Wie funktioniert der AERIUS Calculator?

Was ist der AERIUS Calculator (und warum ist er verpflichtend)?

Der AERIUS Calculator berechnet, wie viel Stickstoff eine Aktivität auf stickstoffempfindlicher Natur ablagert. Das ist gesetzlich vorgeschrieben: Die niederländische Omgevingsregeling (Umweltverordnung) bestimmt, dass eine Berechnung für eine Natura-2000-Genehmigung mit diesem Calculator erstellt werden muss, und legt auch fest, mit welcher Version. Rechnen Sie mit einer veralteten Version, zählt die Berechnung nicht.

Der Calculator kommt bei ganz unterschiedlichen Projekten in den Niederlanden zum Einsatz: einem neuen Wohngebiet, der Erweiterung eines landwirtschaftlichen Betriebs, dem Bau einer Straße, einer Fabrikerweiterung oder sogar einer Großveranstaltung. Dabei betrachtet AERIUS nicht nur die Endsituation, sondern auch die Bauphase selbst: Baufahrzeuge und Maschinen stoßen ebenfalls Emissionen aus, weshalb diese Phase separat neben der späteren Nutzungsphase berechnet wird. Das Endergebnis kommt als PDF zurück, und dieses PDF fügen Sie dem Genehmigungsantrag bei.

AERIUS Calculator, Connect, Check, Register und Monitor: Was ist der Unterschied?

AERIUS ist kein einzelnes Instrument, sondern eine Familie von Produkten, die jeweils ihre eigene Rolle spielen: vom Berechnen eines einzelnen Projekts bis zur Verwaltung des Stickstoffraums in den gesamten Niederlanden. Nachfolgend ein Überblick über die Funktion jedes Produkts.

Der AERIUS Calculator ist die Rechenmaschine für projektspezifische Berechnungen bei einem Genehmigungsantrag. Für einen gewöhnlichen Antrag reicht dieses Instrument aus.

AERIUS Connect ist der Motor hinter dem Calculator: derselbe Rechenkern, jedoch direkt ansteuerbar, ohne die Weboberfläche dazwischen. Das ist nötig bei großen Projekten mit mehr als 5.000 Quellen, oder wenn ein Unternehmen seine eigene Software über AERIUS rechnen lassen möchte, ohne sich jedes Mal manuell im Calculator anzumelden.

AERIUS Check bestimmt, ob ein niederländisches Unternehmen ein "Spitzenbelaster" (piekbelaster) ist: eines von rund 3.000 Unternehmen in den Niederlanden, die die meiste Stickstoffmenge in der Nähe eines überlasteten Natura-2000-Gebiets verursachen. Liegt der Ausstoß über 2.500 Mol pro Jahr, kommt ein Unternehmen für eine Subventionsregelung infrage, um freiwillig zu schließen, umzuziehen oder nachhaltiger zu werden. Diese Regelung gilt ausschließlich für Unternehmen in den Niederlanden.

AERIUS Register führt die Buchhaltung des Stickstoffraums. Wird irgendwo Raum frei, zum Beispiel weil eine Maßnahme den Ausstoß senkt, wird das hier festgehalten. Wird dieser Raum anschließend einem neuen Projekt zugewiesen, wird auch das hier registriert, sodass nie mehr Raum ausgegeben wird, als tatsächlich vorhanden ist. Register steht ausschließlich zuständigen niederländischen Behörden zur Verfügung.

AERIUS Monitor gibt Einblick in die Stickstoffsituation selbst, unabhängig von einem einzelnen Antrag. Es zeigt, wo in niederländischen Natura-2000-Gebieten die empfindliche Natur genau liegt, wie viel Stickstoff dort ankommt und wie sich das über die Jahre entwickelt, sowie an welchen Stellen bereits zu viel Stickstoff vorhanden ist. Während der Calculator die Wirkung Ihres Projekts berechnet, zeigt Monitor die breitere Situation in einem Gebiet.

Für einen gewöhnlichen Genehmigungsantrag reicht der Calculator aus. Die anderen Produkte sind vor allem für zuständige niederländische Behörden, politische Entscheidungsträger oder spezifische Subventionsverfahren relevant.

Wann ist eine AERIUS-Berechnung erforderlich?

Sobald eine Aktivität Stickoxide (NOx) oder Ammoniak (NH3) ausstößt, die sich auf stickstoffempfindlicher Natur ablagern können, ist eine Berechnung erforderlich. Das gilt für neue Aktivitäten ebenso wie für die Änderung oder Erweiterung einer bestehenden, bereits genehmigten Situation.

Auch beim Saldieren ("salderen") kommt eine Berechnung ins Spiel. Angenommen, ein Unternehmen möchte erweitern, verfügt aber selbst nicht über genügend Stickstoffraum dafür. Eine Lösung ist dann, an anderer Stelle Raum freizumachen und diesen für die neue Aktivität einzusetzen. Geschieht das auf dem eigenen Gelände, zum Beispiel durch die Schließung oder Umstellung eines alten Betriebsteils, spricht man von internem Saldieren. Geschieht es über ein anderes Unternehmen, das selbst schließt oder seine genehmigte Aktivität reduziert und diesen Raum überträgt, spricht man von externem Saldieren. In beiden Fällen darf nicht der gesamte freigewordene Raum genutzt werden: Ein Teil geht an die Natur zurück. Das nennt man den Abschöpfungsfaktor. Werden 100 Mol frei und gilt ein Abschöpfungsfaktor von 30 Prozent, darf das Unternehmen 70 Mol für die Erweiterung einsetzen; die übrigen 30 Mol stehen nicht mehr zur Verfügung.

Um zu sehen, was sich unter dem Strich ändert, werden alle Situationen gemeinsam berechnet: was bereits vorhanden war, was der Raum von anderswo hinzufügt, und was neu entsteht. So bleibt sichtbar, dass die Erweiterung nicht zu mehr Stickstoff führt, als unter dem Strich freigemacht wurde.

Wie funktioniert die Berechnung?

Von der Emission zur Deposition

AERIUS rechnet in vier Schritten. Zunächst wird die Emission von NOx und NH3 an der Quelle bestimmt. Danach folgen die Ausbreitung durch die Luft, die eventuelle chemische Umwandlung unterwegs und schließlich die Deposition auf Boden und Vegetation.

Die Rechenmodelle: OPS und SRM-2

Für die meisten Quellen rechnet AERIUS mit OPS. Dieses Modell bildet ab, wie sich ein Stoff von der Quelle aus ausbreitet, ungefähr wie Rauch, der aus einem Schornstein kommt und sich verteilt: nahe der Quelle ist die Konzentration am höchsten, weiter entfernt verdünnt sie sich. OPS kann das sowohl über kurze als auch über lange Distanzen berechnen, also sowohl die Wirkung direkt neben einer Baustelle als auch den Beitrag, der noch hunderte Meter entfernt niedergeht.

Für Straßenverkehr bis 5 Kilometer von der Straße verwendet AERIUS ein anderes Modell: SRM-2. Straßenverkehr verhält sich anders als ein Schornstein oder eine feste Anlage, denn die Emission stammt von vielen einzelnen, niedrig gelegenen Quellen, die sich entlang einer Linie (der Straße) verteilen. SRM-2 ist darauf zugeschnitten und berechnet zunächst, wie viel des Stoffs in der Luft in einer bestimmten Entfernung von der Straße ankommt. Diese Konzentration wird anschließend in einen Depositionsbeitrag umgerechnet, mit Rechenwerten, die zuvor mit OPS bestimmt wurden.

Jenseits dieser 5 Kilometer wird Straßenverkehr nicht mehr mit SRM-2, sondern einfach mit OPS berechnet, bis zur maximalen Rechendistanz von 25 Kilometern.

Eine Rechenmaschine, kein inhaltliches Urteil

Ein wichtiger Grundsatz des AERIUS Calculators ist, dass das Instrument ausschließlich rechnet und nicht bewertet. Der Calculator prüft, ob eingegebene Daten gültig sind, trifft aber keine Aussage darüber, ob ein berechnetes Ergebnis für eine Genehmigung akzeptabel ist. Diese Beurteilung liegt bei der zuständigen Behörde: meist die niederländische Provinz, in der das Projekt stattfindet, bei größeren oder nationalen Projekten der niederländische Staat. AERIUS rechnet dabei stets mit den zum jeweiligen Zeitpunkt aktuellen Rechenmethoden, Emissionsfaktoren und Naturdaten, was bedeutet, dass dieselbe Eingabe in einer späteren Version ein anderes Ergebnis liefern kann.

Schritt für Schritt durch den AERIUS Calculator

Eine Berechnung im AERIUS Calculator durchläuft sechs Schritte. Stellen Sie sich vor: Ein Bauunternehmer errichtet eine neue Betriebshalle auf einem bestehenden Gelände in den Niederlanden. So sieht der Prozess für ihn aus.

Situation(en) anlegen

Er beginnt mit einer neuen Situation oder baut auf einer früheren Berechnung auf, indem er eine Datei importiert, die er selbst gespeichert hat. AERIUS speichert nämlich selbst nichts zwischen Sitzungen. Eine Situation ist eine Sammlung von Emissionsquellen und Gebäuden, die zusammengehören. Für die Genehmigung muss klar sein, was sich genau ändert, daher legt der Unternehmer zwei Zeitpunkte fest: wie das Gelände jetzt aussieht (die Referenzsituation, was bereits genehmigt ist) und wie es künftig aussehen wird (die beabsichtigte Situation, mit der neuen Halle). AERIUS vergleicht beide miteinander, sodass nur sichtbar wird, was tatsächlich hinzukommt, nicht das, was ohnehin schon da war.

Eingabe pro Situation

Pro Situation gibt der Unternehmer an, woher die Emission stammt: eine Emissionsquelle. Während des Baus sind das zum Beispiel die mobilen Arbeitsmaschinen, die auf dem Gelände fahren, und der Baustellenverkehr, der an- und abfährt. Bei jeder Quelle gibt er auch den Sektor an, zum Beispiel Mobile Arbeitsmaschinen oder Verkehr. Diese Wahl bestimmt, welche Daten er anschließend eingeben muss: bei einem Bagger geht es zum Beispiel um Kraftstoffverbrauch und Betriebsstunden.

Eigene Berechnungspunkte

AERIUS verfügt bereits über feste Berechnungspunkte für die gesamten Niederlande, verteilt über das ganze Land, und nutzt davon automatisch die Punkte in der Nähe empfindlicher Natur. Meist muss der Unternehmer hierfür also nichts tun: Sein Projekt wird automatisch an den richtigen Stellen berechnet. Nur wenn das Projekt auch Auswirkungen auf ein Gebiet außerhalb der Niederlande haben kann, zum Beispiel ein Naturgebiet direkt hinter der Grenze zu Deutschland, fügt er hier selbst einen zusätzlichen Berechnungspunkt hinzu. Solche ausländischen Gebiete fallen nämlich nicht automatisch unter dieses niederländische System der Berechnungspunkte.

Rechenaufgabe zusammenstellen

Jetzt beginnt AERIUS tatsächlich zu rechnen. Die Referenzsituation und die beabsichtigte Situation werden gemeinsam in eine Rechenaufgabe gesetzt, und AERIUS berechnet die Differenz: die Emission, die ausschließlich zum Bau gehört. Hat ein Projekt sowohl eine Bauphase als auch eine dauerhafte Nutzungsphase, werden dies meist zwei getrennte beabsichtigte Situationen, jeweils mit einer eigenen Projektberechnung: eine für die mobilen Arbeitsmaschinen und den Baustellenverkehr während des Baus, und eine für das, was dauerhaft bestehen bleibt, zum Beispiel der Verkehr eines neuen Wohngebiets. AERIUS kennt darüber hinaus noch eine spezifische Art von Rechenaufgabe, den maximalen zeitweiligen Effekt, gedacht für eine kurzzeitige Zwischenphase, bei der Sie automatisch den Spitzenmoment berechnen lassen möchten.

Ergebnisse beurteilen

AERIUS zeigt das Ergebnis pro Hexagon: eine sechseckige Fläche von einem Hektar, die zusammen mit allen anderen Hexagonen die gesamten Niederlande bedeckt. Der Unternehmer kann sehen, in welchem Gebiet der Beitrag am höchsten ist. Wichtiger ist, ob dieser Beitrag irgendwo zu einer Zunahme auf einem Hexagon führt, das bereits mit Stickstoff überlastet ist oder kurz davorsteht. Jeder geschützte Naturbestandteil, ein Habitattyp, hat nämlich einen eigenen kritischen Depositionswert: die Grenze, oberhalb derer zu viel Stickstoff die Natur schädigt. Diese Grenze bezieht sich auf die gesamte bereits vorhandene Stickstoffmenge, nicht auf den Beitrag eines einzelnen Projekts allein. Für die Genehmigung zählt also nicht, ob der Projektbeitrag "unter" dieser Grenze bleibt, sondern ob das Projekt eine messbare Zunahme an Stellen verursacht, an denen die Grenze bereits erreicht ist oder fast erreicht wird. Bleibt der Beitrag dort bei 0,00 Mol pro Hektar und Jahr, stellt das Projekt grundsätzlich kein Hindernis für die Genehmigung dar.

Exportieren

Zum Schluss legt der Unternehmer das Ergebnis fest. Das kann als GML-Datei geschehen, mit oder ohne die Rechenergebnisse, nutzbar für spätere Bearbeitung oder zum Teilen, oder als PDF-Bericht, der dem Genehmigungsantrag beigefügt wird.

So werden Emissionsdaten für mobile Arbeitsmaschinen eingegeben

Das Ergebnis einer AERIUS-Berechnung steht und fällt mit der Qualität der eingegebenen Emissionsdaten. Bei mobilen Arbeitsmaschinen, wie Baggern, Radladern oder Generatoren, wählen Sie zunächst die Abgasstufe (Stage) aus einer Liste, zum Beispiel "Stage-II, 2002–2005, ≤56 kW". Diese Angabe finden Sie meist auf dem Typenschild des Motors oder in der Maschinendokumentation, die Sie vom Hersteller oder Lieferanten erhalten haben. Diese eine Auswahl legt zugleich Baujahr und Leistung des Motors fest. Anschließend geben Sie den Kraftstoffverbrauch in Litern pro Jahr und die Betriebsstunden pro Jahr ein. Nur bei Abgasstufen mit SCR-System erscheint zusätzlich ein Feld für den AdBlue-Verbrauch in Litern pro Jahr. Diese Daten nennt AERIUS die AUB-Methode (AdBlue, Uren [Stunden], Brandstof [Kraftstoff]), und darauf basierend berechnet AERIUS automatisch die NOx- und NH3-Emission mit festen Koeffizienten der TNO, der niederländischen Organisation für angewandte naturwissenschaftliche Forschung. Quellenmerkmale wie Austrittshöhe (wie hoch die Emission austritt), Wärmeinhalt (wie warm die Emission ist, was bestimmt, wie hoch sie aufsteigt) und Streuung (die Schwankung der Austrittshöhe innerhalb der Quelle) sind bei dieser Standardmethode bereits ausgefüllt, mit Werten, die zur gewählten Abgasstufe und Leistung des Motors passen.

Wer lieber mit eigenen Zahlen rechnet, kann die Option "Eigene Angabe" wählen und die Emission von NOx und NH3 direkt in Kilogramm pro Jahr eingeben, zusammen mit den Quellenmerkmalen Austrittshöhe, Wärmeinhalt und Streuung.

Woher kommen zuverlässige Emissionsdaten?

Eine Berechnung ist nur so gut wie die Zahlen, die eingegeben werden. Aber woher bekommen Sie diese Eingaben eigentlich, wenn Sie ein neues Bau- oder Infrastrukturprojekt in den Niederlanden haben? In der Praxis werden Betriebsstunden und Kraftstoffverbrauch von Maschinen oft geschätzt: eine Schätzung auf Basis früherer Projekte oder eine grobe Annahme je Abgasstufe. Das Problem ist, dass genau diese beiden Zahlen die gesamte Emissionsberechnung tragen.

Das muss nicht sein, wenn die Maschinen bereits mit einem System ausgestattet sind, das diese Daten selbst erfasst. Die Flowter-Plattform von GPS-Buddy berechnet NOx und NH3 je Projektstandort und Zeitraum, auf Basis derselben TNO-AUB-Methode, die auch AERIUS verwendet, und auf Basis der tatsächlichen Betriebsstunden und des tatsächlichen Kraftstoffverbrauchs der Maschine. So stehen die Zahlen, die AERIUS benötigt, bereits bereit, statt dass sie im Nachhinein zusammengesucht werden müssen.

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Aus diesem Text können keine Rechte abgeleitet werden. Der AERIUS Calculator wird regelmäßig aktualisiert, wodurch sich Rechenmethoden, Eingabefelder und die genaue Funktionsweise der Anwendung ändern können. Die aktuellsten und offiziellen Informationen finden Sie immer auf aeriusproducten.nl (nur auf Niederländisch verfügbar).