus. Beregningerne er foretaget med spredningsmodellenOML, der giver en relativt detaljeret beskrivelse af forholdene. Fokus er på NOXog partikler, oggrundlaget for beregningerne er den emissionsopgørelse, der er beskrevet i foregående kapitel.Banestrækningerne og servicearealer er således betragtet som bestående af felter på 100 x 100 m,hvor udledningen sker jævnt inden for hver enkelt celle. Dermed bliver detaljer på en skala mindreend 100 m ikke beskrevet.Der er ikke taget hensyn til udformning af bebyggelsen omkring banestrækningerne og densindflydelse på spredningen. Derfor kan man ikke bruge resultaterne til at give en pålidelig vurderingaf de reelle forhold tæt ved bygninger langs banen, hvorimod koncentrationsniveauerne i en afstandpå hundrede meter eller mere ikke er særlig stærkt påvirket af, om der forekommer bygninger påstrækningen imellem banen og det betragtede punkt.For at belyse forholdene med en finere geografisk opløsning er der for en enkelt banestrækning(vest for Valby Station) foretaget supplerende beregninger, hvor de emissionsmæssige antagelser erændret.Det ligger i de emissionsmæssige forudsætninger, at beregningerne tager hensyn til direkteudledninger fra dieseltog, men ikke til ophvirvling af støv. Det kan med rimelighed antages, at alpartikel-emission fra motorernes udstødning udgøres af fine partikler, altså PM2.5. Der er foretagetberegninger time for time, men resultatet præsenteres i form af årsmiddelværdier. Man skal holdesig for øje, at koncentrationerne i enkelttimer kan være væsentligt højere end disse middelværdier.Endelig skal det bemærkes at beregningerne er foretaget på grundlag af data indhentet fra DSB ogandre togoperatører i oktober 2012. Som anført i afsnit 2.6 vil man for 2013 kunne forvente ca. 10-20 % lavere emissioner og koncentrationer, dels på grund af udfasning af MR-tog, dels på baggrundaf at ME-tog er forsynet med et emissions-kit, som beregningerne ikke tager hensyn til.

3.1

Opsætning af OML-beregningerne

Til OML-beregningerne er benyttet meteorologiske data for 2011 fra henholdsvis København ogAarhus, beregnet ud fra foreliggende observationer med den meteorologiske model MM5. Dissedata er behandlet, så de kan benyttes som input for OML modellen.Der foreligger emissionsdata for et onsdagsdøgn. Når disse data skal opskaleres til at repræsentereet helt år, skal et onsdagsdøgns emission i henhold til oplysninger fra DSB ganges med 310 (i stedetfor 365) for at få en årsemission, der er korrigeret for lavere trafik i weekender og ferier.Beregningerne er foretaget som om onsdagens emission (korrigeret med denne faktor) er blevet

Luftforurening fra togdrift i byområder

gentaget hver eneste dag i 2011 og udsat for den pågældende dags meteorologiske forhold. Retteknisk er der foretaget 24 OML-beregninger for hvert setup, nemlig en for hver time igennem et år.

3.2

Koncentrationer – resultater for København

Resultaterne af beregningerne for København er præsenteret i form af kort på Figur 9- Figur 12.Figurerne drejer sig ombidragetfra tog for et helt år. De to første figurer viser resultater for NOX,mens de to sidste viser resultater for PM2.5. For hvert stof vises først et kort på ca. 12 km x 8 km, ogdernæst et udsnit på ca. 3 km x 2 km med fokus på området omkring Københavns Hovedbanegård.Kortene viser, at der flere steder på banestrækningen mellem Københavns Hovedbanegård ogEnghave er koncentrationsbidrag til NOXpå omkring 30 μg/m3. Den største værdi findes lidt sydfor Dybbølsbro Station ved klargøringsområdet Belvedere, og den beløber sig til 31 μg/m3. Ved selveKøbenhavns Hovedbanegård beregnes også koncentrationsbidrag på omkring 30 μg/m3. NOX-koncentrationen aftager med afstanden. Således er bidraget ved gademålestationen HCAB nede på1,6 μg/m3.Hvad angår partikler er bidraget ved HCAB beregnet til 0,05 μg/m3. De største partikel-bidragindtræffer samme steder som de største NOX-bidrag, og den størst beregnede værdi noget sted (påbaneterrænet lige syd for Dybbølsbro Station) beløber sig til 0,9 μg/m3.For at give læseren en referenceramme er der i Tabel 5 sammenstillet bidrag for tog for udvalgtelokaliteter med totale målte koncentrationer, hvor der foreligger målinger.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Tabel 9Målte koncentrationer (2011) samt beregnede bidrag for tog.

Målte koncentrationerHCAB (gadestation, København)Jagtvej (gadestation, København))Banegårdsgade (gadestation, Århus)HC Ørsted Instituttet (bybaggrundsstation,København)Risø (landbaggrund)Beregnede bidrag fra togtrafikKlargøringsområde Belvedere (Dybbølsbro)Banelegeme vest for Valby (på selve banelegemet)HCAB (300-400 meter fra tog)Banegårdsgade (Århus, 300 m fra banen)Århus Banegård

NOX(μg/m3)1368783

PM2.5(μg/m3)192118

2211

1715

31151,62,320

0,90,40,050,070,5

Figur 9Bidrag fra togtrafik i Københavnsområdet til koncentrationen af NOX.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 10Bidrag fra togtrafik i Københavnsområdet til koncentrationen af NOX. Som ovenfor, men med fokus på området omkring Hovedbanegården.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 11Bidrag fra togtrafik i Københavnsområdet til koncentrationen af PM2.5.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 12Bidrag fra togtrafik i Københavnsområdet til koncentrationen af PM2.5. Som ovenfor, men med fokus på området omkring Hovedbanegården.

3.3

Detaljeret beregning for en banestrækning

De hidtil beskrevne beregninger har en begrænsning i deres geografiske detaljeringsgrad, i og medat emissionen er antaget at være jævnt fordelt i celler på 100 x 100 m. For banestrækninger med tospor er det let at beskrive emissionen med større detaljeringsgrad, og det er gjort i forbindelse meden supplerende beregning for banestrækningen vest for Valby Station. Den er en af de mesttrafikerede i København.For denne banestrækning er der udført beregninger, hvor emissionen er antaget at stamme fra en10 meter bred arealkilde (de to fjerntogsspor på jernbanen), og koncentrationerne er beregnet i etmere finmasket net end ved de generelle beregninger.Det skal bemærkes, at der er tale om beregninger, hvor der ikke tages hensyn til detaljeredestrømningsforhold omkring støjskærm og banevold. Det antages, at emissionen sker fra en 4,3meter høj arealkilde med en 'bygningseffekt' på 4 meter. (Lokomotiverne er typisk 4,3 meter høje,og 'bygningseffekten' bevirker en forøgelse af spredningen, svarende til den et hus giver anledningtil, når emissionen sker fra en skorsten på taget). Terrænet antages at være fladt. Beregningen skerfor receptorpunkter i 1,5 meters højde, sådan som det er normalt for beregninger i henhold tilLuftvejledningen.Som for de øvrige resultater fokuseres der påårsmiddelværdier– koncentrationerne over korttid kan være langt højere. På Valby Station er koncentrationen af NOXberegnet til 19 μg/m3i detområde, hvor togene holder. Koncentrationen på selve banen vest for Valby er beregnet til ca. 15μg/m3. Figur 13 viser for et tværsnit 300 m vest for Valby station, hvordan koncentrationen hurtigt

Luftforurening fra togdrift i byområder

aftager, når man bevæger sig bort fra banen i tværgående retning. På figuren er også (stiplet kurve)indtegnet et estimat forbidraget til NO2koncentrationenfra tog. Estimatet er beregnet med OML-modellen i kemi-mode. En sådan beregning kræver en række yderligere forudsætninger set i forholdtil de hidtidige beregninger, og derfor skal NO2-bidraget ikke betragtes som præcis værdi, men somet velbegrundet estimat. Beregningerne kræver kendskab til baggrundskoncentrationen af NOX,NO2og ozon det pågældende sted; her er benyttet data fra baggrundsmålestationen H.C. Ørstedinstituttet. I øvrigt er det antaget, at togene udsender 10 % af NOXi form af NO2. Dette svarer tilNO2-andelen fra større dieselkøretøjer, og er i henhold til oplysninger fra DSB en rimelig antagelse.Togene betragtes som en kontinuert linjekilde. Det fremgår, at tæt ved kilden er koncentrations-bidraget til NO2væsentligt lavere end NOX-bidraget. Således udgør det på selve banelegemetomkring en tredjedel af NOx-bidraget. I 50 meters afstand fra banen er NO2-bidraget faldet tilomkring g/m3. Det betyder, at det vil være relativt svært at verificere en sådan forhøjelse medmålinger af NO2.

20181614121086420-300-200-1000Afstand fra banen100200300

Figur 13Beregnet bidrag fra tog til koncentrationer af NOX(fuldt optrukket linje). Desuden et estimat for NO2(stiplet linje).Beregningerne er foretaget for et snit på tværs af banen ca. 300 meter vest for Valby Station.

3.4

mikrogram/m3

Koncentrationer – resultater for Aarhus

Figur 14 og Figur 15 viser det beregnede bidrag fra togtrafik til NOX-koncentrationer i Aarhus-området. Figur 14 viser et område på ca. 12 km x 8 km, mens Figur 15 viser et udsnit på ca. 3 km x 2km omkring Banegården. Gennemgående er NOX-bidraget i Aarhus væsentligt mindre end iKøbenhavn (den totale emission i undersøgelsesområdet i Aarhus er omkring 1/3 af hvad den er iundersøgelsesområdet i København), men helt lokalt ved Banegården er der for toberegningspunkter koncentrationer på henholdsvis 20 og 12 μg/m3, hvilket nærmer sig de størstekøbenhavnske værdier. Ellers ligger niveauet under 7 μg/m3.De tilsvarende resultater for PM2.5(som er vist på Figur 16 og Figur 17) er, at der lokalt vedBanegården indtræffer koncentrationsbidrag på 0,5 og 0,3 μg/m3i to punkter, menskoncentrationen i øvrigt ikke overstiger 0,2 μg/m3.Ved DCE's gadeluftmålestation på Banegårdsgade i Aarhus (ca. 300 meter fra banelegemet) er NOX-bidraget 2,3 μg/m3, mens PM2.5-bidraget blot beløber sig til 0,1 μg/m3. Der måles på Banegårdsgaderet store NO2-koncentrationer i forhold til antallet af køretøjer, der passerer målestationen. Den

Luftforurening fra togdrift i byområder

aktuelle undersøgelse viser, at togdriften ikke bidrager væsentligst hertil. Den meget store andel aftunge køretøjer på gaden må derfor være den væsentligste årsag til de høje koncentrationer.

Figur 14Bidrag fra togtrafik i Aarhusområdet til koncentrationen af NOX.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 15Bidrag fra togtrafik i Aarhusområdet til koncentrationen af NOX. Som ovenfor, men fokus på området omkring Banegården i Aarhus.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 16Bidrag fra togtrafik i Aarhusområdet til koncentrationen af PM2.5.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 17Som ovenfor, men fokus på området omkring Banegården i Aarhus (bidrag til koncentrationen af PM2.5)

Luftforurening fra togdrift i byområder

4. Indikative målinger iforbindelse med hot spotsfor tog i KøbenhavnProjektet har inkluderet indikative målinger af NO2ved Tietgensgade ved Hovedbanegården,Toftegårds Allé ved Valby Station og i en privat have tæt på banelegemet vest for Valby Station.Disse målesteder forventes at være nogle af de områder, som vil have den højeste belastning medNO2, som følge af udledningerne fra dieseltog. Formålet med disse målinger var at få en indikationaf, hvor store problemer, der eventuelt vil være med overholdelse af grænseværdierne for NO2iforbindelse med offentligt tilgængelige områder, som både udsættes for intensiv vejtrafik ogtogdrift. Endvidere at vurdere eksponeringen for folk, som bor tæt på togtrafik.Der er udført tilsvarende målinger ved målestationen ved H.C. Andersens Boulevard og Jagtvej,således at måleresultaterne fra Tietgensgade, Toftegårds Allé og Dybbølsbro kan relateres tilovennævnte indikative målinger.

4.1

Målesteder og metode

Opsamling af NO2blev foretaget med passiv opsamling på Radiellorør til NO2(Sigma Aldrich, 2011)med en samlet opsamlingsperiode på 28 dage. Opsamlerne ses på Figur 18, mens Figur 19 - Figur22 viser billeder fra de fire målesteder og den geografiske placering af målestederne.Ved hvert målested er der opsamlet parallelt på to Radiellorør i to perioder af hver 14 dage. Dennemetode er blevet anvendt af DCE ved lignende målekampagner og sikrer under normale forholdrobuste måleresultater (usikkerhed mindre end 15 %). Efter opsamlingsperiodens afslutning erRadiellorørene indsamlet. De er ekstraheret i laboratorier og ekstrakt analyseret, således atkoncentrationen af NO2har kunnet beregnes.Resultaterne er kvalitetssikret ved at sammenligne resultaterne fra de passive opsamlere med DCE’smålinger med EU’s referencemetode på H.C. Andersens Boulevard. Disse målinger udføres iforbindelse med Delprogram for luft under NOVANA.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 18De to Radiellorør (blå rør) placeret i den hvide spand, som fungerer som beskyttelse af Radiellorørene mod nedbør og kraftigvind. Jerngitteret er for at mindske risiko for at nogen ødelægger målingerne.

Figur 19Opsamleren ved Hovedbanegården (venstre) og kort med angivelse af placeringen (højre). Opsamleren var placeret påTietgensbroen omkring 3,1 m. over fortovet og mellem spor 4 og 5. Kort: Google Maps.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 20Opsamleren ved Valby Station (venstre) og kort med angivelse af placeringen (højre). Opsamleren var placeret på broen påToftegårds Allé omkring 3,1 m. over fortovet og med sporene til dieseltogene mod syd og sporene til S-togene mod nord.Kort: Google Maps.

Figur 21Opsamleren placeret i privat have tæt på banelegemet omkring 500 m vest for Valby Station (venstre) og kort med angivelseaf placeringen (højre). Opsamleren var placeret i omkring 4 m. højde og omkring 8 m. syd for banelegemet. Kort: GoogleMaps.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Figur 22Opsamleren placeret ovenpå målestationen på H.C. Andersens Boulevard (venstre) og kort med angivelse af placeringen(højre). Kort: Google Maps.

4.2

Resultater

De to gange 14 dages opsamling blev gennemført i perioderne 9.11.2012 – 23.11.2012 og 23.11.2012– 6.12.2012.Resultaterne fra den første måleperiode fremgår af Tabel 10. Der er god overensstemmelse mellemkoncentrationerne af NO2bestemt med passiv opsamling og monitormålingerne på HCAB, hvilketviser, at resultaterne har en tilfredsstillende kvalitet. Dog vurderes det, at usikkerheden er forøget(25 %, skønsmæssigt vurderet), da luftfugtigheden var relativt høj i målekampagnen, hvilket kangive ekstra usikkerhed på resultaterne, da nogle af opsamlingsrørene blev fugtige.I den anden måleperiode var der stor uoverensstemmelse mellem passiv opsamling ogmonitormålingerne på HCAB. Det vurderes, at dette formentligt skyldes den megen sne og de lavetemperaturer i den sidste del af opsamlingsperioden. Resultaterne fra denne måleperiode er derforkasseret.Tabel 10Koncentration af NO2i måleperioden fra 9.11.2012 – 23.11.2012. Dels resultater fra passivopsamlinger der er udført i forbindelsemed nærværende projekt og dels fra målinger med monitorer udført i forbindelse med Delprogram for luft under NOVANA.

MålestedH.C. Andersens Boulevard (gade)Jagtvej (gade)HCØ (bybaggrund)Risø (landbaggrund)Hovedbanegården, TietgensgadeValby Station, Toftegårds AlléCarl Langesvej (privat have)21211153

NO2, �g/mPassiv sampling

Monitor54392819

Resultaterne viser, at koncentrationerne af NO2ved Hovedbanegården og Valby Station ligger ligeunder niveauet målt i bybaggrund på HCØ, og at koncentrationerne på Carl Langesvej ligger endnulavere. De lave koncentrationer skyldes formentligt væsentligt to faktorer. For det første liggermålestederne relativt frit og ikke i et gaderum, som H.C. Andersens Boulevard eller Jagtvej.Gaderum vil alt andet lige give anledning til ”opkoncentrering” af udledningerne. For det andet har

Luftforurening fra togdrift i byområder

der i måleperioden været vind fra hovedsageligt sydlige vindretninger, med en gennemsnitligvindretning på 188 grader (Figur 23).Figur 24 viser et oversigtskort over København med angivelse af middelvindretningen set i forholdtil målestedet ved Hovedbanegården. I sydlig retning fra målestedet ses relativt åbne områder(havnen, Amagerfælled) med relativt få kilder. Lokalt omkring målestedet ved Hovedbanegården vilsydlig vindretning endvidere betyde, at opsamleren kun i ringe grad vil blive påvirket af deholdende tog på Hovedbanegården. Endvidere vurderes umiddelbart, at trafikbelastningen påTietgensgade kan have været relativt lav i denne periode grundet vejarbejdet i området. Tilsvarendevil der for Valby Station kunne argumenteres for, at sydlige vindretninger vil bevirke, atkoncentrationerne formentligt vil ligge under årsgennemsnittet.

360315270Vindretning

2251801359045009/11 10/11 11/11 12/11 13/11 14/11 15/11 16/11 17/11 18/11 19/11 20/11 21/11 22/11 23/11 24/11

Figur 23Tidsligt forløb af vindretning i måleperioden.

Figur 24Ud fra målepunktet ved Hovedbanegården er indtegnet middelvindretningen på 188 grader (fed linje), samt detvinkelinterval, vindretningerne befandt sig inden for i måleperioden (tynde blå streger). Kort: Google Maps.

Den private have på Carl Langesvej ligger placeret umiddelbart syd for banelegemet, som går stortset øst-vest. Opsamleren var placeret kun 8 m. fra banelegemet og det var derfor forventet, atopsamleren i rimelig grad ville blive påvirket af udledningerne fra toget, bl.a. andet som følge af denturbulens, som toget selv genererer. Den meget lave koncentration af NO2i den private have

Luftforurening fra togdrift i byområder

indikerer imidlertid, at opsamleren kun i ringe grad har været påvirket af udledningerne fra togetsom følge af, at vindretningerne i hele perioden hovedsageligt har været fra sydlige vindretninger ogmed en gennemsnitlig vindretning på 188 grader.De målte koncentrationer på Carl Langesvej ligger tydeligt under koncentrationerne målt i landligbaggrund ved Risø. Den gennemsnitlige vindretning på 188 grader betyder, at målestationen vedRisø vil være påvirket af udledningerne fra hele Roskilde, hvilket er medvirkende årsag til, atkoncentrationerne målt for måleperioden (19 �g/m3) ligger omkring dobbelt så højt, somårsgennemsnittet for Risø (9 �g/m3). Derudover skal det tages med i betragtning, at den simplemålemetode ikke giver resultater af samme kvalitet som for måleinstrumenterne anvendt påmålestationerne, og at denne forskel i kvalitet kan være en del af forklaringen på den observeredeforskel mellem resultaterne fra Carl Langesvej og Risø.

Luftforurening fra togdrift i byområder

ReferencerBanedanmark 2012: Kort over det danske jernbanenet. Banedanmark Banedata, oktober 2012.Bang-Mortensen 2012: Aktivitetsdata for godskørsel oplyst af DB Schenker, Stig Bang-Mortensen,2012.Ellermann, T., Nøjgaard, J.K., Nordstrøm, C., Brandt, J., Christensen, J., Ketzel, M. & Jensen, S. S.2012b: The Danish Air Quality Monitoring Programme. Annual Summary for 2011. AarhusUniversity, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 64 pp. Scientific Report from DCE –Danish Centre for Environment and Energy. No. 37. http://www.dmu.dk/Pub/SR37.pdfEllermann, T., Nordstrøm, C., Brandt, J., Christensen, J., Ketzel, M. & Jensen, S.S. 2011: TheDanish Air Quality Monitoring Programme. Annual Summary for 2010. National EnvironmentalResearch Institute, Aarhus University. 55 pp. NERI Technical Report No. 836.Janssen, N. A., Hoek, G., Simic-Lawson, M., Fischer, P., van Bree, L., ten Brink H, Keuken M,Atkinson RW, Anderson HR, Brunekreef B, & Cassee, F. R. (2011). Black carbon as an additionalindicator of the adverse health effects of airborne particles compared with PM10and PM2.5.Environmental health perspectives, 119(12), 1691.Jensen, S.S., Ketzel, M., Nøjgaard, J. K. & Wåhlin, P. 2009: Luftkvalitetsvurdering af miljøzoneri Danmark. Midtvejsrapport. Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet 64 s. –Fagligrapport nr. 748.http://www.dmu.dk/Pub/FR748.pdf.Jensen, S.S., Brandt, J., Ketzel, M., Plejdrup, M.S. 2013: Kildebidrag til sundhedsskadeligluftforurening i Københavns Kommune. Videnskabelig rapport fra DCE – Nationalt Center for Miljøog Energi. Endnu ikke offentliggjort.Plejdrup, M.S. & Gyldenkærne, S. 2011: Spatial distribution of emissions to air – the SPREADmodel. National Environmental Research Institute, Aarhus University, Denmark. 72 pp. – NERITechnical Report no. FR823.Sigma Aldrich, 2011:http://www.sigmaaldrich.com/etc/medialib/docs/Supelco/Application_Notes/radiello_f1_f2.Par.0001.File.dat/radiello_f1_f2.pdfSkafte Nielsen 2012: Togaktivitetsdata leveret af DSB, Klaus Skafte Nielsen, 2012.Skafte Nielsen 2013: Pers Comm. Klaus Skafte Nielsen, DSB 2013.Storgaard 2012: Pers. Comm. Lars Storgaard, Midtjyske JernbanerTema2012: TEMA2010 – Et værktøj til beregning af transporters energiforbrug og emissioner iDanmark, 133 s.,Transportministeriet, oktober 2010.Wagner 2012: Pers. Comm. Lars Winther Wagner, Arriva Tog A/S.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Winther, M. & Nielsen, O.K. 2006: Fuel use and emissions from non-road machinery in Denmarkfrom 1985–2004 – and projections from 2005-2030. The Danish Environmental ProtectionAgency. - Environmental Project 1092: 238 pp. Available at:http://www.dmu.dk/Udgivelser/Arbejdsrapporter/Nr.+200-249/Winther, M. 2012: Danish emission inventories for road transport and other mobile sources.Inventories until the year 2010. National Environmental Research Institute, University of Aarhus.283 pp. – DCE Scientific Report No. 24.http://www.dmu.dk/Pub/SR24.pdf

Luftforurening fra togdrift i byområder

Bilag 1:

Emissionsopgørelse for tog

Dette bilag indeholder tabeller og figurer, der uddyber afsnittet om emissionsopgørelse for togtrafik(Kapitel 2).

StrækningslængderStrækningslængder på de enkelte banesegmenter er beregnet ud fra elektroniske kortoplysningerudleveret af Banedanmark (2012). De er vist i tabellen herunder.Tabel 1: BanestrækningerBaneKøbenhavn H-LufthavnKøbenhavn H-ValbyKøbenhavn H-ØsterportAarhus H-GrenåAarhus H-Nord, Aarhus H-StruerAarhus H-Syd, Aarhus H-Skjern, Aarhus H-OdderBanelængde (km)7,2245,7406,1065,2665,370

5,583

HoldetiderHoldetider på stationerne i undersøgelsesområdet er oplyst af DSB (Skafte Nielsen, 2012) fordelt påturtyperne Lyn, Intercity og Regional. Til at gruppere DSB’s togdata efter DSB’s turtyper og dermedallokere en holdetid på den enkelte station er en relation mellem tognummerserier i DSB’s togdataog turtypen benyttet. Holdetiderne på ruterne Aarhus H-Skjern, Aarhus H-Struer samt Odderbanener oplyst af Arriva (Wagner, 2012) og Midtjyske Jernbaner (Storgaard, 2012).Tabel 2: Holdetider ved stationerne i de to undersøgelsesområder tæt ved Kbh. H og Aarhus H.LitraBaneStationTurKøbenhavn H-ØsterportKøbenhavn H-ØsterportKøbenhavn H-ØsterportKøbenhavn H-ØsterportKøbenhavn H-ØsterportKøbenhavn H-ØsterportKøbenhavn H-ValbyKøbenhavn H-ValbyKøbenhavn H-ValbyKøbenhavn H-ValbyKøbenhavn H-ValbyKøbenhavn H-ValbyKøbenhavn H-LufthavnKøbenhavn H-LufthavnKøbenhavn H-LufthavnKøbenhavn H-LufthavnKøbenhavn H-LufthavnKøbenhavn H-LufthavnAarhus H-NordAarhus H-NordAarhus H-NordAarhus H-SydØsterportØsterportØsterportKøbenhavn HKøbenhavn HKøbenhavn HValbyValbyValbyKøbenhavn HKøbenhavn HKøbenhavn HLufthavnLufthavnLufthavnKøbenhavn HKøbenhavn HKøbenhavn HAarhus HAarhus HAarhus HAarhus HLynIntercityRegionalLynIntercityRegionalLynIntercityRegionalLynIntercityRegionalLynIntercityRegionalLynIntercityRegionalLynIntercityRegionalLynIC3IC3IC3, MEIC3IC3IC3, MEIC3, MEIC3IC3, MEIC3, MEIC3IC3, MEIC3IC3IC3IC3IC3IC3IC3IC3IC3, IC4, MRIC3

Holdetid (min)1115831115831115838958

Luftforurening fra togdrift i byområder

Aarhus H-SydAarhus H-SydAarhus H-GrenåAarhus H-GrenåAarhus H-SkjernAarhus H-SkjernAarhus H-StruerAarhus H-OdderAarhus H-OdderAarhus H-Odder

Aarhus HAarhus HAarhus HØvrigeAarhus HVibyAarhus HAarhus HKongsvangViby

IntercityRegionalLokalLokalLokalLokalLokalLokalLokalLokal

IC3IC3, IC4, MR, MEMQMQMQMQMQMR (Y)MR (Y)MR (Y)

9520,2550,5540,50,5

Aktivitetsdata – GodstrafikFor godstrafikken er oplysninger fra DB Schenker (Bang-Mortensen, 2012) anvendt til at beskrivede typiske aktiviteter for en onsdag. Tidligt onsdag ankommer et læsset godstog sydfra til Aarhus ogkører videre til containerterminalen på Aarhus Havn. Derefter udfører lokomotivet (MZ) rangeringpå havneområdet, og kører herefter tilbage mod garage ved Aarhus H (Ringgadebroen). VedRinggadebroen sker der også brændstofpåfyldning. Onsdag aften foregår der kørsel med tomtlokomotiv fra garage ved Aarhus H tilbage til containerterminalen på Aarhus Havn, rangering påhavneområdet, og kørsel med lokomotiv og godsvogne tilbage til Aarhus H og videre i sydligretning. Tabel 3 og 4 viser de stedbestemte aktivitetsdata bestående af kørt strækning, tidsrum forkørsel, tomgangsforbrug og beregnet energiforbrug opstillet for de to bevægelser med godstog. Detbemærkes, at samme godskørselsrutine sker en gang mere per uge. Tidlig fredag morgen ankommeret læsset godstog til Aarhus Havn og et læsset godstog kører tilbage i sydlig retning mandag aften.Tabel 3: Aktivitetsdata for læsset godstog mod Aarhus Havn og tomt lokomotiv tilbage til garageAktivitetLokalitetTidsrumTomgangLængde (km)Tid (minutter)Idle FC (l/t)Idle FC i alt (l)Energi (MJ)TrinTrinTrin (kW)Trin virkningsgradLængdeTidTrin (sekunder)Trin Energi (MJ)Energi total per tur(MJ)KørselViby-Aarhus-01.405,65,8201,969,5Kørsel01.40-01.554,515205,0179,323450,34,5352100241569,52594,3358,7Rang. Havn Kørsel01.55-2.250302010,0358,72.25-2.404,515205,0179,323450,34,51590010351214,3239,1239,1Brændstofpåf.2.40-3.00020206,7239,120206,7239,1GarageRinggadebroen3.00-3.20

Aarhus-Havn Havn

Havn-Aarhus Ringgadebroen

Luftforurening fra togdrift i byområder

Tabel 4: Aktivitetsdata for tomt lokomotiv fra garage mod Aarhus Havn og læsset godstog væk fraAarhusAktivitetLokalitetTidsrumTomgangLængde (km)Tid (minutter)Idle FC (l/t)Idle FC i alt (l)Energi (MJ)TrinTrinTrin (kW)Trin virkningsgradLængdeTidTrin (sekunder)Trin Energi (MJ)Energi total per tur (MJ)358,7302010358,715205179,323450,34,5159001035,01214,3717,4602020717,4Opstart lok.Ringgadebroen19.28-19.58KørselAarhus-Havn19.58-20.13Rang. HavnHavn20.13-21.03KørselHavn-Aarhus21.02-21.184,515205179,336160,35159001848,02027,3KørselAarhus-Viby21.18-5,614,0204,7166,9826000,3514,08377257,77424,6

Resultater af emissionsopgørelse for togI en række figurer og tabeller herunder vises resultaterne af emissionsopgørelsen. De resultater, derpræsenteres, drejer sig om kørsel i løbet af et onsdagsdøgn. Der er tale om fire aktiviteter, som dervises forskellige resultater for:KørselOphold på stationKlargøringGodstrafik (i Aarhus)De samlede resultater for alle aktiviteter er opgjort i selve rapporten.

Energiforbrug og emissioner for kørsel ved København og Aarhus på enonsdagTabel5: Resultater ved kørsel per bane og Litra.OmrådeBaneLitra TEMA Togsæt km Energi (MJ)KøbenhavnKbh. H-ValbyIC3160750685KøbenhavnKbh. H-ValbyME71273283KøbenhavnKbh. H-ValbyI alt2319123967KøbenhavnKbh. H-LufthavnIC385226882KøbenhavnKbh. H-Østerport IC369021759KøbenhavnKbh. H-Østerport ME55657209KøbenhavnKbh. H-Østerport I alt124678968AarhusAarhus H-NordIC339712532AarhusAarhus H-NordIC4542774AarhusAarhus H-NordMR812562AarhusAarhus H-NordI alt53217868AarhusAarhus H-SydIC364820424AarhusAarhus H-SydIC41176057AarhusAarhus H-SydME222299AarhusAarhus H-SydMR2126749

CO (g) HC (g)NOX(g) PM (g)2777 13892106118516655 4356 107874 353119432 5745 128935 371614737371117098119259690417913002 340184214 275614194 399793255 283668734352074615466115610755393291315615968039276212111956084877533614425242252313733851111988 10367673411

Luftforurening fra togdrift i byområder

AarhusAarhusAarhusAarhusAarhus

Aarhus H-SydAarhus H-GrenåAarhus-SkjernAarhus-StruerAarhus-Odder

I altMQMQMQMR

999421363344363

3552910950943289339795

39662257194418412886

18778647457051504

2206864835585528911136

6181210398596

Energiforbrug ved kørsel: København

12000Energiforbrug (MJ)3500

Energiforbrug ved kørsel: AarhusEnergiforbrug (MJ)3000250020001500100050001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

10000

8000600040002000000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

TimeAarhus H-GrenåAarhus H-NordAarhus-SkjernAarhus H-SydAarhus-Struer

Kbh H-Valby

Kbh H-Lufthavn

Kbh H-Østerport

Aarhus-Odder

NOx emission ved kørsel: København

1200010000NOx (g)

NOx emission ved kørsel: Aarhus2500

2000NOx (g)1500

80006000

1000500

40002000

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

TimeAarhus H-GrenåAarhus H-NordAarhus H-Syd

Kbh H-Valby

Kbh H-Lufthavn

Kbh H-Østerport

Aarhus-Odder

Aarhus-Skjern

Aarhus-Struer

PM emission ved kørsel: København

35070

PM emission ved kørsel: Aarhus6050

300NOx (g)

250PM (g)

200

4030

15010050000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

2010

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24TimeAarhus H-GrenåAarhus H-NordAarhus H-Syd

Kbh H-Valby

Kbh H-Lufthavn

Kbh H-Østerport

Aarhus-Odder

Aarhus-Skjern

Aarhus-Struer

Figur 1. Energiforbrug og emissioner for kørsel ved København og Aarhus på en onsdag.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Energiforbrug og emissioner for stop ved København og Aarhus på enonsdagTabel 6: Resultater for stop per station og Litra.OmrådeStationLitra TEMA Energi (MJ) CO (g) HC (g)NOX(g) PM (g)KøbenhavnKbh. H stopIC34199376188285425KøbenhavnKbh. H stopME5793 13293488606282KøbenhavnKbh. H stopI alt9992 170553611460307KøbenhavnValby stopIC32061791291KøbenhavnValby stopME107624564158452KøbenhavnValby stopI alt128226272171353KøbenhavnØrestad stopIC31631581171KøbenhavnØsterport stopIC31581471091KøbenhavnØsterport stopME80718348118839KøbenhavnØsterport stopI alt96519855129740AarhusAarhus stopIC37470548274415337AarhusAarhus stopIC41973117508778AarhusAarhus stopME78917947116238AarhusAarhus stopMR13815232732019108AarhusAarhus stopØvrige2120458185138231AarhusAarhus stopI alt13733 18258289592222AarhusØvrige stop15133771249286

Luftforurening fra togdrift i byområder

Energiforbrug ved stop: København

900800700600500400300200100012001000

Energiforbrug ved stop: Aarhus

Energiforbrug (MJ)

800

6004002000

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeKøbenhavn HValbyØrestadØsterport

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeAarhus H i altØvrige stationer

NOx emission ved stop: København

12001000800NOx (g)NOx (g)12001000800

NOx emission ved stop: Aarhus

600400200000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

København H

Valby

Ørestad

Østerport

Aarhus H i alt

Øvrige

PM emission ved stop: København

353025PM (g)PM (g)3025201510

PM emission ved stop: Aarhus

2015105000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

København H

Valby

Ørestad

Østerport

Aarhus H i alt

Øvrige

Figur 2 Energiforbrug og emissioner ved stop for København og Aarhus på en onsdag.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Energiforbrug og emissioner for godstrafik på en onsdagTabel 7: Resultater for godskørsel.

AktivitetKørselKørselRang. HavnKørselBrændstofpåf.GarageOpstart lok.KørselRang. HavnKørselKørselI alt

LokalitetViby-AarhusAarhus-HavnHavnHavn-AarhusRinggadebroenRinggadebroenRinggadebroenAarhus-HavnHavnHavn-AarhusAarhus-VibyAarhus

Tidsrum-01.4001.40-01.5501.55-2.252.25-2.402.40-3.003.00-3.2019.28-19.5819.58-20.1320.13-21.0321.02-21.1821.18-

Energi (MJ) CO (g) HC (g)NOX(g) PM (g)70259435912142392393591214717202774251645716589812765454812761634611687373910364501703434501701012841041230790334246215643083084621564924261195632119831061549101015492983303671

Luftforurening fra togdrift i byområder

Energiforbrug og emissioner ved klargøring på en onsdagEnergiforbrug ved klargøring - ankomst45004000

Energiforbrug ved klargøring - afgang

45004000Energiforbrug (MJ)

Energiforbrug (MJ)

350030002500200015001000500001 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeBelvedereKGC KøbenhavnAarhus

NOx emission ved klargøring - ankomst700060005000700060005000

NOx emission ved klargøring - afgang

NOx (g)

NOx (g)01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

40003000

4000300020001000001 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23Time

200010000

Belvedere

KGC København

Aarhus

Belvedere

KGC København

Aarhus

PM emission ved klargøring - ankomst

250200PM (g)

PM emission ved klargøring - ankomst

250200PM (g)

15010050001 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23TimeBelvedereKGC KøbenhavnAarhus

Figur 3 Energiforbrug og emissioner ved klargøring på en onsdag.

Luftforurening fra togdrift i byområder

Sportype og sporkategoriTabel 8: Sportype og sporkategori benyttet ved den geografiske fordeling af togemissionerne.SportypeSporkategoriGennemgående togvejsspor, gennemkørselGennemgående togvejsspor, ikke gennemkørselHovedsporSidesporSidesporSidesporSidesporSidesporSidesporSidesporSidesporSidesporSidesporTransversaler mellem togvejssporTransversaler mellem togvejssporVigesporVigesporVigesporTogvejssporTogvejssporTogvejssporEgentlige havnesporFirmasporHavnebaneØvrige sidesporKommunalt stamsporPrivatbanespor (Sidespor)Privatbanespor (Togvejsspor)Togfølgevej/Afløb fra togvejssporTogvejssporUegentlige havnesporØvrige sidesporTogvejssporØvrige sidesporPrivatbanespor (Togvejsspor)Togvejsspor

Luftforurening fra togdrift i byområder

[Bagside overskrift][Bagside tekst]

Strandgade 29DK - 1401 København KTlf.: (+45) 72 54 40 00www. mst.dk