Im Projekt „Wissenschaftlich-methodische Grundlagen der Inventarverbesserung 2016/2017“ wurden in einem Teilbericht Grundlagen zur Berechnung und Messung von Black Carbon Emissionen dokumentiert. Die Emissionsberichterstattung über Black Carbon wird transparenter und Akteure, die sich mit der Bewertung von kohlenstoffhaltigen Partikeln in der Atmosphäre befassen, werden unterstützt. Deshalb wurden Ergebnisse aus Messungen systematisiert: nach bestimmten Eigenschaften (z. B. Schwärze oder chemische Stabilität) und Definitionen der Messgrößen. Somit ist dokumentiert, welche Messungen nicht vergleichbar sind, wobei die Unterscheidung für relevante Emissionsquellen herausgearbeitet wurde. Das Ziel größerer Transparenz konnte im Projekt erreicht und kann nun in die internationale Diskussion eingebracht werden. Veröffentlicht in Texte | 47/2020.
Auch bei Einhaltung der geltenden Grenzwerte sind Gesundheit und Umwelt noch gefährdet Wie hat sich die Luftqualität in Deutschland verbessert? Welche Schadstoffe haben in der Luft ab- oder zugenommen? Sind die Grenzwerte für Luftschadstoffe ausreichend? Darüber beraten am 16. und 17. September 150 Fachleute in Dessau auf einer Tagung im Rahmen des europäischen Jahres der Luft. Im Mittelpunkt steht die Luftqualität in Städten und dicht besiedelten Regionen. Gemessen an geltenden Luftqualitätswerten gibt es in Ballungsräumen zu viele gesundheitsgefährdende Stoffe in der Luft, insbesondere Stickstoffoxide und Feinstaub. Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA): „In vielen deutschen Städten werden die wichtigen Grenzwerte für Stickstoffoxid und Feinstaub überschritten. Die Weltgesundheitsorganisation WHO empfiehlt aber zum Schutz der Gesundheit sogar noch strengere Werte für einige Luftschadstoffe, z.B. für Feinstaub und Ozon. Da immer mehr Menschen in Städten leben, besteht hier großer Handlungsbedarf.“ Aktuell konzentrieren sich die Bemühungen aber auf die Einhaltung der geltenden Grenzwerte an besonders belasteten Standorten. Ein Umweltproblem stellen auch die Stickstoffemissionen aus der Landwirtschaft dar, die die Biodiversität von Ökosystemen gefährden. Insgesamt gesehen hat sich die Luftqualität in den letzten Jahrzehnten aber erheblich verbessert, vor allem durch Anstrengungen des produzierenden Gewerbes, der Kraftwerke und der Fahrzeugindustrie. Gemessen an den in der EU geltenden Grenzwerten sind in Deutschland insbesondere die Konzentrationen von Stickstoffdioxid und Feinstaub noch immer zu hoch und das, obwohl die Freisetzung dieser Schadstoffe oder ihrer Vorläufersubstanzen in die Luft in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken sind. Die höchsten Belastungen von Stickstoffdioxid und Feinstaub treten in der Nähe ihres Entstehungsortes, in Ballungsräumen und an stark verkehrsbelasteten Orten auf. Die wichtigste Quelle für Stickstoffoxide ist der Straßenverkehr. Feinstaub entsteht vor allem durch Verbrennungsprozesse. Dabei würde die menschliche Gesundheit auch noch bei Einhaltung der Grenzwerte deutlich belastet. Die Empfehlungen der WHO sehen besonders für Feinstaub deutlich geringere Werte vor. Das hat einen guten Grund: aktuelle Studien zeigen beispielsweise ein um 20 Prozent erhöhtes Risiko für Lungenkrebs, wenn die Feinstaubkonzentration um 10 µg/m3 steigt. Und selbst in der relativ sauberen Luft in Kanada ist ein höheres Niveau an Feinstaubkonzentrationen mit einer höheren Sterblichkeit verbunden. Das Ziel der Luftreinhaltung darf sich daher nicht auf die Einhaltung von Grenzwerten beschränken. Maßnahmen für eine bessere Luft müssen auch dazu beitragen, die Hintergrundkonzentrationen in Städten und im ländlichen Raum zu senken. Zudem sind zwei Drittel der Fläche der deutschen Ökosysteme Einträgen von Stickstoffverbindungen aus der Luft ausgesetzt, die deren Belastungsgrenzen überschreiten. Jochen Flasbarth: „Um einen effektiven Schutz der menschlichen Gesundheit und der Ökosysteme zu gewährleisten, sind weitere Anstrengungen nicht nur beim Verkehr oder bei Industrieanlagen nötig. Auch bei anderen Emittenten wie Kleinfeuerungsanlagen in Privathaushalten, die zunehmend mit Holz befeuert werden, und die Landwirtschaft, die in erheblichem Umfang Ammoniak freisetzt, müssen Emissionen gesenkt werden, um die Luftqualität weiter zu verbessern.“ Das Ziel einer „reinen Luft“ ließe sich aber nur mit einem Bündel von Maßnahmen erreichen, die gleichzeitig ergriffen werden. Dazu zählen beispielsweise eine schnellstmögliche Einführung der Euro 6/VI-Norm für Kraftfahrzeuge, die Ausschöpfung vorhandener Minderungspotentiale zur Reduzierung der Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft, wie die Abluftreinigung in Stallgebäuden, und die Reduktion von Emissionen aus privaten Holzfeuerungen. Auch die Mitwirkung deutscher Fachleute bei der Umsetzung der EU-Richtlinie über Industrieemissionen trägt dazu bei, anspruchsvolle Emissionsstandards festzulegen. Gleichzeitig gilt es auch den Herausforderungen zu begegnen, die der Klimawandel für die Luftreinhaltung bereithält. Die CCAC (Climate and Clean Air Coalition), in der Deutschland mitwirkt, ist eine Beispiel, bei Klimaschutz und Luftreinhaltung Synergien zu nutzen und insbesondere in Schwellenländern eine Verbesserung der Luftqualität zu erreichen. Solche Synergien entstehen, wenn beispielsweise die Freisetzung von Black Carbon reduziert wird: Das ist sowohl Gesundheitsschutz als auch Klimaschutz. Luft kennt keine Grenzen. Luftverunreinigungen können tausende von Kilometern zurücklegen, Grenzen überschreiten und sich weltweit in der Erdatmosphäre ausbreiten. Deshalb erfordert die die Überwachung und Langzeitbeobachtung von Luftschadstoffen und ihrer Wirkungen internationale Zusammenarbeit. Den deutschen Beitrag dazu liefert das Luftmessnetz des Umweltbundesamtes. Sieben Messstationen in sogenannten Reinluftgebieten analysieren seit fast 50 Jahren Luft, Feinstaub und Regenwasser auf ferntransportierte, menschenverursachte Luftschadstoffe und deren Wirkungen auf Ökosysteme. Anlässlich des EU-Jahres der Luft stellt das Umweltbundesamt daher sein Luftmessnetz, dessen Aufgaben und ausgewählte Ergebnisse in einem Kurzfilm und einer neuen Broschüre dar.
The Climate and Clean Air Coalition (CCAC) Municipal Solid Waste Initiative (MSW Initiative) is looking for an emission quantification tool focused on short-lived climate pollutants (SLCPs) and other greenhouse gases (GHGs) to be used in participating cities. As a German contribution to the MSW Initiative, existing tools were screened and investigated more intensely with regard to their eligibility to be used for GHG accounting in the waste management sector including the possibility to integrate black carbon. Veröffentlicht in Texte | 55/2015.
Der Bericht enthält die Ergebnisse einer Black Carbon (BC) Messkampagne auf einem Motorenprüfstand für Seeschiffe. Die Arbeiten waren Teil des Forschungsvorhabens „Analyse und Weiterentwicklung von Klimaschutzmaßnahmen im Seeverkehr unter Berücksichtigung der aktuellen Entwicklungen auf internationaler und europäischer Ebene“. Die Emissionsuntersuchungen wurden mit verschiedenen Kraftstoffen und sechs verschiedenen Messinstrumenten durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die BC-Emissionen bei Schweröl (HFO) deutlich höher liegen als bei Diesel oder marine Destillat. Die Ergebnisse wurden in Form von drei PPR Submissionen bereits 2016 und 2017 bei der IMO veröffentlicht. Veröffentlicht in Texte | 05/2020.
Schwarzer Kohlenstoff (Black Carbon, BC) ist eine Feinstaubkomponente, die bei Verbrennungsprozessen in die Atmosphäre freigesetzt wird und negative Auswirkungen auf die Gesundheit und das Klima hat. Aktuelle Emissions- und Konzentrationsabschätzungen sind unsicher. Im Projekt wurden im ersten Schritt die Emissionsquellen von BC für die Modellierung verbessert. Im zweiten Schritt wurde die räumliche Konzentrationsverteilung von BC in Deutschland durch eine kombinierte Auswertung von Messdaten und Modellierungsergebnissen optimiert. Veröffentlicht in Texte | 95/2024.
Mit Hilfe von Prüfstandmessungen an einem Schiffsmotor konnte nachgewiesen werden, dass der Aromatengehalt im Kraftstoff (definiert über das Wasserstoff/Kohlenstoff-Verhältnis) einen Einfluss auf die Höhe der Black Carbon- (Ruß-)Emissionen hat. Je höher der Aromatengehalt, desto mehr Black Carbon. Diese Erkenntnisse können dazu beizutragen, dass effektive Maßnahmen zur Reduktion der Black Carbon-Emissionen aus der Seeschifffahrt in und in der Nähe der Arktis entwickelt und umgesetzt werden. Veröffentlicht in Texte | 66/2024.
Das UN-Umweltprogramm UNEP und die World Meteorological (WMO) stellten am 14. Juni 2011 in Bonn eine Studie vor, die den Einfluss von Rußemissionen auf die Erderwärmung untersucht hat. Demnach sind feinste Rußpartikel (engl. Black Carbon) nicht nur für schwere Gesundheitsschäden bei Menschen verantwortlich, sondern sie verstärken auch deutlich die Klimaerwärmung.
This evaluation of air quality in Germany in the year 2022 is based on preliminary data which has not yet been conclusively audited from the air monitoring networks of the federal states and the UBA, valid on 31th January 2023. Due to the comprehensive quality assurance within the monitoring networks, the final data will only be available in mid-2023. The currently available data allows for a general assessment of the past year. The following pollutants were subject to consideration: particulate matter (PM10 and PM2.5), nitrogen dioxide (NO2) and ozone (O3). The evaluation and assessment of the air quality takes place in terms of the limit and target values as well as the air quality guideline (AQG) levels of the World Health Organization. Quelle: www.umweltbundesamt.de
Im Rahmen des hier dargestellten Projektes ist eine Black Carbon (BC)-Messkampagne an der Universität Rostock erfolgreich ausgeführt worden. Die Messkampagne wurde vom 11. bis zum 22. Juli 2016 von der Universität Rostock, dem National Research Council Canada (NRC), dem Helmholtz Zentrum München und AVL durchgeführt - unterstützt durch Marena Ltd., CE Delft und das Öko-Institut. Die Messungen sind an dem Motorenprüfstand im Labor der Universität Rostock unter Verwendung eines einzylindrigen Dieselmotors mit Direkteinspritzung (1VDS18/15CR), sechs BCMessinstrumenten (PAX, LII-1, LII-2, TOA, AVL 415SE und MSS), unter Verwendung drei verschiedener Treibstoffe und bei verschiedenen Motorleistungen durchgeführt worden. Nach der Messkampagne sind die Messergebnisse analysiert und in drei Submissionen beim Unterausschuss für die Verhütung und Bekämpfung der Meeresverschmutzung (PPR) der Internationale Seeschifffahrts- Organisation (IMO) veröffentlicht worden; zwei Submissionen zur vierten Sitzung des PPR in 2017 (PPR4/INF9, PPR4/9/4) und eine Submission zur fünften Sitzung des PPR in 2018 (PPR 5/INF.10). Diese Submissionen sind gemeinsam von Kanada und Deutschland eingereicht worden. Sie wurden in Zusammenarbeit von Marena Ltd., dem NRC Canada, der Universität Rostock, AVL, dem Umweltbundesamt und den zuständigen Ministerien der beiden Staaten erarbeitet. In der Submission PPR4/INF.9 "Technical details of a multi-instrument Black Carbon measurement campaign" sind die technischen Details der Messkampagne und in der PPR4/9/4 Submission "Results of a multi-instrument Black Carbon measurement campaign" sind die Ergebnisse der BC-Messungen dargestellt worden. In der dritten Submission PPR 5/INF.10, â€ÌNew findings of a multi-instrument Black Carbon measurement campaignâ€Ì sind nach weiteren Analysen der Messdaten weitere Ergebnisse präsentiert worden. Quelle: Forschungsbericht
Ziel des Projektes "wissenschaftlich-methodische Grundlagen der Inventarverbesserung 2016/2017" ist eine Verbesserung der deutschen Emissionsinventare, dieser Teilbericht enthält die Erarbeitung von Grundlagen zur Berechnung von Black Carbon Emissionen. Kohlenstoffhaltige Partikel in der Atmosphäre bestehen nicht ausschließlich aus Kohlenstoff, ihre Zusammensetzung und Struktur hängt von ihrer Entstehung und ihrem Alterungsverlauf ab. Sie zeichnen sich durch bestimmte Eigenschaften (z. B. Schwärze oder chemische Stabilität) aus, je nach betrachteter Eigenschaft ergeben sich daraus Definitionen (Black Carbon, Elemental Carbon etc.) und Messmethoden. Nach einer Zusammenfassung gängiger Definitionen und Messmethoden wird ein Überblick gegeben über den aktuellen Stand der Emissionsberichtserstattung für Black Carbon von Deutschland und weiteren Ländern sowie über die Behandlung von Black Carbon in gängigen Emissionsdatenbanken und Chemie-Transport-Modellen. Messungen von Black Carbon und Messungen von Elemental Carbon sind nicht direkt vergleichbar, korrelieren auch untereinander nicht immer gut. Weil jedoch vielfach nur entweder Black Carbon oder nur Elemental Carbon Messungen vorliegen, werden sie häufig gleichgesetzt. Für die Cluster "Holzverbrennung in Kleinfeuerungsanlagen", "Energie und Industrie", "Straßenverkehr" und "Sonstiger Verkehr", die insgesamt über 90% zu den Black Carbon Emissionen in Deutschland beitragen, wurden detailliertere Literaturrecherchen durchgeführt. Als Ergebnis wurden für diese Cluster die Bandbreiten der gefundenen Black Carbon Emissionsfaktoren (wo vorhanden) oder Black Carbon Anteilswerte an Feinstaub vergleichend gegenübergestellt. Quelle: Forschungsbericht
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