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Ressortforschungsplan 2023, Mikroplastik in der Außenluft: Erfassung, Quantifizierung, Identifizierung und Quellen von luftgetragenem Mikroplastik

Mikroplastik (Partikel im µm Bereich) entsteht durch verschiedenste Prozesse, insbesondere jedoch durch Abrieb und Erosion von Plastik. Dabei ist ein Eintrag über den Wasser- und Bodenpfad mittlerweile unbestritten. Jedoch weiterhin ungeklärt ist der tatsächliche Eintrag über den Luftpfad. Zwar belegen Studien das Vorkommen von Mikroplastik an weitentfernten Orten und lassen auch den Schluss eines zumindest teilweisen Transportes über die Luft zu, aber wie hoch dieser Beitrag tatsächlich ist bleibt zurzeit ungeklärt. Darüber hinaus spielt die Identifikation der Polymere und somit die Erfassung der Quellbeiträge eine entscheidende Rolle. Ziel des Projektes ist es den luftgetragenen Eintrag von Mikroplastik und deren Quellen an Hintergrundstationen des Luftmessnetzes zu bestimmen. Dafür sollen an ausgewählten Messstationen des Luftmessnetzes des Umweltbundesamts (UBA) plastikfreie Niederschlagssammler sowie Vorrichtungen zur Feinstaubprobenahme installiert und über den Projektzeitraum repräsentativ PM10 Feinstaub- und Niederschlagsproben gesammelt und deren chemische Zusammensetzung analysiert werden. Zusätzlich sind Analysen von Niederschlagsproben zu Vergleichszwecken vorzusehen. In der Studie soll zudem die Ergebnisse statistisch (deskriptiv und beurteilend) ausgewertet und eine mögliche Quellenidentifikation über die Inhaltsstoffe erarbeitet werden.

Mikroplastik im Abwasser und im Rhein – LANUK legt Analyse zum Eintrag in den Rhein vor

Im Rhein und erstmals auch direkt in den Abwassereinleitungen von Industriestandorten hat das Landesamt für Natur, Umwelt und Klima Nordrhein-Westfalen (LANUK) gezielt nach industriell hergestellten Mikroplastikpartikeln – sogenannten Pellets und Beads – gesucht. Die Untersuchung ist Teil einer neuen LANUK-Studie, deren Ergebnisse Umweltminister Oliver Krischer und die Präsidentin des LANUK, Elke Reichert, am Mittwoch, 13. August 2025, an Bord des Laborschiffs Max Prüss der Öffentlichkeit vorgestellt haben. „Die Studie zeigt deutlich: Mikroplastik gelangt nicht nur über diffuse Einträge, sondern auch direkt und punktuell über industrielle Abwassereinleitungen in den Rhein“, sagte Umweltminister Krischer. „Mikroplastik darf nicht zusammen mit dem anfallenden Abwasser in die Gewässer eingeleitet werden – unser oberstes Ziel muss die Vermeidung von Verlusten aus Herstellungs- und Transportprozessen sein. Das ist ein entscheidender Hebel, um unsere Gewässer wirksam zu schützen.“ Auch deshalb sei, so Krischer, neben technischen Maßnahmen vor allem das Verantwortungsbewusstsein der Unternehmen gefragt: „Produzentinnen, Betreiber und Logistikunternehmen – alle Beteiligten in der Wertschöpfungskette müssen dafür Sorge tragen, dass mit Kunststoffpartikeln verantwortungsvoll umgegangen wird.“ Die Präsidentin des LANUK, Elke Reichert, betonte den Pilotcharakter der Untersuchung: „Wir haben erstmals erfolgreich direkt in den Abwasserströmen von Industriestandorten Proben auf Beads und Pellets genommen – das war technisch eine große Herausforderung. Gleichzeitig ist es ein wichtiger Schritt für unsere Grundlagen- und Ursachenforschung rund um Mikroplastik.“ Im Rhein wurden an neun Messstellen Konzentrationen von 0,6 bis 3,6 primären Mikroplastikpartikeln pro Kubikmeter Wasser festgestellt. Da sich die Einträge im fließenden Gewässer nicht eindeutig einem Emittenten zuordnen lassen, arbeitete das LANUK daran, die Proben direkt an den Einleitungen von Industriestandorten zu entnehmen. Dabei wichen die Messwerte weit voneinander ab: Die Konzentrationen in den überprüften Direkteinleitungen lagen zwischen 0,95 und 2.571 Beads pro Kubikmeter Abwasser. Die Höchstwerte wurden bei nur einer Einleitung festgestellt, die übrigen lagen deutlich niedriger – im Bereich zwischen 0,95 und 19 Beads/m³. Bereits während der aktuellen Untersuchung gab es erste Gespräche zwischen Behörden und den Industriestandorten, wie Quellen ermittelt und Einträge in den Rhein vermindert werden können. „Obwohl es inzwischen die technische Möglichkeit zur Analyse gibt, wissen wir längst nicht alles: Mikroplastik verhält sich nicht wie gelöste Schadstoffe, die unterschiedlichen Partikel haben ein komplexes Verhalten im Fließgewässer“, erläuterte LANUK-Präsidentin Reichert. „Umso wichtiger ist es, dass wir den Eintrag schon an der Quelle verhindern – mit Aufklärung, Prävention und gelebter Verantwortung im betrieblichen Alltag.“ Ein wesentliches Problem bleibe die fehlende Standardisierung der Mess- und Probenahmeverfahren. „Ohne einheitliche Methoden lassen sich keine belastbaren und vergleichbaren Daten erheben“, betonte Elke Reichert. „Alle bisherigen Untersuchungen, ob in Nordrhein-Westfalen oder anderen Bundesländern, waren Einzelprojekte und liefern daher Momentaufnahmen, aus denen leider noch keine langfristigen Trends abgeleitet werden können. Das erschwert die Bewertung der Problematik aus Sicht des Umwelt- und Naturschutzes.“ Minister Krischer fasst es so zusammen: „Aus den Untersuchungen lässt sich ableiten, dass es noch weiteren Forschungsbedarf gibt, aber es auch an der Zeit ist, zu handeln! Das Ziel muss sein, dass Mikroplastik gar nicht erst in die Umwelt gelangt – durch saubere Produktionsbedingungen, sichere Transporte und vor allem durch ein klares Bekenntnis zur Vermeidung eines Umwelteintrages.“ Die aktuelle Studie ist ein Teil einer ganzen Dekade der Mikroplastikforschung in Nordrhein-Westfalen. Bereits 2015 beteiligte sich das Land Nordrhein-Westfalen an einer länderübergreifenden Untersuchung von Mikroplastik in Binnengewässern – gemeinsam mit Bayern, Baden-Württemberg, Hessen und Rheinland-Pfalz sowie bei wissenschaftlicher Begleitung durch die Universität Bayreuth. Damals wurden Mikroplastikpartikel an allen Probenahmestellen nachgewiesen, über 19.000 Objekte untersucht und mehr als 4.300 Kunststoffteilchen bestimmt. Mit Hilfe des Laborschiffs Max Prüss entstand in der Folge zusammen mit den anderen Bundesländern einer der damals weltweit größten, wissenschaftlich einheitlich erfassten Datensätze zur Belastung mit Mikroplastikpartikeln von Flüssen. Mikroplastik, also Kunststoffpartikel mit einem Durchmesser unter 5 Millimetern, ist längst ein allgegenwärtiges Umweltproblem. Es wird unterschieden zwischen primärem Mikroplastik – industriell hergestellten Partikeln wie Rohpellets und Beads – und sekundärem Mikroplastik, das durch den Zerfall größerer Kunststoffteile entsteht, etwa durch UV-Strahlung, Abrieb oder Witterungseinflüsse. Auch synthetische Fasern aus Kleidungsstücken und technischen Textilien zählen dazu. Mit der nun vorliegenden Studie liefert das Landesumweltamt eine neue, belastbare Grundlage für die Diskussion um Mikroplastik in Industrieabwässern. Sie macht nicht nur mögliche Eintragspfade sichtbar, sondern zeigt auch konkrete Handlungsmöglichkeiten für die Industriestandorte auf. In der Fortsetzung des Projektes soll dann auch die Verteilung von Mikroplastik im Gewässer näher untersucht werden. Ein zentrales Werkzeug für diese wissenschaftlichen Fortschritte bleibt das Laborschiff Max Prüss, das bis zu 220 Tage im Jahr auf den schiffbaren Gewässern in Nordrhein-Westfalen unterwegs ist. Es erlaubt qualitätsgesicherte Probenahmen auch an schwer zugänglichen Stellen – wie zum Beispiel im Umfeld von Industriestandorten, Schleusen, Häfen oder an Flussmündungen. Die Wasserproben werden an Bord mit moderner Sensorik (z.B. für pH-Wert, Trübung, Sauerstoffgehalt) grob vorerfasst. Eine detaillierte Analyse auf einzelne Mikroplastik-Partikel erfolgt anschließend in den Laboren des LANUK an Land. Pressemitteilung des Ministeriums für Umwelt, Naturschutz und Verkehr NRW zurück

Sonstige Quellen

Schienenverkehr Schiffsverkehr Flugverkehr Off-road-Verkehr Baustellen Als Datengrundlage zur Berechnung der Emissionen aus dem Schienenverkehr dienten Informationen der Deutschen Bahn AG, Eisenbahnverkehrsunternehmen auf dem Netz des DB-Schienennetzes, Werks- und Privatbahnen, sowie der Straßenbahn und oberirdisch fahrenden U-Bahn Neben Abgas-Emissionen aus dieselbetriebenen Schienenfahrzeugen entstehen auch Partikel-Emissionen durch Abrieb der Bremsen, Räder, Schienen, Fahrleitungen und Stromabnehmer, wobei diese Partikelemissionen auch von elektrisch betriebenen Fahrzeugen stammen. Insgesamt wurden vom Schienenverkehr in Berlin 6,900 Tonnen CO 2 , 114 Tonnen NO x und 227 Tonnen Feinstaub (PM 10 ) emittiert. Den größten Anteil der gasförmigen Emissionen hat der Güterverkehr, wohingegen für PM 10 und PM 2,5 die höchsten Beiträge vom Personennahverkehr (Regionalbahnen und S-Bahnen) rühren, da aufgrund der höheren Fahrleistungen die Abriebprozesse verstärkt zur Feinstaubemission beitragen. Die Datengrundlage für die Berechnung der Emissionen aus dem Berliner Schifffahrtsverkehr bilden Informationen der Schiffs- und Güterstrombewegungen auf den Bundeswasserstraßen der Wasser- und Schifffahrtsdirektion Ost sowie Auswertungen der Fahrpläne der Fahrgastschiffe der in Berlin tätigen Reedereien. Über die Wasser- und Schifffahrtsdirektion Ost ist zudem die mittlere Flottenstruktur der in Berlin beheimateten Güter- und Personenschiffe, differenziert nach mittlerer Fahrgastanzahl und mittlerer Leistung, bekannt. Schleusendaten erfassen außerdem neben den Güter – und Personenschiffen auch Motorboote, sodass auch diese Schiffsklasse in die Berechnung der schifffahrtsbedingten Emissionen einfließen konnte. Eine weitere Datenquelle für die Emissionsberechnung bildete der Kraftstoffverbrauch sowohl des Güterverkehrs als auch der Fahrgastschifffahrt und der sonstigen Boote. Der größte Anteil der Emissionen auf Berliner Wasserstraßen entfällt auf die Fahrgastschifffahrt, der bei den NO x -Emissionen bei 57 % und bei den PM 10 -Emissionen bei 65 % liegt. Räumlich ist vor allem der Stadtbezirk Mitte mit den vielen Fahrgastschifffahrtsanlegern zwischen Mühlendammschleuse und dem Bundeskanzleramt. Für den Flugverkehr wurden die Abgas-Emissionen des zivilen Flugverkehrs im bodennahen Bereich der Flughäfen bis 3.000 Fuß oder 915 Meter Höhe sowie die Emissionen durch die Fahrzeuge auf den Flughafenvorfeldern berücksichtigt. Für das Basisjahr 2015 wurden die beiden Berliner Flughäfen Schönefeld und Tegel sowie die Flugbewegungen auf den 10 Berliner Hubschrauberlandeplätzen in die Emissionsberechnung einbezogen. Zur Ermittlung der Emissionen wurden die Start- und Landevorgänge, differenziert nach Luftfahrzeugklasse, analysiert, die vom Statistischen Bundesamt zur Verfügung gestellt wurden. Zudem wurden vom Flughafenbetreiber Berlin-Brandenburg GmbH modellfeine Daten aus Flugtagebüchern zur Verfügung gestellt Zudem wurde eine Abschätzung der Emissionen des Flughafen Berlin-Brandenburg (BER) für das Bezugsjahr 2023 durchgeführt. Bei der Berechnung der zu erwartenden Emissionen wurde auf die vom Flughafen Berlin – Brandenburg erstellte Flugverkehrsprognose zurückgegriffen. Die Quellgruppe „Off-road-Verkehr“ umfasst die Anwendung von mobilen Geräten und Maschinen sowie von Fahrzeugen außerhalb des öffentlichen Straßenverkehrs in der Forst- und Landwirtschaft, Industrie, Privaten Gartenpflege, Pflegen öffentlicher Grünflächen und des Militärs. Als emissionsrelevante Daten werden Angaben zum eingesetzten Fahrzeug- und Gerätebestand und deren Einsatzbedingungen benötigt, die aber im Allgemeinen nicht vorliegen. Deshalb muss auf Ersatzdaten ausgewichen werden, die im Folgenden aufgelistet sind: Gesamte Waldfläche und landwirtschaftliche Nutzflächen, Anzahl der Beschäftigten im verarbeitenden Gewerbe Gebäude- und Freiflächendaten im Wohnungsbereich Erholungsflächen, Grünanlagen und Friedhofsflächen Anzahl der militärischen Dienstposten. Anhand dieser Angaben und mittlerer Emissionsfaktoren wurden daraus die Emissionen des Sektors “off-road-Verkehr” abgeschätzt. Durch Baustellen werden verschiedene Emissionen erzeugt, die sich in folgende Teilbereiche einteilen lassen: Abgasemissionen der mobilen Maschinen Aufwirbelungs- und Abriebemissionen der mobilen Maschinen Weitere Emissionen (vor allem Staub) durch unterschiedliche Bautätigkeiten und Arbeitsprozesse (z.B. Abbrucharbeiten, Bohrungen usw.) Baustellen lassen sich jedoch räumlich nur sehr schwer repräsentativ für einen längeren Zeitraum einem bestimmten Gebiet zuordnen. Während mobile Baumaschinen, die zum größten Teil dieselbetrieben sind, stark in ihrer Größe und Leistung je nach Einsatzgebiet variieren und im Straßen-, Hoch- und Tiefbau eingesetzt werden, relativ gut emissionsseitig eingeordnet werden können, ist die Datenlage ihres Einsatzes jedoch sehr unsicher. Der Standort des gemeldeten Bestandes weicht häufig stark von ihrem Einsatzgebiet ab, da Baufirmen nicht nur lokal arbeiten und zudem häufig auch Leihmaschinen einsetzen. Die Staub-Emissionen durch Aufwirbelung und Abrieb sowie durch Abbrucharbeiten überschreiten zudem in der Regel die Abgasemissionen auf Baustellen bei weitem. Emissionsfaktoren für Aufwirbelung und Abrieb werden über die im Bau befindlichen Flächen und über die Baudauer, differenziert nach Gebäudetyp, zur Verfügung gestellt. Auch für Abbrucharbeiten beziehen sich die Emissionsfaktoren üblicherweise auf das abzubrechende Material, das heißt, auf die Größe der Baustelle und des abzubrechenden Gebäudes. Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass insbesondere die nicht-motorbedingten Emissionen aus dem Einsatz von Baumaschinen und den Tätigkeiten auf Baustellen aktuell nur sehr grob abgeschätzt werden können. Die Ermittlung der Emissionen der Bauwirtschaft in Berlin wurde deshalb auf Basis anderweitiger Daten durchgeführt: Ermittlung des Gesamtbauvolumes für Berlin, differenziert nach Bauhauptgewerbe und Ausbaugewerbe Abschätzung der Anzahl der Beschäftigten auf Basis der Daten aus der Statistik des Baugewerbes Berlin Ableitung von spezifischen Verbrauchsdaten (Diesel, Benzin, Gemisch) pro Beschäftigten und Ermittlung von typischen Bestandsstrukturen der eingesetzten Baumaschinen Ermittlung von charakteristischen kraftstoffbezogenen Abgas-Emissionsfaktoren sowie Emissionsfaktoren für Aufwirbelung, Abrieb und Abbrucharbeiten.

Förderschwerpunkt 5: Schutz und Erhalt der städtischen Natur und Verringerung von Umweltverschmutzung

Vorhaben zum Schutz und Erhalt der Natur, der biologischen Vielfalt und der grünen Infrastruktur im städtischen Umfeld sowie zur Verringerung der Umweltverschmutzung werden in diesem Förderschwerpunkt unterstützt. Hier geht es zu den Aufrufen Erhalt und Ausbau von Natur- und Landschaftsschutzgebieten, Natura 2000-Gebieten, Grün- und Erholungsflächen; naturbasierte Lösungen zur Stärkung der grünen Infrastruktur (inkl. Machbarkeitsstudien); Maßnahmen zum Ausbau und Erhalt des Biotopverbunds; Gestaltung von Grünflächen für Bewegung, Sport, Gesundheit; die Schaffung von Naturerfahrungsmöglichkeiten; Schaffung innerstädtischer Ruhe- und Erholungsräume (lokale Umgestaltung des Straßen- und Freiraums als Begegnungsräume, z. B. durch Begrünung, Verschattung, lärmmindernden Fahrbahnoberflächen, lärmreduzierende Fahrbahnaufteilung sowie geschliffenes Kopfsteinpflaster und bauliche Elemente zur Verkehrsberuhigung, Verkehrsmengenreduzierung etc., Maßnahmen zur Lärmminderung im schienengebundenen ÖPNV); Maßnahmen zur Minderung von Feinstaubemissionen an der Quelle, z. B. Abriebemissionen im Straßen- und Schienenverkehr, Schadstoffemissionen aus mobilen Maschinen und Geräten; Beseitigung von Altlasten, die im Bodenbelastungskataster Berlins erfasst sind. Hauptverwaltung und Bezirksverwaltungen und nachgeordnete Einrichtungen Körperschaften, Anstalten und Stiftungen des öffentlichen Rechts gemeinnützige, mildtätige und kirchliche Einrichtungen öffentliche Unternehmen landeseigene Berliner Wohnungsbaugesellschaften Die Förderaufrufe werden ab 18.12.2025 mit sofortiger Wirkung vorläufig ausgesetzt. Informationen zu den Auswirkungen des Haushaltsgesetzes 2026/27 auf BENE 2 finden Sie unter Aktuelles. Hier finden Sie eine Übersicht abgelaufener Förderaufrufe . Informationen zu den Förderbedingungen Informationen zur Antragstellung Fragen und Antworten Weitere Informationen Zum BENE 2-Förderportal

Schadstoffausstoß – Emissionen

Verschiedene Verursacher sorgen in Berlin noch immer für “dicke Luft”. Hier erfahren Sie mehr über die Anteile verschiedener Quellen am Berliner Schadstoffausstoß aus dem Jahre 2015. Bild: Tom-Hanisch - Fotolia.com Emissionskataster 2015 Die Emissionen von Luftschadstoffen werden in Berlin seit 1979 in regelmäßigen Abständen ermittelt und als Basis für Ausbreitungsrechnungen zur Luftreinhalteplanung genutzt. Weitere Informationen Bild: MagMac83 / depositphotos.com Berichtspflichten Die Betreiber bestimmter genehmigungsbedürftiger Anlagen sind dazu verpflichtet, folgende Berichte über die von diesen Anlagen ausgehenden Emissionen abzugeben. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Staubemissionen vermeiden Auf Baustellen sollen diffuse Staubemissionen, verursacht z.B. durch Abriss- und Steinschneidearbeiten sowie durch Aufwirbelungen, vermieden bzw. verringert werden. Hierzu werden Architekten, Bauunternehmen und Bauherren durch folgenden Leitfaden und Merkblätter informiert. Weitere Informationen Bild: BVG/Sven Lambert PM10-Emissionen von Straßenbahnen Wie hoch ist der Beitrag der Abriebemissionen der Straßenbahnen an der PM10-Belastung an Straßen? Dieser Frage ist in dem Projekt „Bestimmung der Abriebemissionen von Straßenbahnen“ auf den Grund gegangen worden. Der Beitrag liegt bei ca. 1 µg/m³ PM10 im Jahresmittel. Weitere Informationen Karten Langjährige Entwicklung der Emissionen Karte Verkehrsbedingte Emissionen 2015

Verkehrssektor emittiert relevante Mengen Ultrafeiner Partikel

<p> Verkehrssektor emittiert relevante Mengen Ultrafeiner Partikel</p><p>Ultrafeine Partikel (UFP) in der Atemluft gefährden Mensch und Umwelt, da sie bis in die Bronchien und Lungenbläschen gelangen können. Solche Partikel entstehen etwa bei Verbrennungsprozessen in Motoren. Die Weiterentwicklung von Messgeräten macht es seit einiger Zeit möglich, UFP im Abgas zu identifizieren. Eine Daten- und Literaturanalyse zeigt den Wissenstand von UFP im Verkehr auf.</p><p>Wie hoch sind die Emissionen Ultrafeiner Partikel im Verkehr und woher stammen sie?</p><p>Zum Verkehrssektor zählen der straßengebundene Verkehr, der Luftverkehr, der Schiffsverkehr, der schienengebundene Verkehr und auch mobile Maschinen und Geräte (non-road). Die Kenntnisse über UFP-Emissionen aus Messungen sind in verschiedenen Bereichen des Verkehrs unterschiedlich stark ausgeprägt. Im Straßen- und Luftverkehr wird die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Emission#alphabar">Emission</a>⁠ der Partikelanzahl (PN) über Grenzwerte gesetzlich begrenzt. Hier liegen mehr Messdaten zu UFP-Emissionen im Abgas als für andere Verkehrsbereich vor. Diese gemessenen Emissionen stellten eine solide Basis für die Ermittlung von UFP-Emissionsfaktoren im abgeschlossenen Forschungsvorhaben dar. Bei mobilen Maschinen, Binnenschiffen und Schienenfahrzeugen bestehen zwar auch teilweise PN-Grenzwerte, aber vor allem für ältere Motoren liegen kaum Messdaten zur Partikelanzahl vor. Auch die Literaturrecherche lieferte dazu nur unzureichend Informationen. Daher mussten die UFP-Emissionen dieser Bereiche mithilfe von Analogieschlüssen zum Straßenverkehr abgeschätzt werden.</p><p>Demnach verursachten im Jahr 2022 mobile Maschinen und Geräte (NRMM), zu denen beispielsweise Baumaschinen, Traktoren oder Rasenmäher gehören, den größten Anteil an den UFP-Emissionen, gefolgt vom Straßenverkehr und dem Luftverkehr. Bahn (Dieselloks) und Binnenschifffahrt hatten einen deutlich geringeren Anteil am gesamten UFP-Ausstoß und werden deshalb bei der weiteren Betrachtung vernachlässigt.</p><p>Wie wird sich der Ausstoß in Zukunft entwickeln?</p><p>Die Modellrechnung in Form von Szenarien zeigt für das Jahr 2030 gegenüber 2022 eine Reduktion der UFP-Emissionen des Verkehrs um 36 Prozent, da sich die Emissionen vor allem im Straßenverkehr, und in geringerem Maße auch bei NRMM, infolge der strengeren Abgasnormen und der Flottenerneuerung reduzieren. Der Anstieg von Flugbewegungen und damit des Kraftstoffverbrauchs hat im Luftverkehr einen Anstieg der UFP-Emissionen zur Folge.</p><p>Wie können die Emissionen gesenkt werden?</p><p>Die Studie liefert auf Basis der Ergebnisse Vorschläge für Maßnahmen und Instrumente für die einzelnen Verkehrsbereiche, um die UFP-Emissionen in Zukunft weiter zu senken:</p><p>Im <strong>Straßenverkehr</strong> können Maßnahmen zur Verkehrsvermeidung sowie (als neues Instrument) die Ausweisung von Zero-Emission-Zones in die nur Fahrzeuge ohne schädliche Abgasemissionen, wie beispielsweise E-Autos, einfahren dürfen, die Emissionen von UFP reduzieren. Zudem spielt die periodische technische Inspektion (PTI) / Hauptuntersuchung eine wichtige Rolle, da Fahrzeuge mit unentdeckten Schäden oder Manipulationen am Partikelfilter je Kilometer etwa hundert Mal mehr UFP emittieren als Fahrzeuge mit funktionierendem Filter. Eine verlässliche und preiswerte On-Board-Sensorik für die kontinuierliche Messung der Partikelanzahl im Fahrbetrieb ist bislang nicht verfügbar, so dass die Überprüfung als Teil der Hauptuntersuchung sehr wesentlich für eine erfolgreiche Identifizierung von defekten und manipulierten Partikelfiltern ist und bleiben wird.</p><p>Für <strong>mobile Maschine und Geräte</strong> sind Maßnahmen am effektivsten, die dazu führen, dass mehrheitlich Fahrzeuge mit Partikelfiltern in den Bestand kommen (Partikelfilternachrüstung, Stilllegung von Altfahrzeugen).</p><p>Im <strong>Luftverkehr</strong> wurden vor allem die Verwendung von synthetischen Kraftstoffen und strenge Emissionsgrenzwerte für neue Triebwerke als zielführende Maßnahmen identifiziert.</p><p>Der Einfluss von <strong>Binnenschiffen und Schienenfahrzeugen</strong> am Gesamt-UFP-Aufkommen aus Abgasen spielen nach Einschätzung der Autorinnen*Autoren nur eine untergeordnete Rolle, so dass keine Maßnahmen vorgeschlagen werden.</p><p>Welchen weiteren Forschungsbedarf gibt es?</p><p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/ultrafeine-partikel-aus-abgasemissionen-aller">Studie</a> zeigt großen Bedarf an Messdaten von UFP, um anstelle von wissenschaftlich fundierten Annahmen mit gesicherten Daten rechnen zu können. Sie weist auch darauf hin, dass diese Studie sich nicht mit den Sekundärpartikeln oder mit Abriebemissionen von Bremsen und Reifen beschäftigt hat. Sekundärpartikel entstehen durch Nukleation (Bildung neuer Partikel) aus kondensierbaren Gasen. Dies geschieht zum Beispiel. beim Abkühlen des heißen Abgases nach dem Verlassen des Endrohrs in die kältere Umgebungsluft. Die emittierten leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe kondensieren dann an Tröpfchen und bilden sehr kleine Partikel in der Luft.</p><p>Ebenso bedarf es noch einem Vergleich mit anderen Sektoren, um die Menge an UFP aus dem Verkehr gegenüber anderen Quellen konkret einordnen zu können. Denn überall, wo Verbrennungsprozesse auftreten (Verkehr, Kraftwerke, Heizungs- und Industrieanlagen, Holz- und Biomasseverbrennung) entstehen auch ultrafeine Partikel.</p>

Autokauf

<p>Beim Autokauf Elektroautos bevorzugen, auf geringen Energieverbrauch und CO2-Ausstoß achten</p><p>Worauf Sie beim umweltbewussten Autokauf achten sollten</p><p><ul><li>Kaufen Sie einen Pkw mit geringem Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch und niedrigem CO2-Ausstoß – das Elektroauto ist hier die erste Wahl.</li><li>Es muss nicht immer das eigene Auto sein: Vor allem Wenig-Fahrer können beim Carsharing viel Geld sparen.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Der größte Teil der Umweltbelastungen eines Autos wie Treibhausgase (CO2), Schadstoffe&nbsp;(Stickstoffdioxide, Feinstaub) und Lärm entsteht beim Fahren. Aber bereits beim Kauf entscheiden Sie über den spezifischen Kraftstoffverbrauch ihres Autos und damit über die zukünftigen Umweltbelastungen und Tank- bzw. Energiekosten.</p><p><strong>Sparsames Auto wählen:</strong>&nbsp;Die CO2-Emissionen eines Autos und damit seine Klimawirksamkeit hängen direkt vom Kraftstoffverbrauch ab: Pro Kilowattstunde Strom werden rund 0,4 kg CO2 (Deutscher Strommix), pro Liter Benzin rund 2,3 kg CO2 und pro Liter Diesel rund 2,6 kg CO2&nbsp;freigesetzt. Auch die Kosten für das Tanken steigen linear mit dem Verbrauch. Mit Ihrer einmaligen Kaufentscheidung für ein bestimmtes Auto legen Sie in hohem Maße die Tank- bzw. Energiekosten und CO2-Emissionen für die gesamte langjährige Nutzungszeit fest. Es lohnt sich deshalb doppelt, ein Auto mit einem möglichst geringen Energieverbrauch zu wählen. Händler und Hersteller sind deshalb auch gesetzlich verpflichtet, den Kraftstoff- bzw. Stromverbrauch und die spezifischen CO2-Emissionen sowohl in der Werbung als auch im Autohaus anzugeben. Häufig weisen schon verschiedene Modellvarianten desselben Herstellers große Spannbreiten beim Energieverbrauch und CO2-Ausstoß auf.</p><p><strong>Elektroantrieb bevorzugen:</strong> Die klimaschonendste Antriebsvariante beim Autokauf ist das Elektroauto. Die CO2-Einsparungen während der Nutzung übersteigen die höheren Treibhausgasemissionen bei der Herstellung durch den zusätzlichen Aufwand für Batterien deutlich. Ein Vorteil des Elektroantriebs ist auch, dass lokal keine Schadstoffe durch Abgase emittiert werden. Zudem wird die Lärmbelastung reduziert. Bei Elektrofahrzeugen hängen die Emissionen bei der Fahrzeugherstellung und beim Betrieb (Abriebemissionen von Reifen) sowie das Gewicht des Fahrzeuges stark von der Größe bzw. Kapazität der verbauten Antriebsbatterie ab. Deshalb sollte die Antriebsbatterie bedarfsgerecht ausgewählt werden, auch um ein unnötiges Mitschleppen von zusätzlichem Gewicht zu vermeiden. Hierdurch können sowohl Emissionen als auch der Energieverbrauch des Fahrzeuges verringert werden. Wenn man sich nichtdestotrotz zum Kauf eines Verbrenner-Pkw entscheidet, sollte das Neufahrzeug bei einem Dieselantrieb mindestens die Euro 6d-TEMP Abgasnorm einhalten. Ein Otto-Pkw mit Direkteinspritzung muss mindestens die Euro 6c-Norm erfüllen. So wird sichergestellt, dass auch die Partikelemissionen des Otto-Direkteinspritzers gering sind.&nbsp;</p><p>Auf dem Pkw-Label werden Neuwagen in sieben CO2-Effizienzklassen eingeteilt: von „A“ (grün, beste) bis „G“ (rot, schlechteste).</p><p><strong>Auf Pkw-Label achten:</strong> Wie klimafreundlich und kostengünstig ein Neuwagen im Betrieb ist, lässt sich einfach am <a href="https://www.alternativ-mobil.info/pkw-label">Pkw-Label</a> erkennen, mit dem jeder Neuwagen ausgezeichnet sein muss. Das Pkw-Label enthält Informationen zum Energieverbrauch und zum CO2-Ausstoß neuer Autos.&nbsp;Außerdem beinhaltet es Kostenrechnungen für die Kraftstoff-/Energie- und CO2-Kosten. Somit erhalten Verbraucherinnen und Verbraucher auch Informationen darüber, wie sich die CO2-Bepreisung fossiler Kraftstoffe bei den Kosten an der Tankstelle auswirken wird. Die Darstellung des Labels ist analog zum bekannten EU-Energielabel und stuft die Autos nach CO2-Klassen (A bis G bzw. dunkelgrün bis rot) ein (siehe Abbildung). Die Einstufung nach CO2-Klassen erfolgt in Abhängigkeit von der Antriebsart.</p><p><strong>Sparsam bei der Ausstattung sein:</strong> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/mobilitaet/autoklimaanlage">Klimaanlage</a>, elektrische Fensterheber oder beheizbare Sitze und Heckscheiben sind heute oft Standard. Sie treiben aber auch den Energieverbrauch des Fahrzeugs in die Höhe. Die Klimaanlage ist dabei der größte Spritfresser: Sie erhöht beispielsweise den Verbrauch im Stadtverkehr um bis zu 30 %. Leider wird der Verbrauch durch die Nebenaggregate bei den normierten Verbrauchsangaben der Autohersteller nicht berücksichtigt.&nbsp;Verzichten Sie deshalb beim Kauf nach Möglichkeit auf solche verbrauchssteigernden Nebenaggregate bzw. verwenden Sie diese – insbesondere die Klimaanlage – sparsam.</p><p><strong>Carsharing nutzen:</strong>&nbsp;Oft geht es auch ohne eigenen Pkw. Insbesondere dann, wenn Sie Ihr Auto nicht täglich benötigen. Mit Carsharing können Sie zudem richtig viel Geld sparen. Wenn Sie nicht mehr als 10.000 bis 14.000 km pro Jahr fahren, ist&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/mobilitaet/carsharing">Carsharing</a> in der Regel kostengünstiger als ein eigenes Auto. Die hohen Fixkosten für Anschaffung und Versicherung entfallen. Außerdem müssen Sie sich nicht mehr um die Wartung des Fahrzeugs kümmern.&nbsp;</p><p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p><p>Hintergrund</p><p><strong>Umweltsituation:</strong> Der Anteil des Verkehrs an den Treibhausgasemissionen in Deutschland ist seit 1990 von etwa 13 % auf 19,4 % im Jahr 2021 gestiegen. Das lag vor allem am stetig wachsenden Straßengüterverkehr und dem Motorisierten Individualverkehr. Technische Effizienzsteigerungen werden durch höhere Fahrleistungen und dem Trend zu größeren und schwereren Fahrzeugen aufgehoben. Mehr Informationen dazu finden Sie auf unserer Seite&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/verkehr/emissionen-des-verkehrs">Emissionen des Verkehrs</a>.&nbsp;</p><p>Bezüglich ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawirkung#alphabar">Klimawirkung</a>⁠ haben Elektrofahrzeuge die Nase vorn. Gemäß einer Studie im Auftrag des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠ sind im Jahr 2020 zugelassene Elektroautos um etwa 40% klimafreundlicher in ihrer Wirkung als Pkw mit Benzinmotor (UBA 2024). Bei einigen Umweltwirkungen wie die Auswirkungen auf Wasser (aquatische ⁠Eutrophierung⁠) und Böden (⁠Versauerung⁠) ergeben sich für E‑Pkw aktuell noch Nachteile, die größtenteils auf die noch fossile Strom­bereitstellung zurückzuführen sind. Nach Umstellung auf ein erneuerbares Stromsystem liegt der E-Pkw bei allen untersuchten Umweltwirkungen vor Pkw mit Verbrennungsmotoren.&nbsp;</p><p>Eine weitere Umweltbelastung stellt die Versiegelung und Zerschneidung von Flächen durch den Straßenverkehr dar. Damit wird der Lebensraum der Menschen massiv eingeschränkt sowie die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Flora#alphabar">Flora</a>⁠ und ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Fauna#alphabar">Fauna</a>⁠ stark beeinträchtigt.</p><p><strong>Gesetzeslage:</strong> Fossile Kraftstoffe unterliegen einem CO2-Preis, der im <a href="https://www.dehst.de/DE/Publikationen/Recht/Rechtsgrundlagen/_docs/nehs/behg_artikel.html">Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG)</a> für die Jahre 2024 (45 Euro/ t CO2) und 2025 (55 Euro/ t CO2) festgelegt ist. Das neue Pkw-Label informiert Verbraucherinnen und Verbraucher beispielhaft darüber, wie sich die CO2-Bepreisung fossiler Kraftstoffe bei den Kosten an der Tankstelle auswirken kann. Darüber hinaus finden Sie umfassende Hinweise zu gesetzlichen Regelungen auf unserer Themenseite <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/emissionsstandards/pkw-leichte-nutzfahrzeuge%20">Pkw und leichte Nutzfahrzeuge</a>.</p><p><strong>Marktbeobachtung:</strong> Der Marktanteil von Elektroautos bei Neuwagen nimmt seit dem Jahr 2020 deutlich zu (siehe Abbildung). Allerdings war im Jahr 2023 nur etwa jedes fünfte neue Auto ein Elektroauto. Weitere Marktbeobachtungen finden Sie auf unserer Themenseite <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/konsum-produkte/gruene-produkte-marktzahlen/marktdaten-bereich-mobilitaet%20">Marktdaten: Mobilität</a>.</p><p>Weitere Informationen finden Sie auf unseren <strong>UBA-Themenseiten</strong>:</p><p><strong>Quellen:</strong> UBA (2024): <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/analyse-der-umweltbilanz-von-kraftfahrzeugen">Analyse der Umweltbilanz von Kraftfahrzeugen mit alternativen Antrieben oder Kraftstoffen auf dem Weg zu einem treibhausgasneutralen Verkehr</a></p><p>&nbsp;</p>

Kfz-Verkehr

Für die Berechnung der Emissionen des Kfz-Verkehrs sind Daten zur Verkehrsmenge und Fahrleistung, Flottenzusammensetzung (Fahrzeugart und Emissionsstandard), Verkehrssituation (Geschwindigkeit, Stauanteil) und zum Betriebszustand des Motors (Kaltstartanteile) notwendig. Die Berechnungen wurden unter Verwendung des Rechenmodells IMMIS em durchgeführt. Das Emissionskataster Kfz-Verkehr wurde im Jahr 2017 aktualisiert, da für das Bezugsjahr 2015 die Ergebnisse der aktuellen amtlichen Verkehrszählung für das Hauptverkehrsstraßennetz der Verkehrsverwaltung vorlagen. Außerdem wurden die Zähldaten der automatischen Zähleinrichtungen von etwa 300 Straßenabschnitten ausgewertet, die kontinuierlich für jede Stunde des Jahres die Verkehrsmenge und Fahrzeuggeschwindigkeit unterschieden nach Pkw und Lkw erfassen. Im Nebenstraßennetz werden die Emissionen nicht für einzelne konkrete Straßenabschnitte berechnet, sondern für Rasterflächen von jeweils einem Quadratkilometer. Die Verkehrsbelastung der Nebenstraßen wurde mit Hilfe des Verkehrsumlegungsprogramms VISUM aus den zugrunde gelegten Quell-Ziel-Relationen berechnet. Die daraus ermittelten Gesamtfahrleistungen und Anteile an schweren Nutzfahrzeugen wurden den Verkehrszellen in der Stadt zugeordnet. Für die Bestimmung der Flottenzusammensetzung nach Abgasstandard wurden die Ergebnisse einer Kennzeichenerhebung vom September 2014 verwendet. Die Berechnung der Emissionen erfolgte mit dem in IMMIS luft enthaltenen Emissionsmodul IMMIS em unter Verwendung der Version des Handbuchs für Emissionsfaktoren HBEFA 3.3, die im April 2017 veröffentlicht wurde. Neben den Motoremissionen berücksichtigt das Modell die Partikelemissionen durch Abrieb und Aufwirbelung. Für die Berechnung der Emissionen werden die mittleren täglichen Verkehrsmengen im Hauptverkehrsstraßennetz verwendet. Wie zu erwarten, treten die größten Verkehrsmengen mit bis zu 90.000 Fahrzeugen pro Tag auf der Stadtautobahn A100 auf. Karte der Verkehrsmengen im Geoportal Berlin ansehen Der Anteil schwerer Lkw über 3,5 Tonnen, die hohe Emissionen aufweisen, liegt auf den Hauptverkehrsstraßen im Mittel bei 3,0 % mit typischen Werten zwischen 1 und ca. 5,4 %. Auf den Autobahnen werden im Durchschnitt Lkw-Anteile von etwa 10 % erreicht. Der Spitzenwert außerhalb von Industriegebieten von über 25 % wurde auf dem nördlichen Berliner Ring der A10 beobachtet. Um den Einfluss des Verkehrsflusses berücksichtigen zu können, unterscheidet das HBEFA 3.3 die vier Verkehrszustände (Level of Service – LOS) flüssig/frei (LOS1), dicht (LOS2), gesättigt (LOS3) und Stop&Go/Stau (LOS4). Ein freier Verkehrsfluss tritt nur bei relativ niedrigen Verkehrsmengen auf, d.h. überwiegend nachts. Die Emissionsfaktoren liegen hierfür ca. 10 bis 20 % unter denen der Verkehrszustände dicht und gesättigt. Die beiden mittleren Verkehrszustände unterscheiden sich in den meisten Fällen nur wenig in der Höhe der Emissionen. Dagegen weisen Stausituationen bis zu zweifach höhere Emissionen gegenüber gesättigtem Verkehr auf. Die Bestimmung des Verkehrszustandes eines Straßenabschnitts erfolgt auf der Basis von Kapazitätsüberlegungen. Dies bedeutet, dass temporäre Störungen, z.B. durch Baustellen, in der Regel nicht berücksichtigt werden können. Die folgende Tabelle stellt die im Stadtgebiet von Berlin auf Hauptverkehrsstraßen vom Kraftfahrzeugverkehr erbrachten Fahrleistungen (Mio. Fahrzeug-km/Jahr), den Kraftstoffverbrauch (t/Jahr) und die Auspuff- und Abriebemissionen des Kraftfahrzeugverkehrs (t/Jahr) nach Fahrzeugarten für das Bezugsjahr 2015 dar. Über 82 % der Fahrleistungen und der Emissionen sind dem Hauptverkehrsstraßennetz zuzuordnen. Die räumliche Verteilung der Stickoxid- und PM 10 -Emissionen aus dem gesamten Straßenverkehr, d. h. als Summe aus Haupt- und Nebenstraßen, ist in den folgenden Abbildungen im 1×1 km-Raster dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die Stadtautobahnen als Emissionsschwerpunkte. Es ist aber auch zu sehen, dass der gesamte Innenstadtbereich hohe Emissionen aufweist. Stickoxidemissionen des gesamten Straßenverkehrs in Berlin 2015 Feinstaub (PM 10 )-Emissionen des gesamten Straßenverkehrs in Berlin 2015

Lösungsansätze zur Vermeidung von Kabelschäden im Nahbereich von Offshore-Gründungsstrukturen unter Berücksichtigung der Fluid-Struktur-Boden Interaktion

Im Rahmen des Verbundvorhabens 'CableProtect - Lösungsansätze zur Vermeidung von Kabelschäden im Nahbereich von Offshore-Gründungsstrukturen unter Berücksichtigung der Fluid-Struktur-Boden Interaktion (CableProtect)' befasst sich das Teilvorhaben 'Experimentelle und numerische Untersuchung der dynamischen Lasten auf Kabel im Nahfeld von Offshore-Gründungsstrukturen' mit der Ermittlung von Einflussfaktoren auf ungewünschte Kabelbewegungen im Nahfeld von Offshore-Windenergie-Gründungsstrukturen und der Entwicklung erfolgversprechender Lösungsansätze. Motiviert sind die Arbeiten durch Kabelschäden, die durch Abrieb des äußeren Schutzmantels des Kabels am nah gelegenen Kolkschutz entstanden sind. Dabei gelten strömungs- und welleninduzierte Kräfte, die auf das freie Kabel zwischen der Anbindung an die Gründungsstruktur und der Einbettung am Meeresboden einwirken, als Ursachen für Kabelbewegungen. Die Vorhersage des Strömungsfelds ist jedoch komplex, da dieses signifikant von den örtlichen Umgebungsbedingungen und den hydrodynamischen und geomechanischen Wechselwirkungen zwischen Gründungsstruktur, Kabel und Kolkschutz am Meeresboden abhängt. In diesem Zusammenhang thematisiert das Teilvorhaben CableProtect-Loads die hydrodynamisch induzierten Kabellasten unter Berücksichtigung der elastischen Verformung des Kabels. Hierzu werden innovative Berechnungsverfahren auf Basis einer Feldmethode zur Lösung von Reynolds-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen weiterentwickelt, um z.B.Wirkungen von Viskosität und Turbulenz (Wirbelablösungen) zu untersuchen. Im Weiteren werden zur Validierung der rechnerischen Ergebnisse der anderen Teilvorhaben Modellversuche zu hydromechanischen Kornumlagerungen unter Strömungs- und Welleneinfluss durchgeführt. Abschließend werden Lösungsansätze zur Reduktion des Schadensrisikos von Kabeln im Nahfeld von Gründungstrukturen mit Fokus auf eine reduzierte Erregung ermittelt, validiert und in einem Auslegungsleitfaden dokumentiert.

Lösungsansätze zur Vermeidung von Kabelschäden im Nahbereich von Offshore-Gründungsstrukturen unter Berücksichtigung der Fluid-Struktur-Boden Interaktion, Teilvorhaben: Experimentelle und numerische Untersuchung der dynamischen Lasten auf Kabel von Offshore-Gründungsstrukturen

Im Rahmen des Verbundvorhabens 'CableProtect - Lösungsansätze zur Vermeidung von Kabelschäden im Nahbereich von Offshore-Gründungsstrukturen unter Berücksichtigung der Fluid-Struktur-Boden Interaktion (CableProtect)' befasst sich das Teilvorhaben 'Experimentelle und numerische Untersuchung der dynamischen Lasten auf Kabel im Nahfeld von Offshore-Gründungsstrukturen' mit der Ermittlung von Einflussfaktoren auf ungewünschte Kabelbewegungen im Nahfeld von Offshore-Windenergie-Gründungsstrukturen und der Entwicklung erfolgversprechender Lösungsansätze. Motiviert sind die Arbeiten durch Kabelschäden, die durch Abrieb des äußeren Schutzmantels des Kabels am nah gelegenen Kolkschutz entstanden sind. Dabei gelten strömungs- und welleninduzierte Kräfte, die auf das freie Kabel zwischen der Anbindung an die Gründungsstruktur und der Einbettung am Meeresboden einwirken, als Ursachen für Kabelbewegungen. Die Vorhersage des Strömungsfelds ist jedoch komplex, da dieses signifikant von den örtlichen Umgebungsbedingungen und den hydrodynamischen und geomechanischen Wechselwirkungen zwischen Gründungsstruktur, Kabel und Kolkschutz am Meeresboden abhängt. In diesem Zusammenhang thematisiert das Teilvorhaben CableProtect-Loads die hydrodynamisch induzierten Kabellasten unter Berücksichtigung der elastischen Verformung des Kabels. Hierzu werden innovative Berechnungsverfahren auf Basis einer Feldmethode zur Lösung von Reynolds-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen weiterentwickelt, um z.B.Wirkungen von Viskosität und Turbulenz (Wirbelablösungen) zu untersuchen. Im Weiteren werden zur Validierung der rechnerischen Ergebnisse der anderen Teilvorhaben Modellversuche zu hydromechanischen Kornumlagerungen unter Strömungs- und Welleneinfluss durchgeführt. Abschließend werden Lösungsansätze zur Reduktion des Schadensrisikos von Kabeln im Nahfeld von Gründungstrukturen mit Fokus auf eine reduzierte Erregung ermittelt, validiert und in einem Auslegungsleitfaden dokumentiert.

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