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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%
100%
100%
78%
84%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
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%
20%
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 tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
Was regelt die Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG?
• Festlegung von Grenzwerten• Referenzmessverfahren • Messnetze zur Überwachung• Erstellung von Maßnahmenplänen
| Marion Wichmann-Fiebig
Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
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
Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
Ultrafeine Partikel
| Marion Wichmann-Fiebig
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
Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
Stickstoffdioxid
| Marion Wichmann-Fiebig
Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
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*
24
?
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.
Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
Ozon
2018: Tage mit 8h-Mittel > 120 µg/m³
| Marion Wichmann-Fiebig
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
Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
Nationale Emissionsreduktionsziele
| Marion Wichmann-Fiebig
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
300
400
500
600
700
800
900
1.000
1.100
1.200
1.300
1.400
1.500
1.600
20
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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
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Percentage Change in Concentrations
due to NEC Implementation
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Was tun fur bessere Luft? | Symposium der DGP | 19. September 2019
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
| Marion Wichmann-Fiebig
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