Die Immissionsüberwachung wird in Mecklenburg-Vorpommern durch den Betrieb eines landesweiten Luftmessnetzes gewährleistet. Entsprechend bestehender Gesetze werden folgende Aufgaben durchgeführt: -Überwachung von Grenzwerten -Ermittlung der städtischen und ländlichen Hintergrundbelastung -Ermittlung der Belastung an verkehrsbelasteten Standorten -Ermittlung der Belastung im Umfeld von Industriebetrieben und Hafenanlagen -Beobachtung der Langzeitentwicklung -Ermittlung der Ursachen von Grenzwertverletzungen -Uberprüfung der Maßnahmen zur Luftreinhalteplanung -Information der Öffentlichkeit entsprechend der vorgeschriebenen EU-Richtlinien -Datenauswertung und Beurteilung entsprechend der vorgeschriebenen EU-Richtlinien und nationaler Gesetze und Vorschriften -Datenaustausch -besondere Berichtspflichten bestehen gegenüber der EU -Entwicklung von Messtrategien -Einsatz verschiedenster Messverfahren und Kalibriertechniken Die stationären Messstationen sind entsprechend ihres Einsatzzweckes mit verschiedenen Messgeräten ausgestattet, mit denen es möglich ist, die kontinuierliche Überwachung der Luftschadstoffbelastung an Feinstaub (bis1998 Schwebstaub), Stickoxiden, Ozon, Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid kontinuierlich zu überwachen, zu erfassen und zeitnah hierüber zu berichten. Für die Ermittlung der Benzolkonzentrationen kommen an drei Standorten Passivsammler zum Einsatz. An einigen der Messstationen wurden darüber hinaus Geräte zur diskontinuierlichen Feinstaubsammlung installiert, um nach Laboranalysen Kenntnisse über die Inhaltsstoffe des Feinstaubs (z. B. PAK und Schwermetalle) zu gewinnen. Diese Daten werden gegenwärtig in 14 vollautomatisch betriebenen Messcontainern an folgenden Standorten gewonnen: verkehrsnah gelegene Messstationen in: Neubrandenburg, Rostock, Schwerin, Stralsund, Wolgast ländlich gelegene Messstationen: Gülzow, Göhlen, Löcknitz, Rostock-Stuthof, Leizen, Garz Messstationen im städtischen Hintergrund: Güstrow, Rostock-Warnemünde. Desweiteren wird ein NH3-Messnetz zur orientierenden Messung betrieben, um die Kenntnisse über die räumliche Variabilität der NH3-Immissonen im ländlichen Raum zu verbessern und damit wichtige Informationen z. B. im Rahmen von Genehmigungsverfahren zu generieren.
Feinstäube in der Außenluft stellen eine gesundheitliche Belastung dar und sind daher im Rahmen der 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes in Form von Grenzwerten reglementiert. Es gibt Grenzwerte für Feinstäube mit einem Durchmesser von 10 und 2,5 Mikrometer, jedoch keine für ultrafeine Partikel (UFP) mit einer Größe kleiner als 0,1 Mikrometer. Aufgrund ihrer geringen Größe können UFP tief bis in die Lungenbläschen und von dort aus in das Herz-Kreislaufsystem gelangen. Im Herz-Kreislaufsystem sowie in anderen Organen können UFP Entzündungsreaktionen hervorrufen. Es wird angenommen, dass durch anhaltende Entzündungen Organschädigungen und chronische Erkrankungen wie zum Beispiel chronische Lungenerkrankungen, Herz-Kreislauferkrankungen oder eine Schwächung des Immunsystems begünstigt werden. Zu diesen gesundheitlichen Wirkungen insbesondere nach langfristiger Exposition gegenüber UFP gibt es derzeit kaum epidemiologische Studien. Dieses Vorhaben soll diesem Mangel begegnen, indem eine epidemiologische Studie konzipiert und pilotiert wird. Hierbei sollen die gesundheitlichen Auswirkungen einer langfristigen Exposition gegenüber UFP untersucht werden unter Berücksichtigung von Confoundern und anderen Luftschadstoffen. Die Pilotierung bezieht sich auf verschiedene UFP-Messungen und Metriken, um deren zeitliche und räumliche Variabilität abdecken zu können, denn Durchschnittswerte, welche in epidemiologischen Studien meist verwendet werden und repräsentativ für eine bestimmte Umgebung und einen Zeitraum sind, können für UFP nicht verwendet werden. Es sollen konkrete Vorschläge für eine umfassende epidemiologische Studie inklusive Expositionsschätzung, UFP Metrik, Fallzahl, möglicher zu untersuchender Gesundheitsendpunkte sowie deren Erfassung gemacht werden. Das Projekt wird von einem Konsortium bearbeitet, welches aus den folgenden Institutionen besteht: Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V., TNO - Netherlands Organisation for Applied Scientific Research, Institut für Arbeits- Sozial- und Umweltmedizin, Heinrich-Heine-Universität, Hochschule Düsseldorf, Labor für Physik und Umweltmesstechnik, IVU Umwelt GmbH, Ing.-Büro Janicke.
Als ultrafeine Partikel werden Teilchen mit Durchmessern kleiner als 100 nm bezeichnet. Die ultrafeinen Partikel entstehen in Verbrennungsprozessen, die unter Sauerstoffmangel stattfinden. Hierbei sind u.a. der Straßenverkehr mit seinen unzähligen instationären Verbrennungen, Industrieprozesse und Hausbrand zu nennen. Partikel dieses Größenbereichs können sehr spezielle chemische oder physikalische Wechselbeziehungen mit der Umgebung eingehen. Man beobachtet bei ultrafeinen Partikeln vorwiegend Diffusion, wogegen sich größere Teilchen eher durch Anlagerung bzw. Sedimentation auszeichnen (Limbach, 2005). In der Europäischen Union gilt seit Januar 2005 ein Grenzwert für Feinstaub, d.h. für Partikel kleiner als 10ìm (PM10), vorgeschrieben. Für ultrafeine Partikel gibt es in Europa bisher keine eigenen Grenzwerte. In einem bis dahin einmaligen Projekt wurde die Entwicklung der Belastung mit ultrafeinen Partikeln in Erfurt über zehn Jahre quantitativ bestimmt. Dabei wurde ein deutlicher Anstieg festgestellt (Krug, 2005). Die Korngrößen des Ultrafeinstaubs können das menschliche Respirationssystem erreichen. Man spricht daher vom inhalierbaren Anteil des Feinstaubs. Partikel kleiner als 100 nm werden als noch gefährlicher eingestuft, da sie lungengängig sind. Wegen ihrer geringen Größe können einzelne ultrafeine Partikel ein Lungenepithel durchqueren. Ein Weitertransport zu Leber, Knochenmark oder Herz ist möglich. Die Ultrafeinpartikel können sich in der Lunge bis zu mehreren Monaten ablagern bzw. verbleiben (WHO,1997). Es sind einige Verfahren entwickelt worden, um die PAK-Belastung auf Menschen zu erfassen und ihre Auswirkungen zu beschreiben. Dabei wurde Benzo(a)Pyren oft als Indikator für die Präsenz von karzinogenen PAK in der Umwelt genutzt. Verbreitet ist zum Beispiel die Bestimmung von PAK in Blut oder Urin und die Untersuchung der Auswirkungen von PAK auf den Metabolismus in Organen wie Niere und Leber (Larsen, 1995). Die Exposition durch NPAK erfolgt hauptsächlich über die Luft. Es gibt bislang wenige Studien, welche die Langzeitwirkung der inhalativen Aufnahme untersuchen. Darüber hinaus gelten auch die Metaboliten der NPAK als kanzerogen (Uhl, 2007). Laut WHO gibt es erheblichen Forschungsbedarf hinsichtlich der Exposition der Menschen und der Wirkungen von NPAK auf die menschliche Gesundheit (IPCS 2003). Obwohl die NPAK nur einen Bruchteil (1 bis 10Prozent) der PAK ausmachen (Nielsen, 1984), ist spezielle Aufmerksamkeit wegen ihrer hohen biologischen Aktivität notwendig. Zahlreiche NPAK wirkten in Tierversuchen deutlich mutagen und kanzerogen (Fiedler et.al, 1990). Über ihr Verhalten und ihre Anreicherung in Boden und Staub ist bis jetzt noch sehr wenig bekannt. Ebenso wenig wie über deren Metabolismus und Akkumulation in biologischem Gewebe (Fiedler et al., 1991, Fieder und Mücke 1990). (...)
<p>Gegenüber den 1990er Jahren konnte die Feinstaubbelastung erheblich reduziert werden. Zukünftig ist zu erwarten, dass die Belastung eher langsam abnehmen wird. Großräumig treten heute PM10-Jahresmittelwerte unter 20 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) auf.</p><p>Feinstaubkonzentrationen in Deutschland</p><p>Die Ländermessnetze führen seit dem Jahr 2000 flächendeckende Messungen von Feinstaub der Partikelgröße <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a> (Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 10 Mikrometer oder kleiner) und seit 2008 auch der Partikelgröße <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a> durch. Besonders hoch ist die Messnetzdichte in Ballungsräumen. Die hohe Zahl und Dichte an Emittenten – beispielsweise Hausfeuerungsanlagen, Gewerbebetriebe, industrielle Anlagen und der Straßenverkehr – führen zu einer erhöhten Feinstaubkonzentration in Ballungsräumen gegenüber dem Umland. Besonders hohe Feinstaubkonzentrationen werden unter anderem wegen der starken verkehrsbedingten Emissionen wie (Diesel-)Ruß, Reifenabrieb sowie aufgewirbeltem Staub an verkehrsnahen Messstationen registriert. Während zu Beginn der 1990er Jahre im Jahresmittel großräumig Werte um 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) gemessen wurden, treten heute PM10-Jahresmittelwerte zwischen 10 und 20 µg/m³ auf. Die im ländlichen Raum gelegenen Stationen des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>-Messnetzes verzeichnen geringere Werte.</p><p>Die Feinstaub-Immissionsbelastung wird nicht nur durch direkte Emissionen von Feinstaub verursacht, sondern zu erheblichen Teilen auch durch die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Emission#alphabar">Emission</a> von gasförmigen Schadstoffen wie Ammoniak, Schwefeldioxid und Stickstoffoxiden. Diese reagieren in der Luft miteinander und bilden sogenannten „sekundären“ Feinstaub. Einhergehend mit einer starken Abnahme der Schwefeldioxid (SO2)-Emissionen und dem Rückgang der primären PM10-Emissionen im Zeitraum von 1995 bis 2000 sanken im gleichen Zeitraum auch die PM10-Konzentrationen deutlich (siehe Abb. „Trend der PM10-Jahresmittelwerte“). Der Trend der Konzentrationsabnahme setzt sich seitdem fort. Die zeitliche Entwicklung der PM10-Konzentrationen wird von witterungsbedingten Schwankungen zwischen den einzelnen Jahren – besonders deutlich in den Jahren 2003 und 2006 erkennbar – überlagert. Erhöhte Jahresmittelwerte wurden auch 2018 gemessen, die auf die besonders langanhaltende, zehnmonatige Trockenheit von Februar bis November zurückzuführen sind.</p><p>Überschreitungssituation</p><p>Lokal und ausschließlich an vom Verkehr beeinflussten Stationen in Ballungsräumen traten in der Vergangenheit gelegentlich Überschreitungen des für das Kalenderjahr festgelegten Grenzwerts von 40 µg/m³ auf. Seit 2012 wurden keine Überschreitungen dieses Grenzwertes mehr festgestellt.</p><p>Seit 2005 darf auch eine <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>-Konzentration von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) im Tagesmittel nur an höchstens 35 Tagen im Kalenderjahr überschritten werden. Überschreitungen des Tageswertes von 50 µg/m³ werden vor allem in Ballungsräumen an verkehrsnahen Stationen festgestellt. Die zulässige Zahl von 35 Überschreitungstagen im Kalenderjahr wurde hier in der Vergangenheit zum Teil deutlich überschritten (siehe Karten „Feinstaub (PM10) - Tagesmittelwerte Zahl von Überschreitungen von 50 mg/m³“ und Abb. „Prozentualer Anteil der Messstationen mit mehr als 35 Überschreitungen des 24-h-Grenzwertes“). Vor allem das Jahr 2006 fiel durch erhebliche Überschreitungen der zulässigen Überschreitungstage auf, was auf lang anhaltende und intensive „Feinstaubepisoden“ zurückzuführen war. In den unmittelbar zurückliegenden Jahren traten nicht zuletzt durch umfangreiche Maßnahmen der mit Luftreinhaltung befassten Behörden keine Überschreitungen des Grenzwerts mehr auf. Auch 2024 wurde der Grenzwert somit an allen Messstationen in Deutschland eingehalten.</p><p>Witterungsabhängigkeit</p><p>Vor allem in trockenen Wintern, teils auch in heißen Sommern, können wiederholt hohe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>-Konzentrationen in ganz Deutschland auftreten. Dann kann der Wert von 50 µg/m³ großflächig erheblich überschritten werden. Ein Beispiel für eine solche Belastungssituation zeigt die Karte „Tagesmittelwerte der Partikelkonzentration PM10“. Zum Belastungsschwerpunkt am 23. Januar 2017 wurden an etwa 56 % der in Deutschland vorhandenen PM10-Messstellen Tagesmittelwerte von über 50 µg/m³ gemessen. Die höchste festgestellte Konzentration betrug an diesem Tag 176 µg/m³ im Tagesmittel.</p><p>Wie stark die PM10-Belastung während solcher Witterungsverhältnisse ansteigt, hängt entscheidend davon ab, wie schnell ein Austausch mit der Umgebungsluft erfolgen kann. Winterliche Hochdruckwetterlagen mit geringen Windgeschwindigkeiten führen – wie früher auch beim Wintersmog – dazu, dass die Schadstoffe nicht abtransportiert werden können. Sie sammeln sich in den unteren Luftschichten (bis etwa 1.000 Meter) wie unter einer Glocke. Der Wechsel zu einer Wettersituation mit stärkerem Wind führt zu einer raschen Abnahme der PM10-Belastung. Auch wenn die letzten Jahre eher gering belastet waren, können auch zukünftig meteorologische Bedingungen auftreten, die zu einer deutlich erhöhten Feinstaubbelastung führen können.</p><p>Bürgerinnen und Bürger können laufend <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luftbelastung/aktuelle-luftdaten">aktualisierte Feinstaubmessdaten und Informationen zu Überschreitungen der Feinstaubgrenzwerte</a> in Deutschland im Internet und mobil über die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftqualitaet/app-luftqualitaet">UBA-App "Luftqualität"</a> erhalten.</p><p>Bestandteile des Feinstaubs</p><p>Die Feinstaubbestandteile <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a> sind Mitte der 1990er Jahre wegen neuer Erkenntnisse über ihre Wirkungen auf die menschliche Gesundheit in den Vordergrund der Luftreinhaltepolitik getreten. Mit der <a href="https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2008/50/oj?locale=de">EU-Richtlinie 2008/50/EG</a> (in deutsches Recht umgesetzt mit der <a href="https://www.bmuv.de/gesetz/39-verordnung-zur-durchfuehrung-des-bundes-immissionsschutzgesetzes/">39. Bundes-Immissionsschutz-Verordnung</a> (39. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BImSchV#alphabar">BImSchV</a>)), welche die bereits seit 2005 geltenden Grenzwerte für PM10 bestätigt und neue Luftqualitätsstandards für PM2,5 festlegt (siehe Tab. „Grenzwerte für den Schadstoff Feinstaub“), wurde dem Rechnung getragen. Als PM10 beziehungsweise PM2,5 (PM = particulate matter) wird dabei die Massenkonzentration aller Schwebstaubpartikel mit aerodynamischen Durchmessern unter 10 Mikrometer (µm) beziehungsweise 2,5 µm bezeichnet.</p><p>Herkunft</p><p>Feinstaub kann natürlichen Ursprungs sein oder durch menschliches Handeln erzeugt werden. Stammen die Staubpartikel direkt aus der Quelle - zum Beispiel durch einen Verbrennungsprozess - nennt man sie primäre Feinstäube. Als sekundäre Feinstäube bezeichnet man hingegen Partikel, die durch komplexe chemische Reaktionen in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a> erst aus gasförmigen Substanzen, wie Schwefel- und Stickstoffoxiden, Ammoniak oder Kohlenwasserstoffen, entstehen. Wichtige vom Menschen verursachte Feinstaubquellen sind Kraftfahrzeuge, Kraft- und Fernheizwerke, Abfallverbrennungsanlagen, Öfen und Heizungen in Wohnhäusern, der Schüttgutumschlag, die Tierhaltung sowie bestimmte Industrieprozesse. In Ballungsgebieten ist vor allem der Straßenverkehr eine bedeutende Feinstaubquelle. Dabei gelangt Feinstaub nicht nur aus Motoren in die Luft, sondern auch durch Bremsen- und Reifenabrieb sowie durch die Aufwirbelung des Staubes auf der Straßenoberfläche. Eine weitere wichtige Quelle ist die Landwirtschaft: Vor allem die Emissionen gasförmiger Vorläuferstoffe aus der Tierhaltung tragen zur Sekundärstaubbelastung bei. Als natürliche Quellen für Feinstaub sind Emissionen aus Vulkanen und Meeren, die Bodenerosion, Wald- und Buschfeuer sowie bestimmte biogene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Aerosole#alphabar">Aerosole</a>, zum Beispiel Viren, Sporen von Bakterien und Pilzen zu nennen.</p><p>Während im letzten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts die Gesamt- und Feinstaubemissionen in Deutschland drastisch reduziert werden konnten, verlangsamte sich seither die Abnahme (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland/emission-von-feinstaub-der-partikelgroesse-pm10">„Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM10“</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland/emission-von-feinstaub-der-partikelgroesse-pm25">„Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM2,5“</a>). Für die nächsten Jahre ist zu erwarten, dass die Staubkonzentrationen in der Luft weiterhin nur noch langsam abnehmen werden. Zur Senkung der PM-Belastung sind deshalb weitere Maßnahmen erforderlich.</p><p>Gesundheitliche Wirkungen</p><p>Feinstaub der Partikelgröße <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a> kann beim Menschen durch die Nasenhöhle in tiefere Bereiche der Bronchien eindringen. Die kleineren Partikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a> können bis in die Bronchiolen und Lungenbläschen vordringen und die ultrafeinen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm sogar bis in das Lungengewebe und den Blutkreislauf. Je nach Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen im Rachen, der Luftröhre und den Bronchien oder Schädigungen des Epithels der Lungenalveolen bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (zum Beispiel mit Auswirkungen auf die Herzfrequenzvariabilität). Eine langfristige Feinstaubbelastung kann zu Herz-Kreislauferkrankungen und Lungenkrebs führen, eine bestehende COPD (Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung) verschlimmern, sowie das Sterblichkeitsrisiko erhöhen.</p><p>Messdaten</p><p>Mitte der 1990er Jahre wurde zunächst in einzelnen Ländermessnetzen mit der Messung von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a> begonnen. Seit dem Jahr 2000 wird PM10 deutschlandweit gemessen. Für die Jahre, in denen noch nicht ausreichend Messergebnisse für die Darstellung der bundesweiten PM10-Belastung vorlagen, wurden PM10-Konzentrationen näherungsweise aus den Daten der Gesamtschwebstaubkonzentration (TSP) berechnet. Seit dem Jahr 2001 basieren alle Auswertungen ausschließlich auf gemessenen PM10-Daten. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a> wird seit dem Jahr 2008 deutschlandweit an rund 200 Messstationen überwacht.</p>
<p>Die Gesundheit wird vor allem durch die hohen Emissionen an Feinstaub und gasförmigen Kohlenwasserstoffen der Holzfeuerungen beeinträchtigt.</p><p>Holzheizungen sind schlecht für die Gesundheit. Zudem hilft die Verfeuerung von Holz und somit ihr Ausbau in der Summe nicht dem Klimaschutz. Da Bäume CO₂ in Form von Kohlenstoffverbindungen für lange Zeit binden können, sind Wälder eine sogenannte Senke für Emissionen. Beim Verfeuern von Holz gelangt das CO2 zurück in die Atmosphäre.</p><p>Holzheizungen sind schlecht für die Gesundheit. Zudem hilft die Verfeuerung von Holz und somit ihr Ausbau in der Summe nicht dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>. Da Bäume CO2 in Form von Kohlenstoffverbindungen für lange Zeit binden können, sind Wälder eine sogenannte Senke für Emissionen. Beim Verfeuern von Holz gelangt das CO2 zurück in die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>. In den letzten Jahren war die Senkenfunktion des Waldes bereits rückläufig. Wenn nun die energetische Holznutzung weiter stark gesteigert wird, ist zu befürchten, dass Wälder ihren bisherigen Beitrag zum Klimaschutz nicht mehr leisten können. Zudem ist es aus Ressourcenschutz-Sicht besser, Holz zunächst in langlebigen Produkten zu nutzen, anstatt es unmittelbar zu verbrennen. Insbesondere Holzeinzelfeuerungen wie Kaminöfen stoßen neben anderen Schadstoffen viel gesundheitsschädlichen Feinstaub aus. Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a> rät aus Gründen des Gesundheits- und Klimaschutzes von Holzheizungen ab.</p><p>Gesundheitsschutz</p><p>Die Gesundheit wird vor allem durch die hohen Feinstaubemissionen der Holzfeuerungen beeinträchtigt. Die Holzverbrennung in Kleinfeuerungsanlagen in privaten Haushalten trug 2020 mit 18 Prozent zu den deutschen PM2,5-Emissionen bei, fast so viel wie die Gesamtemissionen des Straßenverkehrs. </p><p>Gemäß den Projektionen des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a> von 2021 werden sich die PM2,5-Emissionen aus mit Holz betriebenen Kleinfeuerungsanlagen von 2020 bis 2030 aufgrund der bestehenden gesetzlichen Regelungen um rund 30 Prozent verringern. In diesen Projektionen ist die aktuelle Nachfrageentwicklung beim Holz, die sich u. a. durch Preissprünge bei fossilen Energieträgern wie Heizöl und Erdgas ergibt, allerdings noch nicht berücksichtigt. Es wäre aber mindestens eine Reduktion von 50 Prozent notwendig, damit sich die PM2,5-Konzentrationen der Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>) für die Außenluft annähern. Das ist aus Sicht des Gesundheitsschutzes besonders wichtig: Nach <a href="https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health">aktuellen Analysen der WHO</a> ist die Luftverschmutzung neben dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> eine der größten umweltbezogenen Bedrohungen für die menschliche Gesundheit. Unter den Luftschadstoffen erzeugt Feinstaub bei weitem die höchsten Krankheitslasten in der Bevölkerung (<a href="https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2022">EEA 2022</a>).</p><p>Daher ist es sehr wichtig, die Feinstaubemissionen zu senken. Dies kann vor allem im Bereich des Hausbrands bzw. der Wärmeversorgung der Gebäude erfolgen, da hier ein großes Feinstaubminderungspotential vorhanden ist. Vor allem in Zusatzheizungen (Einzelraumfeuerungsanlagen) sollte so wenig Holz wie möglich verbrannt werden, da diese die höchsten Feinstaubemissionen aller Wärmeerzeuger aufweisen.</p><p>Klimaschutz und die energetische Nutzung von Holz</p><p>Auch aus Sicht des Klimaschutzes muss die energetische Nutzung von Holz einige Voraussetzungen erfüllen, um treibhausgasneutral zu sein. Zum einen ist die Kohlenstoffbilanz im Wald bei Holzentnahme nur ausgeglichen, wenn die gleiche Holzmenge zeitnah nachwächst. Darüber hinaus müssen die Wälder in Zukunft jedoch mehr CO2 binden als sie dies jetzt tun. Nur so werden wir die Klimaziele erreichen, das zeigt auch der jüngste Bericht des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/weltklimarat-ipcc">Weltklimarats</a>. Dazu muss mehr Holz nachwachsen als aus dem Wald entnommen wird. Dabei ist auch vor dem Hintergrund der in den letzten Jahren vermehrt aufgetretenen Trockenheit und weiterer Faktoren zu bedenken, dass der notwendige Biomassezuwachs zusätzlich gefährdet ist.</p><p>Das klimafreundliche Potenzial zur Nutzung von Holz ist demnach begrenzt. Holz sollte deshalb zuerst für hochwertige und dauerhafte Produkte und anschließend weiter in einer Nutzungskaskade verwendet werden. Wird das geerntete Holz für langlebige Holzprodukte wie Möbel oder Bauholz verwendet, wird der Kohlenstoff zunächst für weitere Jahrzehnte gebunden und nicht sofort freigesetzt wie bei seiner unmittelbaren Verbrennung. Zudem ersetzen Holzprodukte häufig Produkte aus fossilen Rohstoffen, was weitere Emissionen vermeiden kann. Erst am Ende einer möglichst langen Nutzungskette (z. B. als Dachbalken, Spanplatte, holzbasierte Chemikalien) sollte dann nicht weiter stofflich nutzbares Altholz in Feuerungsanlagen bzw. Kraftwerken mit hohen Umweltstandards verbrannt werden. Auch gewisse Mengen an Wald-Restholz und Landschaftspflegeholz können weiterhin energetisch genutzt werden, so dass sie fossile Brennstoffe ersetzen und so einen Beitrag zur Defossilisierung des Energiesystems sowie zur Versorgungssicherheit leisten. Dabei sollte aber solchen Anwendungen Vorrang eingeräumt werden, die nur schwierig durch andere erneuerbare Energien versorgt werden können (wie z. B. Hochtemperaturprozesse in der Industrie), oder Anwendungen, die hohe Emissionsstandards einhalten können, wie große Feuerungsanlagen (z. B. Heizkraftwerke).</p><p>Zum Heizen von Gebäuden sollte Holz allenfalls in gut begründeten Ausnahmefällen eingesetzt werden, in denen es tatsächlich keine Alternative gibt. Gebäude sollten, nachdem prioritär eine energetische Sanierung den Wärmebedarf minimiert hat, vornehmlich mit Hilfe von Wärmenetzen, sofern diese verfügbar sind, oder Wärmepumpen beheizt werden, die inzwischen auch teilsanierte Bestandsgebäude effizient versorgen können. Wo eine Wärmepumpe allein nicht ausreicht, sind Hybridheizungen eine Lösung, bei denen die Wärmepumpe die meiste Heizwärme liefert und ein Heizkessel an den kältesten Tagen unterstützt – bereits diese Kombination spart viel Brennstoff.</p><p>Um die Feinstaubemissionen einer Holzheizung so gering wie möglich zu halten, kann diese mit einer geeigneten Abgasbehandlung ausgerüstet werden. Dabei können beispielsweise elektrostatische Staubabscheider bis zu über 90 Prozent der Staubemissionen reduzieren. Weiterhin sollte die Installation einer Holzheizung immer an technische Nebenanforderungen geknüpft werden, wie die Pflicht, einen Holzheizkessel mit einem ausreichend großen Pufferspeicher zu kombinieren. Darüber hinaus ist es naheliegend, die Installation einer Holzheizung mit einer gleichzeitigen Solarenergie-Nutzungspflicht zu koppeln. Ziel dabei ist es, den Brennstoffeinsatz maßgeblich zu mindern. Über die Sommer- und Übergangsmonate kann die Trinkwassererwärmung weitgehend über eine Solarthermieanlage erfolgen. Die Kombination dieser Techniken ermöglicht es, die Einsatzstunden einer Holzheizung zu reduzieren und damit Brennstoff und Emissionen einzusparen.</p><p>Biomethan, synthetisches Heizöl oder Wasserstoff sind aus verschiedenen Gründen keine empfehlenswerten Lösungen für die Raumwärmebereitstellung. Stromdirektheizungen eignen sich nur in energetisch sehr gut gedämmten Gebäuden mit minimalem Heizbedarf.</p><p>4-Punkte-Plan zum Schutz von Gesundheit und Klima</p><p><strong>1. Förderung von Holzheizungen spätestens 2023 einstellen</strong></p><p>Holzheizungen sollen nicht mehr finanziell gefördert werden, um für die mittel- bis langfristige Perspektive keine falschen Förderanreize zu setzen. Der Förderstopp sollte spätestens bei der Überprüfung der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) im Jahr 2023 umgesetzt werden. Freiwerdende Finanzmittel aus der Abschmelzung der Förderung für Holzheizungen sollten dann in die energetische Gebäudesanierung und Wärmepumpen umgelenkt werden, um schneller aus Gas und Öl auszusteigen. Gleichzeitig muss der Ausbau der Windenergie und von Photovoltaik-Anlagen massiv vorangetrieben werden, damit ausreichend erneuerbarer Strom zur Verfügung steht.</p><p><strong>2. Die kommende 65 %-Regel für neue Heizungen umweltfreundlich gestalten</strong></p><p>Ab 2024 sollen neue Heizungen <a href="https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2022/07/20220718-der-warmewende-neuen-schub-verleihen.html">mindestens 65 % erneuerbare Energien</a> nutzen, wie es das Klimaschutz-Sofortprogramm der Bundesregierung vorsieht. Es handelt sich um ein zentrales Instrument für den Klimaschutz im Gebäudebestand, der die Ziele des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/treibhausgasemissionen-stiegen-2021-um-45-prozent">Klimaschutzgesetzes</a> weit verfehlt. Wenn diese Regelung dazu führt, dass eine große Zahl von Holzheizungen errichtet wird, sind nennenswerte Umweltschäden zu befürchten. Daher sollte die Regelung schwerpunktmäßig Wärmepumpen und Wärmenetze bevorzugen.</p><p><strong>3. Verschärfung von Immissionsgrenzwerten für Feinstaub in der Außenluft</strong></p><p>Im Zuge der anstehenden Novellierung der EU-Luftqualitätsrichtlinie müssen deutlich anspruchsvollere Grenzwerte für Feinstaub in der Außenluft eingeführt werden. Auch wenn der im Oktober 2022 von der Europäischen Kommission hierfür vorgelegte <a href="https://environment.ec.europa.eu/publications/revision-eu-ambient-air-quality-legislation_en">Entwurf</a> die Erreichung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=WHO#alphabar">WHO</a>-Empfehlungen bis 2030 noch nicht vorsieht, könnte er die rechtliche Grundlage für Maßnahmen schaffen, die Feinstaubemissionen aus Holzfeuerungen zu reduzieren. Dies kann im Rahmen lokaler Luftreinhalteplanung geschehen, z. B. durch (temporäre und lokale) Betriebsverbote für Komfortkamine oder ein Verbot des Einbaues von Holzheizungen in Neubauten im Rahmen von Bebauungsplänen.</p><p><strong>4. Verschärfung von Emissionsgrenzwerten für Holzheizungen</strong></p><p>In der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes – 1. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BImSchV#alphabar">BImSchV</a>) sind die Regelungen für die Emissionshöchstwerte für kleine Holzheizungen aller Art festgeschrieben. Da auf EU-Ebene Öko-Design-Verordnungen (EU VO 2015/1185 und EU VO 2015/1189) ebenfalls Grenzwerte für Neuanlagen festschreiben, darf Deutschland seine nationale Verordnung nicht verschärfen (EU-Recht steht über Bundesrecht). Um strengere Emissionsgrenzwerte festzulegen, muss sich Deutschland für eine Verschärfung der Grenzwerte auf EU-Ebene einsetzen. Dies kann jedoch nur mittelfristig wirksam werden. Über eine Novellierung der 1. BImSchV sollten hingegen strengere Emissionsgrenzwerte für Anlagen, die vor 2015 eingebaut wurden, festgesetzt werden. Dies kann technisch über eine Nachrüstung mit Staubabscheidern, einen Austausch oder eine Stilllegung der betroffenen Anlagen umgesetzt werden. Die Pflicht zu Austausch, Stilllegung oder Nachrüstung von Altanlagen sollte zeitlich gestaffelt erfolgen.</p>
Zusätzlich zu den strengen Emissionsgrenzwerten bezüglich CO und Feinstaub, deren Einhaltung im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen durch die 1. BImSchV verlangt wird, ist zukünftig auch die Ökodesignrichtlinie für Kleinfeuerungen zu beachten. Durch diese Richtlinie kommen für automatische beschickte Holzfeuerungsanlagen zusätzliche Anforderungen bezüglich NOx-Emissionen und organischer gasförmiger Komponenten (OGC) im Abgas aber auch hinsichtlich der Anlageneffizienz hinzu. Gleichzeitig führt die Umstellung der erdöl- auf eine biomassebasierte Ökonomie zu einer Verknappung hochqualitativer Rohmaterialsortimente, da deren stoffliche Nutzung Vorrang vor deren energetischer Nutzung hat. Entsprechend müssen für die Bioenergieerzeugung zunehmend Reststoffe und biogene Nebenprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft als Brennstoffe mobilisiert werden. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den derzeitig hauptsächlich genutzten hochqualitativen Holzsortimenten durch schwierigere Brennstoffeigenschaften (u.a. höherer Gehalt an Aerosolbildnern und Stickstoff) und in der Regel auch durch eine höhere Heterogenität aus. Daher ist es notwendig, dass Kesselanlagen flexibel und automatisch auf die Brennstoffzusammensetzung reagieren können. Die Steuerung moderner Kesselanlagen verfügt häufig über verschiedene Programme, die für bestimmte Brennstoffqualitäten die optimalen Parameter zur Minimierung der Emissionen und zur Maximierung der Effizienz bieten. Allerdings wird dabei meist lediglich der vollständige Abbrand und damit niedrige CO-Emissionen angestrebt, die Auswirkung auf andere gasförmige Emissionen wie z.B. NOx bleibt dagegen unberücksichtigt. Insofern soll im Rahmen des Projektes die Erfassung relevanter Brennstoffeigenschaften mittels kostengünstiger, marktverfügbarer NIR-Kompaktgeräte in der Brennstoffzuführung und deren Einbindung in die automatische Kesselsteuerung realisiert werden.
Der motorisierte Individualverkehr sowie der Straßengüterverkehr verursachen hohe Belastungen von Mensch und Umwelt durch Lärm, Schadstoffe, Treibhausgase, Flächenverbrauch und Unfälle. Besonders in Städten trifft ein hohes Kraftfahrzeugaufkommen auf eine Vielzahl an Betroffenen. Für die Lebensqualität in der Stadt spielt das Erreichen einer nachhaltigen Mobilität daher eine entscheidende Rolle. Aufgrund der hohen Emissionen aus dem Straßenverkehr stehen besonders die Städte vor der Herausforderung, die Stickstoffoxid- und Feinstaubgrenzwerte der EU-Luftqualitätsrichtlinie einzuhalten. Viele Städte bemühen sich um Lösungen, die zu einer Minderung der verkehrsbedingten Umweltbelastungen führen. Die integrierte Verkehrsentwicklungsplanung nach der SUMP-Richtlinie steht den Kommunen als planerisches Instrument für die Konzeption nachhaltiger Stadtverkehrskonzepte zur Verfügung. Im Aktionsprogramm Klimaschutz 2020 hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, die Intermodalität zu fördern, den Umweltverbund im Nahverkehr (Fuß-, Radverkehr, ÖPNV und Carsharing) zu stärken sowie den Güterverkehr in Ballungsgebieten zu bündeln und verstärkt auf Lastenräder zu verlagern. Dazu gehört auch eine Straßenraumaufteilung zugunsten des Fuß- und Fahrradverkehrs. Das Forschungsvorhaben soll im Rahmen einer nachhaltigen integrierten Verkehrsentwicklungsplanung untersuchen, - welche Möglichkeiten einer ebenso nutzergerechten wie sicheren Aufteilung des Straßenraums zwischen motorisiertem und nicht-motorisiertem Verkehr sowie weiteren Nutzungsansprüchen bestehen, - welchen Beitrag eine Neuverteilung des Straßenraumes zur nachhaltigen Mobilität und Lebensqualität in der Stadt leisten kann und - welche Verteilungen für bestimmte Nutzungssituationen auch unter Berücksichtigung des 'ruhenden Güterverkehrs' am geeignetsten sind. Neue Erkenntnisse zu geeigneten Straßenraumaufteilungen sollen dem klima- und umweltfreundlichen Fuß- und Radverkehr mehr Vorschub leisten und auch in die entsprechenden bundesweit gültigen Regelwerke einfließen. Das Forschungsprojekt zielt dabei nicht auf 'autofreie Innenstädte' ab, sondern auf Möglichkeiten, nicht-motorisierten und motorisierten Verkehr sowie weitere Nutzungen im Straßenraum unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten im Sinne einer verträglichen Koexistenz bei guter Durchlässigkeit für Querbeziehungen zu kombinieren. Angebote einer nachhaltigen Stadtmobilität sind auf Quartiers- oder Stadtteilebene (z.B. attraktive Fußwegeverbindungen, Carsharing, Fahrradverleihsystem, Fahrrad- und Mobilstationen) und Gesamtstadtebene (Radrouten, ÖPNV) notwendig. Schwerpunkt dieses Forschungsprojekts ist die begleitende wissenschaftliche Evaluation von Modellprojekten, die im Rahmen des ExWoSt- Forschungsfeldes 'Aktive Mobilität in städtischen Quartieren' durchgeführt werden.
Biomasse, vor allem Holz, ist im deutschen Wärmemarkt der mit Abstand wichtigste erneuerbare Energieträger, dessen Einsatz ausgebaut werden soll. Jedoch entstehen bei dem Verbrennungsprozess u. a. Feinstaubpartikel, die ein Gesundheitsrisiko darstellen. Entsprechend wurden Grenzwerte festgelegt, die an Kleinfeuerungen (kleiner als 1 MW) mit den heutigen Technologien schwer einzuhalten sind und in Zukunft voraussichtlich weiter verschärft werden. In diesem Projekt soll ein kostengünstiger Staubabscheider für Kleinfeuerungsanlagen entwickelt werden, um den gegenwärtigen und zukünftigen Grenzwerten gerecht zu werden. Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hatte bereits, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik, einen Entwurf eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen Filterbetrieb an einem Biomassekessel entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Die gewählte Abreinigungsmethode erwies sich jedoch als unzureichend, weshalb in Zusammenarbeit mit der Hochschule Rottenburg (HFR) alternative Abreinigungsmethoden erprobt werden. Zunächst werden die Abreinigungsmethoden Jet-Pulse-Abreinigung (IFK) und Ultraschallreinigung (HFR) an kleinen Feuerungen erprobt. Die Jet-Pulse-Abreinigung mittels Druckluftstößen ist eine bewährte Technologie, welche erst noch, in Kombination mit Gewebefiltern, auf kleine Biomassefeuerungen angepasst werden muss. Die Reinigung mittels Ultraschall ist eine in der Industrie ebenfalls bewährte Technik, welche in diesem Projekt erstmals zur Filterreinigung von Feinstaubfiltern getestet und optimiert werden soll. Dazu werden am IFK verschiedene Metallgewebe und unterschiedliche Reinigungsparameter getestet, um diese Methode für Kleinfeuerungen zu optimieren. An der HFR liegt der Fokus auf verschiedenen Ultraschallbedingungen sowie die Untersuchung der Abfallstoffe hinsichtlich Verwendungs- und Deponiermöglichkeiten. Die Tests erfolgen an beiden Standorten mithilfe von kleineren Biomassekesseln, die sowohl für Hackgut als auch für Pellets geeignet sind. Die Methoden sollen hinsichtlich Abscheidegrad, Betriebssicherheit und Energieeffizienz optimiert werden und der Anwendungsbereich hinsichtlich der Brennstoffe eingegrenzt werden. Nach der Optimierung der beiden Methoden sollen die Ergebnisse analysiert und unter Abwägung aller Aspekte zum Bau eines Prototypen für die 200kW-Feuerung der HFR verwendet werden. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse und anhand von aussagekräftigen Langzeitversuchen soll als letzter Schritt ein Vorserienmodell des Filters entwickelt werden.
Biomasse, vor allem Holz, ist im deutschen Wärmemarkt der mit Abstand wichtigste erneuerbare Energieträger, dessen Einsatz ausgebaut werden soll. Jedoch entstehen bei dem Verbrennungsprozess u. a. Feinstaubpartikel, die ein Gesundheitsrisiko darstellen. Entsprechend wurden Grenzwerte festgelegt, die an Kleinfeuerungen (kleiner als 1 MW) mit den heutigen Technologien schwer einzuhalten sind und in Zukunft voraussichtlich weiter verschärft werden. In diesem Projekt soll ein kostengünstiger Staubabscheider für Kleinfeuerungsanlagen entwickelt werden, um den gegenwärtigen und zukünftigen Grenzwerten gerecht zu werden. Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hatte bereits in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik einen Entwurf eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen Filterbetrieb an einem Biomassekessel entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Die gewählte Abreinigungsmethode erwies sich jedoch als unzureichend, weshalb in Zusammenarbeit mit der Hochschule Rottenburg (HFR) alternative Abreinigungsmethoden erprobt werden. Zunächst werden die Abreinigungsmethoden Jet-Pulse-Abreinigung (IFK) und Ultraschallreinigung (HFR) an kleinen Feuerungen erprobt. Die Jet-Pulse-Abreinigung mittels Druckluftstößen ist eine bewährte Technologie, welche erst noch, in Kombination mit Gewebefiltern, auf kleine Biomassefeuerungen angepasst werden muss. Die Reinigung mittels Ultraschall ist eine in der Industrie ebenfalls bewährte Technik, welche in diesem Projekt erstmals zur Filterreinigung von Feinstaubfiltern getestet und optimiert werden soll. Dazu werden am IFK verschiedene Metallgewebe und unterschiedliche Reinigungsparameter getestet, um diese Methode für Kleinfeuerungen zu optimieren. An der HFR liegt der Fokus auf verschiedenen Ultraschallbedingungen sowie die Untersuchung der Abfallstoffe hinsichtlich Verwendungs- und Deponiermöglichkeiten. Die Tests erfolgen an beiden Standorten mithilfe von kleineren Biomassekesseln, die sowohl für Hackgut als auch für Pellets geeignet sind. Die Methoden sollen hinsichtlich Abscheidegrad, Betriebssicherheit und Energieeffizienz optimiert werden und der Anwendungsbereich hinsichtlich der Brennstoffe eingegrenzt werden. Nach der Optimierung der beiden Methoden sollen die Ergebnisse analysiert und unter Abwägung aller Aspekte zum Bau eines Prototypen für die 200kW-Feuerung der HFR verwendet werden. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse und anhand von aussagekräftigen Langzeitversuchen soll als letzter Schritt ein Vorserienmodell des Filters entwickelt werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 57 |
| Kommune | 2 |
| Land | 56 |
| Weitere | 11 |
| Wissenschaft | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 3 |
| Förderprogramm | 27 |
| Text | 68 |
| unbekannt | 26 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 72 |
| Offen | 51 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 121 |
| Englisch | 7 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 2 |
| Bild | 3 |
| Datei | 4 |
| Dokument | 30 |
| Keine | 29 |
| Unbekannt | 2 |
| Webdienst | 2 |
| Webseite | 74 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 124 |
| Lebewesen und Lebensräume | 124 |
| Luft | 124 |
| Mensch und Umwelt | 122 |
| Wasser | 124 |
| Weitere | 124 |