Greenpeace hat den Rhein mehrmals auf primäre Mikroplastikpartikel mit dem Schwerpunkt Microbeads untersucht und entsprechende Berichte zu den Ergebnissen veröffentlicht. Bei einer ersten Untersuchung im Jahr 2019 wurden 22 Proben zwischen Duisburg und Basel genommen und bis zu 7,2 Partikel pro Kubikmeter bei Köln-Stammheim gefunden. Ein Jahr später war Greenpeace für Untersuchungen wieder auf dem Rhein, dieses Mal zwischen Duisburg und Monheim. Während der Schiffstour wurden 44 Proben genommen, wobei die höchste Konzentration an Mikroplastikpartikeln bei 3,3 Partikeln pro Kubikmeter (Höhe Dormagen) lag. Eine Besonderheit stellten stündliche Probenahmen über 24-Stunden dar, die Greenpeace jeweils stromaufwärts und stromabwärts am Chempark Dormagen und am Chempark Krefeld-Uerdingen durchführte. Die Ergebnisse bestätigten, dass kontinuierlich Mikroplastikpartikel den Rhein stromabwärts gelangen. Die Mikroplastik-Konzentration war nachts niedriger als tagsüber. Darüber hinaus hat Greenpeace Mikroplastikpartikel in Sedimentproben vom Flussufer nachgewiesen. Greenpeace hat im Jahr 2021 weitere Untersuchungen durchgeführt. Die höchste Konzentration an Mikroplastikpartikeln lag bei 1,1 Partikeln pro Kubikmeter in einer Probe, die bei Dormagen entnommen wurde. Letztlich konnte Greenpeace in allen Wasserproben, die während der Schiffstouren genommen wurde, primäres Mikroplastik nachweisen. Die Greenpeace-Expert:innen Manfred Santen und Daniela von Schaper haben das Projekt im Jahr 2020 geleitet.
Am 5. Juli 2016 stimmte das EU-Parlament einer Überarbeitung der Typgenehmigungsvorschriften und Emissionsgrenzwerte für nicht für den Straßenverkehr bestimmte mobile Maschinen und Geräte (NSBMMG) zu. Dazu gehören Rasenmäher, Bulldozer, Diesellokomotiven und Binnenschiffe. NSBMMG-Maschinen machen ungefähr 15% aller Stickoxid- und 5% aller Partikelemissionen in der EU aus. Die neuen Vorschriften legen Motorklassen fest, die wiederum in Unterklassen je nach Leistungsbereich unterteilt sind. Für jede Klasse wurden Umweltschutzanforderungen in Form von Grenzwerten für Abgasemissionen (CO, HC, NOx und Partikel) festgelegt, sowie Fristen zur Umsetzung ab 2018. Die geplanten Vorschriften sehen ein System zur Leistungsüberwachung von Motoren während des Betriebs vor, um die Unterschiede zwischen den Messwerten im Labor und unter realen Fahrbedingungen auszugleichen.
Das Heizen mit Holzkaminen verursacht deutlich mehr Staubemissionen als Öl- und Gas-Heizungen und kann in Wohngebieten zu erheblichen gesundheitlichen Belastungen führen. Daher wurden Kriterien für einen Blauen Engel für emissionsarme Kaminöfen für Holz entwickelt, die den besten Stand der technischen Entwicklung abbilden. Die Vergabekriterien (DE-UZ 212) umfassen eine anspruchsvolle Prüfmethode zur Bestimmung der Emissionen von Staub, CO, NOx und organischen Verbindungen. Dabei müssen deutlich strengere Emissionswerte eingehalten werden als nach den gesetzlichen Vorgaben der 1. BImschV. Darüber hinaus ist die Partikelanzahl in der Staubfraktion zu bestimmen. Der Blaue Engel ermöglicht es, eine gezielte Marktauswahl für umweltfreundliche und emissionsarme Kaminöfen zu treffen. Veröffentlicht in Texte | 152/2020.
Dieser Text beschreibt die Ergebnisse der Validierung des in den Vergaberichtlinien des Blauen Engels für Kaminöfen vorgesehenen Messverfahrens für die Bestimmung der Partikelanzahl des Kaminabgases. Ziel der Validierung war es, durch einen Ringversuch die Verfahrenskenngrößen des Messverfahrens zu bestimmen und nötige Anpassungen der Verfahrensvorschrift zu identifizieren. Auch dienten die Untersuchungen dazu, die Eignung des Grenzwertes für die PN-Emissionen zu untersuchen. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass das Messverfahren grundsätzlich zuverlässige und vergleichbare Messwerte liefert. Die Untersuchungen dazu fanden an einem eigens für das Projekt errichteten Prüfstand beim Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie in Kassel statt. Veröffentlicht in Texte | 51/2024.
Non Road Mobile Machinery (NRMM), wie z.B. Baumaschinen, Traktoren oder Rasenmäher, sind eine der wesentlichen mobilen Quellen für Schadstoffemissionen. Sie emittieren deutschlandweit jährlich fast die gleiche Menge an Abgaspartikeln und ca. 15 % der Stickoxid Emissionen verglichen mit Straßenfahrzeugen, wie z.B. Autos oder Lkw. Neue NRMM-Motoren müssen aktuell die Abgasstufe V nach der EU-Verordnung 2016/1628 erfüllen. Die strengen Grenzwerte entsprechen in etwa denen der Euro VI für LKW. Die vorliegende Studie untersucht, ob NRMM auch im Realbetrieb geringe Emissionen aufweisen. Stufe V-Motoren der Kategorie 56 bis 560 Kilowatt Nennleistung, welche einen Großteil aller NRMM ausmachen, halten diese Grenzwerte unter normalen Arbeitsbedingungen ein. Leerlaufphasen und Kaltstarts, welche über 50 % der Gesamtemissionen ausmachen können, fließen jedoch in der aktuellen Verordnung nicht ausreichend mit ein. Eine zukünftige In-Service-Conformity-Gesetzgebung sollte dies berücksichtigen. Die Partikel- und Stickoxidgrenzwerte für Dieselmotoren bis 19 kW (bei Binnenschiffen bis 300 kW) entsprechen noch etwa dem Stand von Euro-IV-Lkw oder älter. Die Grenzwerte für kleinere Benzingeräte liegen weit hinter den aktuellen Anforderungen für Pkw oder Mopeds zurück. Eine Fortentwicklung der Gesetzgebung wird daher empfohlen. Diese sollte auch den Umstieg auf Nullemissionsantriebe, z.B. Elektrogeräte, zum Ziel haben und dieses, beispielsweise durch ambitionierte Emissionsgrenzwerte und eine Roadmap, unterstützen. Die Erkenntnisse der Studie stützen sich auf ein umfangreiches Daten-Set basierend auf Literatur, Telematiksystemen und eigenen Messungen mit portablen Emissionsmessgeräten (PEMS). Weiteren Forschungsbedarf sehen die Autoren insbesondere bei der Frage, ob die Motoren auch über eine lange Lebenszeit sauber sind und welche Rolle Defekte oder Manipulationen spielen. Quelle: Forschungsbericht
Eine erhöhte Feinstaubbelastung kann verschiedene negative Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen haben: So sind bereits ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, für Entzündungen der Atemwege, aber auch für Stoffwechselveränderungen mit einer erhöhten Feinstaubbelastung in Zusammenhang gebracht worden. Als vermittelnde Mechanismen auf molekularer Ebene werden epigenetische Veränderungen diskutiert. So wurden bereits Störungen auf der DNA-Methylierungsebene und bei der Expression von kurzen RNA-Molekülen, sogenannten microRNAs, durch Feinstaubexposition beschrieben. Diese Veränderungen treten zum Teil schon vor Krankheitsbeginn auf und können daher einen vorhersagenden Charakter haben, die sie für zukünftige Risikobeurteilungen anwendbar erscheinen lassen. Die Datenlage auf diesem Gebiet weist - auch aufgrund der neuen Methodik - noch erhebliche Defizite auf. Daher war das Ziel dieser Studie, die Mechanismen der Wirkung von Feinstäuben auf epigenetischer Ebene zu erfassen. Dies wurde in einer Kohortenstudie mittels einfach zu gewinnender Proben (Nasallavage) aus den oberen Atemwegen untersucht - ein Bereich des menschlichen Körpers, der in direktem Kontakt zu der Noxe Feinstaub steht. Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die in ihrem täglichen Leben einer erhöhten Feinstaubbelastung ausgesetzt sind, wurden mit solchen mit niedriger Belastung verglichen. Die Studienteilnehmenden hatten ihr Lebensumfeld entweder im Innenstadtbereich von Stuttgart (erhöhte Belastung) oder lebten in Simmerath, einer Gemeinde in der Eifel (niedrige Belastung). In unserer Studie zeigten sich epigenetische Veränderungen im Zusammenhang mit der Feinstaubbelastung sowohl in der DNA-Methylierung als auch in der Expression von microRNAs, die die Regulation von Immungenen beeinflussen können. Dies deutet darauf hin, dass auch Partikelkonzentrationen unterhalb des europäischen Grenzwertes Auswirkungen auf Zellen des oberen Atemwegtrakts haben können. Quelle: Forschungsbericht
Das Heizen mit Holz verursacht deutlich mehr luftverschmutzende Emissionen als Heizsysteme auf Basis von Erdgas oder Heizöl. In Wohngebieten kann es durch Kaminöfen zu erhöhten Belastungen mit Feinstaub und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) kommen - insbesondere dann, wenn viele Holzöfen und Kamine gleichzeitig betrieben werden und Inversionswetterlagen vorliegen. Im Auftrag der Jury Umweltzeichen hat das Institut Ökopol, Hamburg, gemeinsam mit dem Deutschen Biomasse Forschungszentrum (DBFZ), Leipzig, neue Vergabekriterien für einen Blauen Engel für emissionsarme Kaminöfen für Holz entwickelt. Die Anforderungen wurden im Januar 2020 veröffentlicht (DE-UZ 212). Die Anforderungen für den Blauen Engel basieren auf Kaminofen-Emissionsmessungen im DBFZ und einer Prüfstelle sowie auf Fachgesprächen und Expertenanhörungen unter Beteiligung von Kaminofenherstellern und ihrer Verbände, Herstellern von Staubabscheidern und Partikel-Messgeräten, Umweltverbänden, Forschungsinstituten, zertifizierten Prüfstellen und Behörden. Der Anforderungskatalog beinhaltet eine Prüfmethode, die auch Emissionen während der Anzündphase und im Teillastbetrieb einschließt. Neben Staub, CO, NOx und organischen Verbindungen ist auch die Partikelanzahl zu messen. Gegenüber gesetzlichen Anforderungen müssen deutlich strengere Grenzwerte eingehalten werden. Eine automatische Luftregelung und ausreichende Bedienungsinformationen sorgen dafür, dass Fehlbedienungen minimiert werden. Der Blaue Engel für Kaminöfen für Holz stellt somit die anspruchsvollsten Anforderungen zur Staubminderung an diese Anlagenkategorie verglichen mit freiwilligen Umweltzeichen, aber auch mit gesetzlichen Anforderungen. Quelle: Forschungsbericht
Dieser Text stellt den Stand und die Lücken des Wissens zu Ultrafeinen Partikeln aus regulatorischer Sicht dar. Obwohl bereits erste Schritte der Vereinheitlichung gemacht sind zeigt sich ein deutlicher Normungs-, Regelungs- und Untersuchungsbedarf. Quelle: Texte-Band
In der Umgebung von Hochspannungsleitungen treten erhöhte Konzentrationen von Ionen und geladenen Partikeln auf. Dieser Report untersucht den Stand der Wissenschaft zur Quantifizierung dieser Konzentrationen, sowie zu daraus gegebenenfalls resultierenden gesundheitlichen Implikationen. Hohe Konzentrationen sogenannter Korona-Ionen treten vor allem nahe von Gleichspannungsleitungen auf: zahlreiche Messungen bestätigen, dass die Messwerte den laut der Theorie von KAUNE, GILLIS & WEIGEL (1983a) theoretisch zulässigen Maximalwerten durchaus nahekommen können, diese aber praktisch nie überschreiten. Die Ionen können sich im weiteren Verlauf an Partikel anlagern, dieser Vorgang ist jedoch aufgrund der komplexen Einflussfaktoren schwieriger theoretisch quantifizierbar. Auch Messungen der Konzentration geladener Partikel gestalten sich aufwändig und liegen deshalb kam vor bzw. beschränken sich auf kleine geladene Partikel. Eine Abschätzungsmethode zur Ladungsaufnahme durch Partikel wird präsentiert und mit tatsächlichen Messungen verglichen. Hier besteht noch Forschungsbedarf; dies gilt auch für andere Bereiche, in welchem ebenfalls hohe Konzentrationen geladener Partikel beobachtet wurden, besonders im Verkehrsbereich. Die Haupt-Hypothese zu Gesundheitsgefahren besteht darin, dass geladene Partikel mit höherer Wahrscheinlichkeit in Lunge und Atemtrakt deponiert werden als ungeladene Partikel derselben Größe. Dieser Report konzentriert sich vor allem auf die experimentellen Depositionsstudien von MELANDRI et al. (1983) und COHEN et al. (1995), und kontrastiert die Ergebnisse mit den Erwartungen des ICRP-Modells zur Deposition neutraler Partikel. Trotz einiger Unsicherheiten kann eigeschätzt werden, dass die Partikelbeladungen, welche im Umfeld von Hochspannungsleitungen entstehen, nur zu einer praktisch vernachlässigbaren Erhöhung der Depositionswahrscheinlichkeit führen. Dieser Report bestätigt damit im Wesentlichen die Ergebnisse entsprechender vorhergehender Reviews (NRPB 2004).
Die Luftqualität in Berlin hat sich im Jahr 2022 weiter verbessert. Wie die ersten Auswertungen der vorläufigen Daten automatischer Messstationen und zusätzlicher kleiner Passivsammler zur Messung von Stickstoffdioxid (NO 2 ) an Hauptstraßen in der Stadt ergaben, hat sich der Trend abnehmender Belastungen durch NO 2 und gesundheitsschädliche Partikel („Feinstaub“) weiter fortgesetzt oder auf niedrigem Niveau stabilisiert. Der Luftqualitätsgrenzwert für NO 2 konnte das dritte Jahr in Folge berlinweit vollständig eingehalten werden. Für Partikel PM10 gelingt dies schon seit 2016. Damit zählt 2022 zu den Jahren mit der geringsten Luftbelastung seit Beginn der Messungen in den 1980er respektive 1990er Jahren. Während der Grenzwert für das Jahresmittel von NO 2 von 40 µg/m³ (40 Mikrogramm Stickstoffdioxid pro Kubikmeter Außenluft) im Jahr 2019 noch an zahlreichen Straßen mit Werten bis zu 48 µg/m³ überschritten wurde, lag die höchste NO 2 -Belastung 2022 bei nur rund 37 µg/m³ (vorläufige Auswertung). Auch wenn es an einzelnen Stationen zu einem leichten Anstieg von NO 2 um bis zu 2 µg/m³ kam, sank die Belastung im Mittel über alle mehr als 40 verkehrsnahen Stationen um 2 bis 3 µg/m³ gegenüber dem Jahr 2021. Dies ist gerade deswegen bemerkenswert, weil es im Jahr 2022 nach den pandemiebedingten Rückgängen eine gewisse Zunahme der Verkehrsmengen gab. Die meisten Stickoxide stammen nach wie vor aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe, ob im Straßenverkehr, bei der Hausheizung, in Kraftwerken oder Industrieanlagen. Grund für den Rückgang der NO 2 -Belastung sind Maßnahmen des Luftreinhalteplans, etwa Fahrverbote für ältere Dieselverbrenner oder T-30-Strecken, der Umstieg auf Elektrobusse und die Modernisierung von Dieselbussen bei der BVG, die Zunahme von Elektrofahrzeugen im Landesfahrzeugpool, die Einrichtung zusätzlicher Tempo-30-Zonen und die Anlage weiterer Radfahrstreifen. Aber auch die allgemeine Modernisierung der Fahrzeugflotte privater Pkw leistet einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung des Schadstoffausstoßes. Der Anteil von Diesel-Pkw, bei denen die Abgasreinigung auch im städtischen Verkehr wirklich funktioniert, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. In Berlin sind daher im Herbst 2022 alle streckenbezogenen Dieselfahrverbote für Diesel bis einschließlich Euro 5 aufgehoben worden. Aufgrund eines Urteils des Verwaltungsgerichts Berlin von Oktober 2018 und dem anschließenden Luftreinhalteplan waren Ende 2019 für acht Straßen Dieseldurchfahrtverbote eingeführt worden. Ziel dieser Notmaßnahme war eine schnelle Verbesserung der Luft in besonders hoch belasteten Straßenabschnitten, wenn dort eine Einhaltung von Grenzwerten anders nicht schnell zu erreichen war – der Bedarf war daher regelmäßig zu prüfen: Die erste Überprüfung der Durchfahrtverbote erlaubte im Juni 2021 die Aufhebung auf vier der acht Strecken. Aufgrund des im Sommer 2022 erkennbaren Trends einer weiter sinkenden NO 2 -Belastung konnten im September auch die weiteren vier Dieselfahrverbote (Leipziger Straße, Hermannstraße, Silbersteinstraße, Alt-Moabit) aufgehoben werden. Aufgrund der guten Entwicklung insgesamt kann der Grenzwert für NO 2 an all diesen Straßen auch ohne Fahrverbote sicher eingehalten werden. Die Luftqualität wird in Berlin für drei unterschiedliche Gebietsbetroffenheiten („Belastungsregimes“) beurteilt: verkehrsnah an Hauptverkehrsstraßen, im städtischen Hintergrund in Wohngebieten mit wenig Verkehr sowie am Stadtrand ohne direkten Verkehrseinfluss. Für diese drei Betroffenheiten sind im Folgenden die Auswertungen der noch vorläufigen Messdaten 2022 zusammengestellt: Vorläufige Jahresmittelwerte für Stickstoffdioxid (Grenzwert: 40 µg/m³): Die höchsten Jahresmittelwerte wurden am Mehringdamm und Spandauer Damm mit je 37 µg/m³ gemessen. Vorläufige Jahresmittelwerte für Partikel PM10 (Grenzwert: 40 µg/m³): Der höchste Jahresmittelwert wurde mit 24 µg/m³ an der Silbersteinstraße gemessen. Hier trugen 2022 umfangreiche Hochbauarbeiten an Gebäuden nahe der Messstation zur Partikelbelastung bei. Der Tagesgrenzwert für PM10 von 50 µg/m³ als Tagesmittelwert wurde 2022 an verkehrsnahen Messstationen nur an drei bis elf Tagen überschritten, zulässig laut EU-Regeln sind 35 Tage. Der höchste Tagesmittelwert von 100 µg/m³ trat an der Silbersteinstraße aufgrund von Bauarbeiten auf. In Wohngebieten im städtischen Hintergrund wurden ein bis drei Überschreitungstage gezählt. Am Stadtrand lagen alle Tagesmittelwerte unter 50 µg/m³. Vorläufige Jahresmittelwerte für Kleinstpartikel PM2,5 (Grenzwert: 25 µg/m³): Die Belastung durch die feinen Partikel PM2,5 ist im Jahresmittel gleichmäßig über Berlin verteilt. Diese Partikel werden in der Atmosphäre über weite Strecken transportiert und breiten sich großräumig aus. Partikel PM2,5 stammen auch aus der Verbrennung von Holz in Kaminöfen. Diese Quelle trägt stadtweit, gerade in Außenbezirken, zur PM2,5-Belastung bei. Vorläufige Bewertung für Ozon: Für das Reizgas Ozon war die Belastung deutlich höher als 2021. Die geltenden Zielwerte wurden geringfügig überschritten. Ozon wird während des atmosphärischen Transports aus Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen unter Einfluss von Sonneneinstrahlung gebildet – in der Regel steigt die Konzentration mit wachsendem Abstand zu den Quellen an und ist am Stadtrand häufig höher. Aufgrund des sehr sonnigen und heißen Wetters 2022 wurden daher in Friedrichshagen am Müggelsee an 27 Tagen Acht-Stunden-Mittelwerte über 120 µg/m³ gemessen – der Zielwert sieht maximal 25 Überschreitungen vor. Zudem wurde an vier Stationen (Marienfelde, Grunewald, Wedding und Neukölln) je einmal die Informationsschwelle von 180 µg/m³ als Stundenmittelwert überschritten. Dann erfolgt eine standardisierte Mitteilung an Medien, um die Bevölkerung über Verhaltungsempfehlungen zu informieren, siehe hier: Empfehlungen bei hohen Ozon-Konzentrationen Für Maßnahmen zur Reduzierung der Ozonbelastung ist die Bundesebene zuständig. Alle Daten des Berliner Luftgütemessnetzes sind abrufbar unter: Berliner Luftgütemessnetz per App: Berlin Luft – Die App des Berliner Luftgütemessnetzes Alle Daten für 2022 sind noch vorläufig.
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