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Luftbelastung in Ballungsräumen

<p>Ballungsräume sind im Vergleich zu anderen Gebieten in Deutschland durch vielfältige menschliche Aktivitäten (Industrie, Gewerbe, Verkehr) geprägt und am stärksten durch Luftverunreinigungen belastet. Ein großer Teil der Stationen überschreitet Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO).</p><p> Entwicklung von 2000 bis 2024</p><p>Die Abbildung „Abstand der durchschnittlichen Schadstoffkonzentrationen zu ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Empfehlungen im städtischen Hintergrund deutscher Ballungsräume“ zeigt, wie weit die Luftqualität in deutschen Ballungsräumen im Mittel von den Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Feinstaub, Stickstoffdioxid und Ozon entfernt ist. Die Weltgesundheitsorganisation WHO hat für die Luftschadstoffe sogenannte Luftgüteleitwerte definiert (<a href="https://apps.who.int/iris/handle/10665/345329">WHO 2021</a>). Diese Werte sind strenger als die Grenzwerte, welche die Luftqualitätsrichtlinie der EU festlegt.</p><p>Rund 35 % der Menschen in Deutschland leben in Ballungsräumen und sind daher besonderen Gesundheitsrisiken durch Luftschadstoffe ausgesetzt. Die Daten zeigen die Belastung im „städtischen Hintergrund“, also die Grundbelastung. An verkehrsreichen Standorten in Städten kann die Belastung jedoch deutlich höher sein.</p><p>Die mittleren Konzentrationen aller drei abgebildeten Schadstoffe überschreiten die WHO-Empfehlungen 2021, wobei Ozon mehr noch als Feinstaub und Stickstoffdioxid sehr große zwischenjährliche, witterungsbedingte Schwankungen aufweist. Seit dem Jahr 2000 ist die Belastung durch Stickstoffdioxid und Feinstaub deutlich zurückgegangen, liegt aber auch aktuell und auf Basis der WHO-Empfehlung 2021 noch weit über dem Ziel, bei Stickstoffdioxid 28 % über dem Ziel und bei ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠ ca. 61 %. Bei Ozon ist nicht mit einem zeitnahen Einhalten bzw. Unterschreiten der Empfehlungen (Indikatorenwerte ≤ 0 %) zu rechnen.</p><p>Bewertung der Belastung durch einen Indikator </p><p>Als Kenngröße zur Beurteilung der langfristigen Entwicklung der Luftqualität wird der normierte Abstand der durchschnittlichen Konzentrationen im städtischen Hintergrund in Ballungsräumen (siehe Tab. „Ballungsräume in Deutschland“) zu den Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation aus dem Jahr 2021 betrachtet.</p><p>Wegen ihrer gesundheitlichen Gefahren werden hierbei die Luftschadstoffe Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠), Stickstoffdioxid (NO2) sowie Ozon (O3) berücksichtigt.</p><p>Bezugswerte für den Indikator</p><p>Für Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠) empfiehlt die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠, eine Konzentration von 5 µg/m³ im Jahresmittel nicht zu überschreiten (World Health Organisation (‎2021)‎. WHO global air quality guidelines: particulate matter (‎PM2,5 and ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠)‎, ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide).</p><p>Für Stickstoffdioxid (NO2) empfiehlt die WHO, eine Konzentration von 10 µg/m³ im Jahresmittel nicht zu überschreiten (World Health Organisation (‎2021)‎. WHO global air quality guidelines: particulate matter (‎PM2,5 and PM10)‎, ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide).</p><p>Für Stickstoffdioxid (NO2) empfiehlt die WHO, eine Konzentration von 10 µg/m³ im Jahresmittel nicht zu überschreiten (World Health Organisation (‎2021)‎. WHO global air quality guidelines: particulate matter (‎PM2,5 and PM10)‎, ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide).</p>

Indikator: Luftqualität in Ballungsräumen

<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Die Grundbelastung in deutschen Ballungsräumen überschreitet ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Empfehlungen aus dem Jahr 2021 für Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠) und Stickstoffdioxid (NO₂) deutlich.</li><li>In der Nähe von Schadstoffquellen können die Belastungen sogar wesentlich höher sein.</li><li>Bei NO₂ und PM2,5 hat sich die Situation seit dem Jahr 2000 erheblich verbessert, die WHO-Empfehlungen von 2021 werden aber noch deutlich überschritten.</li><li>Die Belastung durch Ozon und PM2,5 ist stark von der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Witterung#alphabar">Witterung</a>⁠ abhängig. Die Werte schwanken deshalb stark.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Stickstoffdioxid (NO2), Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠) und Ozon (O3) sind besonders relevant für die menschliche Gesundheit. Alle drei Schadstoffe belasten die Atemorgane. Auch Ökosysteme werden durch Ozon geschädigt.</p><p>Im Jahr 2021 veröffentlichte die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠ aktualisierte Empfehlungen zur Luftqualitätsbewertung auf Basis neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse zu den gesundheitlichen Wirkungen von Luftschadstoffen (<a href="https://apps.who.int/iris/handle/10665/345329">WHO 2021</a>), die zur Bewertung des Indikators herangezogen werden.</p><p>Prekär ist die Luftqualität vor allem in Ballungsräumen, in denen ein Drittel der deutschen Bevölkerung lebt: Industrie, Verkehr und Wohngebiete liegen hier nah beieinander. Einbezogen werden die Messstationen, die die Belastung im „städtischen Hintergrund“ messen, also die Grundbelastung der Stadt. An verkehrsreichen Standorten in Städten kann die Belastung jedoch deutlich höher sein. Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ stellt den mittleren Abstand aller Messstationen im städtischen Hintergrund von den Richtwerten der WHO dar.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Seit dem Jahr 2000 ist die Belastung durch Stickstoffdioxid und Feinstaub deutlich zurückgegangen, liegt aber auch aktuell noch weit über dem Ziel, bei Stickstoffdioxid 28 % über dem Ziel und bei ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠ ca. 61 %. Die Ozonbelastung ist stark schwankend. Dies liegt vor allem am Einfluss der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Witterung#alphabar">Witterung</a>⁠: In heißen Sommern wie 2003 oder 2015 steigt die Ozon-Konzentration stark an. Deshalb kann für die letzten Jahre keine Aussage über den Trend der Entwicklung gemacht werden.</p><p>Die EU schrieb ihre Luftqualitäts-Ziele 2008 in der <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32008L0050">Luftqualitäts-Richtlinie</a> fest (EU-RL 2008/50/EG), im Oktober 2022 legte die Kommission einen Vorschlag zur Revision dieser Richtlinie vor (<a href="https://environment.ec.europa.eu/publications/revision-eu-ambient-air-quality-legislation_en">KOM 2022</a>), der die neuen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Empfehlungen 2021 berücksichtigen soll. Doch auch einige der weniger ambitionierten Ziele der derzeitigen EU-Richtlinie verfehlt Deutschland noch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/luftqualitaet-2024">(UBA 2025)</a>. Bis die Luft in den Ballungsräumen wirklich ausreichend „sauber“ ist, ist also noch ein weiter Weg zu gehen.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ basiert auf Messdaten der Luftqualitätsmessnetze der Bundesländer. Betrachtet werden alle Messstellen eines Ballungsraums zur Messung der Belastung im städtischen oder vorstädtischen Hintergrund. Für diese Messstellen wird die Über- oder Unterschreitung der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>⁠-Empfehlungen 2021 für die drei Schadstoffe NO₂, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠ und O₃ berechnet. Für jeden Ballungsraum wird der mittlere Abstand der Werte aller Messstationen zur WHO-Empfehlung 2021 errechnet. Die mittleren Abstände werden dann über alle Ballungsräume gemittelt und mit dem Wert der WHO-Empfehlung 2021 normiert.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftbelastung-in-ballungsraeumen">„Luftbelastung in Ballungsräumen“</a>.</strong></p>

Ressortforschungsplan 2024, Methodenprüfung und Toolimplementierung zur Ableitung der Repräsentativität von Luftmessstationen unter Verwendung von Modellergebnissen

Im Zuge der Revision der Luftqualitätsrichtlinie wird die Modellierung der Luftqualität einen größeren Stellenwert einnehmen. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Ableitung der Repräsentativität von Messstationen fokussiert. Aufgrund verschiedener Modellsysteme, Modellauflösungen und -konfigurationen sowie Ansätze zur Ableitung der Repräsentativität von Messstationen bedarf es weiterer Untersuchungen. Ziel des Vorhabens ist es daher, bestehende Ansätze (beispielsweise FAIRMODE Tier 1-4) auf Praxistauglichkeit zu untersuchen. Hierbei sollen unter Einbeziehung von ausgewählten Ländermessnetzen verschieden Ansätze, Modellsysteme und Konfigurationen getestet werden. Im Ergebnis sind die Ergebnisse zu bewerten sowie Best-Practice Beispiele aufzuzeigen. Zudem soll eine Tool zur Ableitung der Repräsentativität von Messstationen entwickelt werden, dass verschiedene räumliche Ebenen (NUTS 1 Level, Beurteilungsgebiete etc.) berücksichtigen soll.

Kontinuierliches Luftqualitätsüberwachungsmessnetz (LUQS, Aktuelle Luftqualität)

LUQS, das Luftqualitätsüberberwachungssystem des Landes Nordrhein-Westfalen, erfasst und untersucht die Konzentrationen verschiedener Schadstoffe in der Luft. Das Messsystem integriert kontinuierliche und diskontinuierliche Messungen und bietet eine umfassende Darstellung der Luftqualitätsdaten. Die hier angebotenen Daten sind kontinuierlich gemessene und stündlich aktualisierte Messwerte der letzten 24 Stunden verschiedener Komponenten (Feinstaub PM10, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Stickstoffmonoxid, Ozon, Relative Feuchte, Temperatur, Windgeschwindigkeit, Windrichtung) von allen Stationen. Alle Messwerte, die Sie hier sehen, sind vorläufig! Sie sind noch nicht abschließend validiert! Dies gilt insbesondere für PM10-Daten. Die Zeitangabe erfolgt in MEZ und entspricht der in NRW gültigen Winterzeit (NRW-Sommerzeit = MEZ + 1 Std.). Weiterhin bieten wir eine Prognose für Ozon für den jeweils laufenden und die beiden Folgetage als GeoTIFF zum Download an. Die Daten stammen von https://ads.atmosphere.copernicus.eu/datasets/cams-europe-air-quality-forecasts (Bodennahes Ozon, Ensemble-Mittelwert, Vorhersage von 00:00 Uhr, als netCDF für NRW im 10km x 10km Raster. Dargestellt ist das maximale Stundenmittel für den Vorhersagetag in µg/m³.)

Kontinuierliches Luftqualitätsüberwachungsmessnetz (LUQS, Tagesberichte zur Luftqualität in NRW)

Die Tageswerte der Luftschadstoffe und der meteorologischen Messungen können Sie als Excel-Datei ansehen und herunterladen. Diese Tabelle beinhaltet die Werte aller Messstationen im Überblick. Die Tagesberichte der Vortage stehen werktags gegen ca. 14 Uhr zur Verfügung.

Luftqualitätsüberwachungs­messnetz: Messverfahren mit Laboranalytik (LUQS)

Das Luftqualitätsüberwachungsmessnetz erfasst und untersucht die Konzentrationen verschiedener Schadstoffe in der Luft (Immissionen). Bei Überschreitung festgelegter Grenzwerte / Alarmschwellen erfolgen Maßnahmen zur Verminderung der Schadstoffbelastungen. In den EU-Richtlinien sind Referenzmessverfahren festgelegt. Dies sind teilweise automatisierte Messverfahren, teilweise aber auch Verfahren mit Laboranalytik. Bei den Verfahren mit Laboranalytik sind die Messergebnisse in der Regel ca. 6 Wochen nach Ablauf eines Messmonats verfügbar. Die Verteilung der Messpunkte sind landesweit, flächendeckend, gem. 39. BImSchV bzw. EU-Luftqualitätsrichtlinien an Belastungsschwerpunkten (Verkehr, Industrie) und im städtischen und ländlichen Hintergrund festgelegt. Komponenten: Aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol), Feinstaub (PM10,PM2.5), Metalle im PM10, PAK im PM10, NO2 (Passivsammler), Ruß (EC/OC)

Kontinuierliches Luftqualitätsüberwachungsmessnetz (LUQS, Messwerte nach Komponenten)

LUQS, das Luftqualitätsüberberwachungssystem des Landes Nordrhein-Westfalen, erfasst und untersucht die Konzentrationen verschiedener Schadstoffe in der Luft. Das Messsystem integriert kontinuierliche und diskontinuierliche Messungen und bietet eine umfassende Darstellung der Luftqualitätsdaten. Die hier angebotenen Daten sind kontinuierlich gemessene und stündlich zur vollen Stunde berechnete arithmetische (AM1H) Mittelwerte der 5sec-Einzeldaten einer Stunde. Bezugszeit ist jeweils das Ende der Messstunde (Bereich 01:00-24:00). Dieser Datensatz enthält alle Datenfiles zu allen Stationen und allen gemessenen Komponenten in jeweils 10-Jahres Files: 1980-1989, 1990-2000, 2001-2010, 2011-Vorjahr, nach Komponente. Die Daten des aktuellen Jahres (letzte 365 Tage) liegen in nicht abschließend validierter Form vor.

Kontinuierliches Luftqualitätsüberwachungsmessnetz (LUQS, Monatsberichte zur Luftqualität in NRW)

Die Monatswerte der Luftschadstoffe und der meteorologischen Messungen können Sie als Excel-Datei ansehen und herunterladen. Diese Tabelle beinhaltet die Werte aller Messstationen im Überblick.

Kontinuierliches Luftqualitätsüberwachungsmessnetz (LUQS, Messwerte nach Station)

LUQS, das Luftqualitätsüberberwachungssystem des Landes Nordrhein-Westfalen, erfasst und untersucht die Konzentrationen verschiedener Schadstoffe in der Luft. Das Messsystem integriert kontinuierliche und diskontinuierliche Messungen und bietet eine umfassende Darstellung der Luftqualitätsdaten. Die hier angebotenen Daten sind kontinuierlich gemessene und stündlich zur vollen Stunde berechnete arithmetische (AM1H) Mittelwerte der 5sec-Einzeldaten einer Stunde. Bezugszeit ist jeweils das Ende der Messstunde (Bereich 01:00-24:00). Dieser Datensatz enthält alle Datenfiles zu einzelnen Stationen mit allen Komponenten, validierte Werte bis zum Ende des Vorjahres, die als aktuell gelisteten Werte sind noch nicht abschließend validiert.

EU-Jahreskenngrößen der Luftschadstoffe in NRW

Jahresauswertung nach EU-Luftqualitätsrichtlinien: Stickstoffdioxid, Feinstaub (PM10 und PM2,5), Schwefeldioxid, Benzol, Blei, Arsen, Kadmium, Nickel und Benzo[a]pyren. Die EU-Jahreskenngrößen der Luftschadstoffe können Sie als Excel-Datei ansehen und herunterladen.

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