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Luftqualität 2019: NO2-Rückgang setzt sich fort

Noch etliche Städte über dem NO2-Grenzwert – erstmals keine Überschreitung bei Feinstaub, hohe Ozon-Spitzen 2019 wurde der Jahresmittelgrenzwert für Stickstoffdioxid (NO2) von 40 µg/m³ Luft an rund 20 Prozent der verkehrsnahen Messstationen überschritten. 2018 waren es noch 42 Prozent. Insgesamt ist die Belastung mit Stickstoffdioxid deutschlandweit weiter rückläufig. Das zeigt die vorläufige Auswertung der Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (UBA). Hierbei sind überwiegend nur die etwa 400 automatisch messenden Stationen berücksichtigt. Die Daten von ca. 130 der 140 in Laboren analysierten Passivsammlern liegen erst im Mai 2020 vor. Beim Feinstaub gab es 2019 erstmals keine Überschreitungen des derzeit geltenden Grenzwertes. Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes (⁠ UBA ⁠): „Dass die Luft besser wird, ist erfreulich, und zeigt, dass Umweltpolitik wirkt. Bund, Länder und Kommunen, die viel für bessere Luft investiert haben, können den Erfolg nun an den niedrigeren Messwerten ablesen. Der bereits 1999 beschlossene NO2-Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit muss seit 10 Jahren eingehalten werden. Trotz der Erfolge liegen immer noch etliche deutsche Städte über dem Grenzwert. Aktuell sind es 19, wenn alle Daten ausgewertet sind, könnte die Zahl noch auf 25 bis 30 Städte steigen.“ Hauptquelle der Stickstoffoxide in Städten ist der Straßenverkehr und hier vor allem Diesel-Pkw. Dirk Messner: „Heute haben moderne Diesel-Autos der Abgasnorm Euro 6d-TEMP auch auf der Straße niedrige Stickstoffoxid-Emissionen, was zur Abnahme der NO2-Belastung beiträgt. Dies zeigt, dass wir schon längst die Grenzwerte in den Städten hätten einhalten können, wenn bereits ältere Diesel-Pkw sauber gewesen wären, und zwar nicht nur auf dem Prüfstand, sondern real auf der Straße. Und eins bleibt klar: Der beste Garant für saubere Luft in den Städten sind weniger Autos auf den Straßen.“ Der Rückgang der mittleren NO2-Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen um etwa drei Mikrogramm pro Kubikmeter lässt sich auf mehrere Faktoren zurückführen: Lokale Maßnahmen wie zum Beispiel Tempolimits, Fahrverbote oder der Einsatz schadstoffärmerer Busse, nationale Maßnahmen wie Softwareupdates sowie die jährlich stattfindende Erneuerung der Fahrzeugflotte und meteorologische Einflüsse, die die Ausbreitung von Luftschadstoffen beeinflussen. Modellierungen zeigen, dass Softwareupdates und Flottenerneuerung 2019 eine Minderung von ein bis zwei Mikrogramm NO2 pro Kubikmeter bewirkten. Davon sind rund drei Viertel auf neue, sauberere Fahrzeuge zurückzuführen und nur etwa ein Viertel auf die Wirkung der Softwareupdates. Im Sinne des Gesundheitsschutzes müssen die NOx-Emissionen während des gesamten Fahrzeuglebens niedrig bleiben. Bei der Weiterentwicklung der europäischen Abgasnormen (Post-Euro-6/VI-Gesetzgebung) sollten daher die Anforderungen an die Dauerhaltbarkeit der Abgasreinigungssysteme erhöht werden. Zudem sollte in der regelmäßig durchzuführenden Abgasuntersuchung (AU) die Messung der NOx-Emissionen aufgenommen werden, um die Wirksamkeit der Stickstoffoxid-Katalysatoren überprüfen und mögliche Defekte frühzeitig erkennen zu können. Feinstaub (⁠ PM10 ⁠): 2019 war das am geringsten mit Feinstaub belastete Jahr seit Beginn der Feinstaubmessungen Ende der 1990er Jahre. Die Feinstaubgrenzwerte (höchstens 35 Tage pro Jahr über 50 µg/m³ Luft im Tagesmittel und maximal 40 µg/m³ Luft im Jahresmittel) wurden erstmals deutschlandweit eingehalten. Dirk Messner: „Was zunächst wie ein Erfolg klingt, ist im Sinne des Gesundheitsschutzes leider noch nicht ausreichend. Feinstaub ist ein deutlich größeres Gesundheitsproblem als Stickstoffoxide – global und auch in Deutschland. Die Grenzwerte für Feinstaub sind mittlerweile mehr als 20 Jahre alt und bedürfen dringend einer Anpassung an die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Weltgesundheitsorganisation (⁠ WHO ⁠). Solange die von der WHO empfohlenen, deutlich niedrigeren Werte nicht eingehalten werden, ist der Schutz der menschlichen Gesundheit vor Feinstaub noch nicht ausreichend. Auch die EU-Kommission hat im europäischen Green Deal festgestellt, dass eine Überarbeitung der Grenzwerte notwendig ist. Dies empfehlen wir auch: Um die Gesundheit der Menschen zu schützen sollten die Feinstaub-Grenzwerte strenger werden.“ Auf der Grundlage wissenschaftlicher Studien empfiehlt die WHO, dass die PM10-Konzentrationen den Wert von 20 µg/m3 im Jahresmittel nicht überschreiten sollen. Hintergrund ist die erhebliche gesundheitliche Gefahr, die von Feinstaub ausgeht. Laut der Studie zur weltweiten Krankheitslast (oder: Global Burden of Disease Studie) des Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) sind statistisch gesehen weltweit im Jahr 2017 etwa 2,9 Millionen Todesfälle auf die Feinstaubbelastung (⁠ PM2,5 ⁠) zurückzuführen. Im Vergleich dazu sind es für Rauchen und Alkohol, als die klassischen Risiken, etwa 7 beziehungsweise 2,8 Millionen Todesfälle. Feinstaub gehört weltweit, in Europa und in Deutschland zu den 10 Risikofaktoren mit der höchsten Krankheitslast. Für Europa geht das IHME von etwa 415.000 attributablen Todesfällen aus. Eigene Berechnungen des UBA zeigen im jährlichen Durchschnitt für Deutschland etwa 44.900 attributable Todesfälle. 2019 wurde an 13 Prozent aller Messstationen der WHO Richtwert im Jahresmittel nicht eingehalten. Die Empfehlung der WHO in Bezug auf die Tagesmittelwerte (höchstens drei Tage pro Jahr über 50 µg/m³ im Tagesmittel) hielten rund ein Drittel (36%) aller Messstationen in Deutschland nicht ein. Dirk Messner: „Während der Ausstoß von Feinstaub aus Verbrennungsmotoren schon länger zurück geht, sollten besonders die Emissionen aus der Landwirtschaft und aus Holzfeuerungen reduziert werden.“ Ozon: Im Vergleich zu den letzten 20 Jahren war 2019 ein durchschnittlich mit Ozon belastetes Jahr. Die außergewöhnlich hohen Temperaturen von 40° Celsius und mehr in den Tagen Ende Juli 2019 führten jedoch zu zahlreichen Überschreitungen der Informations- und Alarmschwelle (180 bzw. 240 µg/m³ Luft) und einem Maximalwert über 300 µg/m³ Luft. Zudem wurde das Langfristziel zum Schutz der Gesundheit (maximal 120 µg/m³ Luft im Mittel über 8 Stunden) wie bereits im Vorjahr an allen 260 Stationen überschritten, und zwar an durchschnittlich 24 Tagen pro Station. Die Empfehlung der WHO, 100  µg/m3 Luft im 8-Stundenmittel nicht zu überschreiten, wurde, wie auch in der Vergangenheit, weit verfehlt. Ozon wird bei intensiver Sonneneinstrahlung durch komplexe Reaktionen aus Vorläuferschadstoffen − überwiegend Stickstoffoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen − gebildet. Stickstoffoxide stammen zum großen Teil aus dem Verkehrsbereich, flüchtige organische Stoffe aus der Verwendung von Lösemitteln, wie Farben und Lacke, Klebstoffe, Reinigungsmitteln. Aber auch viele Pflanzenarten geben flüchtige organische Verbindungen (biogene ⁠ VOC ⁠ bzw. BVOC) ab und liefern daher, neben den vom Menschen verursachten Emissionen, selbst Vorläuferstoffe für die Ozonbildung. Das Ausmaß des Einflusses der BVOC auf die Ozonbildung wird neben anderen Faktoren – wie z.B. Vegetationscharakteristik, Schädlingsbefall – maßgeblich von der Lufttemperatur und der Wasserversorgung der Pflanzen beeinflusst. Hohe Temperaturen über 30° Celsius führen bei ausreichender Wasserversorgung zu einem starken Anstieg der BVOC-Emissionen, die zur verstärkten Ozonbildung beitragen. Dirk Messner: „Hitzeperioden werden im Zuge des Klimawandels künftig häufiger auftreten, was hohe Ozonspitzen nach sich ziehen könnte. Um gesundheitliche Risiken durch Ozon zu verringern müssen wir die Emissionen der von Menschen verursachten Ozonvorläuferstoffe deutlich mindern.“

Luftqualität 2020: Nur noch wenige Städte über Stickstoffdioxid-Grenzwert

Corona-Pandemie beeinflusste Luftqualität nur leicht 2020 wurde der Jahresmittelgrenzwert für Stickstoffdioxid (NO2) von 40 µg/m³ Luft voraussichtlich nur noch an rund drei bis vier Prozent der verkehrsnahen Messstationen überschritten. 2019 waren es noch 21 Prozent. Insgesamt ist die Belastung mit Stickstoffdioxid deutschlandweit damit weiter deutlich rückläufig. Das zeigt die vorläufige Auswertung der Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (Stand 01.02.2021) von bislang rund 400 Messstationen. Waren im Jahr 2019 noch 25 Städte von der Überschreitung des NO 2 -Grenzwertes betroffen, so werden es 2020 deutlich weniger als zehn sein. Nach Auswertung der bereits jetzt vorliegenden Daten der automatisch messenden Stationen liegen auf jeden Fall München und Hamburg über dem Grenzwert mit einem Jahresmittelwert von 54 bzw. 41 Mikrogramm NO 2 pro Kubikmeter Luft. Nach Auswertung der Daten von ca. 140 Passivsammlern, die im Labor analysiert werden müssen und deren Ergebnisse erst im Mai vorliegen, sind jedoch Überschreitungen in weiteren Städten wie z. B. Stuttgart zu erwarten. Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes (⁠ UBA ⁠): „Es ist erfreulich, dass sich die positive Entwicklung der letzten Jahre fortsetzt. Allerdings muss man auch feststellen: Den bereits 1999 beschlossenen Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit hätte Deutschland seit 2010 einhalten müssen. Dass neu zugelassene Dieselautos erst seit kurzer Zeit die Grenzwerte auch auf der Straße einhalten, ist der Hauptgrund für die rund zehnjährige Misere.“ Hauptquelle der Stickstoffoxide in Städten ist der Straßenverkehr und hier vor allem Diesel-Pkw. Nur moderne Diesel-Pkw der Abgasnormen Euro 6d-TEMP und Euro 6d emittieren nicht nur auf dem Prüfstand, sondern auch auf der Straße deutlich weniger Stickstoffoxide. Modellierungen des UBA zeigen, dass Softwareupdates und Flottenerneuerung im Jahr 2020 zusammen eine deutliche Minderung von rund drei Mikrogramm NO 2 pro Kubikmeter bewirkten. Davon sind rund zwei Drittel auf die neuen, deutlich saubereren Fahrzeuge zurückzuführen, ein Drittel auf die Softwareupdates. „Hätten alle Fahrzeuge auf deutschen Straßen die Abgas-Grenzwertvorgaben auch im Realbetrieb eingehalten, hätte es 2020 gar keine Überschreitungen mehr gegeben. Es ist zudem bedauerlich, dass sich Software-Updates so hingezogen haben und es kaum Hardware-Nachrüstungen gab“, so Messner. Neben Verbesserungen an den Fahrzeugen direkt sanken die mittleren NO 2 -Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen im Schnitt um ein weiteres Mikrogramm durch lokale Maßnahmen wie Tempolimits und Fahrverbote sowie den Einsatz schadstoffärmerer Busse, meteorologische Einflüsse, die die Ausbreitung von Luftschadstoffen begünstigen oder verschlechtern, und in geringem Umfang auch die Maßnahmen zur Eindämmung der Corona-Pandemie. Die an verkehrsnahen Messstationen in Städten gemessenen NO 2 -Konzentrationen sanken im Zeitraum des Corona-Lockdowns im Frühjahr 2020 im Mittel um 20 bis 30 Prozent. Dies zeigen Auswertungen, in denen die meteorologischen Einflüsse herausgerechnet wurden. Abhängig vom jeweiligen Verkehrsrückgang und den meteorologischen Randbedingungen fiel die Abnahme regional und lokal jedoch sehr unterschiedlich aus. Da sich der Verkehrsrückgang durch den Lockdown vor allem auf den Zeitraum von vier Wochen (23.3. bis 19.4.) beschränkte, ist der Einfluss auf die NO 2 -Jahresmittelwerte gering und der zugehörige Rückgang sollte in etwa bei einem Mikrogramm NO 2 pro Kubikmeter Luft oder darunter liegen. Einige Gemeinden setzen für bessere Luft auch auf Luftfilteranlagen oder sperren Fahrspuren direkt vor den Messstationen. Dazu Dirk Messner: „Die Luft in unseren Städten soll dauerhaft und grundlegend besser werden. Eine vorübergehende Reduktion des Verkehrsaufkommens zählt ebenso wenig dazu wie Filteranlagen, die die Luft nur im nahen Umfeld der Luftmessstation reinigen. Solche Anlagen, die in einigen Städten aufgestellt sind, reduzieren zwar die Konzentrationen unmittelbar vor Ort, tragen aber nicht flächendeckend zu einer guten Luftqualität bei.“ Feinstaub: 2020 war das am geringsten mit Feinstaub belastete Jahr seit Beginn der Feinstaubmessungen Ende der 1990er Jahre. Die Feinstaubgrenzwerte für PM 10 und PM 2,5 wurden deutschlandweit eingehalten. Die Grenzwerte für Feinstaub sind jedoch mehr als 20 Jahre alt und bedürfen einer Anpassung an die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Weltgesundheitsorganisation (⁠ WHO ⁠), die aktuell gerade ihre Empfehlungen erneut überarbeitet und einem verbesserten Gesundheitsschutz anpassen wird. Aktuell empfiehlt die WHO, dass die PM 10 -Konzentrationen den Wert von 20 µg/m 3 im Jahresmittel nicht überschreiten sollen. An etwa vier Prozent (2019: 13 Prozent) aller Messstationen wurde dieser Empfehlung 2020 nicht entsprochen. Die Empfehlung der WHO in Bezug auf die Tagesmittelwerte (höchstens drei Tage pro Jahr über 50 µg/m³ im Tagesmittel) hielten rund 12 Prozent (2019: 36 Prozent) aller Messstationen in Deutschland nicht ein. Die WHO-Empfehlungen für die noch kleineren Partikel PM 2,5 wurden im Jahr 2020 noch deutlicher als die für PM 10 überschritten: An 86 Prozent aller Stationen lagen die PM 2,5 -Tagesmittelwerte an mehr als 3 Tagen über der Schwelle von 25 µg/m³, und an 11 Prozent über der Schwelle von 10 µg/m³ für das Jahresmittel. Der EU-weite Grenzwert liegt bei 25 µg/m³. Die außergewöhnlich geringe Feinstaubbelastung im Jahr 2020 ging mit einem extrem milden und feuchten Winter einher: Der Winter 2020 war laut Deutschem Wetterdienst der zweitwärmste seit Aufzeichnungsbeginn und auch die Monate November und Dezember waren milder als normal. Gerade bei typischen, winterlichen Wetterepisoden sind die Feinstaubwerte aber hoch. Bei solchen Wetterlagen ist auch in Zukunft nicht auszuschließen, dass es zu Überschreitungen des PM 10 -Tagesmittelgrenzwertes kommt. Die Maßnahmen zur Eindämmung der Corona-Pandemie hatten nur einen geringen Einfluss auf die Feinstaubkonzentrationen, da der Straßenverkehr im Vergleich zu den Stickstoffoxiden wesentlich weniger zur Feinstaubbelastung beiträgt. Feinstaub hat erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit. Laut Schätzungen der Europäischen Umweltagentur konnten 2018 in Deutschland etwa 63.100 vorzeitige Todesfälle und entsprechend 710.900 verlorene Lebensjahre auf die Belastung der Bevölkerung mit PM 2.5 zurückgeführt werden. Mit 9.200 und 4.000 vorzeitigen Todesfällen oder entsprechend 103.500 und 46.600 verlorenen Lebensjahren wurde für NO 2 und Ozon eine deutlich geringere Krankheitslast ermittelt. Dirk Messner: „Angesichts der positiven Entwicklung beim Stickstoffdioxid liegt die zentrale Herausforderung nun bei der Reduktion der Feinstaubbelastung. Es bedarf weiterer Anstrengungen von Bund, Ländern und Kommunen, um das Gesundheitsrisiko durch Feinstaub weiter zu verringern. Dabei ist es notwendig, besonderes Augenmerk auf die nicht-verbrennungsbedingten Partikelemissionen aus dem Abrieb von Bremsscheiben, Kupplungen und Reifen, auf die Emissionen aus Holzfeuerungen sowie die sekundäre Feinstaubbelastung aus den Ammoniakemissionen der Landwirtschaft zu legen.“ Ozon: Im Vergleich zu den letzten 20 Jahren war 2020 ein eher unterdurchschnittlich mit Ozon belastetes Jahr. Der Alarmschwellenwert von 240 µg/m³ wurde nicht überschritten. Zu Überschreitungen der Informationsschwelle von 180 µg/m³ kam es an 13 Tagen. Die Überschreitungen der Informationsschwelle treten von Jahr zu Jahr sehr unterschiedlich oft auf. So ragt beispielsweise der „Jahrhundertsommer“ 2003 deutlich heraus. Grund für die starken Schwankungen der Ozonspitzen über die Jahre hinweg ist die hohe Abhängigkeit der Ozonkonzentrationen vom ⁠ Wetter ⁠. Denn Ozon wird im Gegensatz zu Feinstaub und Stickstoffdioxid nicht direkt emittiert, sondern aus bestimmten Vorläuferstoffen (Stickstoffoxide und flüchtige organische Verbindungen) bei intensiver Sonneneinstrahlung gebildet. Bei länger anhaltenden sommerlichen Hochdruckwetterlagen kann sich das so gebildete Ozon in den unteren Schichten der ⁠ Atmosphäre ⁠ anreichern und dort zu erhöhten Werten führen. Das Langfristziel zum Schutz der Gesundheit (maximal 120 µg/m³ im Mittel über 8 Stunden) wurde wie bereits im Vorjahr an allen 260 Stationen überschritten, und zwar an durchschnittlich 17 Tagen pro Station. Die Empfehlung der WHO, 100 µg/m 3 im 8-Stundenmittel nicht zu überschreiten, wurde ebenso unverändert weit verfehlt.

Luftqualität 2016: Stickstoffdioxid weiter Schadstoff Nummer 1

Geringere Belastung durch Feinstaub und Ozon Auch 2016 war die Luft in deutschen Städten zu stark mit Stickstoffdioxid belastet. Das zeigt die Auswertung der vorläufigen Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (UBA). An gut 57 Prozent der verkehrsnahen Messstationen wurde der Grenzwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) im Jahresmittel überschritten. Seit 2010 zeigt sich ein nur leicht abnehmender Trend. Beim Feinstaub sind dagegen deutliche Fortschritte zu verzeichnen: 2016 ist das Jahr mit den niedrigsten Belastungen seit 2000. Auch die Ozonkonzentrationen waren im Vergleich zu den letzten 20 Jahren eher niedrig. Für Ozon und Feinstaub werden aber weiter die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfohlenen Werte deutlich überschritten; diese sind wesentlich strenger als die geltenden EU-Grenzwerte. „Seit Jahrzehnten gefährdet Stickstoffdioxid unsere Gesundheit“, sagte Maria Krautzberger, Präsidentin des ⁠ UBA ⁠. „Schuld sind in den Städten vor allem alte Diesel-Autos. Es kann aus Sicht des Gesundheitsschutzes nicht akzeptiert werden, dass die Kommunen keine Handhabe haben, um beispielsweise Dieselautos mit hohem Ausstoß aus den belasteten Innenstädten auszuschließen. Deutschland ist auch gegenüber der EU verpflichtet, für saubere Luft in den Städten zu sorgen. Dazu kann die Blaue Plakette einen wichtigen Beitrag leisten. Die Kommunen brauchen eine bundeseinheitliche Regelung, die festlegt, wer die blaue Plakette bekommt und wer nicht. Schließlich geht es darum, die Gesundheit ihrer Bürgerinnen und Bürger zu schützen.“ Feinstaub (⁠ PM10 ⁠): Außer zu Beginn des Jahres blieben besonders feinstaubbegünstigende Wetterlagen aus, so dass 2016 die geringste Feinstaubbelastung seit 2000 gemessen wurde. Nur an der verkehrsnahen Messstation am Stuttgarter Neckartor wurde erneut der EU-Grenzwert überschritten (PM10-Tagesmittelwerte über 50 µg/m³ an mehr als 35 Tagen im Jahr). Das UBA ist dennoch besorgt: Der von der Weltgesundheitsorganisation (⁠ WHO ⁠) empfohlene Wert von 20 µg/m3 im Jahresmittel wurde an fast einem Viertel aller Messstationen (24 Prozent) überschritten. Krautzberger: „Bund, Länder und Kommunen müssen und können gemeinsam weitere Anstrengungen unternehmen, um das Gesundheitsrisiko durch Feinstaub zu verringern.“ Dazu ist es dringend erforderlich, die direkte Freisetzung von Feinstaub aus privaten Holzfeuerungen zu reduzieren, aber auch die Freisetzung von gasförmigen Schadstoffen wie Ammoniak aus der Landwirtschaft, aus denen sich später Feinstaubpartikel bilden. Ozon: Anders als der ⁠ Hitzesommer ⁠ 2015 war der Sommer 2016 eher wechselhaft und es traten keine lang anhaltenden Schönwetterperioden auf, die die Ozonbildung hätten begünstigen können. Dennoch überschritten 21 Prozent aller Messstationen den Zielwert (der maximale Ozon-8-Stunden-Wert eines Tages darf an höchstens 25 Tagen pro Kalenderjahr – gemittelt über 3 Jahre – den Wert von 120 µg/m3 überschreiten). Mit dem ⁠ Klimawandel ⁠ steigt das Risiko hoher Ozonkonzentrationen. Die extreme Hitze im Sommer des Jahres 2015 war ein Beispiel für Temperaturen, welche in Zukunft immer häufiger zu erwarten sein werden. Das UBA-Forschungsprojekt KLENOS (⁠ Klima ⁠ Energie Ozon Staub) rechnet bis 2050 mit einen Anstieg von 30 Prozent bei den Ozon-Überschreitungstagen (Tage mit einem maximalen 8-Stunden-Mittelwert über dem Schwellenwert von 120 µg/m3). Lokal, insbesondere in Süddeutschland, könnte der Anstieg sogar noch größer ausfallen. Das Problem kann allerdings begrenzt werden, wenn die Emissionen der Vorläuferstoffe des Ozons sinken – das sind vor allem Stickstoffoxide aus dem Verkehr und flüchtige organische Verbindungen aus Lösemitteln in Farben und Lacken. „Nur wenn wir unsere Stickoxidemissionen in den Griff bekommen, können wir erhöhte Ozonbelastungen auch bei fortschreitendem Klimawandel vermeiden“, so Maria Krautzberger. „Ich bin froh, dass sich Ende 2016 alle EU-Staaten verpflichtet haben, bis 2030 die Emissionen von Feinstaub, Ammoniak, Stickoxiden und flüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen zu senken. Dadurch wird hoffentlich nicht nur die steigende Belastung durch Ozon begrenzt, sondern auch die Feinstaubbelastung gesenkt.“

Feinstaub und Stickstoffdioxid belasten auch 2013 weiter die Gesundheit

Jährlich rund 47.000 vorzeitige Todesfälle durch schlechte Luft Vor allem Stickstoffdioxid und Feinstaub beeinträchtigten auch im Jahr 2013 die Luftqualität und damit die menschliche Gesundheit in Deutschland. Das zeigen vorläufige Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (UBA). Beim Stickstoffdioxid war die Belastung im Vergleich zu den Vorjahren nahezu unverändert hoch. Mehr als die Hälfte der städtisch verkehrsnahen Stationen überschritten den zulässigen Jahresmittelwert von 40 Mikrogramm (μg) Stickstoffdioxid (NO2) pro Kubikmeter (m3) Luft. Auch beim Feinstaub gab es anhaltende Grenzwertüberschreitungen. Verglichen mit den Vorjahren war 2013 allerdings eines der am geringsten belasteten Jahre. Entwarnung ist aber nicht angezeigt, sagte Thomas Holzmann, Vizepräsident des UBA: „Der Feinstaub-Grenzwert wurde zwar nur an rund drei Prozent aller Messstationen überschritten. Das scheint gering, spiegelt aber die tatsächliche Gesundheitsbelastung der Bevölkerung durch Feinstaub nicht wider, gerade wenn man an die deutlich strengeren Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation WHO denkt.“ Die ⁠ WHO ⁠ rät bei Feinstaub der Partikelgröße kleiner als zehn Mikrometer (PM 10 ) schon lange zu einem weitaus strengeren Luftgüteleitwert von 20 μg/m 3 im Jahresmittel. Dieser wurde 2013 an fast 51 Prozent aller Messstationen in Deutschland überschritten. Thomas Holzmann: „Nach Berechnungen des Umweltbundesamtes gibt es jährlich im Schnitt rund 47.000 vorzeitige Todesfälle infolge der zu hohen Feinstaubbelastung – durch akute Atemwegserkrankungen, kardiopulmonale Erkrankungen oder Lungenkrebs. Wir plädieren für eine rasche Verschärfung der geltenden EU-Grenzwerte auf Basis der wissenschaftlichen Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation WHO.“ Bei einem weiteren wichtigen Luftschadstoff – dem vor allem im Sommer auftretenden bodennahen Ozon – hielten etwa acht Prozent der Messstationen den Acht-Stunden-Wert eines Tages nicht ein. Dieser liegt bei 120 μg/m 3 und darf an höchstens 25 Tagen pro Kalenderjahr, gemittelt über drei Jahre, überschritten werden. Thomas Holzmann: „Die Belastung mit Ozon fiel erfreulicherweise gering aus. Dabei hat der zeitweise heiße Sommer die Bildung von Ozon durchaus begünstigt. Durch eine anspruchsvolle Luftreinhaltepolitik in den vergangenen Jahren sind die Emissionen der Vorläufersubstanzen des Ozons wie Stickstoffoxide und flüchtige Kohlenwasserstoffe aber deutlich zurückgegangen – und damit auch die Ozonbelastung im Sommer“. Im Jahr 2013 musste daher nicht ein einziges Mal Ozonalarm ausgelöst werden, aus Sicht eines anspruchsvollen Gesundheitsschutzes sind aber auch hier die Belastungen nach wie vor zu hoch. Für gesunde Luft bleibt also noch viel zu tun. Und zwar in allen Sektoren: von der Holzheizung, über Autos und Lkw bis hin zum großen Kraftwerk. Das ⁠ UBA ⁠ begrüßt daher das Programm „ Saubere Luft für Europa “, das die EU-Kommission zum Ende des Jahres der Luft 2013 vorgestellt hat. Thomas Holzmann: „Die EU-Kommission hat Ende 2013 anspruchsvollere Minderungsziele  für die Emissionen der wichtigsten Luftschadstoffe vorgeschlagen. Deren Einführung wäre ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer besseren Luftqualität in Deutschland und Europa.“

The Ozone Situation in Germany

The threat to human health and vegetation by ozone is still an important topic in politics, science and the public in Germany. A workshop organized by the German Environment Agency (Umweltbundesamt) and the Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS Potsdam) addressed this issue. Experts discussed the current state of knowledge on processes relevant for ozone, the need for improvement concerning models and measurements, the quality of the current emission inventories, and the contribution of regional ozone production to overall pollution. In addition, general recommendations for reducing emissions of ozone precursors in Germany were discussed and knowledge gaps and further research needs identified. Veröffentlicht in Dokumentationen | 04/2020.

Neu: Kartendienst zur Luftqualität

Umweltbundesamt bietet neuen Online-Service an Wie hoch ist die Luft in Deutschland mit Feinstaub (PM10), Stickstoffdioxid (NO2) und Ozon im Jahresdurchschnitt belastet? Antwort gibt das Umweltbundesamt ab sofort und völlig kostenlos unter http://gis.uba.de/Website/luft/index.htm. Die Daten in diesem Geografischen Informationssystem (GIS) erlauben einen schnellen Überblick über die räumliche Verteilung der Luftbelastung in Deutschland und reichen zurück bis ins Jahr 2001. Nutzerinnen und Nutzer können die Luftdaten zudem durch geografische Informationen - wie Städte, Flüsse, Ballungsräume - ergänzen und einzelne Charakteristika - etwa Belastungsschwerpunkte - hervorheben. Parallel veröffentlicht das ⁠ UBA ⁠ in dem Info-Papier „Entwicklung der Luftqualität in Deutschland” Zahlen, Daten und Fakten zur Luftqualität in Deutschland seit 1995. Erfreulicherweise geht die Belastung der Menschen mit Luftschadstoffen seit Beginn der 90er Jahre deutlich zurück. Seit Anfang 2000 ist jedoch kein eindeutig abnehmender Trend mehr zu erkennen; die Luftqualität schwankt hingegen mehr oder weniger stark von Jahr zu Jahr. Trotz Erfolge in der Luftreinhaltung werden die bereits seit 2005 geltenden Grenzwerte für ⁠ PM10 ⁠ und die ab 2010 einzuhaltenden Grenzwerte für NO 2 in Deutschland vielerorts überschritten. Die mittlere Immissionsbelastung ist bei PM 10 und NO 2 in Ballungsräumen am höchsten, vor allem in der Nähe zur Quelle der ⁠ Emission ⁠, etwa einer stark befahrenen Straße. Zum Land hin nehmen die Belastungen ab. Beim Ozon ist das anders: Hier treten die höchsten Belastungen oft außerhalb der Ballungsräume auf, in einiger Entfernung zu den Quellen der beiden Ozonvorläuferstoffen Stickstoffoxid und flüchtigen Kohlenwasserstoffen.

Effects of ground-level ozone on vegetation modified by nitrogen and components of climate change: a literature study

Tropospheric ozone is an air pollutant that causes risks to human health and vegetation. This literature study summarises results of experiments, in which the effects of ozone on plants has been investigated in combination with factors of climate change, enhanced concentration of carbon dioxide in the air as well as nitrogen deposition. The results are needed for a sound risk assessment for plants under current and future environmental conditions. Such model-based risk assessments are the scientific basis for deriving and settling of measures for emission reduction of ozone precursors. Veröffentlicht in Texte | 29/2021.

Stickstoffdioxidbelastung geht 2018 insgesamt leicht zurück

NO2-Grenzwert wird weiterhin in etlichen Städten überschritten, nur noch eine Überschreitung bei Feinstaub, hohe Ozon-Belastung. Die Stickstoffdioxidbelastung geht in Deutschland insgesamt leicht zurück. 2018 wurde der Grenzwert für NO2 von 40 µg/m³ im Jahresmittel nach vorläufigen Daten in etlichen deutschen Städten aber nicht eingehalten. Überschreitungen traten hochgerechnet an rund 39 Prozent (2017: 45 Prozent) der verkehrsnahen Messstationen auf. Im Mittel ist die Belastung mit Stickstoffdioxid deutschlandweit mit etwa zwei Mikrogramm Minderung gegenüber dem Vorjahr aber leicht rückläufig. Das zeigt die vorläufige Auswertung der Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (UBA). Hierbei können nur die 399 Messstationen berücksichtigt werden, die ihre Daten automatisch an die Ämter melden. Von 132 Stationen müssen die Daten noch ausgewertet werden, die Ergebnisse liegen voraussichtlich im Mai 2019 vor. Erst dann kann eine vollständige Aussage getroffen werden, wie viele Städte den Grenzwert für NO2 einhalten. Maria Krautzberger, Präsidentin des ⁠ UBA ⁠: „Der Grenzwert, der seit 2010 eingehalten werden muss, wird immer noch in vielen deutschen Städten überschritten. Das gefährdet die Gesundheit der dort lebenden Menschen. Die Hauptquelle ist der Straßenverkehr und hier vor allem die Diesel-Pkw mit zu hohen Realemissionen. Hier muss endlich angesetzt werden: Diese Fahrzeuge müssen mit wirksamen Katalysatoren nachgerüstet werden – auf Kosten der Verursacher, nämlich der Automobilindustrie. Nur saubere Autos bieten Sicherheit vor drohenden Fahrverboten. Die Technologie wie auch die rechtliche Regelung zur Nachrüstung sind da und müssen nun schnell zum Einsatz kommen. Denn mit den derzeitigen Maßnahmen dauert es einfach zu lange, bis wir überall saubere Luft haben.“ Der Rückgang der mittleren NO 2 -Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen um etwa zwei Mikrogramm lässt sich auf mehrere Faktoren zurückführen: lokale Maßnahmen wie Tempolimits oder Verkehrsbeschränkungen, regionale bzw. nationale Maßnahmen wie die Erneuerung der Fahrzeugflotte durch Umtauschprämien oder Softwareupdates sowie meteorologische Einflüsse, die die Ausbreitung von Luftschadstoffen begünstigen oder verschlechtern können. Anhand der Messdaten allein können keine Aussagen getroffen werden, welchen Beitrag einzelne Maßnahmen zur Minderung haben, da alle genannten Faktoren gemeinsam die Messergebnisse beeinflussen. Dies ist nur über detaillierte Berechnungen möglich. Solche Berechnungen liegen für einzelne Messstationen jedoch nicht vor. Die Messstationen werden von den Bundesländern nach einheitlichen, europäischen Regeln aufgestellt. Maria Krautzberger: „Deutschland hält sich an die Vorgaben, die die EU-Mitgliedstaaten aufgestellt haben. Die europäische Luftreinhalte-Richtlinie wurde 1:1 in deutsches Recht umgesetzt. Allein das ist unser Maßstab, und nicht, ob andere Staaten sich vielleicht nicht an gemeinsam beschlossene Regeln halten.“ Feinstaub (⁠ PM10 ⁠): Erstmals wurde der seit 2005 einzuhaltende Feinstaubgrenzwert in keinem Ballungsraum mehr überschritten. Nur an einer industrienahen Messstation in Nordrhein-Westfalen wurden 36 Tage mit Feinstaubwerten über 50 µg/m³ und damit eine Grenzwertüberschreitung gemessen, zulässig sind 35 Tage. Ozon: Die Ozonkonzentrationen stiegen 2018 im Vergleich zum Vorjahr an. So wurde das Langfristziel zum Schutz der Gesundheit (maximal 120 µg/m³ im Mittel über 8 Stunden) im Rekordsommer an allen 265 Stationen überschritten, und zwar an durchschnittlich 37 Tagen pro Station. Das ist ungewöhnlich oft und wird – seit 2000 betrachtet – nur vom Sommer 2003 mit durchschnittlich 50 Tagen übertroffen. Besonders problematisch war dabei, dass die gesundheitsgefährdenden Ozonkonzentrationen vor allem über einen längeren Zeitraum von Mitte Juli bis Mitte August 2018 durchgehend und großräumig auftraten. Die gesundheitlichen Wirkungen von Ozon bestehen in einer verminderten Lungenfunktion, entzündlichen Reaktionen in den Atemwegen und Atemwegsbeschwerden. Laut ⁠ WHO ⁠ sollten die 8-Stunden-Mittelwerte sogar den Wert von 100 µg/m³ nicht überschreiten. Sie empfiehlt der EU in einem Gutachten, eine Neubewertung für Ozon vorzunehmen. Maria Krautzberger: „Ozon entsteht durch Reaktion von Sauerstoff mit anderen Molekülen, vor allem Stickstoffoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen, z. B. aus Farben, Lacken und Reinigungsmitteln. Deshalb müssen wir alles daran setzen, die Emissionen dieser Ozonvorläuferstoffe weiter zu mindern.“

Luftqualitätsgrenzwerte in Deutschland 2022 erneut nahezu überall eingehalten

Schutz der Gesundheit ist dennoch nicht sichergestellt 2022 gab es das fünfte Jahr in Folge keine Überschreitungen der Feinstaubgrenzwerte in Deutschland. Der Jahresmittelgrenzwert für Stickstoffdioxid (NO₂) von 40 µg/m³ Luft wurde nach aktueller Datenlage nur noch an zwei verkehrsnahen Messstationen in München und Essen überschritten. Das zeigt die vorläufige Auswertung der Messdaten der Länder und des Umweltbundesamtes (Stand 31.01.2023) von bislang rund 500 Messstationen. Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA): „Auch 2022 setzte sich die positive Entwicklung der letzten Jahre fort. Das ist zunächst sehr erfreulich. Trotz der erzielten Fortschritte muss jedoch berücksichtigt werden, dass die geltenden Grenzwerte für Feinstaub und Stickstoffdioxid vor mehr als 20 Jahren festgelegt wurden und nicht den heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen über die gesundheitlichen Auswirkungen von Luftverschmutzung entsprechen. Die EU-Kommission schlägt daher in ihrem Entwurf für eine neue Luftqualitätsrichtlinie schärfere, sich stärker an den Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO) orientierende Grenzwerte vor.“ Stickstoffdioxid: Im Jahr 2021 waren drei Städte von einer Überschreitung des NO 2 -Grenzwertes betroffen. 2022 werden es voraussichtlich nur noch zwei Städte sein. Nach Auswertung der bereits jetzt vorliegenden Daten der automatisch messenden Stationen liegt auf jeden Fall München mit einem Jahresmittelwert von 49 µg/m³ über dem Grenzwert von 40 µg/m³. Nach abschließender Auswertung der Daten von Passivsammlern, die im Labor analysiert werden müssen und deren vollständige Ergebnisse erst im Mai vorliegen, ist eine Grenzwertüberschreitung auch in Essen zu erwarten. Den deutlich strengeren ⁠ WHO ⁠-Richtwert für das NO 2 -Jahresmittel (10 µg/m³) hielten rund drei Viertel aller Messstationen - vor allem in Ballungsräumen und Städten - nicht ein. Die Betrachtung der mittleren Konzentrationswerte zeigt, dass sich der Rückgang auch 2022 fortsetzte, allerdings die mittleren NO 2 -Jahresmittelwerte nur knapp unter denen von 2021 lagen. Hauptquelle der Stickstoffoxide in Städten ist der Straßenverkehr, und hier sind es vor allem Diesel-Pkw. Maßnahmen zur Eindämmung der Corona-Pandemie trugen in den vergangenen Jahren zu einem Rückgang der NO 2 -Konzentrationen bei. Im Verlauf des Jahres 2022 normalisierte sich das Mobilitätsverhalten aber wieder zunehmend. Im Wesentlichen gehen die Rückgänge daher auf eine fortschreitende Erneuerung der Fahrzeugflotte zurück. Es sind zunehmend deutlich sauberere Fahrzeuge in den Städten unterwegs, wie beispielweise auch schadstoffärmere Busse. Feinstaub: Die geltenden Grenzwerte für Feinstaub (PM 10 und PM 2,5 ) wurden erneut deutschlandweit eingehalten. 42 Prozent der Messstationen wiesen jedoch PM 10 -Jahresmittelwerte oberhalb des Luftgüteleitwertes der WHO auf. An fast allen der etwa 200 Stationen (99,5%) wurde der WHO-Richtwert für Feinstaub PM 2,5 (5 µg/m³) überschritten. Die mittleren Feinstaubwerte lagen auf dem Niveau des Vorjahres. Messner: „In ihrer Folgenabschätzung zum Vorschlag der neuen Luftqualitätsrichtlinie stuft die EU-Kommission die Luftverschmutzung als erhebliche gesundheitliche Belastung ein.  Dabei geht die größte Bedrohung von dauerhaft zu hohen Feinstaubkonzentrationen aus, die zu zahlreichen vorzeitigen Todesfällen – etwa 28.000 in Deutschland und etwa 238.000 in der EU – und Krankheiten führt. Der im Oktober 2022 veröffentlichte Kommissionsvorschlag für eine neue Luftqualitätsrichtlinie sieht demzufolge deutlich abgesenkte Grenzwerte für 2030 vor. Deutschland begrüßt die Bestrebungen zur Verbesserung der Luftqualität und wird dieses Ziel in den laufenden europäischen Verhandlungen weiter unterstützen.“ Hauptquellen für die Feinstaubbelastung in Ballungsräumen und Städten sind der Straßenverkehr (Auspuffabgase und insbesondere Bremsen- und Reifenabrieb) sowie Öfen und Heizungen in Wohnhäusern. Kraft- und Fernheizwerke, die Metall- und Stahlerzeugung und auch der Umschlag von Schüttgütern sind weitere Feinstaubquellen. Zudem tragen insbesondere die Ammoniakemissionen aus der Tierhaltung zur Feinstaubbildung bei. Feinstaub kann aber auch als Folge von Bodenerosion oder Waldbränden auftreten, aber auch durch Transport von Staub aus der Sahara. Ozon: Die Ozonbelastung war im Jahr 2022 trotz sommerlicher Hitzeperiode hinsichtlich der Überschreitung geltender Ziel- und Schwellwerte eher durchschnittlich im Vergleich zu den Vorjahren. Dennoch wurden die WHO-Richtwerte für Ozon flächendeckend (100%) verfehlt. Die zunehmende Häufigkeit sommerlicher Hitzeperioden in den letzten Jahren in Deutschland zeigt zwar keine Zunahme der Ozonspitzenkonzentrationen, jedoch nimmt die mittlere Ozonbelastung in Städten zu. In Verbindung mit der sich im Zuge des Klimawandels weiter verschärfenden Hitzebelastung führt das zu einem steigenden gesundheitlichen Problem für die dort lebenden Menschen. Ozon wird nicht direkt freigesetzt, sondern bei intensiver Sonneneinstrahlung durch photochemische Prozesse aus Vorläuferschadstoffen gebildet. Die Ozonvorläuferstoffe - Stickstoffoxide und flüchtige organische Verbindungen− stammen hauptsächlich aus vom Menschen verursachten Quellen, etwa dem Straßenverkehr, aus Feuerungsanlagen und der Verwendung von lösemittelhaltigen Produkten, wie Farben, Lacke, Klebstoffe, Reinigungsmittel. Aber auch natürliche Quellen flüchtiger organischer Verbindungen -Ausdünstungen aus Laub- und Nadelbäumen – tragen zur Ozonbildung bei. Die Genauigkeit der Daten Die Auswertung basiert auf vorläufigen, noch nicht abschließend geprüften Daten aus den Luftmessnetzen der Länder und des Umweltbundesamtes, Stand 31.01.2023. Aufgrund der umfangreichen Qualitätssicherung in den Messnetzen stehen die endgültigen Daten erst Mitte 2023 zur Verfügung. Die zum jetzigen Zeitpunkt vorliegenden Daten lassen aber eine generelle Einschätzung des vergangenen Jahres zu.

KLENOS - Einfluss einer Änderung der Energiepolitik und des Klimas auf die Luftqualität sowie Konsequenzen für die Einhaltung von Immissionsgrenzwerten und Prüfung weitergehender emissionsmindernder Maßnahmen

Die anhaltende Temperaturzunahme lässt das Risiko hoher Ozonkonzentrationen steigen, falls es zu keiner Reduktion der Emissionen der Ozonvorläuferstoffe kommt. Der Sommer 2015 war ein Beispiel und steht stellvertretend dafür, welche Temperaturen in Zukunft immer häufiger zu erwarten sein werden. Die Änderung meteorologischer Größen durch den ⁠ Klimawandel ⁠ hat neben energiepolitischen Entscheidungen einen wesentlichen Einfluss auf die zukünftige Luftbelastung durch Feinstaub (⁠ PM10 ⁠) und Ozon in Deutschland. Die Bedeutung beider Einflussgrößen wird mit Hilfe einer Kopplung aus Klimamodellierung und Chemie-Transport-Modellierung analysiert. Veröffentlicht in Texte | 84/2016.

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