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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.

Autoreifen

<p>Autoreifen: Auf Rollgeräusch, Reifendruck und Abrieb achten</p><p>So gelingt ein umweltschonender Umgang mit Autoreifen</p><p><ul><li>Kaufen Sie Reifen mit geringem Rollwiderstand und geringem Rollgeräusch (siehe EU-Label).</li><li>Achten Sie auf den korrekten Reifendruck.</li><li>Entsorgen Sie Altreifen sachgerecht.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Autoreifen verursachen Straßenlärm. Dieser wird ganz wesentlich von den Rollgeräuschen der Reifen bestimmt. Des Weiteren haben Autoreifen einen relevanten Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch, der wiederum anteilig die Treibhausgasemissionen des Straßenverkehrs bestimmt. Der Abrieb von Reifen ist zudem eine der weltweit größten Mikroplastikquellen und verursacht Feinstaub.</p><p><strong>Geringer Rollwiderstand: </strong>Je größer der Rollwiderstand, desto höher ist der Kraftstoffverbrauch und desto höher sind auch die CO2-Emissionen beim Autofahren. Das EU-Reifenlabel bietet hier eine gute Orientierung. Ein Fahrzeug, ausgerüstet mit Reifen der besten Kategorie A, kann im Vergleich zur Ausstattung mit Reifen der schlechtesten Kategorie G bis zu 7,5 Prozent weniger Kraftstoff verbrauchen.</p><p><strong>Lärmarme Reifen: </strong>Bei modernen Pkw-Reifen gibt es große Unterschiede bei den Abrollgeräuschen. Geräuschoptimierte Reifen können daher einen wirksamen Beitrag zur Minderung des Straßenlärms leisten. Angaben zum Abrollgeräusch finden Sie auf dem EU-Label.</p><p><strong>Abriebarme Reifen: </strong>Langlebige Reifen schonen Geldbeutel und Umwelt. In seinen <a href="https://www.adac.de/rund-ums-fahrzeug/ausstattung-technik-zubehoer/reifen/reifentest/">Reifentests</a> bestimmt der ADAC seit 2023 neben einer prognostizierten Laufleistung auch den Abrieb für Sommer-, Winter- und Ganzjahresreifen. Lesen sie die einschlägigen Testberichte (Stiftung Warentest, ADAC etc.) und achten Sie bei Sommerreifen auf die UTQG-Angabe (Uniform Tire Quality Grade) auf der Seitenwand des Reifens. Die Zahl hinter dem Wort „TREADWEAR“ sollte nach Möglichkeit nicht unter 300 liegen – größere Werte sind besser. Für den Abrieb selbst wird auf internationaler Ebene derzeit eine Messmethode entwickelt. Die Aufnahme einer Angabe zum Abrieb in das EU-Reifenlabel ist zukünftig vorgesehen.</p><p><strong>Korrekter Reifendruck: </strong>Ein um 0,5 bar zu niedriger Reifendruck erhöht den Kraftstoffverbrauch um etwa fünf Prozent. Informationen des Herstellers zum passenden Reifendruck finden Sie entweder auf der Innenseite der Tankklappe oder im Türrahmen der Fahrertür. Außerdem stellt ein falscher Reifendruck auch ein Sicherheitsrisiko dar und führt zu vorzeitigem Reifenverschleiß.</p><p><strong>Hinweis zur Sicherheit: </strong>Umweltfreundliche Reifen können genauso sicher sein wie weniger umweltfreundliche Reifen. Lesen sie die einschlägigen Testberichte (Stiftung Warentest, ADAC, etc.) und vergleichen Sie auch die Angaben auf dem EU-Reifenlabel.</p><p><strong>Sachgerechte Entsorgung: </strong>Reifen bestehen aus einer Vielzahl teilweise gesundheits- und umweltbelastender Materialien. Sie müssen deshalb sachgerecht entsorgt werden. Eine Entsorgung im Haus- oder Sperrmüll ist nicht zulässig. Geben Sie Ihre Altreifen deshalb im Reifenfachhandel ab.</p><p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p><p>Hintergrund</p><p>Autoreifen sind aus umweltpolitischer Perspektive in vielerlei Hinsicht von Bedeutung: Zum einen verursachen sie Straßenlärm. Dieser wird ganz wesentlich von den Rollgeräuschen der Reifen bestimmt. Die EU-Verordnung 2019/2144 legt Grenzwerte für das Rollgeräusch von Reifen fest. Zum anderen haben Autoreifen einen relevanten Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch, der wiederum die Treibhausgasemissionen des Straßenverkehrs bestimmt. Diese sind in der EU zwischen 1990 und 2005 um 26 Prozent gestiegen. Gegenwärtig sind sie für etwa ein Viertel des gesamten CO2-Ausstoßes verantwortlich.</p><p>Der Reifenabrieb wiederum ist eine bedeutende Feinstaub- und Mikroplastikquelle und enthält gesundheits- und umweltgefährdende Stoffe wie zum Beispiel krebserregende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PAK#alphabar">PAK</a>⁠) (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/chemikalien-reach/stoffgruppen/polyzyklische-aromatische-kohlenwasserstoffe">UBA-Themenseite PAK</a>). Der Abrieb, d.h. der Masseverlust pro gefahrene Strecke, hängt im Allgemeinen mit der maximalen Laufleistung eines Reifens zusammen. Allerdings können neben dem Abrieb noch andere Faktoren (z. B. die Profilstruktur) einen Einfluss auf die Laufleistung haben, sodass Reifen mit gleichem Abriebverhalten verschieden hohe Laufleistungen haben.</p><p>Schließlich bereitet die Verwertung und Entsorgung der jährlich bundesweit anfallenden 600.000 Tonnen Altreifen einige Probleme. Das Recyclingverfahren ist aufgrund der verschiedenen Materialien (Gummi, Stahl, textile Komponenten sowie umweltgefährdende Stoffe) aufwendig und kann nur von spezialisierten Firmen durchgeführt werden. Seit 2003 ist in der Bundesrepublik laut EU-Richtlinie 99/31/EG die Deponierung von gebrauchten Reifen gesetzlich verboten. Aktuell liegt die Verwertungsquote von Altreifen in Deutschland bei 95 Prozent. Der Export von Altreifen ist problematisch, da nicht sichergestellt werden kann, dass die Reifen nach Gebrauch in den Empfängerstaaten sachgerecht entsorgt werden.</p>

Emissionen 1989 – 2015

Für die detaillierte und lückenlose Darstellung der langfristigen Entwicklung der Emissionen in Berlin, werden in einer Karte die Erhebungen der Emissionskataster seit 1989 ausgewertet. Bei der Emissionsberechnung kam es im Jahr 2015 zu einer grundlegend erweiterten Auswertung aller relevanten Verursacher, die den Vergleich der Emissionsmengen zu Vorjahren für die Emissionen aus Heizungsanlagen nur bedingt zulässt. So wurde zur Berechnung der Emissionen 2015 ein neues Emissionsgutachten erstellt, das zusätzlich zu den in den Vorjahren durchgeführten Auswertungen der statistischen Kennzahlen eine Befragung und eine Berücksichtigung einer Vielzahl von Akteuren beinhaltet. Der Abschlussbericht ist auf den Seiten der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt verfügbar. Die einzelnen Kartenebenen der Karte 03.12.2 Langjährige Entwicklung der Luftqualität – Emissionen, getrennt nach Schadstoffen und Verursachergruppen, verdeutlichen, in welchen Bereichen Berlins welche Verursacher den größten Anteil an der Emission der Stoffe haben. Auswertung der Langjährigen Entwicklung der Emissionen Seit 1989 konnten alle Emissionen stark reduziert werden, mit Rückgängen zwischen 73 % (Stickoxide) und 96 % (Schwefeldioxid). Die PM 10 -Emissionen sind in diesem Zeitraum um 86 % zurückgegangen. Die Gesamtzahl der genehmigungsbedürftigen Industrieanlagen hat in Berlin seit 1989 deutlich abgenommen, da aufgrund der geänderten politischen und wirtschaftlichen Lage viele Anlagen stillgelegt wurden. Außerdem haben sich die rechtlichen Regelungen für die Genehmigungspflicht zahlreicher kleiner Anlagen geändert. Auch hierdurch erklärt sich ein Rückgang. Die Emissionen dieser Anlagen werden seitdem den Quellgruppen Hausbrand oder Kleingewerbe zugeordnet. Die Branchen Wärme- und Energieerzeugung sowie Nahrungs- und Genussmittelindustrie sind die Hauptemittenten von NO x -Emissionen aus erklärungspflichtigen Anlagen (Industrie) im Land Berlin (vgl. AVISO 2016, S.23). Im Bereich Hausbrand / Gebäudeheizung , der nicht nur Wohnungen, sondern auch Kleingewerbe wie Praxen, Anwaltskanzleien etc. enthält, konnten durch großflächige Erweiterungen der Versorgung mit leitungsgebundenen Energieträgern zu Lasten der früher bestimmenden Braunkohle eindrucksvolle Emissionsminderungen erreicht werden. Insbesondere beim früheren Leitparameter für Luftbelastung, dem Schwefeldioxid (SO 2 ), wird dies deutlich. Die vom Land Berlin seit 1990 beispielhaft geförderte energetische Sanierung der Altbaubestände hat dazu wesentlich beigetragen. Bezüglich der räumlichen Verteilungsstruktur der Emissionen aus nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen (Hausbrand, Kleingewerbe) zeigt sich für die Schadstoffe NO x , PM 10 und PM 2,5 ein ähnliches Bild: Die höchsten Emissionsdichten treten im Zentrum von Berlin auf und zwar in den Bezirken Charlottenburg-Wilmersdorf, Tempelhof-Schöneberg, Friedrichshain-Kreuzberg und Pankow (vgl. AVISO 2016, S.81). Der Verkehr ist mittlerweile der Hauptverursacher der Stickoxide. Der Straßenverkehr hatte 2015 einen Anteil von mehr als 37 % an den Stickoxidemissionen in Berlin, während alle Industrieanlagen zusammen knapp 36 % der Gesamtmenge emittierten. Da die Schadstoffe des Straßenverkehrs bodennah (oder „Nasen-nah”) in die Atmosphäre gelangen, tragen sie in hohem Maße zur Luftbelastung bei. (weitere Informationen: Stickstoffdioxid ). Die gesundheitlich bedenklichen Feinstaubemissionen aus dem Auspuff der Kraftfahrzeuge wurden zwischen 1989 bis 2015 um mehr als 90 % vermindert. Ein Grund dafür war die Einführung der Umweltzone und die darin verankerte Festlegung der Partikelfilter, welche eine Reduzierung der Rußpartikel ergab. Dies stimmt sehr gut mit den Messungen des in den Straßenschluchten erfassten Dieselrußes – dem Hauptbestandteil der Partikelemission aus dem Auspuff – überein: Die gemessene Ruß-Konzentration ist in der Frankfurter Allee im Berliner Bezirk Friedrichshain an der Messstelle MC174 des Berliner Luftgütemessnetzes BLUME innerhalb des Zeitraumes 2000-2015 um mehr als 50 % gesunken (vgl. auch Auswertungen zur Karte 03.12.1, Station MC174 ). Da sich die Feinstaubemissionen durch Abrieb und Aufwirbelung des Straßenverkehrs in diesen 20 Jahren um weit weniger vermindert haben als die Emissionen durch Verbrennungsprozesse, ist der Straßenverkehr nach den „sonstigen Quellen“ weiterhin der Hauptverursacher von Feinstaub in Berlin. Der Straßenverkehr einschließlich Abrieb und Aufwirbelung hatte 2015 einen Anteil von 24 % an den PM 10 -Emissionen in Berlin, während die sonstigen Quellen 50 % verursachten (bei PM 2,5 lag das Verhältnis bei 26 % zu 45 %). Vergleichsweise hoch sind die vom Kraftfahrzeugverkehr verursachten Belastungen in der Innenstadt, wo auf etwa 100 km² Fläche über 1 Mio. Menschen leben. Vor allem hier werden unter gleichbleibenden Bedingungen Flächenbedarf und Flächenkonkurrenz eines wachsenden Kfz-Verkehrs zunehmen. Gerade der Straßengüterverkehr wird hier (unter gleichbleibenden Bedingungen) auf zunehmende Kapazitätsengpässe im Straßenraum stoßen. Informationen zu den einzelnen Emissionen finden Sie hier .

Schadstoffe im Abrieb von Rotorblättern bei Windkraftanlagen

Gibt es Untersuchungen im Boden und Trinkwasser in Nähe zu Windkraftanlagen auf alveolengängige Carbon- Fasern (WHO- Fasern, fiese Fasern) aus normalem Betrieb? Abrieb von Rotorblättern? Seit 1.1.24 gibt es Bisphenol A Grenzwert im Trinkwasser. Wurde dies in Trinkwasser Schutzgebieten in der Nähe von Windparks, da Bisphenol A auch Abrieb von Rotorflügen zu finden ist, untersucht? Verglichen mit anderen Standorten? PFAS werden derzeit unter die Lupe genommen. Erhält die Winkraftindustrie auch hier eine Ausnahme? Kosmetik wird untersucht. PFAs sind ebenfalls in Rotorblättern verbaut.

Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM­10

<p>Staub lässt sich nach Größe in verschiedene Fraktionen einteilen. Eine relevante Fraktion des Gesamtstaubes stellen die Partikel dar, deren aerodynamischer Durchmesser weniger als 10 Mikrometer (µm) beträgt (Feinstaub – PM10). Von 1995 bis 2023 sind die Feinstaub-Emissionen um fast 46 Prozent zurückgegangen.</p><p>Emissionsentwicklung</p><p>Seit 1995 sind die Feinstaub-Emissionen in Deutschland erheblich zurückgegangen (siehe Abb. „Staub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠)-Emissionen nach Quellkategorien“). Durch die viel stärker fallenden Gesamtstaub-Emissionen erhöhte sich jedoch der Anteil der Feinstäube am Gesamtstaub über die Jahre deutlich.</p><p>Aufgrund der hohen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=Unsicherheit#alphabar">Unsicherheit</a>⁠ der Emissionsfaktoren beziehungsweise der Anteilkennzahlen für Feinstaub und fehlenden Messdaten für die Jahre vor 1995 werden die Feinstaub-Emissionen im nationalen Inventar erst ab diesem Jahr berechnet. Die PM10-Emissionen sanken von 0,34 Millionen Tonnen (Mio. t) im Jahr 1995 auf 0,18 Mio. t im Jahr 2023 (-45,7 %, siehe Tab. „Emissionen ausgewählter Luftschadstoffe nach Quellkategorien“). Dabei stammten 44,5 % der PM10-Emissionen aus Produktionsprozessen (vor allem der Herstellung von Metallen und mineralischer Produkte) und verteilten Emissionen vor allem aus dem Umschlag von Schüttgut. Mit 32,2 % liegt auch die Summe der Emissionen aus stationären wie mobilen Verbrennungsvorgängen, also vor allem Haushalten sowie dem Straßenverkehr (einschließlich der Abriebemissionen) in einer ähnlichen Größenordnung. Die Emissionen der Landwirtschaft sinken erst in den letzten Jahren leicht. Daher und durch die gleichzeitig sinkenden Gesamtemissionen stieg ihr Anteil von 10,8 % im Jahr 1995 auf 19,5 % im Jahr 2023. Von den 35,4 kt PM10 aus der Landwirtschaft resultierten dabei etwa 33 % aus der Tierhaltung, v.a. von Rindern/Milchkühen sowie von Geflügel und, zu einem geringen Teil, Schweinen. 67 % der landwirtschaftlichen PM10-Emissionen entstehen dagegen bei der Bearbeitung landwirtschaftlicher Böden.</p><p>Dank technischer Abgasreinigung und fortschreitender Elektrifizierung haben im Straßenverkehr nunmehr über 82 % des PM10 ihren Ursprung im Abrieb von Reifen, Bremsen und Straßenbelag (1995: knapp 25 %): Entsprechend rücken spätestens mit der anstehenden Euro7-Norm auch Maßnahmen zur Minderung von abrasiven Partikelemissionen in den Fokus.</p><p>Was ist Feinstaub?</p><p>Stäube sind feste Teilchen der Außenluft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>⁠ verweilen. Nach ihrer Größe werden Staubpartikel in verschiedene Klassen eingeteilt. Als Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠) bezeichnet man Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer (µm). Der größte Teil der anthropogenen Feinstaubemissionen stammt aus Verbrennungsvorgängen (Kfz-Verkehr, Gebäudeheizung) und Produktionsprozessen inkl. Schüttgutumschlag. In geringerem Maße sind diffuse Emissionen von Gewerbe und Handel, die Landwirtschaft, Feuerwerk, Zigaretten und Grillfeuer für die Staubemissionen verantwortlich (siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe-im-ueberblick/feinstaub">„Feinstaub“</a>). Feinstaub wird nicht nur direkt emittiert (primäre Partikel) sondern bildet sich auch aus Vorläuferstoffen (unter anderem aus Schwefeldioxid, Stickstoffoxid und Ammoniak) in der Atmosphäre (sekundäre Partikel).</p><p>Gesundheitliche Wirkungen</p><p>Die Größe der Staubteilchen (Partikel) und ihre chemische Zusammensetzung bestimmen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Staubes. Für die gesundheitliche Wirkung relevant sind Eigenschaften wie ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Korngre#alphabar">Korngröße</a>⁠, geometrische Form und auf der Oberfläche anhaftende Schadstoffe (siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/wirkungen-von-luftschadstoffen/wirkungen-auf-die-gesundheit">"Wirkungen auf die Gesundheit"</a>und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/feinstaub-belastung">"Feinstaub-Belastung"</a>).</p>

Emission von Feinstaub der Partikelgröße PM2,5

<p>Feinstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 2,5 Mikrometer (PM2,5) ist vor allem aufgrund seiner geringen Größe ein Gesundheitsrisiko. Die feinen Partikel können tiefer in die Atemwege eindringen, dort länger verbleiben und die Lunge nachhaltig schädigen. Der Artikel beschreibt die Feinstaub-Emissionen seit 1995.</p><p>Emissionsentwicklung</p><p>Seit 1995 sind die Feinstaub-Emissionen in Deutschland erheblich zurückgegangen. Durch die viel stärker fallenden Gesamtstaub-Emissionen erhöhte sich jedoch der Anteil der Feinstäube am Gesamtstaub über die Jahre deutlich.</p><p>Die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠-Emissionen sanken von 0,20 Millionen Tonnen (Mio. t) im Jahr 1995 auf rund 0,08 Mio. t im Jahr 2023 (-61 %, siehe Abb. „Staub (PM2,5)-Emissionen nach Quellkategorien“ und Tab. „Emissionen ausgewählter Luftschadstoffe nach Quellkategorien“). Knapp 60 % der Emissionen resultieren dabei aus Verbrennungsprozessen, wobei die größten Anteile auf Haushalte und Kleinverbraucher sowie den Straßenverkehr (einschließlich der Abriebemissionen) entfallen. Weitere relevante Mengen an Feinstaub PM2,5 stammen aus Produktionsprozessen (vorwiegend bei der Herstellung von Metallen und mineralischer Produkte), verteilten Emissionen von Gewerbe und Handel, Schüttgutumschlägen sowie aus der Landwirtschaft.</p><p>Ein spannender Effekt aus technischer Abgasreinigung und fortschreitender Elektrifizierung ist, dass im Straßenverkehr nunmehr über 70 % des PM2,5 aus Abrieb resultieren (zum Vergleich: 1995 waren es noch nur 15 %): Entsprechend rücken spätestens mit der anstehenden Euro7-Norm auch Maßnahmen zur Minderung von abrasiven Partikelemissionen in den Fokus.</p><p> Was ist Feinstaub?</p><p>Stäube sind feste Teilchen der Außenluft, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>⁠ verweilen. Nach ihrer Größe werden Staubpartikel in verschiedene Klassen eingeteilt. Als Feinstaub (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠) bezeichnet man Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometer (µm). Von diesen Partikeln besitzt ein Teil einen aerodynamischen Durchmesser, der kleiner ist als 2,5 µm (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠). Hierzu gehört auch die Fraktion der ultrafeinen Partikel (&lt; 0,1µm).<br><br>Der größte Teil der anthropogenen Feinstaubemissionen stammt aus Verbrennungsvorgängen (Kfz-Verkehr, Gebäudeheizung) und Produktionsprozessen inkl. Schüttgutumschlag. In geringerem Maße sind diffuse Emissionen von Gewerbe und Handel, die Landwirtschaft, Feuerwerk, Zigaretten und Grillfeuer für die Staubemissionen verantwortlich (siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe-im-ueberblick/feinstaub">„Feinstaub“</a>). Im Vergleich zu den PM10-Emissionen der Landwirtschaft werden PM2,5-Emissionen aus der Landwirtschaft hingegen vornehmlich durch die Güllewirtschaft dominiert. Feinstaub wird nicht nur direkt emittiert (primäre Partikel) sondern bildet sich auch aus Vorläuferstoffen (unter anderem aus Schwefeldioxid, Stickstoffoxid und Ammoniak) in der Atmosphäre (sekundäre Partikel).</p><p> Gesundheitliche Wirkungen</p><p>Die Größe der Staubteilchen (Partikel) und ihre chemische Zusammensetzung bestimmen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Staubes. Für die gesundheitliche Wirkung relevant sind Eigenschaften wie ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Korngre#alphabar">Korngröße</a>⁠, geometrische Form und auf der Oberfläche anhaftende Schadstoffe. Sehr feine Staubpartikel können weit in die Lunge eindringen und dort ihre gesundheitsschädigenden Wirkungen entfalten (siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/wirkungen-von-luftschadstoffen/wirkungen-auf-die-gesundheit">"Wirkungen auf die Gesundheit"</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/feinstaub-belastung">„Feinstaub-Belastung“</a>).</p><p>Internationale Vereinbarungen zur Minderung der Emissionen</p><p>Im <a href="https://unece.org/environment-policy/air/protocol-abate-acidification-eutrophication-and-ground-level-ozone">Göteborg-Protokoll</a> (1999) zur ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UNECE#alphabar">UNECE</a>⁠-Luftreinhaltekonvention und in der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/n?tag=NEC-Richtlinie#alphabar">NEC-Richtlinie</a>⁠ (<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32016L2284">EU 2016/2284</a>) der EU, wird festgelegt, dass die jährlichen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM25#alphabar">PM2,5</a>⁠-Emissionen ab 2020 um 26 % niedriger sein müssen als 2005. Dieses Ziel wird für sämtliche relevanten Jahre eingehalten.</p><p>Auf EU-Ebene legt die NEC-Richtlinie (<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32016L2284">EU 2016/2284</a>) auch fest, dass ab 2030 die jährlichen Emissionen 43 % niedriger gegenüber 2005 sein sollen. Dieses Ziel wurde bisher nicht erreicht.</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>

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.

Platin - Umwelt- und Arbeitsmedizinische Untersuchungen

Ziel: Erfassung der inneren Belastung von Personen mit unterschiedlicher Exposition gegenüber Platin (Umwelt, Arbeitsplatz, Krebstherapie). Methodik: Bestimmung der Platinkonzentration in Urinproben mittels Voltammetrie. Ergebnisse: Da das Edelmetall Platin ubiquitär vorhanden ist, sind auch im menschlichen Körper entsprechende Spuren vorhanden. Neben Getränken und Nahrungsmitteln kann Platin vor allem durch platinhaltige Goldlegierungen aufgenommen werden. Eine Aufnahme über die Atmung durch platinhaltige Autoabgase (Abrieb aus Dreiwegekatalysator) tritt zwar auf, ist aber aufgrund der niedrigen Luftkonzentrationen (5 - 50 pg/m3) sehr gering. In der Arbeitsmedizin gibt es schon seit 70 Jahren Berichte über Sensibilisierungen. Um diese Gefährdung besser zu erfassen, eignet sich die Bestimmung der Platinkonzentration im Urin besser als umfangreiche Luftmessungen. In der Chemotherapie werden die Platinverbindungen Cisplatin und Carboplatin eingesetzt, wobei die Urinausscheidung von Patienten - auch 8 Jahre nach der letzten Therapie - noch 500-fach über dem Median der Normalbevölkerung liegt.

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