Positive Entwicklung bei NO2-Werten in Deutschland
Im Jahr 2020 hat sich die Luftqualität in Deutschland hinsichtlich der Stickstoffdioxid-Belastung (NO2) weiter verbessert. Vorläufige Auswertungen von rund 400 Messstationen der Länder und des Umweltbundesamtes (Stand 1.2.2021) zeigen, dass der Jahresmittelgrenzwert von 40 µg/m³ Luft voraussichtlich nur noch an etwa drei bis vier Prozent der verkehrsnahen Messstationen überschritten wurde. Im Vorjahr 2019 lag dieser Wert noch bei 21 Prozent.
Während 2019 noch 25 Städte von Grenzwertüberschreitungen betroffen waren, wird diese Zahl 2020 voraussichtlich deutlich unter zehn liegen. Basierend auf den vorliegenden Daten der automatisch messenden Stationen überschreiten München mit 54 µg NO2 pro Kubikmeter Luft und Hamburg mit 41 µg NO2 pro Kubikmeter Luft den Grenzwert. Nach der Auswertung von etwa 140 Passivsammlern, deren Ergebnisse im Mai erwartet werden, sind jedoch weitere Überschreitungen, beispielsweise in Stuttgart, möglich.
Ursachen und Maßnahmen zur NO2-Reduktion
Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamtes, bewertet die Entwicklung positiv, weist jedoch darauf hin, dass der bereits 1999 beschlossene Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit seit 2010 hätte eingehalten werden müssen. Die Hauptursache für die langjährige Überschreitung sieht er in der unzureichenden Einhaltung der Abgasgrenzwerte im Realbetrieb bei neu zugelassenen Dieselautos.
Der Straßenverkehr, insbesondere Diesel-Pkw, ist die Hauptquelle für Stickstoffoxide in Städten. Erst moderne Diesel-Pkw der Abgasnormen Euro 6d-TEMP und Euro 6d emittieren sowohl auf dem Prüfstand als auch auf der Straße deutlich weniger Stickstoffoxide. Modellierungen des UBA zeigen, dass Softwareupdates und die Erneuerung der Fahrzeugflotte im Jahr 2020 zusammen eine Minderung von rund drei Mikrogramm NO2 pro Kubikmeter bewirkten. Davon entfielen etwa zwei Drittel auf neue, sauberere Fahrzeuge und ein Drittel auf Softwareupdates.
„Hätten alle Fahrzeuge auf deutschen Straßen die Abgas-Grenzwertvorgaben auch im Realbetrieb eingehalten, hätte es 2020 gar keine Überschreitungen mehr gegeben. Es ist zudem bedauerlich, dass sich Software-Updates so hingezogen haben und es kaum Hardware-Nachrüstungen gab“, so Messner.
Neben den Verbesserungen an den Fahrzeugen trugen lokale Maßnahmen wie Tempolimits, Fahrverbote und der Einsatz schadstoffärmerer Busse zu einer weiteren Reduktion der mittleren NO2-Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen um durchschnittlich ein Mikrogramm bei. Auch meteorologische Einflüsse und in geringem Umfang die Maßnahmen zur Eindämmung der Corona-Pandemie spielten eine Rolle.
Während des Corona-Lockdowns im Frühjahr 2020 sanken die NO2-Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen im Mittel um 20 bis 30 Prozent, bereinigt um meteorologische Einflüsse. Da der Verkehrsrückgang jedoch auf einen Zeitraum von vier Wochen (23.3. bis 19.4.) begrenzt war, war der Einfluss auf die NO2-Jahresmittelwerte gering und lag bei etwa einem Mikrogramm NO2 pro Kubikmeter Luft oder darunter.
Kritisch sieht Dirk Messner den Einsatz von Luftfilteranlagen oder die Sperrung von Fahrspuren direkt vor Messstationen: „Die Luft in unseren Städten soll dauerhaft und grundlegend besser werden. Eine vorübergehende Reduktion des Verkehrsaufkommens zählt ebenso wenig dazu wie Filteranlagen, die die Luft nur im nahen Umfeld der Luftmessstation reinigen. Solche Anlagen, die in einigen Städten aufgestellt sind, reduzieren zwar die Konzentrationen unmittelbar vor Ort, tragen aber nicht flächendeckend zu einer guten Luftqualität bei.“
Feinstaub: Geringste Belastung seit Messbeginn
Das Jahr 2020 war das am geringsten mit Feinstaub belastete Jahr seit Beginn der Feinstaubmessungen Ende der 1990er Jahre. Die Grenzwerte für PM10 und PM2,5 wurden deutschlandweit eingehalten. Allerdings sind die Feinstaubgrenzwerte über 20 Jahre alt und bedürfen einer Anpassung an die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Weltgesundheitsorganisation (WHO).
Die WHO empfiehlt aktuell, dass die PM10-Konzentrationen im Jahresmittel 20 µg/m³ nicht überschreiten sollten. Dieser Empfehlung wurde 2020 an etwa vier Prozent (2019: 13 Prozent) aller Messstationen nicht entsprochen. Die WHO-Empfehlung für Tagesmittelwerte (höchstens drei Tage pro Jahr über 50 µg/m³) wurde von rund 12 Prozent (2019: 36 Prozent) aller Messstationen in Deutschland nicht eingehalten.
Die WHO-Empfehlungen für PM2,5-Partikel wurden 2020 noch deutlicher überschritten: An 86 Prozent aller Stationen lagen die PM2,5-Tagesmittelwerte an mehr als drei Tagen über der Schwelle von 25 µg/m³, und an 11 Prozent über der Schwelle von 10 µg/m³ für das Jahresmittel. Der EU-weite Grenzwert liegt bei 25 µg/m³.
Die geringe Feinstaubbelastung im Jahr 2020 ist auf einen extrem milden und feuchten Winter zurückzuführen. Der Winter 2020 war der zweitwärmste seit Aufzeichnungsbeginn, und auch November und Dezember waren milder als normal. Bei typischen winterlichen Wetterepisoden können jedoch auch zukünftig Überschreitungen des PM10-Tagesmittelgrenzwertes auftreten. Die Corona-Pandemie hatte nur einen geringen Einfluss auf die Feinstaubkonzentrationen, da der Straßenverkehr im Vergleich zu Stickstoffoxiden weniger zur Feinstaubbelastung beiträgt.
Feinstaub hat erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit. Schätzungen der Europäischen Umweltagentur zufolge waren 2018 in Deutschland etwa 63.100 vorzeitige Todesfälle und 710.900 verlorene Lebensjahre auf die Belastung mit PM2.5 zurückzuführen. Für NO2 und Ozon wurden mit 9.200 bzw. 4.000 vorzeitigen Todesfällen deutlich geringere Krankheitslasten ermittelt.
Dirk Messner betont: „Angesichts der positiven Entwicklung beim Stickstoffdioxid liegt die zentrale Herausforderung nun bei der Reduktion der Feinstaubbelastung. Es bedarf weiterer Anstrengungen von Bund, Ländern und Kommunen, um das Gesundheitsrisiko durch Feinstaub weiter zu verringern. Dabei ist es notwendig, besonderes Augenmerk auf die nicht-verbrennungsbedingten Partikelemissionen aus dem Abrieb von Bremsscheiben, Kupplungen und Reifen, auf die Emissionen aus Holzfeuerungen sowie die sekundäre Feinstaubbelastung aus den Ammoniakemissionen der Landwirtschaft zu legen.“
Ozon: Unterdurchschnittliche Belastung
Im Vergleich zu den letzten 20 Jahren war 2020 ein eher unterdurchschnittlich mit Ozon belastetes Jahr. Der Alarmschwellenwert von 240 µg/m³ wurde nicht überschritten. Zu Überschreitungen der Informationsschwelle von 180 µg/m³ kam es an 13 Tagen. Die Häufigkeit der Überschreitungen der Informationsschwelle variiert stark von Jahr zu Jahr, wie beispielsweise der „Jahrhundertsommer“ 2003 zeigte.
Die starken Schwankungen der Ozonspitzen sind auf die hohe Abhängigkeit der Ozonkonzentrationen vom Wetter zurückzuführen. Ozon wird im Gegensatz zu Feinstaub und Stickstoffdioxid nicht direkt emittiert, sondern bildet sich aus Vorläuferstoffen (Stickstoffoxide und flüchtige organische Verbindungen) bei intensiver Sonneneinstrahlung. Bei länger anhaltenden sommerlichen Hochdruckwetterlagen kann sich das gebildete Ozon in den unteren Atmosphärenschichten anreichern und zu erhöhten Werten führen.
Das Langfristziel zum Schutz der Gesundheit (maximal 120 µg/m³ im Mittel über 8 Stunden) wurde wie im Vorjahr an allen 260 Stationen überschritten, und zwar an durchschnittlich 17 Tagen pro Station. Auch die WHO-Empfehlung, 100 µg/m³ im 8-Stundenmittel nicht zu überschreiten, wurde unverändert weit verfehlt.