Ermittlung der Feinstaubemissionen in Baden-Württemberg und Betrachtung möglicher Minderungsmaßnahmen
Auftraggeber  BWPLUS
Bearbeiter
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R Friedrich (Ansprechpartner)
Abteilung Technikfolgenabschätzung und Umwelt
Laufzeit von 15.10.2000 bis 31.01.2003
Aufgabenstellung des Projekts
Erkenntnisse aus der Wirkungsforschung weisen darauf hin, dass atmosphärische Feinstäube in erheblich stärkerem Maße gesundheitsbeeinträchtigende Wirkungen haben, als dies noch in den 80er und zu Beginn der 90er Jahre angenommen wurde. Epidemiologische Studien zeigen, dass auch Staubkonzentrationen, wie sie zur Zeit in Baden-Württemberg gemessen werden, einen erheblichen Einfluss auf die menschliche Gesundheit haben und zur Entstehung von Atemwegserkrankungen und Herz-/Kreislauferkrankungen beitragen können. In einigen Studien wurde ein konsistenter und signifikanter Zusammenhang zwischen atmosphärischer Staubkonzentration und der Sterblichkeit in der jeweils betroffenen Bevölkerung festgestellt (s. PETERS et al., 1998). Im April 1999 erfolgte die Verabschiedung der 1. Tochterrichtlinie zur EU-Luftqualitäts-Rahmenrichtlinie (99/30/EG), die aufgrund dieser wirkungsseitigen Erkenntnisse für PM10 sehr niedrige Immissionsgrenzwerte festlegt. Diese ab 2005 bzw. 2010 geltenden Grenzwerte von 40 µg/m³ bzw. voraussichtlich 20 µg/m³ im Jahresmittel und insbesondere die Grenzwerte für das Tagesmittel werden auch in Baden-Württemberg derzeit mancherorts überschritten. Weitere Maßnahmen zur Minderung der Partikelemissionen sind folglich notwendig. Zur Entwicklung einer Minderungsstrategie ist es zunächst erforderlich, die Quellen der Partikel zu identifizieren. Dabei ist es nicht ausreichend, die Emissionen nur insgesamt zu erfassen oder Ergebnisse bestehender Emissionsinventare zu übernehmen. Vielmehr müssen Emissionsbeiträge und technologische Spezifikationen der Quellen auf detaillierter Ebene ermittelt bzw. untersucht werden, um geeignete Minderungsmaßnahmen identifizieren zu können.
Kurzbeschreibung des Projekts
In der ersten Phase dieses Projekts wurden daher ausgehend von bisher in Baden-Württemberg vorgenommenen Arbeiten und in Abstimmung mit dem Zentrum für Umweltmessungen, Umwelterhebungen und Gerätesicherheit (UMEG) und dem Statistischen Landesamt (STALA) die Grundlagen für eine differenzierte Aufstellung des Quellen- und Emissionsinventars für primäre anthropogene Stäube in Baden-Württemberg geschaffen. Unter Stäuben werden in diesem Zusammenhang sowohl feste als auch flüssige Partikelbestandteile verstanden. Umfangreiche Recherchen und Datenauswertungen lieferten neue Erkenntnisse zu den spezifischen Emissionen der betrachteten Quellgruppen und den jeweiligen Feinstaubanteilen. Diese Basisdaten wurden für eine Quantifizierung der Emissionen von PM10 und erstmals auch PM2,5 in Baden-Württemberg im Jahr 1998 verwendet. Für relevante Prozesse, deren Emissionen bislang nicht quantifiziert werden konnten, wurden Methoden für eine erste Emissionsabschätzung für Baden-Württemberg erarbeitet. Insbesondere zur Aufwirbelung von Straßenstaub wurde der Stand des Wissens zusammengestellt. Des weiteren sind verfügbare Informationen über Inhaltsstoffe von emittierten Stäuben zusammengetragen und die Relevanz von Quellgruppen als Emittenten ausgewählter Elemente und Verbindungen untersucht worden. In weiteren Arbeiten wurde eine Trendprojektion der Emissionen als Referenzszenario für das Jahr 2010 entwickelt. Als Grundlage des Trendszenarios dienten die ermittelten Emissionen für das Jahr 1998. Die resultierende Emissionsdatenbasis für 2010 beinhaltet differenzierte Daten einzelner Quellgruppen und schafft die Voraussetzung für die Betrachtung von weitergehenden Minderungspotenzialen in Baden-Württemberg. In der zweiten Projektphase erfolgte schwerpunktmäßig die Betrachtung technischer Möglichkeiten zur Emissionsminderung. Die Emissionsdatenbasis ist unterdessen bei Vorliegen neuer Erkenntnisse und Basisdaten laufend aktualisiert und erweitert worden. Zunächst wurden technische Minderungsoptionen hinsichtlich ihrer korngrößenselektiven Wirksamkeit untersucht. Neben einer umfangreichen Auswertung von Literaturquellen wurden Hersteller von Abgasreinigungsanlagen befragt. Aus den möglichen Optionen erfolgte die Auswahl von Maßnahmen, die insbesondere bezüglich PM2,5 wirksam sind und sich auch zur Minderung der emittierten Partikelanzahl eignen. Diese Anforderung ergibt sich aus Erkenntnissen der Wirkungsforschung, dass die in hoher Anzahlkonzentration und mit geringer Masse in Abgasen vorhandenen Partikel im Nanometerbereich bzw. die ultrafeinen Partikel < 0,1 µm Durchmesser für die epidemiologisch beobachteten Gesundheitseffekte insbesondere verantwortlich sein könnten. Für wesentliche Emittentengruppen wurden schließlich ausgehend von den Emissionsdaten des Referenzszenarios 2010 über die Entwicklung eines Minderungsszenarios Minderungspotenziale abgeschätzt und verschiedene Maßnahmen vergleichend gegenübergestellt. Daraus lässt sich eine wirksame Minderungsstrategie ableiten, die auch schon bis zum Jahr 2010 wesentliche Emissionsminderungen erreichen kann. Im Rahmen eines Schlussberichts wurden die Ergebnisse des Projekts dargestellt und die verwendeten Datengrundlagen dokumentiert (s. http://bwplus.fzk.de/inhalt_berichte_bwplusreihe2.html).
Weitere Informationen
bwplus.fzk.de/inhalt_berichte_bwplusreihe2.html