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KI-basierte Lösungen zur Reduzierung von Abrieb und verkehrsbedingten Mikroplastikemissionen, Teilvorhaben: Rösler Tyre Innovators GmbH & Co. KG

Das Projekt "KI-basierte Lösungen zur Reduzierung von Abrieb und verkehrsbedingten Mikroplastikemissionen, Teilvorhaben: Rösler Tyre Innovators GmbH & Co. KG" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rösler Tyre Innovators GmbH & Co. KG.

KI-basierte Lösungen zur Reduzierung von Abrieb und verkehrsbedingten Mikroplastikemissionen

Das Projekt "KI-basierte Lösungen zur Reduzierung von Abrieb und verkehrsbedingten Mikroplastikemissionen" wird/wurde ausgeführt durch: Rösler Tyre Innovators GmbH & Co. KG.

FH-Kooperativ 2-2022: LegierungsEntwicklung für Nachhaltige ElektroMobilität (LENa E-Mobil)

Das Projekt "FH-Kooperativ 2-2022: LegierungsEntwicklung für Nachhaltige ElektroMobilität (LENa E-Mobil)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Köln, Campus Gummersbach, Institut für Allgemeinen Maschinenbau.

Klimawandelinduzierte Änderungen der Schadstoffströme

Das Projekt "Klimawandelinduzierte Änderungen der Schadstoffströme" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Gewässerkunde.Veranlassung Im Rahmen des BMDV-Expertennetzwerks (Themenfeld 1: Klimawandel und Extreme) werden Auswirkungen von Extremwetterereignissen, z.B. Starkregen- und Trockenwetterperioden, auf den Eintrag organischer Spurenstoffe in Bundeswasserstraßen untersucht. Erste Studien zu regeninduzierten Spurenstoffeinträgen werden am Fallbeispiel der Mosel durchgeführt. Hier werden seit April 2021 während Regenereignissen Tagesmischproben von zwei Messstationen entlang des innerdeutschen Verlaufs der Mosel entnommen. Ausgewählte Proben werden durch das Verfahren des Non-Target-Screenings mittels Flüssigkeitschromatographie gekoppelt an hochauflösende Massenspektrometrie untersucht. Mithilfe von Clusteranalysen werden ereignisbezogene Eintragsmuster in den Datensätzen entschlüsselt. Über den Abgleich mit internen Datenbanken, die über 1000 bekannte Spurenstoffe und chemische Signale aus Elutionsversuchen mit Reifenabrieben umfassen, können Signale in den Umweltproben bereits bekannten Substanzen bzw. möglichen Quellen wie Reifenabrieb zugeordnet werden. Ziele - Erfassung regeninduzierter Spurenstoffeinträge in Bundeswasserstraßen - Identifikation quellenspezifischer organischer Spurenstoffe als repräsentative Substanzen für zielgerichtetes Monitoring - Identifikation relevanter Quellen und Eintragspfade für regeninduzierte Spurenstoffeinträge - Angaben zu regen- und trockenheitsinduzierten Spurenstoffeinträgen und -konzentrationen in Bundeswasserstraßen unter Berücksichtigung von Klimaprognosen - Erstellung eines Konzepts zur quantitativen Erfassung ausgewählter quellen- und eintragsspezifischer Spurenstoffe in Bundeswasserstraßen - Integration ausgewählter Spurenstoffe in Gewässergütemodelle bzw. Schadstoffemissionsmodelle Organische Spurenstoffe gelangen über verschiedene Eintragspfade, z.B. über Kläranlagenabläufe, Regenwasserkanäle und diffusen Oberflächenabfluss, in Fließgewässer. Hier werden sie in komplexen Mischungen detektiert und können ein Risiko für das Ökosystem darstellen. Die genaue Anzahl organischer Spurenstoffe ist unbekannt. Zudem variiert die Zusammensetzung der Stoffmischungen in Abhängigkeit von Konsum, Anwendungen und witterungsbedingten Einträgen. Extremwetterereignisse wie Starkregen- und Trockenwetterperioden können angesichts des Klimawandels zunehmen, sodass deren Auswirkungen auf Stoffeinträge und -konzentrationen in Gewässern zukünftig an Bedeutung gewinnen. Durch den Klimawandel können Extremwetterereignisse zunehmen. Im Expertennetzwerk werden extremwetterbedingte Spurenstoffeinträge und deren Auswirkungen auf die Wasserbeschaffenheit in Bundeswasserstraßen untersucht.

Reduzierung der Emission und des Eintrags von Mikroplastikpartikeln durch Reifenabrieb

Kurzbeschreibung Ziel ist die Definition des Begriffs „Mikroplastik“ aus Reifenabrieb. Ableitung von Aussagen über „Mikroplastik“ aus Reifenabrieb aus einem Fact Sheet zum Thema Reifenabrieb und Feinstaub. In dem Feinstaub-Papier finden sich grundsätzliche Aussagen dazu, wie sich Reifenabrieb zusammensetzt (Konglomerat aus Gummi, Straßenbelag, Metallspuren etc.), dass neben dem Reifen auch Straßenbelag und Fahrstil entscheidende Faktoren sind und dass die Reifenhersteller durch abriebsärmere Mischungen bereits die Langlebigkeit der Reifen erhöht und den Abrieb gesenkt haben. Seit 2005 befasst sich auch das Tire Industry Project (TIP) unter dem Dach des Weltwirtschaftsrats für Nachhaltige Entwicklung (World Business Council for Sustainable Development – WBCSD) damit (Ergebnisse: Straßen- und Reifenpartikel grundsätzlich zu groß für Feinstaub http://www.wbcsd.org/Projects/Tire-Industry-Project/Tire-Road-Wear-Particles-TRWP;  https://www.youtube.com/watch?v=qdn8mFnxDtY) Ergebnisse Fact Sheet zum Thema Reifenabrieb und Feinstaub

Tempobeschränkungen

In Berlin gibt es auf vielen Straßen Abweichungen von der innerörtlich zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h. Geschwindigkeitsbeschränkungen tragen dazu bei, den Verkehr in der Großstadt sicherer und umweltverträglicher zu machen. Wohngebiete, Mischgebiete oder Gewerbe- und Industriegebiete stellen die Verkehrsplanerinnen und -planer vor völlig unterschiedliche Aufgaben. Während in den Wohn- und Mischgebieten die Verkehrssicherheit und die Begrenzung von Lärm und Umweltbelastungen im Vordergrund stehen, muss auf den Hauptverkehrsstraßen der Stadt ein effizienter und möglichst reibungsloser Verkehr gewährleistet werden. Ein wichtiges Mittel, um den Bedürfnissen von Anrainerinnen und Anrainer und den unterschiedlichen Verkehrsteilnehmenden gerecht zu werden, sind Tempobeschränkungen. Sie helfen, den Verkehr nach den spezifischen Bedürfnissen vor Ort und der jeweiligen städtischen Umgebung zu organisieren. Warum Tempobeschränkungen? Untersuchungen zur Wirkung von Tempo 30 an Hauptverkehrsstraßen Karte Tempolimits im Geoportal Berlin Vor Grundschulen und Kindergärten sowie auf Straßenabschnitten mit Unfallhäufung gelten häufig Tempolimits. Diese bieten Schutz (nicht nur) für Kinder und weisen die Verkehrsteilnehmenden grundsätzlich auf besondere Gefahrenorte hin. Lärm stört uns im Schlaf besonders. Die Tempo-30-Regelungen dienen dem Schutz der Nachtruhe. Dieser Schutz ist wichtig, weil dauerhafter nächtlicher Verkehrslärm ab 55 Dezibel wahrscheinlich zu vermehrten Herz-Kreislauf-Erkrankungen führt. An den Berliner Hauptstraßen sind davon knapp 340.000 Menschen betroffen. Die Maßnahme Tempo 30 nachts (22-6 Uhr) ist ein Teil eines Gesamtkonzeptes zur Lärmminderung, die durch weitere Maßnahmen – z. B. den Austausch lauter Straßenbeläge – ergänzt werden. Die Tempo-30-Regelungen in der Nacht lösen die Lärmprobleme der Stadt zwar nicht gänzlich. Aber sie werden zur Folge haben, dass viele Berlinerinnen und Berliner künftig etwas ruhiger schlafen können. Die Berliner Luft muss besser werden! Denn trotz umfangreicher Maßnahmen besteht immer noch die Gefahr, dass die europaweit verbindlichen Grenzwerte für Stickstoffdioxid (NO 2 ) und Feinstaub (PM10) in unserer Stadt überschritten werden. Die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vorgeschlagenen Zielwerte werden in Berlin sogar flächendeckend überschritten. Es gibt eindeutige Ergebnisse, dass Tempo 30 die Atemluft verbessern kann. Tempo 30 ist eine wirksame Maßnahme zur Verbesserung der Luftqualität, wenn es gelingt, die Qualität des Verkehrsflusses beizubehalten oder zu verbessern. Denn dann werden Anfahrprozesse verkürzt und weniger Emissionen ausgestoßen. Auch Emissionen durch Reifenabrieb und Aufwirbelung werden verringert, da die Reibungskräfte und Turbulenzen bei niedrigen Geschwindigkeiten geringer sind. Emissionen durch Bremsenabrieb sinken zudem, weil die Bremsdauer und -stärke im Vergleich zu Tempo 50 geringer ist. In Berlin wurde die Wirkung von Tempo 30 auf die Luftqualität über mehrere Jahre direkt überprüft. Weitere Informationen zur Luftqualität in Berlin und zum Luftgütemessnetz Untersuchung zur Wirkung von Tempo 30 auf den Verkehr und die Luftqualität (2021) Der Verkehrsversuch „Tempo 30 zur Verbesserung der Luftqualität“ auf fünf stark belasteten Berliner Straßen wurde erfolgreich abgeschlossen. Für die Untersuchung wurden fünf Streckenabschnitte folgender Straßen ausgewählt: Leipziger Straße (Markgrafenstraße – Potsdamer Platz) Potsdamer Straße (Potsdamer Platz – Kleistpark) Hauptstraße (Kleistpark – Innsbrucker Platz) Tempelhofer Damm (Alt-Tempelhof – Ordensmeister Straße) Kantstraße (Amtsgerichtsplatz – Savignyplatz). Die Ergebnisse der Untersuchung haben gezeigt, dass… …Tempo 30 auf Hauptverkehrsstraßen zu einer Verbesserung der NO 2 -Belastung um bis zu 4 µg/m³ im Jahresmittel beitragen kann. …Tempo 30 zu keinem nennenswerten Ausweichverkehr auf andere Straßen führt. …sich durch die niedrigere Reisegeschwindigkeit die Fahrzeit des ÖPNV (Busverkehr) auf den Strecken um rund 60 bis 90 Sekunden verlängert. Die Untersuchung hat somit auch gezeigt, dass Tempo 30 ein wirksames Instrument zur Gestaltung eines nachhaltigen Verkehrs ist. Die Auswirkungen von Tempo 30 an Hauptverkehrsstraßen in Berlin wurden analysiert. Ziel war es, die Wirksamkeit der straßenverkehrsbehördlichen Anordnungen genauer zu untersuchen und geeignete Rahmenbedingungen für die Anordnung von Tempo 30 darzustellen. Unter anderem zeigte sich, dass die mittleren Geschwindigkeiten nach Anordnung von Tempo 30 in rund 80 Prozent der untersuchten Fälle statistisch signifikant sanken, auch ohne bauliche Begleitmaßnahmen oder Radarkontrollen. Die wesentlichen Erkenntnisse der Evaluierung von Tempo 30 an Hauptverkehrsstraßen in Berlin finden Sie im Bericht zur Evaluierung. Darüber hinaus hatte das Umweltbundesamt eine Untersuchung zu den weiteren Auswirkungen von Tempo 30 an Hauptverkehrsstraßen, zum Beispiel auf die Qualität des Verkehrsflusses und auf das subjektive Empfinden der Anwohner, in Auftrag gegeben.

Luftschadstoffe - Jahresmittelwerte 2019

Die Themengruppe beinhaltet folgende Daten, jeweils für PM10 (Feinstaub) und NO2 (Stickstoffdioxd), als Jahresmittelwert für das Jahr 2019: * Durchschnittliche flächenhafte Belastung in einem 1 km-Raster * Durchschnittliche Straßenrandbelastung an mindestens 100 m langen Straßenabschnitten an einem ausgewählten Hauptstraßennetz der Landeshauptstadt Dresden. Diese Daten wurden mithilfe folgender Eingangsdaten berechnet: * Verkehrsstärken (Zählungen des Straßen- und Tiefbauamtes der Stadt Dresden, aufbereitet durch das Umweltamt - Stand 2017), * Fahrmuster zur Beschreibung des Verkehrsflusses durch den Lehrstuhl für Verkehrsökologie an der TU Dresden, Stand 2013 * Emissionsfaktoren der Kraftfahrzeuge (HBEFA 3.3) mit Korrekturen durch das Sächsische Landesamt für Umwelt und Geologie (LfULG), * Emissionsdaten für Abrieb und Aufwirbelungen durch den Kraftfahrzeugverkehr (Abrieb von Bremsbelägen, Kupplungen, Reifen und Straßenoberflächen als zusätzlicher Staubquelle) die auf Arbeiten des Ingenieurbüros Lohmeyer GmbH & Co. KG beruhen und ähnlich den dem Handbuch für Emissionsfaktoren (HBEFA) bestimmten Verkehrssituationen zugeordnet wurden, * Neigung der Straßenabschnitte (Umweltamt) * Bebauungsdaten wie durchschnittliche Höhe, durchschnittlicher Abstand und durchschnittliche Dichte der Bebauung an dem jeweiligen Straßenabschnitt, die auf Grundlage der digitalen Stadtkarte ermittelt wurden (Umweltamt, Stand 2019) * Meteorologische Ausbreitungsbedingungen (Windstatistik Großer Garten, DWD) * Messdaten der ständigen Luftschadstoffüberwachung des LfULG * Daten des sächsischen Emissionskatasters Die Berechnung der flächenhaften Belastung und der Straßenrandbelastung erfolgt mit Hilfe des Programmsystems Immikart, das das Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG für das LfULG entwickelt hat. Das Programmsystem beinhaltet sowohl ein Modul für die flächenhafte Belastung als ein Modul für die direkte Straßenrandbelastung in bebautem Gebiet (Prokas B). Als Maß für die Güte der Berechnungen dient dabei die erreichte Übereinstimmung mit gemessenen Werten. Die Daten der flächenhaften Belastung wurden zur Darstellung mit Hilfe eines GIS-Systems über das Stadtgebiet gelegt. Die Daten zur Straßenrandbelastung wurden zur Darstellung auf das Straßenknotennetz Stadt Dresden (ESKN 25) mit Hilfe einer Schlüsselbrücke übertragen.

Flusseinträge und direkte Einträge in die Nordsee

Die Nordsee wird unter anderem durch Einträge von Nährstoffen und Schwermetallen belastet. Sowohl die wasserbürtigen Nährstoff- wie auch die Schwermetallfrachten aus dem deutschen Nordseeeinzugsgebiet haben sich seit Mitte der 1990er Jahre bis heute deutlich verringert. In den letzten Jahren bleiben die Einträge von Nährstoffen und Schwermetallen jedoch auf einem gleichbleibenden Niveau. Flusseinträge in die Nordsee Nähr- und Schadstoffe werden sowohl aus der Luft als auch über Gewässer und Direkteinleiter in die Nordsee eingetragen. Im Wesentlichen tragen die deutschen Zuflüsse Elbe, Ems, Weser und Eider dazu bei. Diese werden ständig durch Messstellen überwacht (siehe dazu die Übersichtskarte „OSPAR-Meeresgebiet-Regionen“). Um die Schadstoffeinträge zu senken, haben 15 Staaten sowie die Europäische Kommission 1992 das überarbeitete aus dem Jahr 1972/74 stammende Oslo-Paris-Übereinkommen zum Schutz der Meeresumwelt im Nordostatlantik ( OSPAR ) unterzeichnet. Die Nord-Ost Atlantik Umweltstrategie ( The North-East Atlantic Environment Strategy ) wurde seit 1992 mehrfach aktualisiert und umfasst Maßnahmen in folgenden Bereichen: ⁠ Biologische Vielfalt ⁠ und Ökosysteme, ⁠ Eutrophierung ⁠, gefährliche Substanzen, menschliche Aktivitäten, offshore Industrie und radioaktive Substanzen. Aufgaben sowie Ergebnisse werden über ein Assessment und ⁠ Monitoring ⁠ Programm gesteuert und abgebildet. Ziel der Strategie in Bezug auf Eutrophierung ist es, diese durch die Reduzierung des Eintrags von Nährstoffen und organischen Stoffen zu bekämpfen, sodass keine nachteiligen Auswirkungen auf die Meeresumwelt entstehen. Ein weiteres Ziel der Nord-Ost Atlantik Umweltstrategie ist es die Freisetzung und die Einleitung von gefährlichen Stoffen zu verhindern, um damit die Verschmutzung der Meere durch Schadstoffe zu reduzieren. Umweltkonzentrationen von natürlich vorkommenden Schadstoffen, wie beispielsweise Schwermetallen, sollen möglichst auf Konzentrationen gebracht werden, die nahe ihrem natürlichen Hintergrundwerten liegen. Damit unterstützt OSPAR auch Ziele der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (Richtlinie 2008/56/EG) , welche die EU Mitgliedstaaten vereinbart haben. Die Anliegerstaaten des Nord-Ost-Atlantiks berichten jährlich gegenüber OSPAR über Fortschritte beim Erreichen dieser Ziele. Weniger Nährstoffe gelangen in die Nordsee Die unter dem Berichtsformat OSPAR Riverine Input and Direct Discharge (RID) berichteten Stofffrachten deutscher Flüsse in die Nordsee zeigen einen deutlichen Abwärtstrend. In Jahren mit hohen Niederschlägen und hohen Abflüssen werden durch Mobilisierung akkumulierter Altlasten in Sedimenten und durch Abschwemmen von Uferbereichen höhere Stofffrachten über die Flüsse in die Meere getragen als in niederschlagsarmen Perioden (siehe z.B. das Elbehochwasser 2002 oder 2013). Die Betrachtung der Eintragsfrachten in Relation zum ⁠ Abfluss ⁠ („Abflussnormalisierung“) kann diese hohen Messwerte ausgleichen. Für die Trendbetrachtung von Nährstofffrachten über die Zeit wurden die ⁠ Frachten ⁠ immer in Relation zum jährlichen Abfluss gesetzt („Abflussnormalisierung“ – siehe Kapitel Methode). Die Betrachtung der Frachten in Relation zum jährlichen Abfluss ist für ein aussagekräftiges Ergebnis wichtig, weil, bei hohen Niederschlägen Phosphorgehalte aufgrund des Verdünnungseffekts sinken und ergiebige Niederschläge die Stickstoffeinträge erhöhen. Es werden mehr Stickstoffverbindungen aus landwirtschaftlichen Flächen herausgewaschen und in die Flüsse geschwemmt. Die Entwicklung der deutschen Nährstoffeinträge ist in den Abbildungen „Gesamtstickstoffeinträge in die Nordsee“ und „Gesamtphosphoreinträge in die Nordsee“ dargestellt. Die abnehmenden Nährstofffrachten sind u.a. das Ergebnis von Maßnahmen, die Bund und Länder zur Senkung von Einleitungen aus kommunalen und industriellen Abwasseranlagen vereinbart haben. Weitere Regelungen werden unter anderem zur Verringerung von ⁠ Erosion ⁠ und atmosphärischen Depositionen wie auch zur Reduktion von Einträgen aus der Landwirtschaft getroffen, z.B. in der novellierten Düngeverordnung. Darüber hinaus verursacht die klimabedingte Trockenheit der letzten fünf bis zehn Jahre einen reduzierten flussbürtigen Eintrag von Gesamtstickstoff und Gesamtphosphor in die deutsche Bucht. Bei der über die Zuflüsse Elbe, Ems, Weser und Eider aggregierten Betrachtung der abflussnormalisierten Nährstoffeinträge in die deutsche Nordsee ist für beide Nährstoffe, Gesamtstickstoff und Gesamtphosphor, im Zeitraum 1990 – 2021 ein statistisch signifikanter Abwärtstrend zu verzeichnen. Die mittleren abflussnormalisierten Eintragsfrachten an Gesamtstickstoff der letzten Jahre sind ca. 37 % geringer als die mittlere Frachten Anfang der 1990er Jahre. Im jüngsten Betrachtungszeitraum 2011 – 2021 zeigt sich jedoch kein statistisch signifikanter Abwärtstrend mehr. Hier bleiben die jährlichen abflussnormalisierten Eintragsfrachten von Gesamtstickstoff und Phosphor auf einem gleichbleibenden Niveau. Aufgrund der Größe des Einzugsgebietes und der damit verbundenen Abflussmenge tragen die Elbe gefolgt von der Weser die höchsten Stickstoff- und Phosphorfrachten in die Nordsee ein. Die aus den Flussgebieten Eider, Ems, Weser und Elbe aggregierten und abflussnormalisierten Stickstofffrachten verringerten sich im Zeitraum zwischen den Jahren 1990 und 2021 um ca. 37 %, die Phosphorfracht sank um ca. 47 % Die stärkste prozentuale und reale Verringerung der Gesamtstickstoff- sowie auch der Gesamtphosphorfracht zeigte die Elbe. Die jährlichen Eintragsfrachten von Gesamtstickstoff und Phosphor bleiben im jüngsten Betrachtungszeitraum 2011 – 2021 auf einem gleichbleibend zu hohem Niveau. Gesamtstickstoffeinträge in die Nordsee Quelle: Umweltbundesamt Gesamtphosphoreinträge in die Nordsee Quelle: Umweltbundesamt Deutlich weniger Schwermetalle Bei den Schwermetallen stehen Cadmium, Blei und Quecksilber im Fokus. Die Anliegerstaaten der Nordsee vereinbarten, die Einträge von gefährlichen Stoffen (zum Beispiel Schwermetallen) durch die Verhinderung ihrer Emissionen, Einleitungen und Verluste zu verringern, um Werte zu erreichen, die keine nachteiligen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit oder die Meeresumwelt haben. Auch diese Einträge werden maßgeblich vom ⁠ Abfluss ⁠ bestimmt und werden daher, wie die Nährstoffe Gesamtstickstoff und Gesamtphosphor, abflussnormalisiert betrachtet. Die über die Flussgebiete Eider, Ems, Weser und Elbe aggregierten und abflussnormalisierten Schwermetallfrachten verringerten sich im Zeitraum von 1990 bis 2021 bei Kupfer um ca. 50 %, bei Cadmium, Blei und Zink um ca. 60 % und bei Quecksilber um rund 90 %. Die zu beobachtende Frachtreduktion der Schwermetalle ist hauptsächlich durch Minderungsmaßnahmen bei staub- und gasförmigen Emissionen zu erklären. Diese entstehen überwiegend in Verbrennungs- und Produktionsprozessen, sowie durch Abrieb von Bremsen und Reifen im Verkehr. Emissionsminderungsmaßnahmen für Verbrennungs- und Produktionsprozesse, Stilllegungen veralteter Produktionsstätten nach der Wiedervereinigung, der Einsatz bleifreier Treibstoffe und Anwendungsverbote und -beschränkungen haben insbesondere in den 90er Jahren die Einträge deutlich gesenkt ( Schwermetall-Emissionen ). Jedoch setzten sich diese abnehmenden Trends, außer bei Quecksilber, in der letzten Dekade nicht fort. Die ⁠ OSPAR ⁠ Vertragsstaaten liefern regelmäßig Daten über Flussfrachten (Nährstoffe und Schwermetalle) sowie zu Direkteinleitungen, die entlang der Küste sowie in Flussmündungsgebieten erfolgen. In Deutschland werden diese Daten von den Flussgebietsgemeinschaften und zuständigen Behörden der Länder erhoben. Basierend auf den unter OSPAR RID berichteten Daten ist die Entwicklung der Nordseefrachten in den folgenden Abbildungen dargestellt. Zur Erreichung des guten Umweltzustandes unter der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) ist für Schadstoffe das operative Umweltziel festgelegt, die Schadstoffeinträge über die Flüsse weiter zu reduzieren. Wie die dargestellten Daten zeigen, sind für die Nordsee die Schadstoffeinträge über Flüsse ein maßgeblicher Eintragspfad. Insbesondere schwer abbaubare und bioakkumulierende Stoffe können sich in den Meeresökosystemen anreichern und weit verbreiten. Wirkungen können zeitlich verzögert auftreten. Der aktuelle Zustandsbericht für die Nordsee zur Umsetzung der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) zeigt, dass die Bewertungsschwellen für Blei und Quecksilber im Sediment überschritten werden, für Cadmium wird die Bewertungsschwelle eingehalten.  Alle drei Metalle halten die Bewertungsschwellen im Wasser ein. Kupfer wird im Rahmen der MSRL nicht bewertet ( https://mitglieder.meeresschutz.info/de/berichte/zustandsbewertungen-art8-10.html ). Cadmiumeinträge in die Nordsee Quelle: Umweltbundesamt Kupfereinträge in die Nordsee Quelle: Umweltbundesamt Quecksilbereinträge in die Nordsee Quelle: Umweltbundesamt Bleieinträge in die Nordsee Quelle: Umweltbundesamt Zinkeinträge in die Nordsee Quelle: Umweltbundesamt Methode Die Abflussnormalisierung der Nährstofffrachten und Schwermetalle wurde nach Larsen, S.E, & Svendsen, L.M. (2021) mit den Daten, die im Rahmen der RID-Berichterstattung von Deutschland an ⁠ OSPAR ⁠ berichtet werden, durchgeführt. Für die statistische Analyse der Zeitreihe wurde eine Trendanalyse für den gesamten Zeitraum (1990 bis 2021) und für den Zeitraum 2011 bis 2021 durchgeführt. Die analysierten Trends wurden mit dem Mann-Kendall-Test auf statistische Signifikanz und abnehmenden oder zunehmenden Trend geprüft.

Gesellschaftliche Kosten von Umweltbelastungen

Umweltbelastungen verursachen hohe Kosten für die Gesellschaft, etwa in Form von umweltbedingten Gesundheits- und Materialschäden, Ernteausfällen oder Schäden an Ökosystemen. Im Jahr 2022 betrugen die Umweltkosten in den Bereichen Straßenverkehr, Strom- und Wärmeerzeugung mindestens 301 Milliarden Euro. Eine ambitionierte Umweltpolitik senkt diese Kosten und entlastet damit die Gesellschaft. Gesamtwirtschaftliche Bedeutung der Umweltkosten Umweltkosten sind ökonomisch höchst relevant. Das zeigte bereits der sogenannte „Stern Report“ im Jahr 2006, der die allein durch den ⁠ Klimawandel ⁠ entstehenden Kosten auf jährlich bis zu 20 % des globalen Bruttoinlandprodukts bezifferte. Auch fünfzehn Jahre nach Erscheinen des „Stern Reviews“, bekräftigt der Ökonom Nicholas Stern, dass die Kosten des Nichthandelns die Kosten des Klimaschutzes um ein Vielfaches übersteigen und ruft erneut zu entschiedenem Handeln im Kampf gegen den Klimawandel auf (Stern 2006 und Stern 2021). Auch auf Deutschland bezogene Schätzungen zeigen die ökonomische Bedeutung allein der durch Luftschadstoffe und Treibhausgase entstehenden Kosten. So haben die deutschen ⁠ Treibhausgas ⁠- und Luftschadstoff-Emissionen in den Bereichen Straßenverkehr, Strom- und Wärmeerzeugung im Jahr 2022 Kosten in Höhe von mindestens 301 Milliarden Euro verursacht (siehe Abb. "Umweltkosten durch Treibhausgase und Luftschadstoffe für Strom-, Wärmeerzeugung und Straßenverkehr"). * Basierend auf Kaufkraft 2024 **Klimaschadenskosten ab 2020 basieren auf dem GIVE-Modell, Werte vor 2020 auf dem Vorgänger Modell FUND Zeitreihen zur Entwicklung der Erneuerbaren Energien sowie Energiedaten, TREMOD 6.53 Umweltkosten der Strom- und Wärmeerzeugung Bei der Strom- und Wärmeerzeugung entstehen hohe Umweltkosten. Sie unterscheiden sich in Abhängigkeit von den eingesetzten Energieträgern deutlich. Stromerzeugung mit Braunkohle verursacht die höchsten Umweltkosten, gefolgt von den fossilen Energieträgern Öl und Steinkohle. Bereits deutlich niedriger liegen die Umweltkosten der Stromerzeugung aus Erdgas. Am umweltfreundlichsten ist die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (siehe Tab. „Umweltkosten der Stromerzeugung“). Auch bei der Wärmeerzeugung ist der eingesetzte Energieträger ein maßgeblicher Faktor für die Höhe der entstehenden Umweltkosten (siehe Tab. „Umweltkosten der Wärmeerzeugung der privaten Haushalte“). Heizen mit Kohle und Strom verursacht mit Abstand die höchsten Umweltkosten. Schon mit deutlichem Abstand folgen die Fernwärmeversorgung und das Heizen mit Heizöl und Erdgas. Die Umweltkosten der erneuerbaren Energien zur Wärmeerzeugung liegen noch deutlich darunter. Dies zeigt, dass der Ausbau erneuerbarer Energien auf dem Wärmemarkt die entstehenden Umweltkosten deutlich verringert. Die Kostensätze der Strom- und Wärmeerzeugung berücksichtigen dabei lediglich die ⁠ Emission ⁠ von Luftschadstoffen und Treibhausgasen, die Kosten infolge der Emission toxischer Stoffe (Quecksilber etc.) oder der Zerstörung von Ökosystemen infolge von Landnutzungsänderungen sind auf Grund fehlender Datenverfügbarkeit nicht eingeschlossen. Umweltkosten des Verkehrs Verkehr verursacht neben Emissionen von Luftschadstoffen und Treibhausgasen auch Lärmbelastung und negative Effekte auf Natur und Landschaft, beispielsweise durch die Zerschneidung der Landschaft. Um die Kostensätze für den Straßenverkehr in Deutschland zu bestimmen, werden zunächst die Emissionen aus dem Betrieb der verschiedenen Fahrzeugtypen ermittelt. Diese Emissionen entstehen bei der Verbrennung der Kraftstoffe sowie durch Reifenabrieb und Staubaufwirbelungen. Im Anschluss daran werden die indirekten Emissionen, d. h. Emissionen aus den anderen Phasen des Lebenszyklus geschätzt (zum Beispiel Herstellung, Wartung, Entsorgung sowie die Bereitstellung der Kraftstoffe). Während die meisten Emissionen der konventionellen Antriebe beim Fahren entstehen, sind bei der Elektromobilität die indirekten Emissionen bedeutender. Die Unterschiede zwischen den ermittelten Umweltkosten der einzelnen Verkehrsträger sind beträchtlich (siehe Tab. „Umweltkosten für verschiedene Fahrzeugtypen“). Umwelt- und Gesundheitsschäden aus Luftschadstoffemissionen sind in Städten höher als in ländlichen Gebieten. Das zeigt der Vergleich der verkehrsbezogenen Kostensätze in Stadt und Land. Um diese Kostensätze – also die Kosten pro Personen- oder ⁠ Tonnenkilometer ⁠ – zu bestimmen, müssen die jeweiligen Emissionen pro Fahrzeugtyp und die Anteile von Fahrleistungen in städtischen und ländlichen Gebieten berücksichtigt werden. Die Unterschiede zwischen den Fahrzeugtypen sind zum Teil beträchtlich: So sind zum Beispiel Linienbusse zu rund 57 Prozent (%) in der Stadt unterwegs, Reisebusse hingegen nur zu 9 %. Die Kostenschätzungen verdeutlichen beispielsweise die Vorteile eines Ausbaus des öffentlichen Personennahverkehrs: PKW mit einem Benzin-Motor verursachten 2024 Umweltkosten von 7,66 Eurocent pro ⁠ Personenkilometer ⁠ (Pkm), Nahverkehrszüge 4,88 Eurocent pro Pkm und Linienbusse nur 4,60 Eurocent pro Pkm. Umweltkosten der Landwirtschaft Ein weiteres wirtschaftliches Feld mit hohen Umweltwirkungen ist die Landwirtschaft. Durch die Produktion von Lebensmitteln und Energieträgern aber auch mit ihrem Potenzial, Kulturlandschaften zu prägen und ⁠ Biodiversität ⁠ zu erhalten, erfüllt die Landwirtschaft wichtige Funktionen für die Gesellschaft. Demgegenüber stehen aber auch zentrale negative Umweltwirkungen der Landwirtschaft. Zu diesen gehören neben Landnutzungsänderungen und der ⁠ Emission ⁠ von Treibhausgasen auch die Emission von Stickstoff und Phosphor. Der Kostensatz für die Ausbringung eines Kilogramms (kg) Phosphor beträgt dabei 5,33 Euro 2024 . Bei der Ausbringung von Stickstoff fallen Umweltkosten in Höhe von durchschnittlich 11,23 Euro 2024 pro kg an. Wozu dienen Umweltkostenschätzungen? Schätzungen von Umweltkosten sind vielseitig nutzbar. Sie zeigen, wie teuer unterlassener Umweltschutz ist und untermauern die ökonomische Notwendigkeit anspruchsvoller Umweltziele. Mit ihrer Hilfe lassen sich auch die Kosten und Nutzen von umwelt- und klimapolitischen Maßnahmen besser ermitteln. Dies gilt beispielsweise für die Bewertung von Maßnahmen zum Ausbau Erneuerbarer Energien oder zum Schutz von Ökosystemen, die einen beträchtlichen Nutzen in Form von vermiedenen Umwelt- und Gesundheitsschäden haben. Die Schätzung von Umweltkosten ist auch bei Entscheidungen über den Ausbau der Infrastruktur wichtig, etwa bei der Erstellung des Bundesverkehrswegeplans, in den Umweltkostenschätzungen bereits einfließen. Ohne Berücksichtigung der Umweltkosten würden Investitionen in umweltfreundliche Verkehrssysteme systematisch benachteiligt und das Verkehrsnetz stärker ausgebaut, als dies gesamtwirtschaftlich sinnvoll wäre. Darüber hinaus können Umweltkostenschätzungen auch im Rahmen der Gesetzesfolgenabschätzung wertvolle Informationen liefern. "Methodenkonvention zur Ermittlung von Umweltkosten" des Umweltbundesamtes Es gibt eine Fülle von Studien auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene, die Umweltkosten schätzen. Die Schätzungen unterscheiden sich dabei je nach nationalen Gegebenheiten und methodischer Herangehensweise. Eine seriöse und verlässliche Schätzung der Umweltkosten erfordert, wissenschaftlich anerkannte Bewertungsverfahren zu nutzen. Die Bewertungsmaßstäbe sollten begründet und möglichst für alle Anwendungsfelder identisch sein. Annahmen und Rahmenbedingungen müssen transparent gemacht werden. Dadurch lassen sich auch die Bandbreiten der Schätzungen in vielen Fällen erheblich eingrenzen. Das ⁠ UBA ⁠ hat daher auf Grundlage der Arbeiten von Fachleuten mehrerer Forschungsinstitute (INFRAS, Fraunhofer ISI, EIFER, UFZ, CE Delft, David Anthoff (UC Berkeley)) die Methodenkonvention zur Ermittlung von Umweltkosten erarbeitet. Die derzeit aktuellste Version stellt die Methodological Convention 3.2 for the Assessment of Environmental Costs (derzeit nur in englischer Sprache verfügbar) dar, bei der es sich um eine Teilaktualisierung der Methodenkonvention 3.1: Kostensätze . Im Zuge der Teilaktualisierung wurden insbesondere die beiden Kapitel zur ⁠ Emission ⁠ von Treibhausgasen und Luftschadstoffen überarbeitet: Die hier veröffentlichten Kostensätze basieren auf einem neuen Modell (Treibhausgase) bzw. auf aktualisierten Berechnungen und Annahmen (Luftschadstoffe). Auch in den übrigen Kapiteln wurden die neu ermittelten Kostensätze für Luftschadstoffe und Treibhause berücksichtigt. Abgesehen davon bilden die übrigen Kapitel jedoch weiterhin den Stand der Methodenkonvention 3.1 ab. Für 2025 ist die Veröffentlichung der umfassend überarbeiteten Methodenkonvention 4.0 geplant, welche dann sowohl in Deutsch wie auch in Englisch erscheinen soll. Internalisierung von Umweltkosten Umweltkosten sollten grundsätzlich internalisiert – also den Verursachern angelastet – werden. Da dies bisher nur unzureichend geschieht, gibt es keine hinreichenden wirtschaftlichen Anreize, die Umweltbelastung zu senken. Preise ohne vollständige Internalisierung der Umweltkosten sagen nicht die ökologische Wahrheit. Dies verzerrt den Wettbewerb und hemmt die Entwicklung und Marktdiffusion umweltfreundlicher Techniken und Produkte. Die Umweltkosten müssen vor allem in Bereichen die besonders hohe Umweltschäden verursachen, stärker als bisher in Rechnung gestellt werden. Dies würde beispielsweise den Ausbau der erneuerbaren Energien stärker fördern, die Anreize zur Energieeffizienz erhöhen und wesentlich zu einer nachhaltigen Mobilität beitragen. Aber auch in anderen Bereichen wie beispielsweise der Landwirtschaft und im Baugewerbe würde die Berücksichtigung der Umweltkosten dazu führen, dass nachhaltigere Produktions- und Konsummuster auch wirtschaftlich lohnender werden. Methodik zur Schätzung von Klimakosten Emissionen von Kohlendioxid (CO 2 ) sind der Hauptverursacher des Klimawandels. Das Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) empfiehlt auf Grundlage der Methodenkonvention für im Jahr 2024 emittierte Treibhausgase einen Kostensatz von 300 Euro 2024 pro Tonne Kohlendioxid (t CO 2 ) zu verwenden (1% Zeitpräferenzrate). Bei einer Gleichgewichtung klimawandelverursachter Wohlfahrtseinbußen heutiger und zukünftiger Generationen (0% Zeitpräferenzrate) ergibt sich ein Kostensatz von 880 Euro 2024 pro Tonne Kohlendioxid. Dabei bezeichnet Euro 2024 jeweils die Kaufkraft des Euro zu Beginn des Jahres 2024. Auch für die Treibhausgase Methan und Lachgas können basierend auf dem Greenhouse Gas Impact Value Estimator (GIVE) Modell Klimakostensätze ermittelt werden, welche in der Tabelle „UBA-Empfehlung zu den Klimakosten“ dargestellt sind. Die Kosten infolge der ⁠ Emission ⁠ anderer Treibhausgase können mit Hilfe des Treibhausgaspotenzials (Global Warming Potential) ermittelt werden. Die Schäden, die durch die ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen entstehen, steigen im Zeitablauf, beispielsweise da der Wert von Gebäuden und Infrastrukturen, die durch Extremwetterereignisse geschädigt werden, steigt. Daher steigen auch die anzusetzenden Kostensätze im Zeitablauf (siehe Tab. „UBA-Empfehlung zu den Klimakosten“). Weitere Erläuterungen hierzu finden Sie in der Methodenkonvention 3.2: Kostensätze (aktuell nur in englischer Sprache verfügbar).

Straßenbaumtest Berlin

Stadtbäume – und hier vor allem die Straßenbäume – erbringen unverzichtbare Ökosystemleistungen u.a. im Hinblick auf den Klimaschutz und die Klimaanpassung, wie die Absenkung der Temperatur und die Schattenbildung im Sommer. Insofern bedeuten Bäume für innerstädtische Stadtquartiere eine wesentliche Lebensqualität. Ferner erfüllen sie diverse weitere Wohlfahrtswirkungen wie beispielsweise als Biotop, CO 2 -Speicher und Feinstaubfilter. Schließlich sind baumbestandene Straßen auch einfach schöner. Damit die Bäume gedeihen können, sind allerdings die Bedingungen des zukünftigen Standorts zu beachten. Die Auswahl der Bäume ist entsprechend darauf abzustimmen. Berlin verfügt über einen Bestand von über 430.000 Straßenbäumen (Stand: 31.12.2023). Die Situation der Berliner Straßenbäume ist allerdings besorgniserregend. Der zuletzt mit Stand 2020 veröffentlichte Straßenbaum-Zustandsbericht hat eine bedeutende Zustandsverschlechterung der Bäume in fast allen Berliner Bezirken nachgewiesen. Etwa 57 % der Straßenbäume weisen Kronenschäden auf. Für die Lösung des Problems sind allzu schnelle, einfache und nicht nachhaltige Lösungen stets kritisch zu hinterfragen. Die Begriffe „Zukunftsbaum“ oder „Klimabaum“ sind in diesen Zeiten der klimatischen Extreme beliebte Begriffe, um zu suggerieren, dass es Baumarten (= Gattungen, Arten, Sorten) gibt, die sämtliche Bedingungen am innerstädtischen Standort – insbesondere an dem Standort „Stadtstraße“ – aushalten können. Damit wird jedoch eine falsche Erwartung geweckt. Auch in Zukunft wird es keine Baumart geben, die den vielfältigen Herausforderungen am Straßenstandort ganz ohne Schaden begegnen kann. Vermehrte Phasen von Hitze, starker Strahlung und Trockenheit, extreme Starkregenereignisse und heftige Stürme, aber auch die sonstigen schwierigen Bedingungen am Straßenstandort wie Schädigungen durch Baumaßnahmen des Tief- und Hochbaus (Leitungen der Ver- und Entsorgung), Verdichtungen und Versiegelungen des Bodens, Ausbringung von Salz des Winterdienstes und weitere Schadstoffe wie Reifenabrieb und Hundeurin etc. lassen keinen Straßenbaum vollkommen ohne Schäden gedeihen. Den schwierigen Lebensbedingungen – insbesondere in der Innenstadt – stehen die hohen Anforderungen, die an die Straßenbäume gestellt werden, gegenüber. Diese sind beispielsweise: hohe Hitzeresistenz hohe Trockenheitsresistenz hohe Strahlungsresistenz ausreichende Frosthärte (Spätfröste!) geringe Anfälligkeit gegen Schadorganismen hohe Verkehrssicherheit, das heißt u.a. geringe (Wind-) Brüchigkeit geringe Anforderungen an die Pflege (Wasser und Nährstoffe, Pflegeschnitte) hohe Resistenz gegen Bodenverdichtung hohe Resistenz gegen Bodenversiegelung hohe Industriefestigkeit keine störenden, oberflächennahen Wurzeln keine störenden Früchte keine Dornen hohe Ästhetik (möglichst) hohe Biodiversität Insofern sind Baumarten auszuwählen, die trotz der herausfordernden Bedingungen am Straßenstandort gut gedeihen und die an sie gestellten, vielfältigen Anforderungen möglichst weitgehend erfüllen können. Dabei soll keine „Natur am Tropf“, sondern Resilienz gefördert werden. Es gilt das das Prinzip „Abhärten statt Verwöhnen“, wodurch sowohl der Pflegeaufwand, als auch die Kosten dafür langfristig gesenkt werden. Ein weiteres Ziel ist eine hohe Artenvielfalt zur Förderung der Gesundheit des Baumbestands und der Biodiversität. Dabei wird am Straßenstandort die vielfältige Kombination verschiedener Arten und Herkünfte angestrebt. Der Arbeitskreis Stadtbäume der Deutschen Gartenamtsleiterkonferenz (GALK) führt seit 1995 (Straßenbaumtest 1) bundesweit Straßenbaumtests unter besonderer Beachtung der extremen Standortbedingungen an den innerstädtischen Straßen durch. Die Straßenbaumtests sollen fundierte Aussagen über die Eignung bestimmter Baumarten und -sorten für die Verwendung als Straßenbäume auf Grundlage praktischer Erfahrungen liefern. Die Ergebnisse der Straßenbaumtests werden daher regelmäßig in die Straßenbaumliste des Arbeitskreises Stadtbäume der Bundes-GALK übernommen. Berlin beteiligt sich an dem Straßenbaumtest 2 seit dem Jahr 2015 mit derzeit 10 Baumarten und rund 80 Bäumen, die von den Bezirksämtern benannt und im Rahmen der Stadtbaumkampagne gepflanzt wurden. Weitere Informationen(Straßenbaumtest 2 der Deutschen Gartenamtsleiterkonferenz (GALK)) Trotz aller Testungen können mit der Liste aber keine „Superbäume“ / „Klimabäume“ uneingeschränkt empfohlen werden, denn derzeit ist nicht klar, wie sich die klimatischen Verhältnisse in der Zukunft weiter wandeln werden und welche Baumart darauf in welcher Weise reagieren wird. Auch treten immer neue Schadorganismen auf. Einfache Antworten hinsichtlich der Baumarten, die zukünftig noch verwendet werden können, gibt es nicht. Die Präsentationen „Arbeitskreis Städtbäume der Bundes-GALK – Straßenbaumtest 2 – Ergebnisse Berlin 2024“ erhalten Sie auf Anfrage per E-Mail. Bitte wenden Sie sich an Kerstin.Ehlebracht@SenMVKU.berlin.de . Der Arbeitskreis Stadtbäume der Deutschen Gartenamtsleiterkonferenz (GALK) hat zusammen mit dem Bund deutscher Baumschulen (BdB) die Broschüre „Zukunftsbäume für die Stadt“ herausgegeben. Diese Broschüre gibt Empfehlungen und schlägt als Entscheidungshilfe für künftige Baumpflanzungen 65 Baumarten vor. Die Broschüre macht aber eigenes Fachwissen bei der Auswahl der Baumarten nicht obsolet. Die jeweilige Baumart ist in Abhängigkeit vom einzelnen Standort auszuwählen. Ferner verweist die Broschüre der GALK und des BdB auf eine notwendige Vielfalt im Hinblick auf die Auswahl von Baumarten, um den Baumbestand zu stärken. Dabei spielen die sogenannten gebietsheimischen Arten am Straßenstandort mangels Eignung kaum noch eine Rolle. Broschüre „Zukunftsbäume für die Stadt“ Im Rahmen der Stadtbaumkampagne wurden bislang rund 240 verschiedene Baumarten an Berlins Straßen gepflanzt, deren Eignung zukünftig weiter auszuwerten ist. Die Erfahrungen, die mit den einzelnen Baumarten gemacht werden, sind ein wertvoller Fundus, um Entscheidungen über die Verwendung der Baumarten zu treffen. Die Frage stellt sich, ob hinsichtlich der Anzucht der Gehölze zukünftig neue Methoden zur Erzielung der Resilienz anzuwenden sind. Ein Ansatz wäre beispielsweise die Vermehrung von Einzelbäumen, die sich am Straßenstandort „bewährt“ – das heißt recht gesund und vital überlebt – haben. Ein „molekulares Gedächtnis“ ermöglicht manchen Bäumen die Anpassung an wiederkehrende Stresssituationen. Allerdings reagieren die Individuen innerhalb einer Art auch durchaus unterschiedlich. Möglicherweise handelt es sich um ein Zusammenspiel von individuellen Kapazitäten und speziellen Standortbedingungen. Keine Baumart ist an den extremen innerstädtischen Straßenstandort voll und ganz angepasst. Insofern bilden Stadtklima, Bodenbedingungen und Standorteinflüsse große Herausforderungen. Straßenstandorte sind durch menschlichen Einfluss geschaffene Extremstrandorte, die mit dem natürlichen Standort eines Baumes – dem Wald – nicht mehr viel gemeinsam haben. Einfache Antworten zur Baumartenwahl gibt es nicht, da der eine „Zukunftsbaum“ bzw. „Klimabaum“, der immer und überall unter den derzeitigen Klimabedingungen funktioniert, nicht existiert. Der Fokus auf wenige Arten widerspräche auch dem Ziel der biologischen Vielfalt. Insofern besteht noch ein hoher Forschungsbedarf hinsichtlich der Wahl von Baumarten, die die künftigen klimatischen Bedingungen, die jetzt noch gar nicht vollends einzuschätzen sind, aushalten. Die Ergebnisse sind jeweils an die regionalen Gegebenheiten – wie beispielsweise der Höhe des Niederschlags, als auch an die speziellen Standortbedingungen anzupassen.

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