JUNI 2018 FÖR BORÅS STAD SPRIDNINGSBERÄKNINGAR FÖR HALTER AV KVÄVEDIOXID (NO₂) OCH PARTIKLAR (PM 10 ), BJÖRNFLOKAN 5

Transkript

1 JUNI 2018 FÖR BORÅS STAD SPRIDNINGSBERÄKNINGAR FÖR HALTER AV KVÄVEDIOXID (NO₂) OCH PARTIKLAR (PM 10 ), BJÖRNFLOKAN 5

2

3 ADRESS COWI AB Skärgårdsgatan 1 Box Göteborg TEL FAX WWW cowi.se SPRIDNINGSBERÄKNINGAR FÖR HALTER AV KVÄVEDIOXID (NO₂) OCH PARTIKLAR (PM10), BJÖRNFLOKAN 5 PROJEKTNR. A DOKUMENTNR. A RAP-002 VERSION UTGIVNINGSDATUM BESKRIVNING UTARBETAD GRANSKAD GODKÄND Rapport Helen Nygren Christine Achberger Marian Ramos García Marie Haeger-Eugensson Frida Lindstein Marie Haeger-Eugensson

4

5 RAPPORT 5 INNEHÅLL 1 Sammanfattning 7 2 Inledning Bakgrund Syfte Luftkvaliteten i Borås Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsmål 10 3 Metodik Arbetsgång Framtida utformning av området Beräkningsscenarier Utsläpp från trafiken Meteorologi Spridningsmodellering Urbana bakgrundshalter 16 4 Resultat Kvävedioxid, NO₂ Partiklar, PM Halter vid den planerade förskolan 22 5 Diskussion och slutsatser 22 6 Referenser 23 BILAGOR Bilaga A Trafikuppgifter Bilaga B Beskrivning TAPM-modellen Bilaga C Beskrivning Miskam-modellen

6

7 RAPPORT 7 1 Sammanfattning Stadsbyggnadsförvaltningen i Borås arbetar med att ta fram en ny detaljplan för kvarteret Björnflokan 5 i centrala Borås. Planområdet ligger nära väg 40 som är högt trafikerad, och både topografin och de befintliga och tillkommande byggnadernas utformning ställer krav på att en beräkning görs med en modell som kan ta hänsyn till både topografi och byggnader. Beräkningarna i denna utredning har gjorts med CFD-modellen Miskam. Information om trafikflöden i och kring utredningsområdet har hämtats ur tidigare utförda trafikutredningar. Emissionerna har beräknats med de båda modellerna HBEFA och Nortrip. Meteorologi för området har beräknats med den meteorologiska prognosmodellen TAPM och en uppskattning av de urbana bakgrundshalterna har gjorts med utgångpunkt i Borås stads mätningar. Tre olika scenarier har beräknats: NO₂ och PM 10 för 2017, NO₂ och PM 10 för 2022 och PM 10 för De beräknade halterna av NO₂ ligger i nuläget över miljökvalitetsnormerna (MKN) för dygns- och timmedelvärdet längs väg 40. Till år 2022 minskar NO₂halterna väsentligt och då ses överskridanden bara mitt på väg 40. Årsmedelvärdet av NO₂ ligger under MKN i båda scenarierna. Miljökvalitetsmålen för NO₂ klaras år 2022 i hela planområdet, utom på parkeringshusets norra sida närmast väg 40. Halterna av PM 10 ligger under MKN i hela beräkningsområdet, och under miljökvalitetsmålen i planområdet utom på parkeringshusets norra sida närmast väg 40 i beräkningarna för år 2022 och år Miljökvalitetsmålet och MKNs nivåer för dygn överskrids på och intill vägbanan på väg 40 i samtliga scenarier. I spridningsberäkningarna ses att både MKN och miljökvalitetsmålen klaras vid förskolan med avseende på både NO₂ och PM 10. Placeringen av förskolan bedöms därmed som lämplig ur luftkvalitetssynpunkt. År 2022 ses väsentligt lägre halter av NO₂ än i beräkningarna för nuläget, detta beror på minskade utsläpp från vägarna på grund av lägre emissionsfaktorer (utsläpp per fordon per km), trots att trafikmängderna ökar. Då det lokala haltbidraget utgör en stor del av totalhalterna ger en minskning i vägemissionerna en stor påverkan på den totala haltbilden i området. De största skillnaderna mellan beräknade halter för nuläget och 2022 ses för 98-percentilen av dygnsoch timmedelvärdet av NO₂, vilket är situationer då dåliga spridningsförutsättningar sammanfaller med höga utsläpp.

8 8 RAPPORT 2 Inledning 2.1 Bakgrund Samhällsbyggnadsförvaltningen i Borås arbetar med att ta fram en detaljplan för området Björnflokan 5, som ligger centralt i Borås söder om väg 40, se Figur 1. Idag finns en byggnad på 2 våningar i kvarteret, med parkering i markplan närmast väg 40. Detaljplanen syftar till att utveckla Druveforsvägen som ett urbant stråk genom förtätning med bostäder, kontor och handel och binda ihop Druvefors med stadskärnan, samt att skapa en ny förskola och ny park på Druvefors. Figur 1. Lokalisering av planområdet för kvarteret Björnflokan 5 söder om väg 40. Karta Borås stad 2018 (Borås stad 2018). 2.2 Syfte Syftet med luftkvalitetsutredningen är att ta fram underlag för att kunna göra en bedömning om halterna av kvävedioxid (NO₂ ) och partiklar (PM 10) vid den nya bebyggelsen, och om det finns risk för överskridande av miljökvalitetsnormer och miljömål, samt att kunna göra en jämförelse för att se hur luftkvaliteten påverkas av den aktuella planen. 2.3 Luftkvaliteten i Borås Luftkvaliteten i centrala Borås påverkas i stor utsträckning av väg 40 och väg 42 som utgörs av Arlagatan och Kungsgatan, som korsar stadskärnan. I övrigt bidrar framför allt kraftvärmeverket Ryaverket med utsläpp av kväveoxider (Luft i väst, 2017). Det ligger ca 1 km nordväst om centrum och där förbränns avfall och fjärrvärme, fjärrkyla och el utvinns.

9 RAPPORT 9 Borås stad övervakar luftkvaliteten i centrala staden sedan slutet av 1980-talet. Mellan 1988 och 2015 mättes kvävedioxid i taknivå (på ca 20 meters höjd) över en ca 400 m lång mätsträcka mellan Pallashuset på Lilla Brogatan och Fullmäktigehuset på Sturegatan. På Kungsgatan i höjd med stadshuset finns en mätstation i marknivå. Där mäts PM 10 sedan 2008 och NO₂ sedan Med början 2018 mäts NO₂ med timupplösning. I Tabell 1 redovisas de fem senast tillgängliga årsmedelvärdena. För framför allt NO₂-halterna förekommer en viss variation mellan åren. Detta är normalt för svenska förhållanden där mellanårsvariationen av meteorologin brukar vara det som påverkar haltbilden i motsvarande omfattning. Årsmedelvärdena och dygnsmedelvärdena för NO₂ och PM 10 vid mätstationerna ligger under miljökvalitetsnormerna. Vissa år klaras även miljökvalitetsmålen. Läs mer om miljökvalitetsnormer och miljökvalitetsmål i följande avsnitt. Tabell 1. Halter av NO₂ och PM10 i µg/m³ i centrala Borås som årsmedelvärden (Luft i väst, 2017). Mätplats Centrala Borås, taknivå NO₂ Kungsgatan, gatunivå NO₂ Kungsgatan, gatunivå PM Miljökvalitetsnormer I samband med att Miljöbalken trädde i kraft den 1 januari 1999 infördes miljökvalitetsnormer (MKN) som ett nytt styrmedel i svensk miljörätt. Systemet med miljökvalitetsnormer regleras framförallt i Miljöbalkens femte kapitel. Till skillnad mot gränsvärden och riktvärden skall miljökvalitetsnormerna enbart ta fasta på vad människan och naturen tål utan hänsyn till ekonomiska intressen eller tekniska förhållanden. En norm kan meddelas om det behövs i förebyggande syfte eller för att varaktigt skydda människors hälsa eller miljön. De kan även användas för att återställa redan uppkomna skador på miljön. MKN gäller i utomhusluft med undantag av väg- och spårtunnlar och arbetsplatser till vilka allmänheten inte har tillträde (SFS 2010:447). MKN ska inte tillämpas på vägbanor, på platser där människor normalt inte vistas (t ex inom vägområdet längs större vägar) och i så kallade belastade mikromiljöer, exempelvis i direkt anslutning till en korsning eller vid en ventilationsanläggning för en tunnel (Naturvårdsverket 2014). Gällande miljökvalitetsnormer för NO₂ och PM10 i utomhusluft redovisas i Tabell 2 (SFS 2010:477).

10 10 RAPPORT Tabell 2. Miljökvalitetsnormer för utomhusluft enligt Luftkvalitetsförordningen SFS 2010:477. Förorening Medelvärdesperiod MKN (µg/m³) Antal tillåtna överskridanden per år Timme timmar 1) NO₂ Dygn 60 7 dygn År 40 - PM 10 Dygn År dygn - 1) Förutsatt att föroreningsnivån aldrig överstiger 200 μg/m³ under en timme mer än 18 gånger per kalenderår. Kommuner och myndigheter bär huvudansvaret för att miljökvalitetsnormerna följs, men verksamhetsutövare har också ett visst ansvar. Ansvaret ökar med verksamhetens storlek och miljöpåverkan. MKN ska följas när kommuner och myndigheter planlägger, bedriver tillsyn och ger tillstånd till att driva anläggningar (Naturvårdsverket 2014). 2.5 Miljökvalitetsmål Det svenska miljöarbetet styrs även av miljömålssystemet, som omfattar ett generationsmål, sexton miljökvalitetsmål och tjugofyra etappmål. Generationsmålet anger inriktningen för den samhällsomställning som behöver ske inom en generation för att miljökvalitetsmålen ska nås. Miljökvalitetsmålen beskriver det tillstånd i den svenska miljön som miljöarbetet ska leda till. Det finns även preciseringar av miljökvalitetsmålen. Preciseringarna förtydligar målen och används i det löpande uppföljningsarbetet av målen. Ett av de sexton miljökvalitetsmålen, Frisk luft, berör direkt halter i luft av olika föroreningar. Miljökvalitetsmålet Frisk luft definieras enligt följande: Luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. För miljökvalitetsmålet Frisk luft finns preciseringar i form av halter av luftföroreningar som inte ska överskridas, se Tabell 3 för preciseringar för NO₂ och PM 10. Miljökvalitetsmålen ska nås senast år Tabell 3. Preciseringar avseende kvävedioxid och partiklar för miljökvalitetsmålet Frisk luft. Förorening Medelvärdesperiod Miljökvalitetsmål (µg/m³) Antal tillåtna överskridanden per år NO₂ Timme År timmar - PM 10 Dygn År

11 RAPPORT 11 Miljökvalitetsmålen utgör en riktning och vägledning åt kommuner och Länsstyrelser för vad miljöarbetet ska sikta mot. Även om miljökvalitetsmålen inte är legalt bindande så som miljökvalitetsnormerna (MKN) är, kan överskridanden av miljökvalitetsmålen innebära en begränsning i framtiden, beroende på hur dessa tolkas av myndigheterna och därmed vilken praktisk betydelse dessa får. 3 Metodik 3.1 Arbetsgång En översikt av i utredningen ingående arbetsmoment visas nedan. Inledningsvis simuleras en för området lokal meteorologi med hjälp av meteorologisk modellering där hänsyn tas till lokal topografi och markanvändning. Emissioner (utsläpp) från trafiken beräknas. Uppbyggnad av bebyggelsen i 3D i Miskam-modellen, för nulägessituationen och det framtida scenariot. CFD-modellering, där först ett vindfält baserat på den lokala meteorologin beräknas. Därefter görs spridningsmodellering av utsläppen från trafiken för att få fram ett lokalt haltbidrag. Därefter sker en efterbearbetning av resultaten, då en lokal urban bakgrundshalt adderas för att få fram en totalhalt, och variationer i trafikmängd och emissioner tas hänsyn till för beräkning av percentiler. Halterna redovisas som totalhalter i kartform, så att jämförelse med MKN och miljömål kan göras. 3.2 Framtida utformning av området Inom detaljplanen planeras ett parkeringshus och kontor på 6 våningar närmast väg 40, med bostäder och handel söder om parkeringshuset längs Druveforsvägen, i en byggnad på 6-7 våningar samt ett punkthus på 16 våningar. En ny park kommer iordningställas i korsningen mellan Druveforsvägen och Kellgrensgatan. Vidare ska planen även inrymma en förskola, se Figur 2 för planerad utformning och förskolans placering.

12 12 RAPPORT Figur 2. Planerad bebyggelse kvarteret Björnflokan 5. Placeringen av förskolan har uppdaterats sedan bilden gjordes och markeras med röd oval, texten stämmer inte. Området för skolgård och lekytor visas med grön oval. Bild från Samhällsbyggnadsförvaltningen, Borås stad (2018). I närområdet pågår planarbete för flera detaljplaner. Följande nya byggnader har inkluderas i spridningsberäkningarna för framtidsscenarierna: Påbyggnad 2 våningar på kvarteret Vulkanus 15. Parkeringshus på 6 våningar direkt söder om kvarteret Vulkanus. Påbyggnad på kvarteret Saturnus. 3.3 Beräkningsscenarier Spridningsberäkningar har gjorts för: NO₂ och PM 10 år 2017 NO₂ och PM 10 år 2022 PM 10 år 2030

13 RAPPORT Utsläpp från trafiken Trafikunderlag och emissionsberäkningar Trafikuppgifter har hämtats från Sweco (2017a). Kompletterande uppgifter har inhämtats från Sweco (2018) om fler gator samt uppgifter om flödesförhållanden (risk för kö) för olika vägar. Vägar med mindre än 500 fordon/dygn har inte inkluderats, om de inte ligger nära planområdet. De trafikuppgifter som använts redovisas i Bilaga A. Trafikuppgifter för 2015 ur Sweco (2017a) har använts för nuläget, uppgifter för år 2022 för scenariot år 2022, och uppgifter för år 2029 för scenariona år För Kellgrensgatan har antagna värden ur trafikbullerutredningen (Cedås Akustik AB 2017) använts, det antagna värdet har använts för alla scenarieår. Utsläppen från vägtrafiken har beräknats med emissionsmodellerna HBEFA, version 3.3, och Nortrip. Avgasemissioner har beräknats med HBEFA, som tar hänsyn till hur fordonsflottans sammansättning förväntas förändras i framtiden och beräknar olika emissionsfaktorer för olika år med mera. I HBEFA antas att det kommer att fortsätta ske förbättringar avseende avgasutsläppen, samt att en större andel av fordonsflottan i framtiden kommer att bestå av fordon med god avgasrening och effektivitet. Detta innebär att avgasemissionerna (utsläpp per km) för ett normalfordon förväntas bli lägre i framtiden. I emissionsberäkningarna har emissionsfaktorer för år 2017, 2022 och 2030 använts. Generellt ses i HBEFA att emissionsfaktorn (utsläpp i gram per kilometer per fordon) är högre ju mer kö det är, och vid köbildning (stop and go) är emissionsfaktorn betydligt högre än vid de andra trafikflödesförhållandena. Hur stor andel av tiden som det antas vara köbildning, trafik nära kapacitetsgränsen, tät trafik respektive fritt flöde har därmed stor betydelse för hur stort det totala utsläppet av luftföroreningar från vägen är. Bedömning av kösituationerna på olika vägar vid olika år har gjorts med stöd av trafikkonsult på Sweco (2018) samt stämts av med Stadsbyggnadskontoret i Borås. De antaganden som gjort redovisas i Bilaga A. Resuspension, dvs. uppvirvling av på vägbanan tidigare ackumulerade slitagepartiklar, har beräknats med Nortrip. Nortrip är en emissionsmodell som utvecklats för nordiska förhållanden där mängden resuspension beror bland annat på meteorologiska indata, trafikmängden (ÅDT), andel tung trafik, dubbdäcksandel och fordonshastighet. Den tekniska utvecklingen och förnyelsen av fordonsflottan som förväntas leda till lägre avgasemissioner kommer inte att påverka emissionen av uppvirvlat material, så en liknande minskning av denna typ av emissioner förväntas inte ske. Samma dubbdäcksandel som i Göteborg har antagits för beräkningarna, vilket är 53 % (Göteborgs stad u.d.) Trafikflödesvariation Trafikflödet varierar mycket över dygnet, över veckan och över månaderna, vilket gör att det vid vissa tillfällen kan vara mycket mer/mindre trafik än genom-

14 14 RAPPORT snittet. VTI har tagit fram hastighets/flödessamband på ÅDT-basis för olika typer av vägar för både personbilar och lastbilar vilket resulterade i indexvärden som kan användas för att relatera flödet vid en viss tidpunkt till ÅDT (VTI 2005). För att bättre kunna identifiera situationer med höga halter av emissioner och påföljande höghaltstillfällen har dessa samband använts för att skapa en variation av trafiken över året. I denna utredning har index för genomfartstrafik och närtrafik använts. a) b) c) Figur 3. Variation av trafikflödet över a) året, b) veckans olika dagar och c) dygnet. Alla figurerna är baserade på data från VTI Värdena på y-axeln visar förhållandet till medelvärdet, (dvs. vid värden större än 1 är antal fordon större än genomsnittet). VTI:s månadsindex visar att trafikflödet är lite lägre under vintermånaderna (Figur 3a). Vad gäller veckovariationen så är det stor skillnad mellan personbilar och lastbilar, lastbilar kör framför allt på vardagarna, medan skillnaden mellan vardags- och helgtrafik är lite mindre för personbilarna (Figur 3b). Fördelningen av trafik över dygnet är ganska lika för personbilar och lastbilar, med majoriteten av trafiken är under dagtid (Figur 3c). Personbilstrafiken har tydliga toppar på morgonen och eftermiddag/kväll.

15 RAPPORT Meteorologi Spridningen av luftföroreningar styrs av många processer och faktorer som verkar i olika geografiska skalor. De topografiska förhållandena i Borås med höjder runt staden påverkar den storskaliga meteorologin så att mycket lokala förutsättningar kan uppstå. Den distinkta topografin orsakar frekventa inversioner som ger dålig omblandning och spridning av luftföroreningar. Boråsområdet har komplicerade spridningsförutsättningar i regional, lokal och i mikroskala varför spännvidden i de geografiska skalor som är involverade i föroreningars spridning är för stora för att kunna täckas in av endast en modell. Meteorologin som används som indata till CFD-modellen bör vara representativ för de lokala väderförhållandena. I detta fall fanns inga lokala meteorologiska mätningar i närområdet, vilket gjorde det nödvändigt att modellera områdets lokala meteorologi. Detta gjordes med den storskaliga meteorologiska prognosmodellen TAPM (se vidare information i Bilaga B). TAPM kan beräkna de meteorologiska förutsättningarna i regional till lokal skala (exempelvis sjö- och landbris sommartid, topografisk påverkan på vinden samt frekventa inversioner). I dessa beräkningar inkluderas de lokala förutsättningarna (topografi, vegetation, havstemperatur m.m.) som styr det lokala vädret och kan t.ex. simulera inversioner. Denna lokala meteorologi blir indata till de efterföljande vindfälts- och haltberäkningarna i Miskam. 3.6 Spridningsmodellering För att beräkna haltnivåer ner till markplan (där människor vistas) inne i tätbebyggt område behövs en tredimensionell modell där spridningen av föroreningshalter kan beräknas med hög detaljeringsgrad. För översiktliga beräkningar i urbana miljöer kan till exempel så kallade gaussiska modeller användas men eftersom dessa inte kan ta hänsyn till effekten av byggnader blir inte resultatet rättvisande för gaturumsberäkningar, vilket ska utföras här. Resultat från gaussiska modeller är däremot relevanta för modellering av haltnivån i takhöjd. För beräkningen av de tredimensionella strömningsförhållandena mellan huskropparna, har en CFD-modell använts (i detta fall Miskam, se vidare Bilaga C). Resultatet från TAPM-modelleringen används som indata till Miskam. För att återskapa ett realistiskt vindfält som representerar strömningsförhållandena i tre dimensioner för de aktuella kvarteren har ett mycket större område än enbart planområdet inkluderats i CFD-beräkningarna. Förutom meteorologi behöver Miskam även tredimensionell information om både de planerade byggnaderna och den omgivande bebyggelsen. Den del av väg 40, som passerar genom beräkningsområdet, ligger på en ca 6 meter hög viadukt där den korsar väg 42. Detta påverkar naturligtvis spridningen av föroreningarna varför detta har tagits hänsyn till i beräkningarna genom att vägen höjts upp till denna höjd, samt att av- och påfarter går upp till denna höjd i modellen. Där väg 40 korsar väg 42 har även s.k. underflow beräknats, det vill säga att modellen även tar hänsyn till att det blir spridning under bron/viadukten. Eftersom Miskam-modellen simulerar ett vindfält i tre dimensioner simuleras även spridningen i tre dimensioner vilket innebär att de föroreningar som släpps ut på

16 16 RAPPORT väg 40 sprids i både horisontalled och vertikalled både uppåt och nedåt. Detta innebär att det blir ett relevant bidrag från väg 40 ner till markplan. 3.7 Urbana bakgrundshalter Till det beräknade haltbidraget har en lokal urban bakgrundshalt lagts till. För NO₂ har den beräknade halten i taknivå dragits av från den uppmätta halten i taknivå (medelvärde av uppmätta halter de senaste tre åren), och skillnaden däremellan har använts som lokal bakgrundshalt. På samma sätt har skillnaden mellan uppmätta och beräknade halter av PM 10 använts som bakgrundshalt, men då PM 10 bara mäts i gaturum har jämförelse gjorts på denna nivå. De halter som använts som bakgrundshalter visas i Tabell 4. Tabell 4. Bakgrundshalter som använts vid beräkning av totalhalter. Förorening Parameter Bakgrundshalt (µg/m³) NO₂ Årsmedelvärde 7 98-percentil av dygnsmedelvärdet percentil av timmedelvärdet 22 PM 10 Årsmedelvärde percentil av dygnsmedelvärdet 15 4 Resultat Resultaten visas som kartor med totala halter av NO₂ respektive PM 10. Förutom det lokala haltbidraget från vägarna som inkluderats i beräkningarna, är en urban bakgrundshalt pålagd som motsvarar utsläppen från omkringliggande källor och långdistanstransporterade föroreningar (Tabell 4). Genomgående för alla kartor är att röda områden visar överskridanden av MKN och rosa områden visar överskridanden miljökvalitetsmålet. För 98-percentilen av dygnsmedelvärdet finns inget miljökvalitetsmål 4.1 Kvävedioxid, NO₂ Resultaten för NO₂ visas i Figur 4 för årsmedelvärdet, Figur 5 för 98-percentilen av dygnsmedelvärdet och Figur 6 för 98-percentilen av timmedelvärdet. Kartor visas dels för nuläget och dels för år 2022.

17 RAPPORT 17 a) b) Figur 4. Årsmedelvärdet av NO₂ (µg/m³) för a) nuläge och b) år Streckad markering visar planområdets ungefärliga placering. Ny bebyggelse är markerad med ljusblå färg. Årsmedelvärdet av NO₂ visar halter under MKN i hela beräkningsområdet i båda scenariona. I båda scenariona ses halter över nivån för miljökvalitetsmålet längs väg 40, men vid planområdet är halterna under nivån för miljökvalitetsmålet.

18 18 RAPPORT a) b) Figur percentil av dygnsmedelvärdet av NO₂ (µg/m³) för a) nuläge och b) år Streckad markering visar planområdets ungefärliga placering. Ny bebyggelse är markerad med ljusblå färg. För 98-percentilen av dygnsmedelvärdet visar beräkningarna att MKN överskrids i ett ganska brett stråk längs väg 40 i dagsläget (Figur 5a) men i scenariot år 2022 (Figur 5b) är det endast mitt på väg 40 som MKN överskrids. Vid planområdet överskrids MKN i dagsläget närmast vägen, men klaras i beräkningarna för år 2022.

19 RAPPORT 19 a) b) Figur percentil av timmedelvärdet av NO₂ (µg/m³) för a) nuläge och b) år Streckad markering visar planområdets ungefärliga placering. Ny bebyggelse är markerad med ljusblå färg. I beräkningarna ses att 98-percentilen av timmedelvärdet överskrider nivån för MKN längs flera av vägarna i dagsläget (Figur 6a), men klaras i planområdet. År 2022 (Figur 6b) ses generellt lägre halter, med överskridanden av MKN endast på väg 40. Gränsen för miljökvalitetsmålet överskrids i norra delen av planområdet vid sidan av parkeringshuset som vetter mot väg 40, samt en bit ner längs Druveforsvägen.

20 20 RAPPORT 4.2 Partiklar, PM10 Resultaten för PM 10 visas i Figur 7 (årsmedelvärde) och Figur 8 (90-percentil av dygnsmedelvärdet). För PM 10 visas beräknade halter för tre olika scenarier: nuläget, år 2022 och år a) b) c) Figur 7. Årsmedelvärdet av PM10 (µg/m³) för a) nuläge, b) år 2022 och c) år Streckad markering visar planområdets ungefärliga placering. Ny bebyggelse är markerad med ljusblå färg. Beräkningarna av årsmedelvärdet visar att MKN klaras i alla scenarier. I norra delen av planområdet överskrids miljökvalitetsmålet år 2022 och år 2030 vid parkeringshusets norra fasad mot väg 40. Påverkan från väg 40 sträcker sig längre ut från vägen år 2030 än år 2022, eftersom trafikmängderna, och därmed emissionerna av partiklar, väntas öka i framtiden.

21 RAPPORT 21 a) b) c) Figur percentil av dygnsmedelvärdet av PM10 (µg/m³) för a) nuläge, b) år 2022 och c) år Streckad markering visar planområdets ungefärliga placering. Ny bebyggelse är markerad med ljusblå färg. Även för 90-percentilen av dygnsmedelvärdet klaras MKN i planområdet, MKN överskrids endast på väg 40, och miljömålet endast i dess direkta anslutning. I beräkningarna för år 2022 och år 2030 tangeras miljökvalitetsmålet vid parkeringshusets norra fasad mot väg 40.

22 22 RAPPORT 4.3 Halter vid den planerade förskolan En möjlig placering av förskolan har utvärderats, se Figur 2 sidan 12. I spridningsberäkningarna ses att både MKN och miljökvalitetsmålen klaras vid förskolan med avseende på både NO₂ och PM 10. Även området för skolgård och lekytor, som ligger skyddat innanför byggnaderna, har haltnivåer under nivåerna för både MKN och miljökvalitetsmål. Placeringen av förskolan bedöms därmed som lämplig ur luftkvalitetssynpunkt. 5 Diskussion och slutsatser Genom Borås stadskärna går väg 40 som förbinder Göteborg och Jönköping. Tillsammans med väg 42 som går genom centrala Borås ger dessa två vägar det största bidraget till den totala luftkvaliteten i närheten av utredningsområdet. Beräkningarna av NO₂ för nuläget visar på höga halter för dygns- och timmedelvärdena, och MKN överskrids på och längs flera av de större vägarna. År 2022 visar beräkningarna på väsentligt lägre halter av NO₂. Den huvudsakliga orsaken till de lägre halterna är att emissionerna från vägtrafiken minskat. Emissionens storlek beror dels på minskade trafikmängder och dels på minskade emissionsfaktorer (utsläpp per fordon per km). Generellt förväntas trafikmängderna öka i framtiden men då utsläppen per fordon minskar så minskar den totala emissionen/väg i detta fall (för avgas-delen av utsläpp, samma gäller inte för resuspensionen av partiklar). Emissionerna av NO₂ från de lokala vägarna är beräknade med modellen HBEFA version 3.3, som beräknar emissionsfaktorer för olika år baserat på en prognos för fordonsflottans sammansättning. Mellan år 2017 och 2022 beräknar HBEFA att utsläppen per fordon kommer att minska med ca 20 % för personbilar och drygt 50 % för tung trafik (lite olika för olika vägar och hastigheter). Samtidigt räknar Borås stad med att trafiken kommer att öka med minst 8 % (8-40 % för vägarna i beräkningsområdet). Prognosen räknar inte med några förändringar i andelen tung trafik. Sammantaget gör detta att de lokala emissionerna minskar med i snitt 22 % mellan 2017 och Till det lokala haltbidraget har sedan en urban bakgrundshalt adderats, de halter som använts visas i Tabell 4. De urbana bakgrundshalter som använts baseras på mätningar av NO₂ (taknivå) och PM 10 (gaturumsnivå) där det beräknade haltbidraget (i taknivå respektive gaturumsnivå) subtraherats från de uppmätta halterna, för att inte riskera att dubbelräkna haltbidragen från vägarna. Eftersom det lokala bidraget från väg 40 och 42, som är inkluderade i dessa beräkningar, utgör en stor del av totalhalten (se även Luft i Väst 2017) blir bakgrundshalterna som adderats till det beräknade haltbidraget låga. Detta gör att en minskning i vägemissionerna ger en stor påverkan på den totala haltbilden i området. Enligt de beräkningar som utförts i föreliggande utredning så ses den största skillnaden mellan de beräknade halterna för 2017 och 2022 för 98-percentilen av dygns- och timmedelvärdet av NO₂. Dessa situationer representerar de situationer då dåliga spridningsförutsättningar (med avseende på meteorologiska förutsättningar) sammanfaller med höga utsläpp (exempelvis vid rusningstrafik

23 RAPPORT 23 då det är mycket trafik och samtidigt sämre trafikflöde). Det är vid sådana tillfällen som skillnaderna i emissionerna syns tydligast, och vid jämförelse av enbart haltbidraget ses att halterna är ca 20 % lägre år 2022, vilket stämmer överens med emissionsberäkningarna. För PM 10 ses halter under MKN, och även under nivån för miljökvalitetsmålet, vid planområdet i alla beräkningsscenarier. Emissionen av partiklar är starkt knuten till mängden trafik, andelen tung trafik och hastigheten som fordonen kör i, samt även beroende av de lokala meteorologiska förutsättningarna (framför allt mängden nederbörd). Eftersom trafikmängderna väntas öka i framtiden, ökar även emissionerna, men beräkningarna visar att det inte finns någon risk för halter över gränsvärdena vid planområdet. De högsta halterna i planområdet ses norr om det hus som ligger närmast väg 40. I sitt yttrande skriver Länsstyrelsen att entréer, balkonger, friskluftventilation, öppningsbara fönster o. dyl. behöver vara riktade söderut på byggnaden för att skydda människor från exponering av höga luftföroreningshalter. Utredningen visar att MKN klaras vid byggnaden redan år 2022 för NO₂ och även år 2030 för PM 10. Baserat på beräkningsresultaten bedöms det därmed inte finnas någon begränsning med avseende på luftkvalitet på norra sidan av byggnaden, men det är såklart en fördel att lägga exempelvis ventilationsintag åt det håll där halterna är lägst. För att kunna bedöma hur haltnivåerna påverkas vid planerad bebyggelse längs Druveforsvägen (strax söder om korsningen med väg 40) och vid befintlig bebyggelse i närområdet, t.ex. på Vasagatan har Länsstyrelsen önskat en 3D-beräkning för området. För bebyggelsen längs Druveforsvägen söder om väg 40 ses inga överskridanden av varken MKN eller miljökvalitetsmålen varken för nuläget eller i framtidsscenarierna, men för att kunna göra en ordentlig jämförelse av hur bebyggelsen påverkar halterna krävs ett nollalternativ, där emissionerna är desamma som i utbyggnadsalternativet. Det har inte beräknats här, men då halterna är så pass låga i området är det sannolikt inte nödvändigt att utreda det vidare. Då byggnaderna på Vasagatan ligger på en högre höjd syns inte halterna här i kartbilderna, eftersom halterna som visas är i gaturumsnivå för exempelvis Druveforsvägen. Vi har inte gjort en fullständig efterprocessering för att visa halterna på den högre nivån, men en analys av själva haltbidraget visar att det är lägre halter i framtidsscenariona än i nuläget även på denna nivå, och därmed sker det ingen försämring av luftkvaliteten i framtidsscenarierna i detta område. 6 Referenser Borås stad (2018). Boråskartan. Hämtad från Cedås Akustik AB (2017). Björnflokan DP Borås Trafikbullerutredning nya bostäder. Rapport nummer Rapport daterad

24 24 RAPPORT Göteborgs stad (u.d.). Frisk luft Indikatorer. Hämtad från Luft i väst (2017). Kommunvisa sammanfattningar av luftföroreningsmätningar Borås. Hämtad från Naturvårdsverket (2014). Luftguiden. Handbok för miljökvalitetsnormer för utomhusluft. Handbok 2014:1 NFS 2013:11: Naturvårdsverkets författningssamling. ISSN Samhällsbyggnadsförvaltningen Borås stad (2018). Planbeskrivning Detaljplan för Druvefors, Björnflokan 5 m. fl. Druveforsvägen. Samråd, BN Upprättad SFS 2010:447. Luftkvalitetsförordningen. Sweco (2017a). Trafikanalys för kv Vitsippan, Björnflokan, Astern, Ulysses m fl. Sweco Society. Rapport , daterad Sweco (2017b). Luftanalys för kvarteren Vitsippan, Ulysses mfl i Borås. Sweco Society. Rapport , daterad Sweco (2018). Mail- och telefonkontakt med Stefan Andersson till VTI (2005): Trafikvariation över året Trafikindex och rangkurvor beräknade från mätdata. VTI notat

25 RAPPORT 25 Bilaga A Trafikuppgifter Trafikuppgifter som använts för beräkningar av emissioner: Vägavsnitt ÅDT 2017 ÅDT 2022 ÅDT 2030 Andel tung trafik Väg 40, direkt väster om Annelundsmotet % Väg 40, direkt öster om Annelundsmotet % Annelundsmotet, avfart västerifrån % Annelundsmotet, påfart västerut % Annelundsmotet, avfart österifrån % Annelundsmotet, påfart österut % Väg 42/Kungsgatan, väg 40-Fabriksgatan % Väg 42/Kungsgatan Fabriksgatan Åsbogatan % Fabriksgatan, Kungsgatan Allégatan % Fabriksgatan, Bryggaregatan Allégatan % Österlånggatan % Bryggaregatan, Fabriksgatan Lidaholmsgatan % Lidaholmsgatan, Mariedalsgatan Bryggaregatan % Mariedalsgatan, Lidaholmsgatan Fabriksgatan % Bryggaregatan under väg % Söderbrogatan % Söderleden, direkt söder Annelundsmotet % Allégatan, direkt norr om Fabriksgatan % Sven Erikssonsgatan, direkt väster Söderbrogatan % Lilla Brogatan, Varbergsvägen Sven Erikssonsgatan % Kyrkogårdsgatan, Druveforsvägen Nils Jakobsonsgatan % Nils Jakobsonsgatan, Kyrkogårdsgatan Kyrkängsgatan % Druveforsvägen, Fabriksgatan Kyrkogårdsgatan % Druveforsvägen, direkt söder om Kyrkogårdsgatan % Åsbogatan öster om Kungsgatan % Fabriksgatan, Mariedalsgatan Bryggaregatan % Fabriksgatan, Mariedalsgatan Druveforsvägen % Lidaholmsgatan, Bryggaregatan Österlånggatan % Kellgrensgatan %

26 26 RAPPORT Kövariation på olika vägar i beräkningsområdet de olika scenarieåren: Väg År 2017 År 2022 År 2030 Väg 40, påfarter, väg 42 norr om Fabriksgatan, Söderleden Ca 2 h per vardag med lite tätare trafik, resten fritt flöde Ca 2 h per vardag med lite tätare trafik, resten fritt flöde Ca 3 h per vardag med tätare trafik, inklusive trafik nära kapacitetsgränsen 3 h/vecka, resten fritt flöde Avfarter, väg 42 upp till Fabriksgatan Ca 3 h per vardag med tätare trafik, resten fritt flöde Ca 5 h per vardag med tätare trafik, varav 1,5 h nära kapacitetsgränsen, resten fritt flöde. Ca 5 h per vardag med tätare trafik, varav drygt 1 h nära kapacitetsgränsen och 2 h stop and go, resten av tiden fritt flöde. Övriga gator Fritt flöde utom några enstaka tillfällen med lite tätare trafik på eftermiddagarna ibland (ca 3 h/vecka).

27 RAPPORT 27 Bilaga B Beskrivning TAPM-modellen För spridningsberäkningarna har TAPM (The Air Pollution Model) används, vilket är en prognostisk modell utvecklad av CSIRO i Australien. För beräkningarna i TAPM behövs indata i form av meteorologi från storskaliga synoptiska väderdata, topografi, markbeskaffenhet indelat i 31 olika klasser (t.ex. is/snö, hav olika tätortsklasser m.m.), jordart, havstemperatur, markfuktighet mm. Topografi, jordart och markanvändning finns automatiskt inlagd i modellens databas med en upplösning av ca 1 x 1 km men kan förbättras ytterligare genom utbyte till lokala data. Utifrån den storskaliga synoptiska meteorologin simulerar TAPM den marknära lokalspecifika meteorologin ner till en skala av ca 1 x 1 km utan att behöva använda platsspecifika meteorologiska observationer. Modellen kan utifrån detta beräkna ett tredimensionellt vindflöde från marken upp till ca 8000 m höjd, lokala vindflöden (så som sjö- och landbris), terränginducerade flöden (t.ex. runt berg), omlandsbris samt kalluftsflöden mot bakgrund av den storskaliga meteorologin. Även luftens skiktning, temperatur, luftfuktighet, nederbörd m.m. beräknas horisontellt och vertikalt. Med utgångspunkt från den beräknade meteorologin beräknas halter för olika föroreningsparametrar timme för timme och inkluderar, förutom dispersion, även kemisk omvandling av SO 2 och partikelbildning, fotokemiska reaktioner (bl.a. NO X, O 3 och kolväte) i gasfas samt våt- och torrdeposition. Man kan även själv definiera den kemiska nedbrytnings- samt depositionshastigheter på ett eller flera ämnen i modellen. Långdistanstransporterade luftföroreningar kan definieras genom att koppla timupplösta halter till modellkörningarna. Biogeniska ytemissioner (VOC) kan också inkluderas. Detta har visat sig vara viktigt för både ozon- och partikelbildningen (Pun, et al, 2002). I spridningsberäkningarna kan både punkt-, linje- och areakällor behandlas. Resultatet av spridning av föroreningar såväl som meteorologin presenteras dels i form av kartor, dels i form av diagram och tabeller både som årsmedelvärden och olika percentiler (dygn respektive timmedelvärden). Modellen har validerats i både Australien och USA, och IVL har också genomfört valideringar för svenska förhållanden i södra Sverige (Chen m.fl. 2002). Resultaten visar på mycket god överensstämmelse mellan modellerade och uppmätta värden. I Chen m.fl. (2002) gjordes även en jämförelse mellan uppmätta (med TAPM) och beräknade parametrar. I Figur B.1 presenteras jämförelsen av temperatur i olika tidsupplösning. I Figur B.2 presenteras en jämförelse mellan uppmätt och beräknad vindhastighet vid Säve. Jämförelse mellan uppmätta och modellerade ozonoch NO 2-halter har genomförts i Australien (se Figur B.3) Referenser Chen m.fl. 2002, IVL-rapport L02/51 "Application of TAPM in Swedish Weast Coast: validation during " Pun, B K. Wu S-Y and Seigneur C. 2002: "Contribution of Biogenic Emissions to the Formation of Ozone and Particulate Matter in the Eastern United States" Environ. Sci. Technol., 36 (16), , 2002.

28 28 RAPPORT a) GÖTEBORG 1999 b) GÖTEBORG Model Obs Model Obs Surface temperature ( C) Surface temperature ( C) Hour (local time) 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Month c) GÖTEBORG Model 25 Obs Surface temperature( C) Day Figur B.1. Uppmätt och modellerad lufttemperatur i Göteborg för 1999 (a) timvariation; (b) säsongsvariation; (c) dygnsvariation. SÄVE 1999 c) Observed surface wind (v component, m/s) Modeled surface wind (v component, m/s) Figur B.2. Jämförelse mellan beräknad och uppmätt vindhastighet vid Säve Figur B.3. Jämförelse mellan uppmätta O3- och NO2-halter i Australien, gridupplösning 3 x 3km.

29 RAPPORT 29 Bilaga C Beskrivning Miskam-modellen MISKAM (Microscale Climate and Dispersion Model). MISKAM-modellen är en av de idag mest sofistikerade modellerna för beräkning av spridning avseende luftföroreningar i mikroskala. Det är en tredimensionell dispersionsmodell som kan beräkna vind- och haltfördelningen med hög upplösning i allt från gaturum och vägavsnitt till kvarter eller i delar av städer eller för mindre städer. Det tredimensionella strömningsmönstret runt bl.a. byggnader beräknas genom tredimensionella rörelseekvationer. Modellen tar även hänsyn till horisontell transport (advektion), sedimentation och deposition samt effekten av vegetation och s.k. under-flow dvs. effekten av vindmönster under t.ex. broar/viadukter. Föroreningskällorna kan beskrivas som punkt-, linje- eller ytkällor. Modellen simulerar ett tredimensionellt vindfält över beräkningsområdet varför t.ex. turbulens runt hus samt sk. trafikinducerad turbulens och därmed marknära strömningsförhållanden återges på ett realistiskt sätt. Denna typ av modell lämpar sig därmed väl även för beräkningar inom tätbebyggda områden där beräkning av haltnivåer ner i markplan skall utföras. MISKAM är speciellt anpassad för planering i planeringsprocesser av nya vägdragningar eller nybyggnation i urbana områden. Modellen är utvecklad av Institut für Physik der Atmosphäre of the University of Mainz. MISKAM-modellen ingår i ett modellsystem, SoundPLAN där även externbuller kan beräknas. Programmet kan räkna i enlighet med alla större internationella standarder, inklusive nordiska beräkningsmetoder för buller från industri, vägtrafik och tågtrafik. Resultatet kan bestämmas i enskilda punkter eller skrivas ut som färgkartor för större ytor.