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Was tun für bessere Luft?

Forschung, Bewertung und gesellschaftlicher Wandel

Ein Symposium der DGP | 19. September 2019

Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften

Programm | Program

10:00 – 10:10 Grußwort | Welcome Note

10:10 – 10:30 Anmoderation | Introduction

10:30 – 11:10 Wie steht es um unsere Atemluft?

Zum Stand der Schadstoffbelastung in Deutschland | Air Quality in Germany Today

11:10 – 11:30 Kaffeepause | Coffee break

11:30 – 12:10 Air Quality and Health: Insights from Epidemiology |

Wie verhalten sich Krankheitsraten zu verschmutzter Luft? Aktuelle epidemiologische Forschungsergebnisse

12:10 – 12:50 Air Quality and Health: Insights from Toxicology |

Wie wirken Luftschadstoffe auf den Körper? Diskutierte Wirkmechanismen

12:50 – 13:20 Mittagspause | Lunch

13:20 – 13:55 Deriving Conclusions on Air Pollution Effects: A Critical Evaluation of Current Research Methods | Von der Schadstoffexposition zum Gesundheitsrisiko: Kritische Methodenbewertung

13:55 – 14:30 Research Perspective and Institutional Output:

The Policy Impact of Methodology | Von der Methodik zur Politik Methodische Ansätze und deren Bedeutung für die Policy von Institutionen

14:30 – 14:45 Kaffeepause | Coffee break

14:45 – 15:30 Keynote: Was Sie schon immer über den Klimawandel

wissen wollten | All you ever wanted to know about climate change

15:30 – 16:15 Abschlussdiskussion | Round Table Discussion

Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019

Marion Wichmann-Fiebig, Umweltbundesamt

Wie steht es um unsere Atemluft? Zum Stand der Schadstoffbelastung in Deutschland

0,3%

94%

88%

99,7%

100%

100%

6%

100%

12%

22%

16%

1%

12%

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78%

84%

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100%

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99%

100%

88%

100%

100%

PM10

PM2,5

NO2

Ozon

SO2

CO

Benzol

BaP im PM10

Arsen im PM10

Cadmium im PM10

Nickel im PM10

Blei im PM10

Ozon

SO2

NOx

Überschreitungssituation 2017

Schutzgut: Menschliche GesundheitJahresmittel (GW) Tagesmittel (GW)

Jahresmittel (ZW/GW 2015)

Jahresmittel (GW) Stundenmittel (GW)

Max8h-Mittel (ZW) Max8h-Mittel (LZ)

Tagesmittel (GW) Stundenmittel (GW)

AOT40 (ZW) AOT40 (LZ)

Max8h-Mittel (GW)

Jahresmittel (GW)

Jahresmittel (ZW)

Jahresmittel (ZW)

Jahresmittel (ZW)

Jahresmittel (ZW)

Jahresmittel (GW)

Jahresmittel (GW)

Jahresmittel (GW)

GW … Grenzwert

ZW … Zielwert

Schutzgut: Vegetation/Ökosysteme

Anteil Stationen

mit Überschreitung

ohne Überschreitung

LZ … Langzeitzielwert

AEI – Reduktion bis 2020

88%

99%

4%

12%

1%

96%

100%

24%

86%

22%

100%

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6%

94%

1%

76%

14%

78%

80%

100%

94%

6%

100%

100%

99%

100%

PM10

PM2,5

NO2

Ozon

SO2

CO

Benzol

BaP im PM10

Arsen im PM10

Cadmium im PM10

Nickel im PM10

Blei im PM10

Überschreitungssituation 2017

Richtwerte der WHO

Max8h-Mittelwert

Tagesmittelwert

Anteil Stationen

mit Überschreitung

ohne Überschreitung

Max8h-Mittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Jahresmittelwert

Tagesmittelwert

Tagesmittelwert

Stundenmittelwert

Stundenmittelwert


Was regelt die Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG?

• Festlegung von Grenzwerten• Referenzmessverfahren • Messnetze zur Überwachung• Erstellung von Maßnahmenplänen

| Marion Wichmann-Fiebig


Feinstaub

8

Städtisch, verkehrsnah

Berlin, Silbersteinstraße

Belastungsregime

Halle, Nord

Schauinsland

Städtischer/vorstädtischer Hintergrund

Ländlicher Hintergrund

9

Entwicklung der mittleren Feinstaubbelastung

10

Tagesmittel der Feinstaubbelastung

Verursacherbezogene Anteile der PM10-Konzentration

11

Mittelwerte (94 Pläne):

Ferntransport 53 %

Kfz 30 %

Industrie 6 %

Gebäudeheizung 5 %

Diegmann et al. 2014

Feinstaub – PM10 Tagesmittelwert (90,4%-Perzentil)

24.09.2019 12

Schlechte Chancen für einen schärferen PM10-Grenzwert?

Ursachen der PM2,5-Feinstaubbelastung: Holzfeuerungen vs. Verkehr

Feinstaub – PM2,5

24.09.2019 14

Geltender Grenzwert wirkt nur noch in wenigen EU-Staaten als Treiber


Ultrafeine Partikel


Stand der Diskussion zu Ultrafeinen Partikeln < 0,1 µg/m³:

- Gesundheitsrisiko besteht, ist aber noch nicht quantifizierbar

- Messdaten existieren, sind aber nicht immer vergleichbar

- Verursacherdiskussion häufigauf Flugverkehr verengt

16


Stickstoffdioxid



NOx-Emissionen

Entwicklung der mittleren Stickstoffdioxidkonzentrationen (NO2)

19

Entwicklung der NO2-Jahresmittelwerte

im Mittel über ausgewählte Messstationen im jeweiligen Belastungsregime, Zeitraum 2000-2017

Verursacherbezogene Anteile der NO2-Konzentration

20

Mittelwerte (107 Pläne):

Ferntransport 21 %

Kfz 64 %

Industrie 3 %

Gebäudeheizung 7 %

Diegmann et al. 2014

Stickstoffoxid-Emissionen: Beiträge unterschiedlicher Verkehrsmittel an den NOx-Emissionen des Straßenverkehrs

21

HBEFA 3.3: insgesamt für Diesel-Pkw etwa 50kt mehr NOx-Emission

Evaluation of a low-emission zone in Berlin in 2020:

NO2-concentrations

22

Without low-emission zone With low-emission zone

Evaluation of a low-emission zone in Berlin in 2020:

NO2-concentrations on the micro scale

23

Without expanded low-emission zone With expanded low-emission zone*

NO2-Jahresmittelwerte 2017 an verkehrsnahen Messstationen

25

NO2-Jahresmittelwerte aller verkehrsnahen Stationen nach Höhe sortiert. Die Lücken ergeben sich aus den Stationen mit Passivsammlern, deren Daten erst im Laufe des Jahres 2018 vorliegen, hier aber der Vollständigkeit halber aufgrund der Daten des Vorjahres eingeordnet wurden.


Ozon

2018: Tage mit 8h-Mittel > 120 µg/m³


Ozon – Überschreitungen des Zielwertes

27

24.09.2019 28

• Spitzenwerte nehmen ab• Anstieg zwischen 40 und 100 µg/m³

v.a. im städtischen Hintergrund

Entwicklung der Ozonkonzentration seit 1990


Nationale Emissionsreduktionsziele


Schadstoffe und ihre Wirkungen

30

PM2.5 NOX NH3 SO2 NMVOC

Health impacts due

to particlesX X X X (X)

Health impacts due

to ozoneX X

Eutrophication X X

Acidification X X X

Precursors of secondary

PM and Ozone

Impact assessment for different scenarios for EU-28

31

2005 CLE 2025 MTFR

2025

Target 2030*

PM2.5premature deaths due to

chronic PM2.5 exposure

494 000 -38 % -54 %

-52 %

Ozonepremature deaths due to

acute ozone exposure

24 600 -28 % -39 %

Eutrophicationunprotected ecosystem

area, in 1.000 km²

1125 -21 % -40 % -35 %

Acidificationunprotected ecosystem

area, in 1.000 km²

161 -71 % -87 % not specified

*stated in “A Clean Air Programme for Europe”

Trend of Total National Emissions in Germany

32

https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/emissionen-von-luftschadstoffen/trend-der-luftschadstoff-emissionen

33

Göteborg-

Protokoll

1999

(einzuhalten

seit 2010)

NEC-Richtlinie

2001/81/EC

(einzuhalten

seit 2010)

Revision des

Göteborg-

Protokolls

2012

NERC-Richtlinie

EU 2016/2284

NEC in kt/a NEC in kt/a Minderungs-

verpflichtung

2005 – 2020 in %

Minderungs-

verpflichtung

2005 – 2030 in %

SO2 550 520 21 58

NOX 1.081 1.051 39 65

NH3 550 550 5 29

NMVOC 995 995 13 28

PM2.5 26 43

Nationale Emissionsreduktionsverpflichtung gemäß

EG-Richtlinie 2016 / 2284 bzw. Göteborg Protokoll

Methodik und Ergebnisse der Emissionsprognosen

0

100

200

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400

500

600

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1.000

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1.400

1.500

1.600

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20

16

ab 2

02

0

20

25

ab 2

03

0

Emis

sio

nen

in k

t/a

Entwicklung der Emissionen 2005-2016 und Reduktionsverpflichtungen der NEC-RL (EU) 2016/2284

SO2 NOx NOx ohne NFR 3 (Landwirtschaft) NMVOC NMVOC ohne NFR 3 (Landwirtschaft) NH3 PM2.5

National Emission Trends from 2005 to 2016 andreduction committment until 2020/2030 according to NECD

34

Percentage Change in Concentrations

due to NEC Implementation

35


FAZIT

• EU-Gesetzgebung zur Luftqualität bedarf der Verschärfung, v.a. PM2,5

• Luftschadstoffe müssen verbindlich geregelt werden, bspw. Ozon

• „neue“ Stoffe müssen vorausschauend messtechnisch erfasst werden, bspw. UFP

• Energie- und Verkehrsemissionen sind die größten Stellschrauben

• Landwirtschaftsemissionen tragen wesentlich zur Feinstaubbelastung bei


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