Luftverschmutzung durch Feinstaub

Ein Rucksack gegen Rußpartikel

08.03.16 | Autor / Redakteur: Tilo Arnhold* / Dr. Ilka Ottleben

Ruß gilt als die gefährlichste Komponente des Feinstaubes. Der Messrucksack wurde daher weiterentwickelt, um Ruß und Feinstaub-Massenkonzentrationen (PM10 und PM 2.5) mit einer hohen räumlichen Auflösung zu bestimmen. (Ausschnitt)
Ruß gilt als die gefährlichste Komponente des Feinstaubes. Der Messrucksack wurde daher weiterentwickelt, um Ruß und Feinstaub-Massenkonzentrationen (PM10 und PM 2.5) mit einer hohen räumlichen Auflösung zu bestimmen. (Ausschnitt) (Foto: Birgit Wehner, TROPOS)

Feinstaub schadet Klima und Gesundheit. Insbesondere Rußpartikel gelten als die gefährlichste Komponente des Feinstaubes. Mit einem neuartigen Messrucksack spüren Leipziger Forscher jetzt Quellen in der Umgebung auf.

Leipzig – Das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) hat in den vergangenen Wochen mobile Feinstaub- und Rußmessungen rund um die Lützner Straße durchgeführt. Die Lützner Straße gilt als eine der am stärksten belasteten Straßen im Leipzig. Dort wurden in den vergangenen Jahren die höchsten Feinstaub-Konzentrationen in Sachsen gemessen. Die Überschreitung der Grenzwerte an dieser Station führte zu einem Vertragsverletzungsverfahren der Europäischen Kommission. In Auftrag des Sächsischen Landesamts für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) wurde daher mit neuer Messtechnik in einem Rucksack die Umgebung detailliert untersucht, um weitere Quellen aufzuspüren.

Ruß und Feinstaub mit hoher räumlicher Auflösung bestimmen

Zum Einsatz kommt dabei tragbare Messtechnik, die am Tropos entwickelt wurde. Angewendet wurde sie bereits im vorigen Jahr in einer wissenschaftlichen Studie in Manila. Die Hauptstadt der Philippinen ist einer der großen Ballungsräume, in denen die Luftqualität deutlich unter dem stark angestiegenen Autoverkehrs leidet. Besonders markant für die Luftverschmutzung dort ist, dass frische Rußemissionen aus Dieselmotoren ohne Filter einen großen Anteil an der Feinstaubbelastung haben. Ruß gilt als die gefährlichste Komponente des Feinstaubes. Der Messrucksack wurde daher weiterentwickelt um Ruß und Feinstaub-Massenkonzentrationen (PM10 und PM 2.5) mit einer hohen räumlichen Auflösung zu bestimmen.

Die Rußkonzentration kann bereits auf wenigen Metern stark schwanken und ist z.B. an einer stark befahrenden Straße meist deutlich höher als im anliegenden Hinterhof. In Leipzig messen zwei Stationen des amtlichen Luftmessnetzes des LfULG sowie zwei Stationen des Tropos Ruß kontinuierlich. Wie hoch die Rußbelastung an anderen Orten der Stadt ist, ließ sich bisher nur durch Computermodelle abschätzen. Erst durch Verbesserungen in der Messtechnik wurde es in letzter Zeit möglich, auch hochwertige Messungen mobil durchzuführen. Das Tropos-Team hat in den vergangenen Wochen fast täglich den Messrucksack zu Fuß durch die benachbarten Straßen getragen. Bis etwa Mitte März werden die Messungen in Dresden rund um die LfULG-Messstationen „Dresden-Nord“ (am Bahnhof Dresden-Neustadt) und „Dresden-Winkelmannstraße“ (am Hauptbahnhof Dresden) fortgesetzt. Da die Auswertung sehr aufwändig ist, ist mit ersten Ergebnissen in einigen Monaten zu rechnen.

Die Wissenschaftler vermuten, dass an der Lützner Straße in Leipzig neben dem Straßenverkehr auf der B87 auch Feinstaub aus Kohle-Heizungen dazukommt und so zur Überschreitung der Grenzwerte beiträgt. In den kommenden Wochen werden die Messungen in Dresden weitergeführt, um auch dort die lokalen Variationen zu erfassen.

Drei bis sechs Millionen vorzeitige Todesfälle durch partikuläre Luftverschmutzung

Die aktuellen Untersuchungen sind wichtig für die Stadt Leipzig, um Maßnahmen ihres Luftreinhalteplanes effektiv umsetzen zu können. Dazu gehören beispielsweise Anreize für den Umstieg auf Öl- oder Gasheizungen und zur Gebäudesanierung sowie Strategien für einen flüssigeren Verkehr. Im Rahmen des Vertragsverletzungsverfahrens, dass die Europäische Kommission wegen der Überschreitung der Feinstaubgrenzwerte zur Zeit führt, könnten diese Maßnahmen in naher Zukunft über den Ausgang des Verfahrens und eventuelle Strafen entscheiden.

Rußpartikel wirken sich deutlich auf Klima und Gesundheit aus: Nach Kohlendioxid und Methan gilt Ruß als drittstärkster Einflussfaktor auf den Klimawandel, so der Weltklimarat IPCC in seinem jüngsten Bericht. Durch von partikulärer Luftverschmutzung ausgelöste Gesundheitseffekte sterben Schätzungen zufolge jährlich weltweit etwa drei bis sechs Millionen Menschen vorzeitig - davon etwa 400.000 in der EU und etwa 35.000 in Deutschland. Die Europäische Union hat deshalb 2013 ein Maßnahmenpacket beschlossen, das in den kommenden Jahren die Folgen der Luftverschmutzung in der EU reduzieren soll.

* T. Arnhold: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), 04318 Leipzig

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