Einbezug von Transportlärm in Ökobilanzen Hans- Jörg Althaus

1. Einbezug von Transportlärm in Ökobilanzen Hans-Jörg Althaus Life Cycle Assessment & Modelling unit, Technology & Society Lab, Empa Institute for Environmental Decisions, Natural and Social Science Interface, ETHZ hans-joerg.althaus@empa.ch

2. Lärm: ein altes Problem

3. aber immer noch aktuell… Heute: Verkehrs-beschränkungen in Städten Millionen für Lärmschutz Sources: ACEA 2010; Statistical DB UNECE, WHO 2011

4. Überblick • Einführung LCA • Warum fehlt Lärm in der LCA? • Wie kann Lärm in LCA integriert werden? • Resultate • Ausblick

5. Phasen einer LCA Ziel definition Untersuchungsrahmen Lebenszyklusinventar LCA (ISO 14’040) Materials Emissions Resources Disposal Use Product Production Energy Waste KummuliertesLebenszyklusinventar Wirkungsabschätzung Diskussion System per functional unit Resources Emissions

6. Ökobilanzen (LCA) • Holistische Beurteilung von Umweltauswirkungen • Alle potentiellen Auswirkungen, die mit einem Produkt, einem Service oder einer Entscheidung zusammenhängen

7. Was bedeutet «alle potentiellen Auswirkungen»? • Treibhauseffekt (GWP) • Giftige Emissionen • Sommersmogbildende Emissionen (POCP) • Lärm • Totale Gesundheitsschäden • Landverbrauch • Versauernde und überdüngende Emissionen • Totale Ökosystemschäden • Verbrauch mineralischer Ressourcen • Fossiler und nuklearer Energiebedarf • Totaler Ressourcenschaden • Radioaktive oder giftige Abfälle Was ist wie wichtig? Warum ist etwas wichtiger? Wer sagt, was wichtig ist?

8. Was bedeutet «alle potentiellen Auswirkungen»? • Treibhauseffekt (GWP) • Giftige Emissionen • Sommersmogbildende Emissionen (POCP) • Lärm • Totale Gesundheitsschäden • Landverbrauch • Versauernde und überdüngende Emissionen • Totale Ökosystemschäden • Verbrauch mineralischer Ressourcen • Fossiler und nuklearer Energiebedarf • Totaler Ressourcenschaden • Radioaktive oder giftige Abfälle

9. Lärmwirkung im Vergleich (in the Netherlands) Lärm Source: De Hollander (1999)

10. Lärmwirkung im Vergleich Problem Problem Trend Trend • Lärm • CO2 • SOx • CO • NOx • VOC • Ozon • Smog • Luftqualität • Landverbrauch • Ressourcenverbrauch • Zerteilung von Habitaten • (nuklearer / giftiger) Abfall • Unfälle Nicht in LCA

11. Ökobilanzen (LCA) • Holistische Beurteilung von Umweltauswirkungen • Alle potentiellen Auswirkungen, die mit einem Produkt, einem Service oder einer Entscheidung zusammenhängen • Beinhaltet Produktion, Vorketten, Gebrauch und Entsorgung von Produkten • Funktionelle Perspektive • LCAs und ihre Resultate beziehen sich immer auf eine spezifische Funktion • Vergleiche sind nur möglich zwischen Dingen, die dieselben relevanten Funktionen erfüllen. •  ev. Systemerweiterungen nötig um funktionelle Identität zu erreichen.

12. Holistische Betrachtung aus funktioneller Perspektive Emission Emission Emission, Abfall Ressource Ressource Emission Transport Emission Landverbrauch Emission Emission Emission Ressource Emission

13. Überblick • Einführung LCA • Warum fehlt Lärm in der LCA? • Wie kann Lärm in LCA integriert werden? • Resultate • Ausblick

14. Transporte in LCA-Studien Analyse von 66 LCA-Studien aus dem Int J LCA in 2006 and 2007 Quelle: Althaus et al. (2009a)

15. Warum ist Lärm (bisher) nicht in LCA enthalten Ziel definition Untersuchungsrahmen Lebenszyklusinventar Materials Emissions Resources Disposal Use Product Production Energy Waste KummuliertesLebenszyklusinventar Wirkungsabschätzung Diskussion System per functional unit Resources Emissions

16. Warum ist Lärm (bisher) nicht in LCA enthalten Emission Emission Emission Ressource Ressource Emission Emission Landverbrauch  ok solange Auswirkungen unabhängig von Zeit und Ort! Emission Emission Emission Ressource Emission

17. Transportlärm und seine Auswirkungen Fahrzeug, speed Emission spezifischer Fahrzeuge

18. Transportlärm und seine Auswirkungen Fahrzeug, speed Verkehrs-situation Schall am Strassenrand Emission spezifischer Fahrzeuge Addition Nacht Tag Nicht-lineare Funktionen

19. Transportlärm und seine Auswirkungen Fahrzeug, speed Verkehrs-situation Gelände, Klima Schall am Strassenrand Emission spezifischer Fahrzeuge Schall am Wirkungsort Addition Ausbreitung Nicht-lineare Funktionen

20. Transportlärm und seine Auswirkungen Fahrzeug, speed Verkehrs-situation Gelände, Klima Moderatoren Schall am Strassenrand Lärm Emission spezifischer Fahrzeuge Schall am Wirkungsort Körperliche Effekte • Psychologische Effekte • Belästigung • Stressreaktionen • Kommunikations-störungen • Schlafstörungen • Hörschaden • Hormonver-änderung • Bluthoch-druck • Herzinfarkt-risiko Exposition/Wahrnehmung Addition Ausbreitung • Soziale Effekte • Kommunikations-störungen • «Verslumung»” • Isolation Nicht-lineare Funktionen Quelle: Miedema& Oudshoorn (2001)

21. Transportlärm und seine Auswirkungen • Lärmeffekte bestimmter Transporte sind Zeit- und Ortabhängig Fahrzeug, speed Verkehrs-situation Gelände, Klima Moderatoren Schall am Strassenrand Lärm Emission spezifischer Fahrzeuge Schall am Wirkungsort Körperliche Effekte • Psychologische Effekte • Belästigung • Stressreaktionen • Kommunikations-störungen • Schlafstörungen • Hörschaden • Hormonver-änderung • Bluthoch-druck • Herzinfarkt-risiko Exposition/Wahrnehmung Addition Ausbreitung • Soziale Effekte • Kommunikations-störungen • «Verslumung»” • Isolation Nicht-lineare Funktionen Quelle: Abbühl et al. (2002)

22. Überblick • Einführung LCA • Warum fehlt Lärm in der LCA? • Wie kann Lärm in LCA integriert werden? • Resultate • Ausblick

23. Prinzip + = Transport auf bestimmter Strassenklasse Baseline Szenario Baseline Situation • Strassen(Ort, Geschwindigkeit) • Fahrzeuge auf Strassen(Zeit, Ort, Fahrzeugtyp) • Leq an Strassen (Ort, Zeit) • Gebäude (Ort) • Personen in Gebäuden • Anzahl belästigte Personen in Gebäuden Szenario • Strassen(Ort, Geschwindigkeit) • Fahrzeuge auf Strassen(Zeit, Ort, Fahrzeugtyp) • Leq an Strassen (Ort, Zeit) • Gebäude (Ort) • Personen in Gebäuden • Anzahl belästigte Personen in Gebäuden 1 zusätzliches Fahrzeug pro 1000 Fahrzeuge in Baseline + =

24. Prinzip: Zusätzlicher Lärm  Zusätzlicher Schaden S( S( – – ) ) # Annoyed in Gebäude m(Szenario) # Annoyed in Gebäude m( Baseline) Leq Strasse n (Szenario) Leq Strasse n ( Baseline) n m = DL = D#A m n

25. Prinzip: «zusätzlicher» Transport? Basis 10 Fahrzeuge / h @ 50 km/h • Durchschnittliches Fz: 4.8 dB / Fz • Zusätzliches Fz: 0.48 dB / Fz • Basis 150 Fahrzeuge / h @ 50 km/h • Durchschnittliches Fz: 0.40 dB / Fz • Zusätzliches Fz: 0.03 dB / Fz • Basis 500 Fahrzeuge / h @ 50 km/h • Durchschnittliches Fz: 0.13 dB / Fz • Zusätzliches Fz: 0.009 dB / Fz

26. Prinzip: warum «zusätzlicher» Transport? highways Total extra-urban urban 2005 1990 Source: Astra 2008

27. Prinzip: «zusätzlicher» Transport? Basis 10 Fahrzeuge / h @ 50 km/h • Durchschnittliches Fz: 4.8 dB / Fz • Zusätzliches Fz: 0.48 dB / Fz • Basis 150 Fahrzeuge / h @ 50 km/h • Durchschnittliches Fz: 0.40 dB / Fz • Zusätzliches Fz: 0.03 dB / Fz • Basis 500 Fahrzeuge / h @ 50 km/h • Durchschnittliches Fz: 0.13 dB / Fz • Zusätzliches Fz: 0.009 dB / Fz • 1% zusätzliche Fahrzeuge @ 50 km/h • Basis 10 Fz/h 0.043 dB/% • Basis 150 Fz/h 0.043 dB/% • Basis 500 Fz/h 0.043 dB/% • 1% zusätzliche Fahrzeuge @ 80 km/h • Basis 10 Fz/h 0.043 dB/% • Basis 150 Fz/h 0.043 dB/% • Basis 500 Fz/h 0.043 dB/% • 1% zusätzliche Fahrzeuge @ 120 km/h • Basis 10 Fz/h 0.043 dB/% • Basis 150 Fz/h 0.043 dB/% • Basis 500 Fz/h 0.043 dB/% Zusätzlicher Lärm pro zusätzlicher Verkehr konstant wenn zusätzlicher Verkehr proportional zu existierendem Verkehr ist.

28. Materialien • Aufteilung des Verkehrs auf:Fahrzeugtypen,StrassentypenWochentagTag / Nacht • Gesamtverkehr • Schall-ausbreitung • AllebewohntenGebäude • Schall-emission in Baseline • 6 Baseline Situationenfür: • Samstag, Sonntag, Werktag, jeweils Tag und Nacht • Anzahl und Typ von Fahrzeugen auf jederStrasse • Schallpegel an jederStrasse und jedemGebäude • AnzahlbelästigterPersonen in jedemGebäude • TotalerGesundheitsschaden (DALY)

29. Materialien: «zusätzlicher» Transport? 5 LKWs (# Achsen, Leistung) 3 Vans (Treibstoff / Masse) 4 PKWs (Treibstoff / Motorentechnologie) 2 Motorräder (Motorentechnologie) Quelle: Althaus et al. (2009; SI)

30. Materialien: Auswirkungen Source: Miedema & Oudshoorn (2001)

31. Überblick • Einführung LCA • Warum fehlt Lärm in der LCA? • Wie kann Lärm in LCA integriert werden? • Resultate • Ausblick

32. Resultate: Belästigung von spezifischen Transporten Saturday Lorries Vans MCs PCs Sunday • Lorries Vans MCs PCs Work day • Lorries Vans MCs PCs Urban Extra-urban Highway

33. Resultate: Implementierung in Ökobilanz

34. Resultate: Implementierung in Ökobilanz

35. Resultate: Implementierung in Ökobilanz X

36. Resultate: DALY von generischen Transporten HCV = LKWs; MC = Motorräder; PC = PKWs

37. Schlussfolgerungen • Transportlärm verursacht relevante Gesundheitsschäden und muss in Ökobilanzen integriert werden • Transporte sollen so spezifisch wie möglich abgebildet werden. Die wichtigsten Punkte sind: • Auf welchem Strassentyp? • Tag oder Nacht? • Mit welchem spezifischen Fahrzeug? • Um das zu erreichen muss Transportlärm in den wichtigsten Datenbanken integriert werden (z.B. ecoinevnt, Gabi, …)

38. Outlook • LCA • Lärm in LCA Hintergrunddatenkanken • Vergleichbare Daten für Transporte auf Schiene und in der Luft • Vergleichbare Daten für Trasnporte ausserhalb der Schweiz • Lärmforschung: • Wir brauchen Fahrzeugspezifische Schallemissionen in realen Fahrsituationen • Einbezug des Einflusses von Strassenbelag und Reifen • Dosis-Wirkungsbeziehungen, die den Einfluss verschiedener Moderatoren abbilden können, wären wünschenswert • Effekte auf das Ökosystem (z.B. Vögel, Meeressäuger,…)

39. End Danke für die Aufmerksamkeit Fragen?