Auch bei Einhaltung der geltenden Grenzwerte sind Gesundheit und Umwelt noch gefährdet Wie hat sich die Luftqualität in Deutschland verbessert? Welche Schadstoffe haben in der Luft ab- oder zugenommen? Sind die Grenzwerte für Luftschadstoffe ausreichend? Darüber beraten am 16. und 17. September 150 Fachleute in Dessau auf einer Tagung im Rahmen des europäischen Jahres der Luft. Im Mittelpunkt steht die Luftqualität in Städten und dicht besiedelten Regionen. Gemessen an geltenden Luftqualitätswerten gibt es in Ballungsräumen zu viele gesundheitsgefährdende Stoffe in der Luft, insbesondere Stickstoffoxide und Feinstaub. Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA): „In vielen deutschen Städten werden die wichtigen Grenzwerte für Stickstoffoxid und Feinstaub überschritten. Die Weltgesundheitsorganisation WHO empfiehlt aber zum Schutz der Gesundheit sogar noch strengere Werte für einige Luftschadstoffe, z.B. für Feinstaub und Ozon. Da immer mehr Menschen in Städten leben, besteht hier großer Handlungsbedarf.“ Aktuell konzentrieren sich die Bemühungen aber auf die Einhaltung der geltenden Grenzwerte an besonders belasteten Standorten. Ein Umweltproblem stellen auch die Stickstoffemissionen aus der Landwirtschaft dar, die die Biodiversität von Ökosystemen gefährden. Insgesamt gesehen hat sich die Luftqualität in den letzten Jahrzehnten aber erheblich verbessert, vor allem durch Anstrengungen des produzierenden Gewerbes, der Kraftwerke und der Fahrzeugindustrie. Gemessen an den in der EU geltenden Grenzwerten sind in Deutschland insbesondere die Konzentrationen von Stickstoffdioxid und Feinstaub noch immer zu hoch und das, obwohl die Freisetzung dieser Schadstoffe oder ihrer Vorläufersubstanzen in die Luft in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken sind. Die höchsten Belastungen von Stickstoffdioxid und Feinstaub treten in der Nähe ihres Entstehungsortes, in Ballungsräumen und an stark verkehrsbelasteten Orten auf. Die wichtigste Quelle für Stickstoffoxide ist der Straßenverkehr. Feinstaub entsteht vor allem durch Verbrennungsprozesse. Dabei würde die menschliche Gesundheit auch noch bei Einhaltung der Grenzwerte deutlich belastet. Die Empfehlungen der WHO sehen besonders für Feinstaub deutlich geringere Werte vor. Das hat einen guten Grund: aktuelle Studien zeigen beispielsweise ein um 20 Prozent erhöhtes Risiko für Lungenkrebs, wenn die Feinstaubkonzentration um 10 µg/m3 steigt. Und selbst in der relativ sauberen Luft in Kanada ist ein höheres Niveau an Feinstaubkonzentrationen mit einer höheren Sterblichkeit verbunden. Das Ziel der Luftreinhaltung darf sich daher nicht auf die Einhaltung von Grenzwerten beschränken. Maßnahmen für eine bessere Luft müssen auch dazu beitragen, die Hintergrundkonzentrationen in Städten und im ländlichen Raum zu senken. Zudem sind zwei Drittel der Fläche der deutschen Ökosysteme Einträgen von Stickstoffverbindungen aus der Luft ausgesetzt, die deren Belastungsgrenzen überschreiten. Jochen Flasbarth: „Um einen effektiven Schutz der menschlichen Gesundheit und der Ökosysteme zu gewährleisten, sind weitere Anstrengungen nicht nur beim Verkehr oder bei Industrieanlagen nötig. Auch bei anderen Emittenten wie Kleinfeuerungsanlagen in Privathaushalten, die zunehmend mit Holz befeuert werden, und die Landwirtschaft, die in erheblichem Umfang Ammoniak freisetzt, müssen Emissionen gesenkt werden, um die Luftqualität weiter zu verbessern.“ Das Ziel einer „reinen Luft“ ließe sich aber nur mit einem Bündel von Maßnahmen erreichen, die gleichzeitig ergriffen werden. Dazu zählen beispielsweise eine schnellstmögliche Einführung der Euro 6/VI-Norm für Kraftfahrzeuge, die Ausschöpfung vorhandener Minderungspotentiale zur Reduzierung der Ammoniak-Emissionen aus der Landwirtschaft, wie die Abluftreinigung in Stallgebäuden, und die Reduktion von Emissionen aus privaten Holzfeuerungen. Auch die Mitwirkung deutscher Fachleute bei der Umsetzung der EU-Richtlinie über Industrieemissionen trägt dazu bei, anspruchsvolle Emissionsstandards festzulegen. Gleichzeitig gilt es auch den Herausforderungen zu begegnen, die der Klimawandel für die Luftreinhaltung bereithält. Die CCAC (Climate and Clean Air Coalition), in der Deutschland mitwirkt, ist eine Beispiel, bei Klimaschutz und Luftreinhaltung Synergien zu nutzen und insbesondere in Schwellenländern eine Verbesserung der Luftqualität zu erreichen. Solche Synergien entstehen, wenn beispielsweise die Freisetzung von Black Carbon reduziert wird: Das ist sowohl Gesundheitsschutz als auch Klimaschutz. Luft kennt keine Grenzen. Luftverunreinigungen können tausende von Kilometern zurücklegen, Grenzen überschreiten und sich weltweit in der Erdatmosphäre ausbreiten. Deshalb erfordert die die Überwachung und Langzeitbeobachtung von Luftschadstoffen und ihrer Wirkungen internationale Zusammenarbeit. Den deutschen Beitrag dazu liefert das Luftmessnetz des Umweltbundesamtes. Sieben Messstationen in sogenannten Reinluftgebieten analysieren seit fast 50 Jahren Luft, Feinstaub und Regenwasser auf ferntransportierte, menschenverursachte Luftschadstoffe und deren Wirkungen auf Ökosysteme. Anlässlich des EU-Jahres der Luft stellt das Umweltbundesamt daher sein Luftmessnetz, dessen Aufgaben und ausgewählte Ergebnisse in einem Kurzfilm und einer neuen Broschüre dar.
Das Projekt "Organische Saeuren im Niederschlag" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Bei der Untersuchung von Niederschlagsproben auf ihren Gehalt an organischen Saeuren handelt es sich um ein Vorhaben im sachlichen Umfeld, das weder im Titel noch im Ergebnis explizit Bezug nimmt auf die Schaedigung des Waldes. Es geht vielmehr darum, herauszufinden, wie und in welchem Umfang organische Saeuren, die Aziditaet des Niederschlags beeinflussen. Zunaechst sollen die Verhaeltnisse in vom Menschen nicht bzw. wenig beeinflussten Gebieten studiert werden. Dazu sollen Niederschlagsproben in verschiedenen Reinluftgebieten gesammelt werden. Wegen der zu erwartenden niedrigen Konzentrationen kommen nur sehr empfindliche Analyseverfahren in Frage. Solche Verfahren sind z.Zt. nicht verfuegbar. Daher haben wir mit der Entwicklung eines geeingeten Verfahrens begonnen. Dabei werden die organischen Saeuren extrahiert und nach ihrer Veresterung chromatographisch bestimmt. Die Studie ist eingebettet in ein groesseres luftchemisches Projekt, das sich mit der Verteilung, den Quellen und den Senken von hoeheren organischen Verbindungen in Reinluft beschaeftigt.
Das Projekt "Untersuchung der Kontamination von Fleisch und Organen von frei weidenden Schafen und von Wild aus originaer 'metallhaltigen' und 'metallfreien' Gebieten an toxischen Elementen. Untersuchung des Carry-Over-Effektes." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Fleischforschung, Institut für Chemie und Physik durchgeführt. Ueber die Kontamination von Schaffleisch und von Wild an toxischen Elementen sind in der Bundesrepublik Deutschland noch sehr wenig Untersuchungen bekannt geworden. Gerade aber bei frei weidenden bzw. frei lebenden Tieren besteht die Gefahr, dass sie hoeher kontaminiert sind, da sie u.U. staerker kontaminiertes Futter aufnehmen und moeglicherweise auch anderes verstoffwechseln. Ausserdem weiden diese Tiere z.T. auf Gebieten, die von der Landwirtschaft nicht genutzt werden. Neben einer reinen Bestandsaufnehme der Kontamination der Tiere soll der Carry-Over-Effekt Futter-Tier fuer die toxischen Elemente, Pb, Cb, As, Hg, Se, Br und Sb nach Moeglichkeit mitbestimmt werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen deshalb auch Futterproben, aus mit Metallen (vorwiegend Pb) belasteten Gebieten und aus Gebieten, die 'metallfrei', d.h. nur durch unvermeidlichen Flugstaub-Niederschlag belastet sind, untersucht werden.
Das Projekt "Untersuchungen zum Säureeintrag und zur Säurebildung im Nebel (II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Laboratorium für Aerosolphysik und Filtertechnik durchgeführt. Die Erdatmosphaere ist ein oxidatives System. Die Saeurebildung in der Atmosphaere geschieht vornehmlich durch oxidative Umwandlungen anthropogen oder biogen emittierter Nichtmetalloxide. SO2 und NOx werden so zu Sulfat bzw. Nitrat oxidiert und als solche durch trockene oder feuchte Deposition wieder aus der Atmosphaere entfernt. Zur feuchten Deposition tragen auch Nebelereignisse bei. Feuchte Deposition und atmosphaerisches Fluessigwasser weisen oft gegenueber dem Zustand vollstaendiger Neutralisation der Anionen durch die Kationen stark erhoehte Protonenkonzentrationen auf. Die in anthropogen belasteten Gebieten beobachtete zunehmende Versauerung der Deposition wird durch die Saeurebildung dominiert, die mit der SO2- und der NOx-Oxidation einhergeht. Ziel des Vorhabens ist die Quantifizierung des Saeureeintrags in den Nebel ueber Partikeln und der Saeureneubildung im Nebeltropfen selbst. Zur Klaerung des Bildungsmechanismus der Saeure in Nebelereignissen wurden Feldexperimente zur Quantifizierung aller am Saeurebildungsprozess beteiligten Inhaltsstoffe (Vorlaeufer- und Endprodukte) an mehreren Standorten in Baden-Wuerttemberg und in den Vogesen/Elsass durchgefuehrt. Es wurden die Gasphase, die Fluessigwasserphase und die festen Aerosolpartikeln vor, waehrend und nach dem Nebelereignis in Abhaengigkeit von der Groessenverteilung chemisch und physikalisch untersucht. Folgende, allen Messkampagnen gemeinsame Ergebnisse wurden gefunden: - Die freien Saeuregehalte in den Nebelwaessern waren in sogenannten Reinluftgebieten (mit Ausnahme von Strassburg) immer hoeher als in Ballungsgebieten. Die absoluten Frachten sind aber in den Ballungsgebieten groesser. - Waehrend der Nebelereignisse stieg der Saeuregehalt in der Fluessigphase an. Ein gleiches Verhalten zeigten die Aequivalentkonzentrationen von NH4+, SO22- und NO3-. - Die Nebelwasserinhaltsstoffe waren im wesentlichen durch die Auswaschung von Partikeln und Gasen erklaerbar. - An der Saeurebildung in den Troepfchen war auf jeden Fall SO2 beteiligt, da im Nebelwasser S(IV) gefunden wurde. - Kohlenstoffhaltige Partikel haben sich im interstitiellen Aerosol angereichert. - In der Partikelphase trat das Maximum an freier Saeure erst nach dem Nebelereignis ein. - SO42- wurde zu ca. 30 Prozent in die Nebeltroepfchen inkorporiert. - Die N(V)-Frachten im Nebelwasser waren nahezu gleich gross wie die Summen von gasfoermigem HNO3 und Partikelnitrat vor dem Nebelereignis. Nach dem Nebelereignis wurde fuer mehrere Stunden kein gasfoermiges HNO3 und auch kein Partikelnitrat gefunden.
Das Projekt "Einfluss des Eintrags von Luftinhaltsstoffen in oligotrophe Maarseen am Beispiel des Gesamtphosphates" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesamt für Umweltschutz und Gewerbeaufsicht Rheinland-Pfalz durchgeführt. Als Fallstudie fuer das Eutrophierungspotential durch trockene und nasse Deposition von Phosphaten am Beispiel oligotropher Maarseen in Reinluftgebieten geplant. Da der Gesamtphosphateintrag ueber den Luftweg bereits regional 6 - 10 v.H. betraegt (am Fallbeispiel ca. 50 v.H.), soll nach dem Vollenweider-Modell der Spielraum, innerhalb dessen ein Eintrag von Phosphor toleriert werden kann und eine Veraenderung des Trophiegrades nicht erfolgt, ermittelt werden. Durch Aufstellung einer Phosphorbilanz zwischen stattfindender und tolerierbarer Belastung sollen Aussagen ueber die erforderliche Reduktion von Eintraegen erfolgen. Ueber die Herkunft der Phosphoranteile soll eine Hochrechnung auf bundesdeutsche Vehaeltnisse erfolgen und eine Prognostizierung zukuenftiger Belastung moeglich sein.
Das Projekt "Kraftwerks-Emissionen und saure Niederschlaege, Sachstandsstudie der VGB-Forschungsstiftung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischer Überwachungsverein Düsseldorf durchgeführt. In der Regel reagieren Niederschlaege an Regen, Schnee usw. global sauer. Das Phaenomen 'saurer Niederschlag' ist jedoch nicht definiert. Sinnvoll waere eine Definition auf der Grundlage der Wirkungen in der Biosphaere. Solange dies nicht moeglich ist, sollte zumindest eine durch natuerliche Vorgaenge bedingte pH-Wert-Bandbreite als Schwelle vorgegeben werden. Unter Beruecksichtigung des Schwefel-Haushaltes und der CO2-Konzentration der Luft koennte als erster grober Anhalt eine Bandbreite von pH etwa 5.2 bis 7 gelten; jedoch auch andere Stoffe koennen den pH-Wert der Luft beeinflussen. Die Immissionsmessungen des Umweltbundesamtes in den Reinluftgebieten (Waldhof-Langenbruegge, Deuselbach, Schauinsland, Brotjacklriegel) ergaben in den letzten 5 Jahren keinen Anstieg der Wasserstoff-Ionenkonzentration, d.h. keinen Anstieg des Saeuregehaltes in den Niederschlaegen. Auf dem zwischen der Wasserstoff-Ionenkonzentration (= pH-Wert-Anstieg). Signifikante Korrelationen zwischen der Wasserstoff-Ionenkonzentration und den Gehalten an SO4hoch2-, NO3-, Cl- im Niederschlag wurden in den umfangreichen Untersuchungsvorhaben von Georgii et al. (51) nicht gefunden. Weltweit werden Modelle zur Beschreibung des Transportes von Luftbeimengungen entwickelt. Alle Modelle simulieren die natuerlichen Vorgaenge mehr oder weniger vereinfacht. Mit dem OECD-Modell, das als Trajektorien-Boxmodell entwickelt wurde, konnte man gute Uebereinstimmungen zwischen gemessenen und gerechneten jaehrlichen Mittelwerten der SO2- und Sulfatkonzentrationen erzielen.
Das Projekt "Untersuchungen zur Wechselwirkung Stadt-Umland im Raum Augsburg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Untersuchung des sog. 'Stadt-Umland-Effekts', also des Phänomens, dass die höchsten Ozon-Konzentrationen bei 'Sommersmog' nicht dort auftreten, wo die für die Ozon-Bildung verantwortlichen Vorläufersubstanzen (Stickstoffdioxid, leichtflüchtige organische Verbindungen) hauptsächlich emittiert werden (nämlich in städtischen Ballungsräumen mit hohem Straßenverkehrsaufkommen), sondern vor allem dort, wo in vergleichsweise geringem Umfang Luftverunreinigungen durch die genannten Vorläufersubstanzen anzutreffen sind (nämlich im Umland von städtischen Ballungsräumen sowie in sog. 'Reinluftgebieten' (mit jeweils wenig Straßenverkehrsaufkommen)).
Das Projekt "Untersuchungen zur Wirkung von Ozon und Schwefeldioxid allein und in Kombination im Hinblick auf eine Ursachenklaerung der neuartigen Waldschaden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Immissionsschutz Nordrhein-Westfalen durchgeführt. In der Aussenstation Kettwig der LIS werden in Begasungsexperimenten die Wirkungen der Immissionstypen 'Reinluftgebiet' und 'Belastungsgebiet' auf Buchen und Fichten untersucht. Der Immissionstyp 'Reinluftgebiet' beinhaltet eine relativ hohe Dauerbelastung an Ozon sowie eine temporaere Spitzenbelastung durch Schwefeldioxid (0,15 mg 03/m3 + 0,06 mg SO2/m3 kontonuierlich + 0,5 mg SO2/m3 alle 14 Tage fuer 2h). Das 'Belastungsgebiet' ist charakterisiert durch eine relativ hohe Dauerbelastung an Schwefeldioxid und eine kurzzeitige Spitzenbelastung durch Ozon am Tag (0,1 mg SO2/m3 kontinuierlich + 0,15 mg O3/m3 fuer 5 h/d). Es ergeben sich Hinweise, dass der Immissionstyp 'Reinluftgebiet' auf Buchen phytotoxischer wirkt als der Typ 'Belastungsgebiet'.
Das Projekt "Abhaengigkeit der Lungenfunktion von Schulkindern von den Schadstoffkonzentrationen in der Umgebung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg durchgeführt. Durch Messung am Vitalographen wird die Lungenfunktion von Schulkindern ermittelt. Zur Untersuchung stehen ca. 2000 Schulkinder im Belastungsgebiet Mannheim und ca. 2000 Schulkinder im Hochschwarzwald (Reinluftgebiet) zur Verfuegung. Von jedem Kind wird eine Anamnese erhoben. Die anfallenden Daten werden mit gemessenen Schadstoffkonzentrationen verglichen.
Das Projekt "Felderprobung und Standardisierung von Verfahren zur Messung faserfoermiger Staeube in der Aussenluft - Untersuchungen zu standardisierten Messverfahren fuer VDI- und ISO-Richtlinien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie durchgeführt. Grundlage des Forschungsvorhabens war der Vorentwurf der VDI-Richtlinie 3492, Blatt 1 (9/1982) zur rasterelektronenmikroskopischen Untersuchung faserfoermiger Partikeln. Aufgabe war es, diesen Vorentwurf durch gezielte Feldmessungen und Laborversuche zu erproben, die bisherigen Vorschriften auf Vollstaendigkeit und Widerspruchsfreiheit zu pruefen, sie ggf. zu modifizieren und abzusichern. An den Ringversuchen nahmen insgesamt 6 Institute teil. Die Feldmessungen wurden in Ballungsgebieten, in emittentennahen Zonen sowie in Reinluftgebieten durchgefuehrt, wobei bis zu 6 Probenahmesysteme gleichzeitig eingesetzt wurden. Die aus den Feldmessungen statistisch ermittelte Streuung der Fasermessung betraegt fuer Faserlaengen groesser gleich 5 My m ca. 20 Prozent, fuer Faserlaengen von 2,5-5 My m zwischen 30 und 50 Prozent. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens werden Grundlage des 2. Gruendrucks der VDI-Richtlinie 3492, Blatt 1 sein.