Das Projekt "EU-Instrumente für einen umweltverträglichen Verkehr und ergänzender nationaler Regulierungsbedarf mit Schwerpunkt auf den Bereich Kraftstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V..Der Verkehr befindet sich im Spannungsfeld zwischen EU-weit einheitlichen Regelungen bspw. zur Nutzung erneuerbarer Energien (RED II-Novelle), die durch nationale Instrumente erreicht werden müssen, und den Nachhaltigkeitsanforderungen sowie Akzeptanzprobleme in der Bevölkerung, die bei gleichzeitig großem Transformationsdruck Hemmnisse für umweltverträglichen Verkehr sind. Im Bereich der Kraftstoffe sind konkrete Schritte zur weiteren Rechtssetzung in Form von delegierten Rechtsakten bspw. zu Nachhaltigkeitsanforderungen absehbar, die national umgesetzt werden müssen. Für diese Umsetzung wird eine konkrete wissenschaftliche und fachliche Unterstützung benötigt. Bei weiteren EU-Instrumenten ergeben sich infolge des unterschiedlichen geografischen Bezugs zusätzlich große Unsicherheiten bezüglich der nationalen Wirkung, falls diese den Binnenmarkt nur als Ganzes betreffen. Auch verschiedene Wechselwirkungen zwischen Maßnahmen und die Konkurrenz zwischen den EU-Staaten erschweren u.a. eine erfolgreiche Maßnahmenbewertung. In der Folge ist die Erreichung sowohl der Ziele im Klimaschutz als auch im Bereich der Luftreinhaltung unklar. Im Vorhaben sind EU-weite und ergänzende nationale Instrumente zu sammeln und standardisiert zu analysieren (qualitativ und quantitativ). Insbesondere sind Wechselwirkungen, Synergien und Zielkonflikte herauszuarbeiten aber auch Felder nicht ausreichend sicherer Zielerreichung (bspw. im Klimaschutz, Beitrag zur Minderung nach NEC-RL) zu identifizieren und konkrete nationale Ergänzungsbedarfe zu erarbeiten. Es ist herauszuarbeiten in welchen Fällen überhaupt mögliche nationale Regulierungen in Übereinstimmung mit dem EU-Recht geschaffen werden können und dies nicht möglich sind. Für den Bereich Kraftstoffe sind detailliertere, teilweise auch ad-hoc Arbeiten mit dem Ziel der Unterstützung der nationalen Umsetzung, vorzusehen.
Das Projekt "Geodatenbasierte Erarbeitung eines repräsentativen Messnetzes für die Bewertung der Wirkungen bodennahen Ozons auf die Vegetation in Deutschland" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: IVU Umwelt GmbH.In einem Guidance-Dokument für die Berichterstattung zum Wirkungsmonitoring nach der NEC-Richtlinie wird empfohlen, bei der Erhebung der Wirkungen Gebiete mit hoher Luftschadstoffbelastung aber auch Hintergrundgebiete, die unterschiedliche Empfindlichkeit der Ökosystemtypen und Faktoren, die die Wirkung beeinflussen, wie z. B. Klimazonen, zu berücksichtigen, um die Wirkungen repräsentativ zu erfassen. In dem Vorhaben soll zunächst allein aufgrund wissenschaftlicher Aspekte ein Messnetz für Ozon entwickelt werden, das den Anspruch der räumlichen Repräsentativität in Bezug auf oben genannte Aspekte sehr gut erfüllt. Mit Hilfe geostatistischer Verfahren sollen Raumeinheiten identifiziert werden, die hinsichtlich der Wirkungen bodennahen Ozons auf die Vegetation ähnliche Voraussetzungen bieten und auf dieser Grundlage die erforderliche Mindestprobenzahl bestimmt werden. Im Anschluss soll ein Optimierungsvorschlag, basierend auf dem derzeitigen Messnetz mit Fokus auf die Anforderungen an das Wirkungsmonitoring nach der NEC Richtlinie, erarbeitet werden.
Zur EU-Berichterstattung gehören Auswertungen aller gemessenen Luftschadstoffe entsprechend der gültigen EU-Richtlinien, umgesetzt in deutsches Recht in der 39. BImSchV, die auf den 1-Stunden-Mittelwerten aller 14 Messstationen des Landes Mecklenburg-Vorpommern basieren. Hierbei wird zwischen -den verkehrsnah gelegenen Messstandorten Rostock-Holbeinplatz Rostock-Am Strande Neubrandenburg Stralsund-Knieperdamm Schwerin-Obotritenring Wolgast-Oberwallstraße, -den ländlich gelegenen Messstandorten Gülzow Löcknitz Rostock-Stuthof Göhlen Leizen Garz -den Standorte im städtischen Hintergrund Güstrow Rostock-Warnemünde unterschieden.
Das Projekt "FP6-SUSTDEV, Integration of European Wetland research in a sustainable management of water cycle (EUROWET)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bureau de Recherches Géologiques et Minières.The final goal of the EUROWET project is to integrate the substantial multidisciplinary European research in wetlands to help attain the sustainable management of the water cycle. This will be achieved by the translation of state-of-the art science developed at both national and European levels, into practical guidance for end-users. This will be achieved by a comprehensive review, expert assessment and a focussed dissemination strategy. There is considerable scientific knowledge and technical experience gained in diverse aspects of wetland science and management including hydrology, biogeochemistry, ecology restoration, socio-economic and policy analysis. However the results of research and management experience are still too fragmentary and not sufficiently orientated to problem-solving or simply inadequately framed to be effectively transferred to, or used by, stakeholders and policy-makers. Simultaneously the general outcome of the scientific research has been increased awareness of the significance of wetlands in delivering goods and services important for human welfare including quality of life, biodiversity conservation and maintenance or enhancement of environment quality. Despite this wetlands continue to be degraded and lost throughout Europe without adequate consideration of the wider benefits to be achieved from this management. The new Water Framework Directive (WFD) promotes a unique opportunity to redress this problem by means of the holistic, integrated approach to water management. There is currently in preparation horizontal guidance on Wetlands as part of the Common Implementation Strategy (CIS) process. There is however work still to be done on providing more specific scientific and technical guidance on the effective implementation of the Directive with respect to wetlands. This is particularly the case in relation to Integrated River Management, the CIS cluster within which wetlands are being considered in the WFD.
Data on emissions of air pollutants (ammonia (NH3), non-methane volatile organic compounds (NMVOC), nitrogen oxides (NOx), particulate matter 2.5 (PM2.5) and sulphur dioxide (SO2)) reported annually by Member States to the European Commission (with copies to EEA) under Directive 2016/2284 of the European Parliament and of the Council on the reduction of national emissions of certain atmospheric pollutants.
Data on emissions of air pollutants (ammonia (NH3), non-methane volatile organic compounds (NMVOC), nitrogen oxides (NOx), particulate matter 2.5 (PM2.5) and sulphur dioxide (SO2)) reported annually by Member States to the European Commission (with copies to EEA) under Directive 2016/2284 of the European Parliament and of the Council on the reduction of national emissions of certain atmospheric pollutants.
Ammoniakemissionen, Minderungsoptionen und damit verbundene Kosten wurden für den deutschen Agrarsektor berechnet. Überprüft wurde, inwieweit eine nationale Emissionsminderung gemäß der europäischen NEC-Richtlinie um 29 % im Jahr 2030 erreicht werden. Berechnet wurden Agrarstrukturdaten, Emissionen, Minderungsoptionen und deren Kosten auf Kreisebene. Mit der Einhaltung der Minderungsziele bis 2030 sind Erfüllungskosten von 1,33 Mrd. Euro zu erwarten. Die beste Kosteneffizienz wird mit der Optimierung der Fütterung erzielt. Kosten für Maßnahmen bei der Ausbringung und Lagerung von Wirtschaftsdüngern liegen bei weniger als 2 Euro je kg Ammoniak. Stallintegrierte Maßnahmen führen zu Kosten von zum Teil über 10 EURO je kg Ammoniak. Veröffentlicht in Texte | 105/2024.
Stickstoff ist ein essenzieller Nährstoff für alle Lebewesen. Im Übermaß in die Umwelt eingebrachter Stickstoff führt aber zu enormen Belastungen von Ökosystemen. Stickstoffüberschuss der Landwirtschaft Eine Maßzahl für die Stickstoffeinträge in Grundwasser, Oberflächengewässer, Böden und die Luft aus der Landwirtschaft ist der aus der landwirtschaftlichen Stickstoff-Gesamtbilanz ermittelte Stickstoffüberschuss (siehe Abb. „Saldo der landwirtschaftlichen Stickstoff-Gesamtbilanz in Bezug auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche“). Die Stickstoff-Gesamtbilanz setzt sich zusammen aus den Komponenten Flächenbilanz (Bilanzierung der Pflanzen- bzw. Bodenproduktion), Stallbilanz (Bilanzierung der tierischen Erzeugung) und der Biogasbilanz (Bilanzierung der Erzeugung von Biogas in landwirtschaftlichen Biogasanlagen). Der Stickstoffüberschuss der Gesamtbilanz ergibt sich aus der Differenz von Stickstoffzufuhr in und Stickstoffabfuhr aus dem gesamten Sektor Landwirtschaft (siehe Schaubild „Schema der Stickstoff-Gesamtbilanz der Landwirtschaft“). Der Indikator wird vom Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des Julius Kühn-Instituts und dem Umweltbundesamt berechnet und jährlich vom BMEL veröffentlicht (siehe BMEL, Tabellen zur Landwirtschaft, MBT-0111-260-0000 ). Der Stickstoffüberschuss der Gesamtbilanz ist als mittlerer Überschuss aller landwirtschaftlicher Betriebe in Deutschland zu interpretieren. Regional können sich die Überschüsse jedoch sehr stark unterscheiden. Grund dafür sind vorrangig unterschiedliche Viehbesatzdichten und daraus resultierende Differenzen beim Anfall von Wirtschaftsdünger. Um durch Witterung und Düngerpreis verursachte jährliche Schwankungen auszugleichen wird ein gleitendes 5-Jahresmittel errechnet. ___ * jährlicher Überschuss bezogen auf das mittlere Jahr des 5-Jahres-Zeitraums (aus gerundeten Jahreswerten berechnet) ** 1990: Daten zum Teil unsicher, nur eingeschränkt vergleichbar mit Folgejahren. *** Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung, bezogen auf das 5-Jahres-Mittel, d.h. auf den Zeitraum 2028 bis 2032 Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) 2024, Statistischer Monatsbericht Kap. A Nährstoffbilanzen und Düngemittel, Nährstoffbilanz insgesamt von 1990 bis 2022 (MBT-0111260-0000) Die Ergebnisse der Bilanzierung zeigen einen abnehmenden Trend bei den Stickstoffüberschüssen über die erfasste Zeitreihe (siehe Abb. „Saldo der landwirtschaftlichen Stickstoff-Gesamtbilanz in Bezug auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche“). Im Zeitraum 1992 bis 2020 ist der Stickstoffüberschuss im gleitenden 5-Jahresmittel von 117 Kilogramm Stickstoff pro Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche und Jahr (kg N/ha*a) auf 77 kg N/ha*a gesunken. Das entspricht einem jährlichen Rückgang von 1 % sowie einem Rückgang über die Zeit um 34 %. Die Reduktion des Stickstoffüberschusses zu Beginn der 1990er Jahre ist größtenteils auf den Abbau der Tierbestände in den neuen Bundesländern zurückzuführen. Der durchschnittliche Rückgang des Stickstoffüberschusses über die gesamte Zeit von 1992 bis 2020 beruht auf Effizienzgewinnen bei der Stickstoffnutzung (Effizienterer Einsatz von Stickstoff-Düngemitteln, Ertragssteigerungen in der Pflanzenproduktion und höhere Futterverwertung bei Nutztieren). In den Jahren seit 2015 ist der Überschuss besonders stark gesunken. Grund dafür sind neben einer veränderten und wirksameren Gesetzgebung, gesunkene Tierzahlen sowie Dürrejahre und höhere Mineraldüngerpreise und der damit einhergehende verminderte Einsatz von Mineraldüngern. Im Jahr 2016 wurde in der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung (BReg 2016) ein Zielwert von 70 kg N/ha*a für das gleitende 5-Jahresmittel von 2028-2032 verankert. Von 2016 bis 2020, also in 4 Jahren, wurde somit bereits etwa dreiviertel der angestrebten Reduktion erreicht. Bewertung der Entwicklung Wenn die Stickstoffüberschüsse weiterhin so schnell sinken wie in den letzten Jahren bzw. auf dem aktuellen Niveau bleiben wird das Ziel der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie voraussichtlich in den nächsten zwei bis drei Jahren erreicht werden. Für einen umfassenden Schutz von Umwelt und Klima ist dies aber noch nicht ausreichend. Die in 2016 in Kraft getretene EU-Richtlinie über nationale Emissionshöchstmengen für bestimmte Luftschadstoffe ( NEC-Richtlinie ) verpflichtet Deutschland bis 2030 dazu 29 % der Ammoniak-Emissionen im Vergleich zum Jahr 2005 zu reduzieren. Bis zum Jahr 2022 wurde hier nur eine Minderung von 18 % erreicht. Da der Sektor Landwirtschaft der größte Verursacher von Ammoniak-Emissionen ist, sind hier also noch weitere Maßnahmen für die Zielerreichung nötig. Aber auch für das Erreichen von weiteren Zielen, wie Nitrat im Grundwasser, Stickstoffeintrag über die Zuflüsse in Nord- und Ostsee und Eutrophierung der Ökosysteme wird voraussichtlich das Erreichen des 70 kg-Ziels nicht ausreichen, denn hier kommt es weniger auf den durchschnittlichen nationalen Stickstoffüberschuss, sondern eher auf die regionale Verteilung der Stickstoffüberschüsse an. Einen Überblick über die Verteilung der Überschüsse finden Sie hier . Stickstoffzufuhr und Stickstoffabfuhr in der Landwirtschaft Die Stickstoffzufuhr zur landwirtschaftlichen Gesamtbilanz berücksichtigt Mineraldünger, Wirtschaftsdüngerimporte, Kompost und Klärschlamm, atmosphärische Stickstoffdeposition, Stickstoffbindung von Leguminosen, Co-Substrate für die Bioenergieproduktion sowie Futtermittelimporte. Die Stickstoffabfuhr berücksichtigt pflanzliche und tierische Marktprodukte. Im Durchschnitt lag die Stickstoffzufuhr zwischen 1990 und 2022 bei 187 Kilogramm pro Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche und Jahr (kg N/ha*a), mit einem Maximum von 209 kg N/ha*a im Jahr 1990 und einem Minimum von 151 kg N/ha*a im Jahr 2022. Die Zufuhr hat sich bis 2017 kaum verändert. Lediglich in den letzten 5 Jahren gab es einen mittleren Rückgang von 8 kg N/ha*a. Die Stickstoffabfuhr betrug im gesamten Betrachtungszeitraum durchschnittlich 87 kg N/ha*a, mit einem Maximum von 103 kg N/ha*a im Jahr 2014 und einem Minimum von 67 kg N/ha*a im Jahr 1990. Im gleitenden 5-Jahresmittel stieg die Abfuhr von 73 kg N/ha*a im Jahr 1992 auf 88 kg N/ha*a im Jahr 2020 an. Dies entspricht einem Anstieg des über tierische und pflanzliche Produkte abgefahrenen Stickstoffs von etwa 21 %. 2022 stammten 44 % der Stickstoffzufuhr der Landwirtschaft aus Mineraldüngern, 25 % aus inländischem Tierfutter sowie 14 % aus Futtermittelimporten. Wirtschaftsdünger und betriebseigene Futtermittel werden in der Flächenbilanz, nicht aber in der Gesamtbilanz berücksichtigt. 3 % des Stickstoffs wurden über den Luftpfad eingetragen ( Deposition aus Verkehrsabgasen und Verbrennungsanlagen) und 2 % stammte aus Kofermenten für die Biogasproduktion. 10 % sind der biologischen Stickstofffixierung von Leguminosen (zum Beispiel Klee oder Erbsen) anzurechnen, die Luftstickstoff in erheblichem Maße binden. Etwa 1 % der Stickstoffzufuhr stammte aus Saat- und Pflanzgut. Die Stickstoffabfuhr fand zu 32 % über Fleisch, Schlachtabfälle und sonstige Tierprodukte und zu 68 % über pflanzliche Marktprodukte statt. Umweltwirkungen der Stickstoffüberschüsse Überschüssiger Stickstoff aus landwirtschaftlichen Quellen gelangt als Nitrat in Grund- und Oberflächengewässer und als Ammoniak und Lachgas in die Luft. Lachgas trägt als hochwirksames Treibhausgas zur Klimaerwärmung bei. Der Eintrag von Nitrat und Ammoniak in Land- oder Wasser-Ökosysteme kann weitreichende Auswirkungen auf den Naturhaushalt haben. Diese sind unter anderem eine Nitratbelastung des Grundwassers, eine Versauerung der Böden und Gewässer und somit eine Beeinträchtigung der biologischen Vielfalt sowie eine Nährstoffanreicherung ( Eutrophierung ) in Wäldern, Mooren, Heiden, Oberflächengewässern und Meeren. Im Mittel der Jahre 2012 bis 2016 wurden rund 480 Kilotonnen Stickstoff pro Jahr in die deutschen Oberflächengewässer eingetragen (siehe „Einträge von Nähr- und Schadstoffen in die Oberflächengewässer“ ). Durchschnittlich stammten in diesem Zeitraum 74 % dieser Einträge aus landwirtschaftlich genutzten Flächen. Die Düngeverordnung Die Düngeverordnung definiert „die gute fachliche Praxis der Düngung“ und gibt vor, wie die mit der Düngung verbundenen Risiken zu minimieren sind. Sie ist wesentlicher Bestandteil des nationalen Aktionsprogramms zur Umsetzung der EU-Nitratrichtlinie . Nach der Düngeverordnung dürfen Landwirtinnen und Landwirte Pflanzen nur entsprechend ihres Nährstoffbedarfs düngen. Die Düngeverordnung wurde 2017 und 2020 novelliert um Strafzahlungen als Folge des Urteils des EuGHs gegen Deutschland wegen Verletzung der EU-Nitratrichtlinie zu verhindern. Dieses Ziel wurde vorerst erreicht. Die kurzfristige Wirkung der Maßnahmen der novellierten Düngeverordnung werden aktuell im Rahmen eines Effizienzmonitorings geprüft, um die mit Nitrat belasteten und von Eutrophierung betroffenen Gebiete zu identifizieren und eine schnelle Nachsteuerung von Maßnahmen in diesen Gebieten zu erreichen. Informationen zu den Novellierungen finden Sie hier . Weitere Maßnahmen zur Verringerung der Überschüsse Um das Ziel der Bundesregierung zum Stickstoffüberschuss und der damit untrennbar verbundenen Umweltziele zu Nitrat im Grundwasser, Eutrophierung von Ökosystemen sowie Oberflächengewässern und zu Emissionen von Luftschadstoffen zu erreichen, muss die Gesamtstickstoffzufuhr in der Landwirtschaft verringert und der eingesetzte Stickstoff effizienter genutzt werden. Die Voraussetzung dafür ist das Schließen des Stickstoffkreislaufs. Dafür müssen Maßnahmen umgesetzt werden, die dazu führen, dass die Anwendung von Mineraldünger reduziert wird, importierte Futtermittel durch heimische ersetzt werden und die Anzahl von Nutztieren reduziert wird. Zudem muss die Effizienz der Stickstoffnutzung durch weitere Optimierungen des betrieblichen Nährstoffmanagements, wie standortangepasste Bewirtschaftungsmaßnahmen, geeignete Nutzpflanzensorten und passende, vielfältige Fruchtfolgen verbessert werden. Dabei ist am Ende nicht nur die Verringerung der durchschnittlichen Überschüsse entscheidend, sondern auch die Verteilung der Nährstoffe in die Fläche, denn nur so können die genannten Umweltziele erreicht werden. Um diese Verteilung zu erreichen müssen große Tierbestände reduziert und die Tiere gleichmäßiger auf die gesamte landwirtschaftliche Fläche verteilt werden.
Bodennahes Ozon kann Pflanzen schädigen. Wirkungsschwellenwerte (Critical Levels) markieren, welche Ozonbelastung nicht überschritten werden darf, um Schäden an Kultur- und Wildpflanzen zu vermeiden. Die Zielwerte zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2008/50/EG werden in Deutschland vielerorts überschritten. Neue Bewertungsmethoden führen zu einer noch präziseren Risikobewertung. Wirkungen von bodennahem Ozon auf Pflanzen Pflanzen, die zu viel Ozon durch ihre Spaltöffnungen aufnehmen, tragen oft Schäden davon. Als sichtbare Anzeichen treten Verfärbungen und abgestorbene Blattteile auf (siehe Foto „Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen“). Diese und andere nicht sichtbare Stoffwechselveränderungen in den Pflanzen führen bei Kulturpflanzen zu Ertrags- und Qualitätsverlusten. Bäume werden ebenfalls geschwächt. Experimente belegen langfristig verminderte Zuwachsraten und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber anderen Stressfaktoren (siehe Foto „Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon“). Es gibt auch deutliche Hinweise darauf, dass sich bodennahes Ozon auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemfunktionen auswirken kann ( Bergmann 2015) . Wie bodennahes Ozon entsteht, erfahren Sie hier . Sichtbare Blattschäden bei Kartoffelpflanzen Quelle: Johann Heinrich / Thünen-Institut Braunschweig Zuwachsminderung bei jungen Eichen durch die Einwirkung von Ozon Quelle: Felicity Hayes Critical Levels für Ozon – Schutzwerte für Pflanzen „Critical Levels“ sind Wirkungsschwellenwerte zum Schutz der Vegetation, die im Internationalen Kooperativprogramm zur Bewertung von Luftverunreinigungen auf die Vegetation ( ICP Vegetation ) im Rahmen der Genfer Luftreinhaltekonvention definiert wurden. Wie hoch das Risiko durch bodennahes Ozon für Pflanzen ist, hängt neben den Ozonkonzentrationen auch vom Witterungsverlauf im entscheidenden Zeitabschnitt ab. Zwei unterschiedliche Herangehensweisen in der Risikobewertung sind zu unterscheiden: AOT40 : Die Abkürzung AOT kommt aus dem Englischen und bedeutet „Accumulation Over a Threshold“ . Bei dieser Methodik werden alle Überschreitungen eines Stundenmittels der Ozonkonzentration von 40 Teilen pro Milliarde (parts per billion, ppb ) − das entspricht 80 Mikrogramm pro Kubikmeter während der Tageslichtstunden − über die Zeitspannen mit intensivem Wachstum summiert (Critical Levels als AOT40: siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“). In dieser Zeit reagieren Pflanzen besonders empfindlich auf Ozon. Phytotoxische Ozondosis ( POD ): Eine weiterentwickelte Methodik, die das tatsächliche Risiko wesentlich präziser abbildet, bezieht sich auf den Ozonfluss aus der Atmosphäre über die Spaltöffnungen in die Pflanzen. Sie berücksichtigt, dass sich die Spaltöffnungen unter bestimmten Witterungsbedingungen schließen und dadurch der Ozonfluss unterbunden ist. Es ist zu erwarten, dass sich dieser Risikoindikator zum Schutz der Pflanzen sowohl international als auch in Deutschland durchsetzen wird (Critical Levels als POD-Werte: siehe Tab. „Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen, standortbezogene Risikobewertung“). Einzelheiten zu diesen und weiteren Methoden der Critical Levels-Berechnung stehen im Kapitel 3 Methodenhandbuchs des International Cooperative Programme zur Modellierung und Kartierung von Critical Loads und Levels ( ICP Modelling and Mapping Manual ). Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Tab: Critical Levels für Ozon bezogen auf kritische Ozonflüsse in die Pflanzen ... Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Zielwerte der Europäischen Union zum Schutz der Vegetation Nach der Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Mai 2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa (in deutsches Recht umgesetzt durch die 39. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz ) gilt als Zielwert für den Schutz der Vegetation nach wie vor der Expositionsindex AOT40 von 18.000 Mikrogramm pro Kubikmeter und Stunde (µg/m³*h), gemittelt über fünf Jahre. Dieser soll seit 2010 an jeder Station eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Langfristig soll flächendeckend ein niedrigerer Zielwert von 6.000 µg/m³*h zum Schutz der Vegetation eingehalten werden (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“). Dieser langfristige Zielwert entspricht dem Critical Level für Ozon als AOT40 für landwirtschaftliche Nutzpflanzen (Weizen) (siehe Tab. „Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon“). Die Richtlinie 2008/50/EG soll in den nächsten Jahren überarbeitet werden. Es ist anzunehmen, dass dabei auch die Zielwerte und die langfristigen Ziele zum Schutz der Vegetation an den neuesten Stand des Wissens angepasst werden. Die im Dezember 2016 überarbeitete Richtlinie (EU) 2016/2284 über die Reduktion der nationalen Emissionen bestimmter Luftschadstoffe, zur Änderung der Richtlinie 2003/35/EG und zur Aufhebung der Richtlinie 2001/81/EG empfiehlt bereits ozonflussbasierte Indikatoren und Critical Levels zur langfristigen Beobachtung und Bewertung der Wirkungen von bodennahem Ozon auf die Vegetation. Die konkreten Anforderungen für die Umsetzung dieses Wirkungsmonitorings werden in einer internationalen Expertengruppe abgestimmt. Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Tab: Konzentrationsbasierte Critical Levels für Ozon (AOT40) Quelle: ICP Modelling and Mapping Tabelle als PDF Tabelle als Excel Entwicklung und Ziele bei der Ozonbelastung Sowohl konzentrationsbasierte als auch flussbasierte Critical Levels für Ozon (ICP Vegetation) werden in Europa und auch in Deutschland großflächig überschritten (vgl. Bender et al. 2015 ). Einige der in diesem Forschungsbericht genannten flussbasierten Critical Levels, die für eine flächenhafte Modellierung und Bewertung herangezogen wurden, sind seither jedoch angepasst worden, sodass inzwischen eine Überprüfung der Aussagen des Berichts notwendig wäre, insbesondere für Grasland). Die Abbildung “Ozon AOT40 -5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“ zeigt die über fünf Jahre gemittelten Werte für alle ländlichen Hintergrundstationen (je nach Jahr 44 bis 75). Die Mittelung über 5 Jahre dient dazu, witterungsbedingte Schwankungen auszugleichen. Die Situation kann an einzelnen Stationen deutlich besser oder schlechter sein als der Durchschnitt der Stationen, wie die Abbildung „Ozon AOT40 - Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“ zeigt. Ziel der Europäischen Union (EU) und Deutschlands ist es, den Zielwert für 2010 und zukünftig auch den langfristigen Zielwert (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“) immer an allen Stationen einzuhalten. Die scheinbar deutliche Senkung der 5-Jahres-Mittelwerte für den Zeitraum 2007 bis 2016 ist vor allem darauf zurückzuführen, dass das Jahr 2006, welches besonders hohe Ozonkonzentrationen aufwies (siehe Abb. „Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen“), aus dem Berechnungszeitraum herausfiel. 2018 war erneut ein Jahr mit sehr hoher Ozonbildung. Der erste 5-Jahres-Durchschnittswert, bei dem dieses Jahr einbezogen ist, liegt deshalb wieder deutlich höher, wenn auch unterhalb des Zielwertes. Im Gegensatz zum Zielwert ab 2010 gilt der langfristige Zielwert zum Schutz der Vegetation nach EU-Richtlinie 2008/50/EG für jedes einzelne Jahr. Die AOT40-Jahreswerte lagen von 1995 bis 2023 auch im Mittel der ländlichen Messstationen weit über dem langfristigen Zielwert und zeigten keinen eindeutigen Trend (siehe Abb. “Ozon AOT40 – Mittelwerte für Einzeljahre zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund)“). Den starken Einfluss meteorologischer Verhältnisse auf die Ozonbelastung veranschaulichen vor allem die Werte der Jahre 1995, 2003, 2006 und 2018. In diesen Jahren traten während der Vegetationsperiode sehr hohe Temperaturen und Strahlungsintensitäten und somit für die Ozonbildung besonders günstige Bedingungen auf. Ozon AOT40 – gleitende 5-Jahres-Mittelwerte, gemittelt über alle ländlichen Hintergrundstationen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40 – Einhaltung des Zielwertes zum Schutz der Vegetation (nur ländlicher Hintergrund) Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Ozon AOT40-Mittelwerte (Schutz der Vegetation) für Einzeljahre, gemittelt über alle ländlichen ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten
Die versauernden Schwefel- und Stickstoffeinträge aus der Luft in Land-Ökosysteme haben in den letzten Jahren stark abgenommen. Zur Bewertung dieser Belastung stellt man ökosystemspezifische Belastungsgrenzen (Critical Loads) den aktuellen Stoffeinträgen aus der Luft gegenüber. Ammoniumstickstoffeinträge aus der Landwirtschaft sind mittlerweile die Hauptursache für Versauerung. Situation in Deutschland 2019 Der Anteil der Flächen, auf denen die kritischen Eintragsraten für Versauerung deutlich bis sehr deutlich überschritten wurden, nahm zwischen 2005 und 2019 von 58 auf 26 % ab. Die Abnahme der Belastungen spiegelt den Rückgang der Emissionen in Folge von Luftreinhaltemaßnahmen wider (siehe Abb. „Flächenanteile mit Überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung“). Besonders Einträge versauernder Schwefelverbindungen haben deutlich abgenommen. Für versauernde Stickstoffeinträge ist eine so deutliche Abnahme hingegen nicht zu verzeichnen. Sie sind hauptverantwortlich für die andauernden Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen ( Critical Loads ) für Versauerung in Deutschland (siehe Karte „Überschreitung des Critical Load für Versauerung durch Schwefel- und Stickstoffeinträge im Jahr 2019“). Bis Mitte der 1990er Jahre waren die Einträge versauernder Stoffe und die Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen in verursachernahen Waldgebieten Thüringens und Sachsens am höchsten. Inzwischen werden die Extremwerte im norddeutschen Tiefland auf empfindlichen Böden als Folge hoher Einträge von Ammoniumstickstoff aus landwirtschaftlichen Quellen, vor allem aus der Intensivtierhaltung, erreicht. In diesen Regionen werden auch die ökologischen Belastungsgrenzen für Eutrophierung am stärksten überschritten. Im Rahmen eines UBA -Vorhabens zur Modellierung der Stickstoffablagerung (PINETI-4, Abschlussbericht in prep.) konnte die Entwicklung der Belastung methodisch konsistent für eine lange Zeitreihe (2000-2019) rückgerechnet werden. Flächenanteile mit Überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung Quelle: Kranenburg et al. (2024) Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Karte: Überschreitung des Critical Load für Versauerung durch Schwefel- und Stickstoffeinträge ... Quelle: Kranenburg et al. (2024) Was sind ökologische Belastungsgrenzen für Versauerung? Ökologische Belastungsgrenzen ( Critical Loads ) für Versauerung sind kritische Belastungsraten für luftgetragene Stickstoff- und Schwefeleinträge. Nach heutigem Stand des Wissens ist bei deren Einhaltung nicht mit schädlichen Wirkungen auf Struktur und Funktion eines Ökosystems zu rechnen. Betrachtet werden meist empfindliche Ökosysteme wie Wälder, Heiden, Moore und angrenzende Systeme (zum Beispiel Oberflächengewässer und Grundwasser). Ökologische Belastungsgrenzen sind somit ein Maß für die Empfindlichkeit eines Ökosystems und erlauben eine räumlich differenzierte Gegenüberstellung der Belastbarkeit eines Ökosystems mit aktuellen Luftschadstoffeinträgen. Das dadurch angezeigte Risiko bedeutet nicht, dass in dem betrachteten Jahr tatsächlich schädliche chemische Kennwerte erreicht oder biologische Wirkungen sichtbar sind. Es kann Jahrzehnte dauern, bis Ökosysteme auf Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen reagieren. Dies ist abhängig von Stoffeintragsraten, meteorologischen und anderen Randbedingungen sowie (bio)chemischen Ökosystemeigenschaften. Folgen der Versauerung Die Einträge versauernd wirkender Schwefel- und Stickstoffverbindungen aus der Luft führen bei Überschreitung der Pufferkapazität des Bodens zu einer Auswaschung basischer Kationen (Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium) und zu Nährstoffungleichgewichten. Hierdurch verändern sie neben anderen chemischen Parametern auch die Nährstoffverfügbarkeit im Boden. Zusätzlich werden Bodenorganismen und die Bodenstruktur negativ beeinflusst. Ein lange anhaltender Säurestress führt über unausgewogene Ernährung zur Minderung der Vitalität von Pflanzen. Dies kann unter anderem zu einer Verschiebung der Artenzusammensetzung oder zu eingeschränkten Abwehrkräften gegenüber sekundären Stressfaktoren (zum Beispiel Dürre , Frost, Herbivorie) führen. Viele Ökosystemfunktionen können dann nur noch eingeschränkt erfüllt werden. Die atmosphärischen Einträge führen weiterhin zu einer weiträumigen Angleichung der Bodenverhältnisse auf einem ungünstigen, versauerten Niveau. Die Versauerung der Böden kann wiederum die Artenzusammensetzung von Pflanzengesellschaften verändern: Auf neutrale Bodenverhältnisse angewiesene Pflanzenarten und Pflanzengesellschaften werden von im sauren Milieu konkurrenzstärkeren Arten und Gesellschaften verdrängt. Da viele Tierarten auf bestimmte Pflanzenarten spezialisiert sind, wird durch die Versauerung auch die Fauna beeinflusst: indirekt (über Verschiebung der Pflanzenartenzusammensetzung) und direkt (durch das geänderte Milieu; beispielsweise können Regenwürmer in versauerten Böden mit pH unter 4 nicht mehr existieren). Strategien zur Emissionsminderung Der möglichst umfassende und langfristige Schutz der Ökosysteme vor Versauerung ist weiterhin ein wichtiges politisches Ziel. International wurden deshalb in der sogenannten neuen NEC-Richtlinie ( Richtlinie (EU) 2016/2284 vom 14.12.2016) für alle Mitgliedstaaten weitere Minderungsverpflichtungen der Emission von Schwefel- und Stickstoff (SO 2 , NH x , NO x ) vereinbart, die bis 2030 erreicht werden müssen. Für Deutschland ergeben sich folgende nationale Reduktionsziele für das Jahr 2030 und darüber hinaus im Vergleich zum Basisjahr 2005: • Ammoniak (NH 3 ): minus 29 % • Stickstoffoxide (NO x ): minus 65 % • Schwefeldioxid (SO 2 ): minus 58 % (siehe auch „Emissionen von Luftschadstoffen“ ). Konkrete nationale Maßnahmen, zur Erreichung der oben genannten Ziele werden derzeit in einem Nationalen Luftreinhalteprogramm zusammengestellt. Maßnahmen zur Minderung der negativen Auswirkungen von reaktivem Stickstoff, zu denen auch die Versauerung von Ökosystemen zählt, sind in der Veröffentlichung des Umweltbundesamtes "Stickstoff - Element mit Wirkung" enthalten. Auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit ( BMU ) verfolgt den Ansatz einer nationalen Stickstoffminderungsstrategie . Weitere Informationen bietet auch das Sondergutachten des SRU "Stickstoff: Lösungen für ein drängendes Umweltproblem" . Hintergrundwissen zur Modellierung von atmosphärischen Stoffeinträgen bietet der Bericht zum Forschungsvorhaben „PINETI-4: Modelling and assessment of acidifying and eutrophying atmospheric deposition to terrestrial ecosystems“.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 106 |
| Europa | 21 |
| Land | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 3 |
| Förderprogramm | 63 |
| Text | 32 |
| unbekannt | 34 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 44 |
| offen | 66 |
| unbekannt | 22 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 95 |
| Englisch | 45 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Datei | 12 |
| Dokument | 21 |
| Keine | 46 |
| Webseite | 77 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 130 |
| Lebewesen & Lebensräume | 131 |
| Luft | 127 |
| Mensch & Umwelt | 132 |
| Wasser | 129 |
| Weitere | 124 |