Überschreitungen von Luftqualitätsgrenzwerten von Feinstaub (PM10) im Osten Deutschlands treten meist an Tagen mit kalten und stabilen Wetterlagen im Winter auf und sind oft verbunden mit dem Transport von belasteter Luft aus Polen und anderen osteuropäischen Ländern. Im Rahmen dieses Projekts wurde eine Studie zur Quellzuordnung durchgeführt, um den Beitrag des grenzüberschreitenden Transports aus unterschiedlichen Emissionsquellen an der erhöhten Feinstaubkonzentration im Osten Deutschlands zu bewerten. Die Studie wurde mit dem Chemie-Transportmodell LOTOS-EUROS uns der darin implementierten Labelling-Technik zur Quellzuordnung durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit den PM10-Beobachtungen der PM-Ost-Kampagne und den Ergebnissen der darin durchgeführten messbasierten Quellzuordnung verglichen. Um die Qualität des Modells im Hinblick auf die Simulation von Episoden mit hoher PM Konzentration im Winter zu verbessern, wurden in der ersten Phase des Projekts Verbesserungen der Hausbrand- Emissionen und deren zeitlicher Variabilität vorgenommen. Zusätzlich wurde eine Optimierung der vom meteorologischen Modell COSMO simulierten Mischungsschichthöhen über Sensitivitätsläufe angestrebt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Hausbrand und die Landwirtschaft die dominierenden Faktoren für erhöhte PM10-Konzentrationen im Osten Deutschlands bei kalten und stabilen Wetterbedingungen sind. Für städtische Stationen ist auch der Verkehrsbeitrag von Bedeutung. Im Durchschnitt stammt der größte Feinstaubbeitrag aus Deutschland. Bei höheren PM-Konzentrationen allerdings übersteigt der grenzüberschreitende Beitrag Polens und anderer osteuropäischer Länder denjenigen Deutschlands selbst. Die dominierenden Quellen dieses über große Distanzen transportierten Feinstaubs sind Hausbrand und Landwirtschaft. Der Vergleich der modellbasierten Quellzuordnung aus den LOTOS-EUROS-Ergebnissen mit den auf Messungen basierenden Ergebnissen aus dem PM-Ost-Projekt zeigt eine gute Übereinstimmung für Ammoniumnitrat- und Verbrennungsquellen. Für den verkehrsbedingten Beitrag sind größere Unterschiede zu erkennen, die auf die zeitliche Variabilität der Emissionen, die Auflösung des LOTOS-EUROS-Modells, die Unterschätzung der Aufwirbelung und den Reifen- und Bremsenabrieb zurückzuführen sind. Die PM10 Gesamtkonzentrationen aus dem LOTOS-EUROS Mo-dell sind in der Regel niedriger als die gemessenen Werte, was auf nicht erfasste Quellen oder Pro-zesse im Modell zurückgeführt werden kann. Die Korrelation des nicht modellierten PM10 Anteils mit den PMF-Quellen legt nahe, dass neben einer Unterschätzung der vertikalen Mischung, der Ausschluss der SOA-Bildung in LOTOS-EUROS und eine Unterschätzung der Sulfat-Bildung wahrscheinliche Gründe für die PM10-Unterschätzung sind. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Partikelemissionen (PM10 und PM2.5) des Strassenverkehrs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Abteilung Luftreinhaltung und NIS durchgeführt. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass der lungengaengige Feinstaub (PM10) die Gesundheit stark beeintraechtigen kann. Eine schweizerische Studie, die PM10 als Indikator fuer die Luftverschmutzung verwendet, kommt zum Schluss, dass unter anderem 3'800 vorzeitige Todesfaelle pro Jahr und jaehrliche Folgekosten von knapp 3 Mia. Franken (Gesundheitskosten, krankheits- und todesfallbedingte Produktionsausfaelle) auf das Konto der Luftverschmutzung gehen. Die Entstehung der PM10-Belastung ist komplex. Partikel gelangen durch Verbrennungsprozesse oder durch mechanische Einwirkung (z.B. Bremsabrieb, Strassenabrieb, Aufwirbelung) in die Luft oder bilden sich erst in der Atmosphaere aus gasfoermigen Luftschadstoffen. Die bisher veroeffentlichten Emissionsdaten beziehen sich auf den gesamten Schwebestaub, nicht auf PM10. Es ist zwar fuer den Verkehr, nicht aber fuer die uebrigen Quellen bekannt, welcher Anteil der Verbrennungsemissionen zur PM10-Fraktion gehoert. Ueber den Beitrag der diffusen Emissionen liegen erst erste Schaetzungen vor. Ausserdem sollten die Daten ueber die chemische Zusammensetzung der PM10-Immissionen und Abschaetzungen ueber Anteile, die verschiedene Quellen an den Immissionen verschiedener Standorttypen haben, verbessert werden. Aufgrund der umfangreichen wissenschaftlichen Daten ueber die gravierenden Auswirkungen von PM10 auf die Gesundheit hat die Eidgenoessische Kommission fuer Lufthygiene vorgeschlagen, die Immissionsgrenzwerte fuer den gesamten Schwebestaub durch PM10-Grenzwerte zu ersetzen (Aenderung der Luftreinhalteverordnung ). Es ist abzusehen, dass nach Inkrafttreten der neuen Immissionsgrenzwerte in stark belasteten Gebieten Massnahmen zur Verminderung der PM10- Belastung noetig sein werden. Die Resultate dieses Projektes werden zur Festlegung einer geeigneten Strategie beitragen. Das Projekt ergaenzt und stuetzt sich auf andere laufende Projekte der Abteilung Luftreinhaltung betreffend Partikelemissionen, Ausarbeitung von Messmethoden fuer die PM10-Messung und bestimmter Inhaltsstoffe. Das Projekt wird im Rahmen des NFP41, Verkehr und Umwelt, auch vom schweizerischen Nationalfonds unterstuetzt (Projekt Nr. 4041-05085). Projektziele: Das Projekt wird die Immissionen von PM10 und PM2.5 an verschiedenen Standorten, die sich bezueglich ihrer Verkehrsexposition unterscheiden, chemisch-physikalisch charakterisieren. Dies wird die Identifizierung der Verursacher und die Quantifizierung der Anteile verschiedener Quellengruppen an den Immissionen erlauben. Das Projekt wird dazu beitragen, geeignete Massnahmen zur Reduktion der PM10-Belastung auszuarbeiten. Umsetzung und Anwendungen: Die Ergebnisse sollen den Behoerden von Bund und Kantonen als eine Grundlage zur Festlegung geeigneter Massnahmen zur Reduktion der PM10-Belastung dienen.
Ziel der Studie war es, die in Bund und Ländern existierenden Informationen über Immissionen, Depositionen und Emissionen von PCDD/F und PCB im Hinblick auf die zu Grunde liegenden Quellprozesse auszuwerten. Dabei wurden sowohl die in der POP-Dioxin-Datenbank des Bundes und der Länder vorhandenen als auch zusätzliche, im Rahmen des Projektes bei den Ländern erhobene Datenbestände genutzt. Der Schwerpunkt wurde dabei auf quellferne und nicht unmittelbar emittentennahe (vor-)städtische Messorte gelegt. Eine Prüfung der Datenverfügbarkeit und -qualität zeigte eine Reihe von Defiziten auf, insbesondere hinsichtlich der Anzahl von Messungen für PCDD/F-Immissionen und dioxinähnliche PCB an quellfernen Messorten.
Das Projekt "Nutzbarkeit von Satellitendaten für die Erfassung und Quellzuordnung von Luftschadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nederlandse Centrale Organisatie voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO), EELS Aarde, milieu en biowetenschappen durchgeführt. Aus Satellitendaten können flächendeckend und somit auf realen Messungen basierende Schadstoffkonzentrationen abgeleitet werden (z.B. Ozon, NO2, Aerosol). Sie erlauben außerdem Aussagen über bestimmte Schadstoffquellen wie z.B. Waldbrände. Das Problem ist, dass es sich bei den Satellitendaten meist um vertikal integrierte Informationen und nicht nur um bodennahe Konzentrationen handelt. Diese sind allerdings im Hinblick auf die Beurteilung der Luftqualität entscheidend. Die Satelliten aus dem europäischen Copernicus Programm werden zwar dieses Defizit nicht beheben, allerdings werden sich die horizontale Auflösung und die zeitliche Abdeckung deutlich verbessern. Beschreibung und Zielsetzung des Vorhabens Satellitendaten allein erlauben nur begrenzte Aussagen über die Quellen von Luftschadstoffen. Im Forschungsvorhaben soll die Nutzbarkeit von Satellitendaten, insbesondere aus dem Copernicus Programm, in Zusammenschau mit anderen Datensätzen für die Identifikation relevanter Schadstoffquellen untersucht werden. Dabei werden zunächst geeignete Satellitendaten ausgewählt und bestehende Methoden der Auswertung im Hinblick auf die Quellenzuordnung und die Ableitung der bodennahen Belastung recherchiert. Es wird außerdem anhand mehrerer Fallbeispiele untersucht, mit welchen zusätzlichen Datensätzen (z. B. Meteorologie, Landnutzung) die Satellitendaten verschnitten werden können, um Emissionsquellen verschiedener Schadstoffe zu identifizieren.