Wirksamkeit von Umweltzonen in der ersten Stufe: Analyse der Feinstaubkonzentrationsänderungen (PM10) in 19 deutschen Städten

Description: Das Projekt "Wirksamkeit von Umweltzonen in der ersten Stufe: Analyse der Feinstaubkonzentrationsänderungen (PM10) in 19 deutschen Städten" wird/wurde gefördert durch: Europäische Forschungsvereinigung für Umwelt und Gesundheit im Transportsektor EUGT e.V.. Es wird/wurde ausgeführt durch: Evonik Industries AG.Hintergrund: Es ist unbekannt bzw. umstritten, ob die in Deutschland eingeführten Umweltzonen (UWZ) die Feinstaubbelastung nachweisbar reduzieren. Methode: PM10-Konzentrationen von den Messstationen innerhalb und außerhalb der UWZ in 19 deutschen Städten wurden analysiert (Augsburg, Berlin, Dortmund, Duisburg, Düsseldorf, Essen, Frankfurt a.M., Hannover, Herrenberg, Ilsfeld, Karlsruhe, Köln, Ludwigsburg, Mannheim, München, Reutlingen, Stuttgart, Tübingen, Wuppertal), um die Wirksamkeit der Fahrverbote (Stufe 1) für Fahrzeuge der Schadstoffgruppe 1 (ohne Plakette) auf die Schadstoffkonzentration zu untersuchen. Kontinuierliche Halbstundenmesswerte und gravimetrische Tagesmittelwerte wurden für den Zeitraum von ca. 2005 bis Ende 2009 übernommen. Die Analyse beruht auf vier einander paarweise zugeordneten Messwerten als gematchte Quadrupel aus zwei Index- und zwei Referenzwerten (Indexstationen liegen innerhalb, Referenzstationen messen außerhalb der UWZ). Ein Indexwert und der simultan gemessene Referenzwert wurden während der aktiven Phase der UWZ gemessen, das andere Wertepaar wurde vor Einführung der UWZ erhoben. Die Wertepaare haben eine Zeitdifferenz von 364 Tagen oder von einem Vielfachen von 364 Tagen, wodurch die Jahreszeit, der Wochentag und die Tageszeit im Quadrupel konstant gehalten werden. Differenzen der Indexwerte wurden regressionstechnisch mit den Differenzen der Referenzwerte korrigiert, wobei meteorologische Parameter (Mischungsschichthöhe, Niederschlagsmenge, Windgeschwindigkeit), Schulferienzeiten, Phase der Umweltprämie, LKW-Fahrverbotszeiten und Ausgangswerte an den Index- und Referenzstationen als Kovariablen in sog. 'fixed effects' Regressionsanalysen der Quadrupel berücksichtigt wurden (Differenzwertmethode im Zwei-Perioden Fall). Dieser statistische Ansatz wurde vor der eigentlichen Datenanalyse an simulierten Messdaten der FU Berlin erfolgreich erprobt. Ergebnisse: 2.110.803 Quadrupel kontinuierlicher PM10-Messungen und 15.735 gravimetrische Quadrupel wurden aus den verfügbaren Daten der Messstationen identifiziert, aus denen 61.169 Quadrupels zu Tagesmittelwerten aufgebaut wurden. Die Analysen ergaben als beste Effektschätzer (an allen Indexstationen) eine Feinstaubreduktion von kleiner als 0.2 Mikrogramm/m3 (bzw. relative PM10-Reduktionen kleiner als 1 Prozent). Der beste Effektschätzer an allen Verkehrsstationen (also ohne städtische Hintergrund- und Industrieindexstationen) lag unterhalb von 1 Mikrogramm/m3 (bzw. weniger als 5 Prozent). Schlussfolgerungen: Alle Analysewerte liegen damit unter den vor Einführung von UWZ prognostizierten Feinstaubreduktionen. Diese Studie untersuchte als erste übergreifend die Wirksamkeit von UWZ der Stufe 1 in Deutschland auf die Feinstaubkonzentrationen von PM10 nach einem einheitlichen Datensammlungs- und Analyseplan und unter Berücksichtigung möglichst vieler Störeinflüsse.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Essen ? Berlin ? Wuppertal ? Düsseldorf ? Duisburg ? Hannover ? Karlsruhe ? Köln ? Ludwigsburg ? Mannheim ? München ? Reutlingen ? Stuttgart ? Tübingen ? Dortmund ? Frankfurt am Main ? Niederschlagshöhe ? Windgeschwindigkeit ? Stadt Berlin ? Feinstaubemission ? Messstation ? Meteorologischer Parameter ? Schadstoffgehalt ? Berlin ? Feinstaubreduzierung ? Bundesrepublik Deutschland ? Messstellennetz ? PM10 ? Feinstaubbelastung ? Immissionsdaten ? Innenstadt ? Lastkraftfahrzeug ? Gravimetrie ? Messprogramm ? Regressionsanalyse ? Zeitreihenanalyse ? Studie ? Immissionsschutz ? Stadt ? Jahreszeit ? Langzeituntersuchung ? Messdaten ? Emissionsminderung ? Statistische Analyse ? Vergleichsanalyse ? Verkehrsbeschränkung ? Tagesmittelwert ? Umweltprämie ? Wirkungsanalyse ? Feinstaubwert ? Verkehr ? Hintergrundwert ? Datenerhebung ? Erfolgskontrolle ? Fahrzeug ? Freizeit ? Urbaner Raum ? Standortbedingung ? Staubgehalt ? Verkehrsemission ? Mittelwert ? Referenzwert ? Umweltzone ? Umwelt und Gesundheit ? Luftschadstoffindex ? Tageszeitabhängigkeit ? Ilsfeld ? Zeitverlauf ? Schadstoffgruppe der Feinstaubplakette ? Herrenberg ? Augsburg ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

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License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bayerisches Landesamt für Umwelt (Mitwirkende)
• Berliner Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz, Abteilung III Umweltpolitik, Referat III D Immissionsschutz (Mitwirkende)
• Bremer Senator für Umwelt, Bau, Verkehr und Europa, Fachbereich Umwelt, Abteilung 2, Umweltwirtschafts-, Klima- und Ressourcenschutz, Referat 22 Immissionsschutz (Mitwirkende)
• Charité - Universitätsmedizin Berlin - Campus Benjamin Franklin - Institut für Arbeitsmedizin (Mitwirkende)
• Europäische Forschungsvereinigung für Umwelt und Gesundheit im Transportsektor EUGT e.V. (Bereitsteller*in)
• Europäische Forschungsvereinigung für Umwelt und Gesundheit im Transportsektor EUGT e.V. (Mitwirkende)
• Evonik Industries (Betreiber*in)
• Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) (Mitwirkende)
• Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Arbeitsmedizin, Sozialmedizin und Umweltmedizin (Mitwirkende)
• Landesamt für Natur, Umwelt und Klima Nordrhein-Westfalen (Mitwirkende)
• Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (Mitwirkende)
• Staatliches Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim, Zentrale Unterstützungsstelle Luftreinhaltung, Lärm und Gefahrstoffe (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2010-02-01 - 2014-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: The effectiveness of environmental zones in the first stage: Analysis of particulate (PM10) concentration changes in 19 German cities
  Description: Background: It is unknown and disputed whether there is a reduction of fine dust values caused by the introduction of low emission zones (LEZs). Methods: Analyses of PM10-concentrations were performed that covered LEZs from 19 German cities (Augsburg, Berlin, Dortmund, Duisburg, Düsseldorf, Essen, Frankfurt a. M., Hannover, Herrenberg, Ilsfeld, Karlsruhe, Köln, Ludwigsburg, Mannheim, München, Reutlingen, Stuttgart, Tübingen, Wuppertal) and investigated the effect of 'tier 1' until the end of 2009, i.e., only allowing vehicles of improved emission group 2 or higher (with 'sticker') to enter the LEZ. For the period from about 2005 until the end of 2009 continuous half-hour measurement values as well as gravimetrically determined daily measurements of PM10 were collected. The analysis consisted of four pairwise corresponding measurement values as matched quadrupels of two index- and two reference values. (Index stations are inside, reference stations measure outside the LEZ). One index value and the simultaneous reference value were measured during the active LEZ period, the other pair of values was measured before introducing the LEZ. The pairs of values had a difference in time of 364 days or a multiple of 364 days keeping the season, weekday and time of day constant within the quadrupel. Differences in index values were regressed on differences in reference values while meteorological parameters (height of the inversion base, amount of precipitation, wind velocity), school holidays, period of environmental bonus paid, periods when trucks were bolt out as well as baseline data at index and reference stations were taken into account as covariates in so-called 'fixed effects' regression analyses of the quadruples (difference score method in the two-period case). The statistical approach was successfully validated in advance to the study in an analysis of simulated data from FU Berlin. Results: 2,110,803 quadruples of continuous PM10 and 15,735 gravimetric quadruples were identified leading to 61,169 quadrupels based on daily PM10 averages. The analyses showed that best LEZ effect estimates for fine dust reduction were (at all index stations) smaller than 0.2 microgram/m3, i.e., a relative PM10 reduction smaller than 1 percent. Best estimates at all index stations near traffic (excluding urban background and industry index stations) were below 1 microgramg/m3 (less than 5 percent, resp). Conclusions: Effects were smaller than predicted prior to the introduction of LEZs. This study is the first that investigated comprehensively the effectiveness of 'tier 1'-LEZs in Germany on PM10-reduction with a homogeneous approach in data collection and analysis and considering most relevant confounding factors. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1046935

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