Der Ozean im Westpazifik ist mit Temperaturen von ganzjährig 30°C der wärmste Ozean der Welt. Im tropischen Westpazifik ist die Lufttemperatur der Grenzschicht weltweit am höchsten und die Ozonkonzentration am niedrigsten. Aufgrund der allgemeinen Advektion der Luftmassen in der unteren und mittleren Troposphäre aus dem Osten durch die Walker-Zirkulation über den Pazifik befindet sich die Luft über dem tropischen Westpazifik für längere Zeit in einer sauberen, warmen und feuchten Umgebung. Der Abbau von reaktiven Sauerstoff- und Ozonvorläufern wie NOx findet daher länger als anderswo in den Tropen, was zu sehr niedrigen Ozonkonzentrationen führte. Dies erhöht die Lebensdauer von kurzlebigen biogenen und anthropogenen Spurengasen. Darüber hinaus begünstigen hohe Meeresoberflächentemperaturen eine starke Konvektion im tropischen Westpazifik, was zu niedrigen Ozonmischungsverhältnissen in den konvektiven Ausflussgebieten in der oberen Troposphäre führen kann. Der Warmpool im Westpazifik ist auch eine wichtige Quellregion für stratosphärische Luft. Daher fallen die Region, in der die Lebensdauer kurzlebiger Spurengase erhöht ist, und die Quellregion der stratosphärischen Luft zusammen. Somit bestimmt die Zusammensetzung der troposphärischen Atmosphäre in dieser Region in hohem Maße auch die globale stratosphärische Zusammensetzung.Ozon ist aufgrund von Rückkopplungsprozessen zwischen Temperatur, Dynamik und Ozon ein wichtiges Spurengas in der Klimaforschung. Da der Warmpool im Westpazifik die Hauptquellenregion für stratosphärische Luft ist, ist die Kenntnis von Ozon und anderen kurzlebigen Spurengasen auch wichtig, um den Transport von Spurengasen in die Stratosphäre zu verstehen.Ziel unseres Projektes ist die Messung des Tagesgangs von Ozon und anderen Spurengasen mit Hilfe der hochauflösenden solaren Absorptions-FTIR-Spektroskopie. Die Messungen liefern die Gesamtsäulendichten von bis zu 20 Spurengasen. Für einige Spurengase erlaubt die Analyse der Spektrallinienform die Ableitung der Konzentrationsprofile in bis zu etwa vier atmosphärischen Höhenschichten. Ergänzt werden die Beobachtungen durch Ozonballonsondierungen, kontinuierliche Messungen der UV-Strahlung, und Modellrechnungen mit einem Chemie-Transport-Modell. Die Messungen sind für den Zeitraum August bis Oktober 2022 geplant, die Auswertung und Interpretation von November 2022 bis Januar 2023.
Für die detaillierte und regelmäßig aktualisierte Darstellung der langjährigen Entwicklung der Luftbelastung in Berlin werden in zahlreichen Einzelkarten sowohl die Erhebungen der Emissionskataster seit 1989 (1×1 km Raster) ausgewertet, als auch für ausgewählte Stoffe sämtliche seit Messbeginn 1975 verfügbaren Messwerte des Berliner Luftgüte-Messnetzes BLUME (Jahresmittelwerte, bzw. Grenz- oder Zielwertüberschreitungen) dargestellt. Die Daten fließen in die Luftreinhalteplanung des Landes Berlin ein, die mit ihrer dritten Fortschreibung des Luftreinhalteplans für Berlin dazu beigetragen hat, dass alle derzeit gültigen Grenzwerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit eingehalten werden. Die Emissionen von Luftschadstoffen werden in Berlin in regelmäßigen Abständen ermittelt und als Basis für Ausbreitungsrechnungen und Verursacheranalysen zur Luftreinhalteplanung genutzt. Die Quellen der Luftschadstoffemissionen werden häufig in folgenden Quellgruppen zusammengefasst: Kfz-Verkehr, sonstiger Verkehr (Bahn-, Schiffs- und Flugverkehr), Industrie und Kraftwerke (genehmigungsbedürftige Anlagen), Gebäudeheizung und Kleingewerbe, Baustellen/Bautätigkeit, sonstige Quellen. Ein vollständiges Emissionskataster für diese Quellen umfasst nicht nur Feinstaub und Stickstoffoxide, sondern zahlreiche weitere Stoffgruppen wie Treibhausgase, Ozonvorläufersubstanzen, versauernde und eutrophierende Stoffe, persistente organische Verbindungen und Schwermetalle. Für die Emissionsberechnung wird in Berlin der so genannte Bottom-up-Ansatz verfolgt: Es werden die Emissionen einzelner Quellen oder Prozesse (z.B. Industrieanlagen, Fabriken, Verkehr, Landwirtschaft) ermittelt, indem die emissionsverursachenden Tätigkeiten mit entsprechenden Emissionsfaktoren multipliziert und zu einer Gesamtemissionsmenge addiert werden. Dies hat den Vorteil einer genaueren Ermittlung der Emissionen von einzelnen Quellen sowie eines vertieften Einblicks in die Emissionen verschiedener Sektoren. Der Nachteil besteht jedoch in einem erhöhten Aufwand, alle benötigten Daten zusammenzutragen, und einer erheblichen Komplexität der Datenverarbeitung. Im Gegensatz zum Bottom-up-Ansatz wird beim so genannten Top-Down-Ansatz die Gesamtemissionsmenge, beispielsweise die nationale Emissionsmenge, auf einzelne Quellen und Gebiete aufgeteilt, oft unter Verwendung von Schätzungen und Verteilparameter. Bei der Berechnung der Emissionen über den Bottom-up-Ansatz kommt es immer wieder zu methodischen Änderungen, da sich die Kenntnis der emissionsverursachenden Prozesse und Tätigkeiten ständig verbessert. Auch werden die Emissionsfaktoren häufig an die neuesten Erkenntnisse angepasst. Mit der Erstellung der Emissionskataster Industrie, Hausbrand und Verkehr 2015 wurde die bis dahin gesonderte Darstellung der einzelnen Verursachergruppen auf eine gemeinsame Kartenpräsentation im Geoportal unter dem Titel „Emissionen 2015“ umgestellt (vgl. Kartenansicht). Zur Einhaltung der Luftschadstoffgrenzwerte müssen Maßnahmen ergriffen werden, die zur dauerhaften Verminderung von Luftverunreinigungen geeignet sind. Die Maßnahmen sind entsprechend des Verursacheranteils unter Beachtung des Grundsatzes der Verhältnismäßigkeit gegen alle Emittenten zu richten, die zum Überschreiten der Immissionsgrenzwerte beitragen. Hierfür ist eine detaillierte Kenntnis aller Berliner Emissionen erforderlich. § 46 BImSchG sieht deshalb das Führen eines Emissionskatasters vor. Auf der Grundlage dieser Kataster können mit Hilfe von Ausbreitungsrechnungen die Anteile bestimmt werden, die die einzelnen Quellgruppen an der gemessenen Luftverunreinigung verursachen. Die Emissionen der relevanten Luftschadstoffe Stickoxide (NO x ) und Partikel (PM 10 , PM 2,5 ) werden für die folgenden Verursachergruppen in einem Erhebungszeitraum von 1989-2015 dargestellt: Genehmigungsbedürftige Anlagen ( Industrie ), Nicht genehmigungsbedürftige Feuerungsanlagen ( Hausbrand, Kleingewerbe ), Kfz-*Verkehr* Die vorliegenden Karten veranschaulichen auf der Basis der für alle Verursachergruppen vergleichbar zur Verfügung stehenden Emissionsdaten für die beiden Luftparameter Stickoxide (NO x ) und Partikel (PM 10 , PM 2,5 ) die Entwicklung seit 1989. Um den aktuellen Entwicklungen gerecht zu werden, wurden seit den Emissions-Erhebungsjahren 2008/2009 folgende Änderungen berücksichtigt: zum einen werden Schwefeldioxid (SO 2 ) -Emissionen nicht mehr dargestellt, da SO 2 seit Jahren auf niedrigem Niveau stagniert und seine lufthygienische Bedeutung verloren hat, zum anderen wird mit PM 10 sowie PM 2,5 hinsichtlich der Emissionen eine neue Beobachtungsreihe im Umweltatlas begonnen. Hierfür sprechen die große Gesundheitsrelevanz und die Überschreitung von Luftqualitätsgrenzwerten. Die Daten des Emissionskatasters 2015 sind darüber hinaus Grundlage für die Zweite Fortschreibung des Luftreinhalteplans , der die zusätzlichen Maßnahmen beschreibt, um die Luftqualität weiter zu verbessern.
Viele Farben und Lacke enthalten als Lösemittel sogenannte VOC (Volatile Organic Compounds). Zu dieser Gruppe flüchtiger organischer Substanzen zählen Luftschadstoffe, die u. a. Sommersmog verursachen können bzw. als Ozon-Vorläufersubstanzen zur Zerstörung der Ozonschicht beitragen. Aus diesen Gründen wurden die Richtlinie Nr. 2004/42/EG (Decopaint-Richtlinie) und Lösemittelhaltige Farben- und Lack- Verordnung (ChemVOCFarbV) erlassen, die den Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen in bestimmten Farben und Lacken zur Beschichtung von Gebäuden, ihren Bauteilen und dekorativen Bauelementen sowie in Produkten der Fahrzeugreparaturlackierung begrenzen, um die VOC-Emissionen zu vermeiden oder zu verringern. Auf den Verpackungen VOC-haltiger Produkte sind verpflichtend der maximale Gehalt sowie der gesetzlich geregelte Grenzwert für die jeweilige Produktkategorie anzugeben! Aktualisierungsdatum 11.02.2025 Nutzungsbedingungen externer Webseiten - ECHA - EUR-Lex - BAuA - Bundesumweltministerium
<p>Die Höhe der Ozon-Spitzenkonzentrationen und die Häufigkeit sehr hoher Ozonwerte haben seit Mitte der 1990er-Jahre deutlich abgenommen. Der Zielwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit wird jedoch weiterhin überschritten. Im Unterschied zu der Entwicklung der Spitzenwerte nahmen die Ozon-Jahresmittelwerte in städtischen Wohngebieten im gleichen Zeitraum zu.</p><p>Überschreitung von Schwellenwerten</p><p>Um gesundheitliche Risiken für die Bevölkerung bei kurzfristiger <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Exposition#alphabar">Exposition</a> gegenüber erhöhten Ozonkonzentrationen auszuschließen, legt die <a href="https://www.bmuv.de/gesetz/39-verordnung-zur-durchfuehrung-des-bundes-immissionsschutzgesetzes/">39. BImSchV</a> Informations- und Alarmschwellenwerte fest (siehe Tab. „Zielwerte, langfristige Ziele und Alarmschwellen für den Schadstoff Ozon“). Der Informationsschwellenwert von 180 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³), gemittelt über eine Stunde, dient dem Schutz der Gesundheit besonders empfindlicher Bevölkerungsgruppen. Bei der Überschreitung des Alarmschwellenwertes von 240 µg/m³, gemittelt über eine Stunde, besteht ein Gesundheitsrisiko für die Gesamtbevölkerung.</p><p>Seit 1995 hat die Zahl der Stunden mit Ozonwerten über 180 beziehungsweise 240 µg/m³ deutlich abgenommen (siehe Abb. „Überschreitungsstunden der Informationsschwelle (180 µg/m³) für bodennahes Ozon, Mittelwert über ausgewählte Stationen“ und Abb. „Überschreitungsstunden der Alarmschwelle (240 µg/m³) für bodennahes Ozon, Mittelwert über ausgewählte Stationen)“). Diese Abnahme ist von zwischenjährlichen Schwankungen überlagert, die auf die jährlich schwankenden meteorologischen sommerlichen Witterungsbedingungen zurückzuführen sind. Besonders deutlich ist dies im Jahr 2003 erkennbar. Im Sommer 2003 wurde eine außergewöhnlich langanhaltende Wettersituation beobachtet, welche die Ozonbildung begünstigte. Der Ozonsommer 2003 ist daher hinsichtlich der Spitzenwerte ein Sonderfall.</p><p>Verglichen mit dem Jahr 1990 sind die Emissionen der Ozonvorläuferstoffe (Stickstoffoxide und flüchtige organische Verbindungen ohne Methan) in Deutschland bis 2023 um 70 % beziehungsweise 75 % zurückgegangen (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland/stickstoffoxid-emissionen">„Stickstoffoxid-Emissionen“</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland/emission-fluechtiger-organischer-verbindungen-ohne">„Emission flüchtiger organischer Verbindungen ohne Methan“</a>). Der geringere Ausstoß von Ozonvorläufersubstanzen führte bereits in den 1990er Jahren zu einer Abnahme der Ozonspitzenwerte.</p><p>Zielwerte und langfristige Ziele für Ozon</p><p>Seit 2010 gibt es zum Schutz der menschlichen Gesundheit für Ozon einen europaweit einheitlichen Zielwert: 120 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) als 8-Stunden-Mittel sollen nicht öfter als 25-mal pro Kalenderjahr, gemittelt über drei Jahre, überschritten werden. Um die meteorologische Variabilität der einzelnen Jahre bei einer langfristigen Betrachtung zu berücksichtigen, wird über einen Zeitraum von drei Jahren gemittelt. Die meisten Überschreitungen werden an ländlichen Hintergrundstationen registriert, also entfernt von den Quellen der Vorläuferstoffe (siehe Abb. „Prozentualer Anteil der Messstationen mit Überschreitung des Zielwertes für Ozon“). Das liegt daran, dass Stickstoffmonoxid (NO), das in Autoabgasen enthalten ist, mit Ozon reagiert. Dabei wird Ozon abgebaut, so dass die Ozonbelastung in Innenstädten deutlich niedriger ist. Andererseits werden die Ozonvorläuferstoffe mit dem Wind aus den Städten heraus transportiert und tragen entfernt von deren eigentlichen Quellen zur Ozonbildung bei.</p><p>Langfristig soll der 8-Stunden-Mittelwert von 120 µg/m³ während eines Kalenderjahres nicht mehr überschritten werden. Dieses Ziel wird in Deutschland allerdings an kaum einer Station eingehalten. Die höchste Zahl an Überschreitungstagen wird üblicherweise an ländlichen Hintergrundstationen registriert (siehe Abb. „Zahl der Tage mit Überschreitung des Ozon-Zielwertes (120 µg/m³) zum Schutz der menschlichen Gesundheit, Mittelwert über ausgewählte Stationen“).</p><p>Entwicklung der Jahresmittelwerte</p><p>Jahresmittelwerte der Ozonkonzentrationen spielen bei der Bewertung der Belastung eine nachgeordnete Rolle. Dennoch können sie zur Beurteilung der Immissionssituation verwendet werden. Die Jahresmittelwerte haben eine größere Bedeutung für die langfristige Entwicklung der Ozonbelastung, sofern historische Werte herangezogen werden.</p><p>Die Jahresmittelwerte der Ozonkonzentration von 1995 bis 2024 zeigen an städtischen Stationen insgesamt einen zunehmenden Trend. Einerseits nahmen die Ozonspitzenwerte durch die Minderungsmaßnahmen für die NOx- und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/n?tag=NMVOC#alphabar">NMVOC</a>-Emissionen in Deutschland deutlich ab, andererseits führte dies wegen der Verringerung des Titrationseffekts (Ozonabbau durch Stickstoffmonoxid) zu einem Anstieg der mittelhohen Ozonkonzentrationen, was schließlich bei den Jahresmittelwerten sichtbar wird (siehe Abb. „Trend der Ozon-Jahresmittelwerte“). Zudem wird von einer zunehmenden Bedeutung des interkontinentalen (hemisphärischen) Transports für die Ozonbelastung in Deutschland und Europa aufgrund der industriellen Emissionen in Asien und Nordamerika ausgegangen.</p><p>Bodennahes Ozon</p><p>Ozon (O3) wird nicht direkt freigesetzt, sondern bildet sich in den unteren Luftschichten der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a> bis in etwa zehn Kilometer Höhe bei intensiver Sonneneinstrahlung durch komplexe photochemische Reaktionen von Sauerstoff und Luftverunreinigungen. Vor allem flüchtige organische Verbindungen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=VOC#alphabar">VOC</a> = volatile organic compounds) einschließlich Methan sowie Stickstoffoxide (NOx) sind an diesen Reaktionen beteiligt.</p><p>Herkunft</p><p>Die Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen und Stickstoffoxiden, den sogenannten Ozon-Vorläuferstoffen, werden überwiegend durch den Menschen verursacht. Hinzu kommt eine natürliche sogenannte Ozon-Hintergrundbelastung, die von hemisphärischem Transport und natürlichen Bildungsprozessen herrührt. Eine wichtige Quelle für die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Emission#alphabar">Emission</a> der Ozon-Vorläuferstoffe stellt der Kraftfahrzeugverkehr dar. Darüber hinaus werden besonders aus dem Kraftwerksbereich Stickstoffoxide und aus der Anwendung von Lacken und Lösungsmitteln flüchtige organische Verbindungen emittiert (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland/stickstoffoxid-emissionen">„Stickstoffoxid-Emissionen“</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland/emission-fluechtiger-organischer-verbindungen-ohne">„Emission flüchtiger organischer Verbindungen ohne Methan“</a>). Die Emissionen sind teilweise auch natürlichen Ursprungs, zum Beispiel Ausdünstungen flüchtiger organischer Stoffe aus Laub- und Nadelbäumen.</p><p>Gesundheitliche Wirkungen </p><p>Viele Menschen leiden an Tagen hoher Ozonkonzentration an Reizungen der Augen (Tränenreiz) und Schleimhäute (Husten) sowie − verursacht durch Begleitstoffe des Ozons − an Kopfschmerzen. Diese Reizungen sind von der körperlichen Aktivität weitgehend unabhängig. Ihr Ausmaß wird primär durch die Aufenthaltsdauer in der ozonbelasteten Luft bestimmt.</p><p>Die Empfindlichkeit der Menschen gegenüber Ozon ist sehr unterschiedlich ausgeprägt. Eine Risikogruppe lässt sich nicht genau eingrenzen. Man geht davon aus, dass etwa 10 bis 15 Prozent der Bevölkerung (quer durch alle Bevölkerungsgruppen) besonders empfindlich auf Ozon reagieren.</p><p>Vor allem die Atemwege sind von der Ozonwirkung betroffen. Neben Reizungen der Schleimhäute in den oberen Atemwegen kann Ozon bei tiefer oder häufiger Einatmung (etwa bei körperlicher Aktivität) verstärkt bis in die tiefen Lungenabschnitte gelangen und dort durch seine hohe Reaktionsbereitschaft Gewebe schädigen und entzündliche Prozesse auslösen. Vor allem nach reger körperlicher Aktivität im Freien wurde bei Schulkindern und Erwachsenen eine verminderte Lungenfunktion nachgewiesen. Diese funktionellen Veränderungen und Beeinträchtigungen normalisierten sich im Allgemeinen spätestens 48 Stunden nach Expositionsende. Im Gegensatz zur Veränderung der Lungenfunktionswerte bildeten sich entzündliche Reaktionen des Lungengewebes nur teilweise zurück.</p><p>Die Reizwirkungen sind im Sinne einer Vorschädigung des Lungengewebes zu verstehen, durch die sowohl eine Sensibilisierung durch chemische oder biologische Allergene ermöglicht als auch die Auslösung von allergischen Symptomen begünstigt werden kann.</p><p>Messdaten</p><p>Die Ozonkonzentration wird an rund 260 Messstationen in Deutschland überwacht. An den Messstellen, die das Umweltbundesamt im ländlichen Hintergrund betreibt, wurde im Zeitraum 1980 bis zum Ende der 1990er-Jahre ein Anstieg der Jahresmittelwerte der Ozonkonzentration registriert, der sich in den folgenden Jahren nicht fortsetzte.</p>
Stickstoffdioxid (NO 2 ) Partikel (PM 10 ) Partikel (PM 2,5 ) Ozon (O 3 ) Meteorologie Die vorliegende Übersicht informiert über die Belastung durch die wichtigsten Luftschadstoffe und dient zur ersten Einordnung der Luftschadstoffbelastung in Berlin im Jahr 2023. Eine vollständige Auswertung für alle Luftschadstoffe erfolgt in den Jahresberichten des Berliner Luftgütemessnetzes: Luftdaten-Archiv: Berichte und ergänzende Daten Im Jahr 2023 wurde die Luftqualität gemäß 39. Bundes-Immissionsschutzverordnung (39. BImSchV) an 47 Standorten gemessen, darunter 17 Messcontainer. Sieben dieser 17 Messcontainer sind verkehrsnah und jeweils fünf in innerstädtischen Wohngebieten und am Stadtrand platziert. An den übrigen Standorten werden vereinfachte Verfahren wie Kleinstsammler oder Passivsammler eingesetzt. Links Alle Informationen zu den Messstationen und die Messwerte Stündliche aktualisierte Messergebnisse der automatischen Stationen des BLUME und ein aktueller Luftqualitätsindex Weitere Informationen zu den Grenz- und Zielwerten für die Beurteilung der Luftqualität Mehr Informationen zu den relevanten Schadstoffquellen Der lokale Dieselverkehr ist der Hauptverursacher für die Stickstoffdioxidbelastung in Berlin. Die im Jahr 2023 vom Berliner Luftgütemessnetz ermittelten NO 2 -Jahresmittelwerte sind in der Abbildung 1 dargestellt. Unterschieden wird hier zwischen automatischen Messgeräten in Messcontainern und Passivsammlern. Die Jahresmittelwerte werden für eine bessere Übersicht in Abbildung 2 als Balkendiagramm nach aufsteigender NO 2 -Belastung sortiert dargestellt. Die Passivsammler, die für die Beurteilung der Luftqualität an die EU gemeldet werden, sind in der Abbildung mit einem Stern (*) gekennzeichnet. Für das Jahr 2023 lassen sich die NO 2 -Jahresmittelwerte in Berlin wie folgt zusammenfassen: am Stadtrand: 7 bis 9 µg/m³ im städtischen Hintergrund: 12 bis 18 µg/m³ an den kontinuierlich messenden verkehrsnahen Stationen: 20 bis 32 µg/m³ beurteilungsrelevante Passivsammler an Straßen: 23 bis 38 µg/m³ Damit traten die höchsten Konzentrationen an den Straßenmessstellen auf. In den Wohngebieten der Innenstadt fällt die Konzentration etwa auf die Hälfte ab. Am Stadtrand beträgt sie nur noch circa ein Viertel der Belastung, die an den innerstädtischen Hauptverkehrsstraßen gemessen wird. Der Grenzwert für NO 2 von 40 µg/m³ (für den Jahresmittelwert) wurde 2023 an allen Messpunkten, die beurteilungsrelevant sind, eingehalten. Zusätzlich zur langfristigen Belastung mit NO 2 wird auch die kurzfristige Spitzenbelastung beurteilt. Hierfür gilt ein Immissionsgrenzwert für das 1-Stundenmittel von 200 µg/m³, wobei 18 Überschreitungen pro Kalenderjahr zulässig sind. In 2023 wurde dieser Wert an keiner Stunde und an keiner Messstation ermittelt. Im Vergleich zum Vorjahr 2022 gab es stadtweit einen leichten Rückgang der Stickstoffdioxidkonzentration. Der flächendeckende Konzentrationsrückgang weist darauf hin, dass dieser durch eine meteorologisch günstige Situation zustande gekommen ist. Auch die Flotte der Dieselfahrzeuge wird von Jahr zu Jahr sauberer, da immer mehr Fahrzeuge den strengsten Abgasstandard Euro 6d erfüllen. Zudem wurden zunehmend Doppeldeckerbusse der BVG außer Betrieb genommen, die erhöhte Stickoxidemissionen verursachen. Zwei Messstandorte gilt es 2023 differenziert zu betrachten: Der Standort Friedrichstraße 172 (MS 562) befand sich bis Juli 2023 innerhalb eines verkehrsberuhigten Bereichs, der anschließend wieder für den Verkehr geöffnet wurde. Dies erklärt den geringen Jahresmittelwert von 18 µg/m³, der somit nicht repräsentativ für eine Straßenmessstelle ist. Der Standort Schildhornstraße 76 (MC117) erfasst unter anderem die Verkehrsemissionen am Ausläufer der A100. Durch die Sperrung des Schlangenbader Tunnels seit April 2023 verteilte sich der Nord-Süd-Verkehr über die angrenzenden Wohngebiete um den Breitenbachplatz. Die Verkehrsbelastung und damit auch der Schadstoffausstoß waren somit am Standort des Messcontainers in der zweiten Jahreshälfte deutlich geringer. Dadurch sank der Jahresmittelwert gegenüber dem Vorjahr um 8 µg/m³. Im August 2022 konnten die letzten vier Streckenabschnitte mit Dieselfahrverboten aufgehoben werden. An allen Streckenabschnitten konnte 2023 kein Anstieg der Stickstoffdioxidkonzentration beobachtet werden: Bei der Beurteilung der PM 10 -Belastung wird europaweit die Konzentration der gesundheitlich besonders bedenklichen Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer (PM 10 ) betrachtet. Diese Partikel haben sowohl vom Menschen beeinflusste als auch natürliche Quellen. Zu letzteren gehören Bodenerosion, Meeresgischt, Waldbrände und Saharastaub sowie biogene Partikel wie Pollen, Viren, Bakterien- und Pilzsporen sowie Pflanzenreste. Primäre Partikel, die direkt aus Quellen wie Verbrennungsprozessen, z.B. Dieselruß, stammen, werden von sekundären Partikeln unterschieden, die sich in der Atmosphäre aus Schadgasen wie Schwefel- und Stickstoffoxiden, Ammoniak oder Kohlenwasserstoffen bilden. Die Bildung sekundärer Partikel muss besonders bei großräumigen Transporten von Luftschadstoffen in der Atmosphäre berücksichtigt werden. Bedeutende PM 10 -Quellen sind Verkehr, Kraft- und Fernheizwerke, Kaminöfen, Heizungen in Wohnhäusern, Baustellen, Schüttgutumschlag und verschiedene industrielle Prozesse. An verkehrsnahen Stationen treten in der Regel höhere Werte auf als im städtischen Hintergrund, insbesondere an Tagen bei Wetterlagen mit schlechten Austauschbedingungen. Hier tragen die noch nicht geminderten Emissionen aus dem Abrieb von Reifen und Bremsen sowie aus der Aufwirbelung von Partikeln von der Straßenoberfläche zu erhöhten Tagesmittelwerten bei. Zu lokalen Konzentrationsspitzen tragen zudem auch Baustellen bei. Hingegen verursacht Dieselruß nur noch etwa 4 % der PM 10 -Belastung an einer Straße. Partikel PM 10 können je nach Wetterlage über hunderte bis tausende Kilometer transportiert werden. Etwa 62 % der PM 10 -Belastung an verkehrsnahen Messpunkten in der Berliner Innenstadt stammt aus Quellen außerhalb Berlins. Seit 2005 liegt der Grenzwert für das PM 10 -Jahresmittel zum Schutz der menschlichen Gesundheit bei 40 µg/m³ und der Tagesgrenzwert bei 50 µg/m³. Letzterer darf pro Kalenderjahr maximal an 35 Tagen überschritten werden. Die Jahresmittel für die einzelnen Stationen sind in Abbildung 3 abgebildet. Für das Jahr 2023 lassen sich die PM 10 -Jahresmittelwerte in Berlin wie folgt zusammenfassen: am Stadtrand: 12 bis 15 µg/m³ im städtischen Hintergrund: 15 bis 17 µg/m³ verkehrsnah an Hauptverkehrsstraßen: 17 bis 19 µg/m³ Problematischer als der Jahresgrenzwert war stets die Einhaltung des Grenzwertes für das Tagesmittel. Tabelle 2 fasst die Zahl der Überschreitungen des Kurzzeitgrenzwertes im Jahr 2023 zusammen. Der Tagesgrenzwert für PM 10 von 50 µg/m³ als Tagesmittel wurde im Jahr 2023 an verkehrsnahen Messstationen lediglich an ein bis vier Tagen überschritten. Der höchste Tagesmittelwert von 69 µg/m³ trat wie im Vorjahr an der Silbersteinstraße auf – am Neujahrstag durch das Silvesterfeuerwerk. In Wohngebieten im städtischen Hintergrund wurde eine Überschreitung gezählt. Hier war die Ursache eine nahegelegene Baustelle. Am Stadtrand lagen wie schon 2022 alle Tagesmittelwerte unter 50 µg/m³. Somit ist weiterhin ein rückläufiger Trend erkennbar. Die jährlichen Schwankungen sind jedoch bei den Überschreitungstagen sehr viel ausgeprägter als beim Jahresmittelwert. Die Anzahl der Überschreitungen des Grenzwertes für das Tagesmittel sind noch viel stärker von meteorologischen Bedingungen und der Häufigkeit von austauscharmen Hochdruckwetterlagen mit südlichen bis östlichen Winden abhängig, als die Mittelwerte für die einzelnen Kalenderjahre. 2023 war ein meteorologisches günstiges Jahr mit wenigen Hochdruckwetterlagen und vermehrt westlichen bis südwestlichen Winden. Damit kann die geringe Anzahl an Überschreitungen erklärt werden. Eine Teilmenge des PM 10 sind die feineren Partikel PM 2,5 , deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als 2,5 Mikrometer ist. In Berlin bestehen im Mittel ca. 60 bis 70 % der PM 10 -Fraktion aus den kleineren PM 2,5 -Partikeln. Die wichtigsten Quellen dieser kleinen Partikel sind Verbrennungsprozesse und die Bildung von Sekundärpartikeln aus Gasen. Die Jahresmittel für die einzelnen Stationen sind in Abbildung 4 abgebildet. Für das Jahr 2023 lassen sich die PM 2,5 -Jahresmittelwerte in Berlin wie folgt zusammenfassen: am Stadtrand: 8 bis 9 µg/m³ im städtischen Hintergrund: 10 µg/m³ verkehrsnah an Hauptverkehrsstraßen: 11 bis 12 µg/m³ Der seit 2015 gültige Grenzwert für den Schutz der menschlichen Gesundheit von 25 µg/m³ im Jahresmittel wurde an allen Messstationen eingehalten. Gegenüber 2022 konnte berlinweit ein leichter Rückgang der PM 2,5 -Konzentration festgestellt werden. Grund dafür ist womöglich die günstigere meteorologische Situation im Jahr 2023. Bodennahes Ozon ist ein Schadstoff, der nicht direkt freigesetzt, sondern in der Atmosphäre bei intensiver Sonneneinstrahlung über photochemische Prozesse aus Stickstoffdioxid gebildet wird. Dabei entsteht ein Gleichgewicht zwischen Auf- und Abbau, da das dabei entstehende Stickstoffmonoxid wiederum Ozon abbaut. Der Kreislauf wird jedoch durch einige Stoffe gestört und das vorherrschende Gleichgewicht verschiebt sich zur verstärkten Ozonbildung. Zu den wichtigen Störstoffen gehören flüchtige organische Verbindungen (VOC), Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe wie Methan. Diese sogenannten Ozonvorläufersubstanzen stammen sowohl aus menschengemachten, als auch aus natürlichen Quellen. In Berlin wird bodennahes Ozon seit Jahren an zwei städtischen und fünf regionalen Hintergrundstationen am Stadtrand gemessen. Am Stadtrand treten tendenziell die höchsten Konzentrationen auf, da dort der Abbau von Ozon durch geringe Stickstoffmonoxid-Konzentrationen eingeschränkt ist. Im Jahr 2019 wurde das Ozon-Monitoring um die Messstelle in der Frankfurter Alle (MC174) erweitert, da sich ein steigender Trend in der mittleren Belastung angedeutet hat. JM: Jahresmittel MAX_8h: Maximaler 8-Stunden-Mittelwert N120_8h: Anzahl an Tagen, an denen Max_8h den Zielwert von 120 µg/m³ überschritten hat N120_3J: Anzahl an Tagen, an denen N120_8h über die letzten 3 Kalenderjahre den Zielwert von 120 µg/m³ überschritten hat. N180: Anzahl der 1-Stunden-Mittel in denen die Informationsschwelle von 180 µg/m³ überschritten wurde Zum Schutz der menschlichen Gesundheit gibt es eine Reihe von Kennwerten. Diese sind in Tabelle 3 für das Jahr 2023 aufgeführt. Zunächst aufgeführt ist das Jahresmittel (JM). Einen Grenzwert gibt es hierfür nicht. Auffällig ist, dass alle Werte nahe bei einander liegen, was auf eine gleichmäßige Verteilung der Ozonbelastung hindeutet. Der europaweite Zielwert zum Gesundheitsschutz ist der Mittelwert über 8 Stunden bei einer Konzentrationsschwelle von 120 µg/m³ (N120_8h) mit einer zulässigen Anzahl von Überschreitungen an 25 Tagen im 3-Jahresmittel (N120_3J). Der Wert wird über 3 Jahre gemittelt, um den starken Einfluss der Witterung auf die Ozon-Konzentration zu berücksichtigen. Der höchste 8-Stunden-Mittelwert wurde 2023 in Friedrichshagen mit 142 mg/m³ gemessen. Hier wurden auch die meisten Überschreitungen verzeichnet. Der europaweite Zielwert wurde im Jahr 2023 dennoch an allen Messstationen eingehalten. Zusätzlich zum Zielwert gibt es eine Alarmschwelle, bei dessen Überschreitung bereits bei kurzzeitiger Exposition eine Gefahr für die menschliche Gesundheit besteht. Für Ozon wird ab einer Konzentration von 180 µg/m³ die Öffentlichkeit informiert und ozonempfindlichen Personen wird empfohlen, lang andauernde und körperlich anstrengende Tätigkeiten im Freien zu vermeiden. Zu einer Überschreitung der Informationsschwelle von 180 µg/m³ kam es im Kalenderjahr 2023 nicht. AOT40: Summe der Ozon-Werte, die über 80 µg/m³ (40 ppb) liegen, addiert über die Monate Mai bis Juli zwischen 8:00 Uhr und 20:00 Uhr (Langfristiges Ziel zum Schutz der Vegetation: 6.000 µg/m³ h) AOT40_5: AOT40 gemittelt über die letzten 5 Kalenderjahre (Zielwert zum Schutz der Vegetation ab 2010: 18.000 µg/m³ h) *: nicht genug Messwerte Ähnlich wie für den Schutz der menschlichen Gesundheit wird ein Indikator für die Schädigung der allgemeinen Vegetation in Form des Summenparameters AOT40 (Accumulated Ozone Exposure over a threshold of 40 ppb) verwendet. Dieser ist in Tabelle 4 aufgelistet. Der AOT40 wird aus der kumulierten Differenz zwischen einem Stundenwerten über 40 ppb und dem Schwellenwert von 40 ppb (das entspricht ca. 80 µg/m³) in Bodennähe ermittelt. Dabei wird nur der Zeitraum innerhalb der Vegetationsperiode, d.h. von Mai bis Juli, zwischen 8 und 20 Uhr (MEZ) berücksichtigt. Zu dieser Zeit gelten Pflanzen als besonders ozonempfindlich. Seit 2010 ist ein Zielwert (AOT40_5) von 18.000 µg/m³ h, gemittelt über 5 Jahre, soweit wie möglich einzuhalten. Als langfristiges Ziel ist ein Jahreswert von 6.000 µg/m³ h festgelegt, allerdings ohne Angabe, bis wann dieser Wert eingehalten werden soll. Der AOT40, die Summe über Mai bis Juli, lag im Kalenderjahr 2023 bei einem Maximalwert von 16.543 µg/m³ h. Der AOT40_5-Wert, also der ATO40-Wert gemittelt über 5 Jahre, lag zwischen 7.836 und 15.502 µg/m³ h und blieb damit auch an der höchst belasteten Messstation in Friedrichshagen (MC085) unter dem seit 2010 geltenden Zielwert zum Schutz der Vegetation von 18.000 µg/m³ h. Dahingegen wird das langfristige Ziel von 6.000 µg/m³h deutlich überschritten. Das Wetter hat einen erheblichen Einfluss auf die Luftqualität und trägt zu Schwankungen der Jahresmittelwerte und der Kurzzeitwerte von Jahr zu Jahr bei. Dabei werden sowohl der Ausstoß von Schadstoffen als auch deren Transport, Umwandlung und Ausscheidung aus der Atmosphäre beeinflusst.
Ozon ist ein natürlicher Bestandteil der Atmosphäre. Rund 90% des Ozons befinden sich in einer Schicht oberhalb von etwa 20 Kilometern Höhe. Hier wird Ozon durch die energiereiche Ultraviolettstrahlung direkt aus Sauerstoff gebildet. Die sogenannte Ozonschicht schützt die Erdoberfläche vor der schädlichen ultravioletten Strahlung der Sonne. Auch in Bodennähe findet sich natürlicherweise Ozon, der zu einem geringeren Teil aus dem vertikalen Transport von Ozon aus den höheren Schichten stammt. Hauptsächlich wird bodennahes Ozon bei hohen Lufttemperaturen und intensiver Sonneneinstrahlung durch photochemische Reaktionen der Ozonvorläufersubstanzen - überwiegend Stickstoffdioxid (NO2) und flüchtige organische Verbindungen - gebildet. Diese kommen zu einem geringen Anteil aus natürlichen Quellen, wie Wäldern. Hauptsächlich stammen die Vorläufersubstanzen aber aus Quellen, die vom Menschen verursacht werden, wie dem Straßenverkehr und fossil befeuerten Kraftwerken. Im Gegensatz zu anderen Luftschadstoffen, wie dem Stickstoffdioxid, hat Ozon somit keinen direkten künstlichen Ursprung. In hoher Konzentration wirkt Ozon als Reizgas auf die Atemwege und kann die Lunge schädigen. Die Empfindlichkeit ist dabei sehr individuell. Ab einem Immissionswert von 180 µg/m3 werden Warnungen herausgegeben. In Baden-Württemberg kam es diesen Sommer im Vergleich zu den Vorjahren bisher nur zu einer einzigen Überschreitung dieser Informationsschwelle in Baden-Baden. Dieser Umstand ist auf das Fehlen stabiler Hochdruckwetterlagen und den im Vergleich zu den Sommern der letzten Jahre eher verhaltenen täglichen Maximaltemperaturen zurückzuführen. So konnten sich keine hohe Ozonkonzentration aufbauen, die zu einer erhöhten Belastung geführt hätten. An 27 Standorten in Baden-Württemberg misst die LUBW Ozon. Die Ergebnisse werden stündlich aktuell auf den Internetseiten der LUBW veröffentlicht. Karte zeigt: die aktuellen Ozonwerte farbig an 27 Standorten in ganz Baden-Württemberg, Kartennachweis: LUBW, Kartendaten: © 2021 GeoBasis-DE/BKG (©2009), Google Mehr zum Thema:
null Kontinuierlicher Rückgang von Luftschadstoffen in Baden-Württemberg Karlsruhe. Die Qualität der Luft in Baden-Württemberg war im vergangenen Jahr in der Summe überwiegend sehr gut. Dies zeigt der im Jahr 2020 eingeführte Luftqualitätsindex der LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg, der täglich ermittelt wird. Sein Jahresverlauf für das Jahr 2020 wurde nun ausgewertet und auf der Webseite „ Überblick Luftqualität Baden-Württemberg 2020 “ veröffentlicht. „Generell verbessert sich seit vielen Jahren die Qualität der Luft kontinuierlich in Baden-Württemberg. Dies zeigt, die zahlreichen Maßnahmen zur Reduktion von Luftschadstoffen wirken. Dazu zählen Maßnahmen wie verbesserte Filter in Industrieanlagen, Reduktion der Schadstoffe aus dem Kraftfahrzeugverkehr oder die Einführung von Tempolimits“, so Eva Bell, Präsidentin der LUBW. Luftqualitätsindex zeigt Belastung für die Menschen auf Der Luftqualitätsindex Baden-Württemberg ist ein tagesaktueller Indikator, der die Belastung verschiedener Luftschadstoffe auf die Gesundheit des Menschen widerspiegelt. Der Index umfasst je nach Messumfang der jeweiligen Messstation die Konzentrationen der Schadstoffe Ozon, Stickstoffdioxid sowie Feinstaub der Fraktionen PM 10 und PM 2,5 . Luftqualität im Jahresverlauf 2020 Aufgrund der Silvesterfeuerwerke startete das Jahr 2020 mit einer schlechten Luftqualität. Ende Januar führte eine Inversionswetterlage zu einem schlechten Austausch der Luft. Schadstoffe verblieben an Ort und Stelle. Entsprechend wurde an städtischen und verkehrsnahen Standorten hohe Feinstaubwerte gemessen. Eine ausgeprägte Hochdruckwetterlage führte Ende März bis April ebenfalls zu austauscharmen Witterungsbedingungen und entsprechend zu erhöhten Schadstoffkonzentrationen und dies, obwohl im gleichen Zeitraum die Verkehrszahlen aufgrund des Corona-Lockdowns deutlich zurückgingen. Im Sommer wurde an wenigen Tagen hohe Ozonkonzentrationen festgestellt. Die vereinzelten Tage sind in der Abbildung 1.1. gelb markiert. Der Eintrag von Saharastaub führte an einem Tag im November zu „schlechter“ Luft an den ländlichen Hintergrundmessstationen. Ozon und Klimawandel Seit Anfang der 1990er-Jahre ist ein Rückgang der Immissionsbelastung durch Ozon sowohl an den Messstationen im städtischen als auch im ländlichen Hintergrund festzustellen, der sich insbesondere bei den Spitzenkonzentrationen zeigt. Ursache sind die rückläufigen Werte der Ozonvorläufersubstanzen: Stickstoffdioxid, flüchtige organische Verbindungen ohne Methan (non-methane volatile organic compounds, NMVOC), Methan und Kohlenmonoxid. Aufgrund des Klimawandels werden in Zukunft heißere und trockenere Sommer zunehmen. Diese Wetterlagen begünstigen die Bildung des Reizgases Ozon. „Das Jahr 2020 war das zweitwärmste und zweitsonnigste Jahr in Baden-Württemberg seit den Wetteraufzeichnungen. Wir verdanken es den deutlich zurückgegangenen Luftschadstoffen, insbesondere den sogenannten Vorläufersubstanzen, dass die Spitzenkonzentrationen von Ozon bisher noch nicht wieder gestiegen sind“, erläutert Bell. Im Sommer 2020 führten die warmen und sonnigen Wetterlagen an sechs Tagen im Juli und August an einigen Messstationen zu Überschreitungen des Informationsschwellenwertes von 180 µg/m³ Ozon (1-Stundenmittelwert). Der Jahresverlauf des Indexes sowie Informationen zu einzelnen Luftschadstoffe stehen ab sofort auf der LUBW-Webseite „ Überblick Luftqualität Baden-Württemberg 2020 “ zur Verfügung. Abbildung 1.1 : Luftqualitätsindex Baden-Württemberg (LQIBW) für das Jahr 2020. Dargestellt ist der Median aus den Tagesmittelwerten der einzelnen Messstationen in der jeweiligen Standortkategorie (ländlicher Hintergrund, städtischer Hintergrund und verkehrsnah). Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an die Pressestelle der LUBW. Telefon: +49(0)721/5600-1387 E-Mail: pressestelle@lubw.bwl.de
Tropospheric ozone is an air pollutant that causes risks to human health and vegetation. This literature study summarises results of experiments, in which the effects of ozone on plants has been investigated in combination with factors of climate change, enhanced concentration of carbon dioxide in the air as well as nitrogen deposition. The results are needed for a sound risk assessment for plants under current and future environmental conditions. Such model-based risk assessments are the scientific basis for deriving and settling of measures for emission reduction of ozone precursors. Veröffentlicht in Texte | 29/2021.
Die Gefährdung der menschlichen Gesundheit und der Vegetation durch Ozon ist nach wie vor ein wichtiges Thema in Deutschland. Ein vom Umweltbundesamt (UBA) und dem Potsdamer Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS Potsdam) organisierter Workshop widmete sich diesem Thema. Expertinnen und Experten diskutierten den derzeitigen Wissensstand zu ozonrelevanten Prozessen, den Verbesserungsbedarf bei Modellierung und Messungen, die Aussagekraft der vorliegenden Emissionsinventaren und den Beitrag der regionalen Ozonbildung an der Gesamtbelastung. Es wurden außerdem allgemeine Empfehlungen zu Emissionsminderungen der Ozonvorläuferstoffe in Deutschland erarbeitet und Wissenslücken sowie weiterer Forschungsbedarf identifiziert. Beispielhaft für die Ergebnisse der Diskussion sind folgende Empfehlungen des Workshops zu nennen: - weitere Minderung der anthropogenen NOx-Emissionen, - Verbesserung des Detailgrads der NMVOC-Spezifikation in den anthropogenen Emissionskatastern, - Aktualisierung der biogenen VOC-Emissionen für Chemie-Transport-Modelle, - regelmäßige Überwachung von Isopren-Konzentrationen und kampagnenbasierte Messungen der Isopren-Emissionen aus der Vegetation unter deutschen Bedingungen, - parallele Messungen von NO, NO2 und Ozon an städtischen und verkehrsnahen Stationen sowie am Stadtrand, - Durchführung von Modellvergleichsstudien auf verschiedenen räumlichen Ebenen Source: The ozone situation in Germany : state of knowledge, research gaps and recommendations ; documentation of a workshop on ozone pollution in Germany / Conception, realization and documentation of workshop: Tim Butler [and three others]. Workshop participants: Manuela Baumgarten [and 22 others]. Translated by: Anne Boden. - Report completed in: April 2020. - Dessau-Roßlau : Umweltbundesamt, September 2020. - 1 Onlineressource (20 Seiten). - Online-Ausgabe; Dateigröße / Dateiumfang: 355,09 KB. - (Dokumentationen / Umweltbundesamt / Herausgeber: Umweltbundesamt ; 2020/04), page 5
Die Gefährdung der menschlichen Gesundheit und der Vegetation durch Ozon ist in Deutschland nach wie vor ein wichtiges Thema in Politik, Wissenschaft und Öffentlichkeit. Ein vom Umweltbundesamt und dem Potsdamer Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung organisierter Workshop widmete sich diesem Thema. Expertinnen und Experten diskutierten den derzeitigen Wissensstand zu ozonrelevanten Prozessen, den Verbesserungsbedarf bei Modellierung und Messungen, die Aussagekraft der vorliegenden Emissionsinventare und den Beitrag der regionalen Ozonbildung an der Gesamtbelastung. Es wurden außerdem allgemeine Empfehlungen zu Emissionsminderungen der Ozonvorläuferstoffe in Deutschland erarbeitet und Wissenslücken sowie weiterer Forschungsbedarf identifiziert. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de
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