Een vergelijking van modellen voor de atmosferische verspreiding van verkeersemissies

Abstract

De in Nederland gebruikte rekenmodellen voor luchtkwaliteit langs snelwegen en stadswegen geven wisselende resultaten. Voor berekening van jaargemiddelde concentraties van stikstofdioxide en fijn stof zijn de verschillen tussen modellen beperkt. Bij de berekening van meer specifieke aspecten van luchtkwaliteit, bijvoorbeeld het aantal overschrijdingsdagen, kunnen de verschillen tussen modelresultaten aanzienlijk groter zijn. Atmosferische verspreidingsmodellen berekenen luchtkwaliteit als gevolg van emissies door het verkeer. In Nederland is een aantal van deze verspreidingsmodellen in gebruik bij overwegend commerciele bureaus. Zij voeren berekeningen uit in opdracht van overheid en bedrijfsleven. De rekenmodellen die deze bureaus gebruiken werken volgens uiteenlopende rekenmethoden. Om vast te stellen in hoeverre de resultaten van de verschillende modellen met elkaar overeenstemmen, zijn in dit onderzoek zes in Nederland gebruikte rekenmodellen met elkaar vergeleken. Bij de berekening van de jaargemiddelde concentratie van stikstofdioxide en fijn stof langs snel- en stadswegen, liggen de resultaten van de modellen binnen een marge van 10-15% rond het gemiddelde van de modellen. Bij de berekening van het aantal overschrijdingsdagen voor fijn stof langs snelwegen liggen de verschillende modelresultaten echter in een bandbreedte van 30% rond het gemiddelde. Voor een typische stadswegsituatie is die bandbreedte 50%.

This report presents the results of an intercomparison study of six atmospheric transport models for traffic situations in the Netherlands. A number of test cases were defined in consultation with the model owners in which the input parameters to the models, such as emissions, meteorological conditions and road characteristics. Two base cases were defined: one for roadways and one for urban roads, along with a number of variants on these two base cases. The variants, for example, consisted of different meteorological conditions, different background concentrations and the presence of a noise barrier. The model owners calculated - for both base cases and variants - the annual concentration of NO2 and PM10 and the number of days in which the daily threshold of 50 ug/m3 of PM10 is exceeded. For the roadway test cases annual levels of NO2 and PM10 calculated by the different models are within about 10% of the average of all model results. The large difference found in the number of exceedence days was caused by the difference in the methods used to derive the exceedence days. When using one standard method, as in the Dutch regulations, this difference fell to within 30%. Because of technical reasons only the "street canyon" variant was considered for urban roads. In this variant the model results were between 10% and 15% for NO2 and PM10, respectively, of the average of all models. If the contribution of the road alone is considered (i.e. comparing the concentrations without the prescribed background concentration), the models differ by a factor of 2 to 3 and the number of exceedence days for PM10 by a factor of 2.