Straßenverkehr: Herkunft der Stickoxide in Berlin, aus Senat

Frage 1:

Welche #Grenzwerte für #Stickoxide gelten aktuell jeweils an Straßen, am Arbeitsplatz, im Wohnumfeld?

Antwort zu 1.:

An Straßen und im Wohnumfeld gelten die Luftqualitätsgrenzwerte  der Europäischen Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG zum Schutz der Gesundheit, die mit der 39. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (39. BImSchV) in deutsches Recht überführt wurden.

Es gilt für Stickstoffdioxid (NO2) ein Grenzwert für das Jahresmittel von 40 µg/m³. Zur Begrenzung von hohen Konzentrationsspitzen darf zudem nur maximal 18-mal im Jahr ein NO2-Stundenmittelwert von 200 µg/m³ überschritten werden. Für Stickstoffmonoxid (NO) oder Stickoxide als Summe aus NO und NO2 wurde kein Grenzwert für Straßen oder das Wohnumfeld festgelegt. Die Außenluftgrenzwerte der 39. BImSchV beziehen sich auf ein Exposition über 24 Stunden an 365 Tagen des Jahres über ein ganzes Menschenleben und sollen zudem auch empfindliche Menschen, z.B. Säuglinge, kranke oder ältere Menschen, schützen.

Für Arbeitende an Industriearbeitsplätzen und im Handwerk, bei denen  aufgrund  der Verwendung oder Erzeugung bestimmter Arbeitsstoffe eine erhöhte Stickstoffdioxid- Belastung zu erwarten ist, gelten die Arbeitsplatzgrenzwerte der Technischen Regeln für Gefahrstoffe 900 (TRGS 900). Diese werden vom Ausschuss für Gefahrstoffe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin festgelegt.

Arbeitsplatzgrenzwerte haben einen anderen Zeit- und Personenbezug als Grenzwerte für die Außenluft: Sie sind Schichtmittelwerte für gesunde Arbeitende bei in der Regel täglich achtstündiger Exposition an fünf Tagen pro Woche während der Lebensarbeitszeit. Der Arbeitsplatzgrenzwert für  NO2 beträgt (als Schichtmittelwert) 950 µg/m³ und für NO 2.500

µg/m³. Die Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer, die berufsbedingt Schadstoffen ausgesetzt sind, erhalten zusätzlich eine arbeitsmedizinische Betreuung.

Für Büroarbeitsplätze gelten die Richtwerte des Ausschusses für Innenraumrichtwerte (AIR) des Umweltbundesamtes. Für NO2 wurde ein sog. „Richtwert II“ von 60 µg/m³ (Wochenmittelwert) festgelegt. Vom AIR wird zum Richtwert II erläutert, dass dies ein wirkungsbezogener Wert sei, bei dessen Erreichen beziehungsweise Überschreiten unverzüglich zu handeln sei. Diese höhere Konzentration kann, besonders für empfindliche Personen bei Daueraufenthalt in den Räumen, eine gesundheitliche Gefährdung darstellen.

Frage 2:

Welche unterschiedlichen chemischen Verbindungen (also Arten von Stickoxiden) werden dabei gemessen? Werden diese bei der Berechnung der Grenzwerte unterschiedlich bewertet?

Antwort zu 2.:

An den Berliner Messstationen werden Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) gemessen. Für die Beurteilung der Luftqualität hinsichtlich der Grenzwerte wird NO2 verwendet.

Frage 3:

Aus welchen anthropogenen und natürlichen Quellen stammt nach den Erkenntnissen, die dem Senat vorliegen, die Stickoxidbelastung der Luft in Berlin (bitte prozentual angeben, zumindest für die größeren Quellen)?

Antwort zu 3.:

Stickoxide werden fast ausschließlich bei Verbrennungsprozessen durch die Oxidation des Stickstoffs der Luft bei hohen Temperaturen und Luftüberschuss gebildet. Zu einem kleineren Teil trägt auch die Verbrennung von Stickstoffverbindungen in Brennstoffen zur Bildung von Stickoxiden bei.

Bei der Betrachtung des Schadstoffausstoßes werden stets die Stickoxide NOx als Summe aus NO und NO2 betrachtet. In der Regel überwiegt im Abgas NO, welches aber in der Atmosphäre weiter zu NO2 reagiert. Vergleichsweise höhere Anteile von NO2 im Abgas finden sich in den Abgasen von Diesel-Pkw und leichten Nutzfahrzeugen ab dem Abgasstandard Euro 3 durch den Einsatz von Oxidationskatalysatoren.

Der Beitrag natürlicher Quellen zur Stickoxidbelastung der Luft in Berlin ist sehr gering. Die Stickoxide stammen dabei aus der Umwandlung von Düngemitteln und tierischen Ausscheidungen im Boden.

Im Emissionskataster Berlin 2015 wird der Stickoxidausstoß folgender Quellen bilanziert:

• (37 %),
• (30 %),
• (11 %),
• (6,5 %),

• (6,3 %),
• (5,8 %),
• (1,3 %),
• Maschinen und Geräte (1,1 %),
• Quellen (0,8 %) und
• (0,6 %).

In der Summe wurden im Jahr 2015 in Berlin 18.929 Tonnen Stickoxide emittiert.

Für die Beurteilung des Beitrags der Quellen zur NO2-Belastung an Messorten muss die Ausbreitung der Emissionen in der Atmosphäre berücksichtigt werden. Aufgrund der niedrigen Quellhöhe verursachen die Kfz-Abgase des Berliner Straßenverkehrs im Mittel etwa 75 % der NO2-Belastung an Hauptverkehrsstraßen, der Beitrag von Berliner Kraftwerken ist aufgrund der hohen Schornsteine auf knapp 2 % gesunken, der Anteil des Flugverkehrs aufgrund der großen Emissionshöhe auf nur 1%. Der Beitrag aus Quellen außerhalb Berlins ist mit 14% relativ gering.

Frage 4:

Wie hat sich die Stickoxidbelastung in den letzten 10 Jahren verändert (bitte dabei möglichst aufteilen nach Quellen der Stickoxide)?

Antwort zu 4.:

Die Stickoxidbelastung, d.h. die Konzentration von Stickoxiden, wird an den 16 Standorten der automatischen Luftgüte-Messstationen des Berliner Luftgütemessnetzes (BLUME) gemessen.

In der unten aufgeführten Tabelle 1 sind die für die Beurteilung der Einhaltung von Grenzwerten relevanten NO2-Konzentrationen für die Jahre 2007 bis 2017 in Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) zusammengestellt. Die Ableitung einer Trendaussage für die Belastung verschiedener Quellen ist aus Luftgütemessungen nicht möglich.

Anhand der Standorte der Stationen am Stadtrand, im städtischen Hintergrund und an Hauptverkehrsstraßen wird jedoch der Einfluss des Kfz-Verkehrs deutlich: An den Straßenstationen ist die NO2-Konzentration etwa doppelt so hoch wie an den Stationen des städtischen Hintergrunds.

Während sich die NO2-Konzentrationen am Stadtrand und in innerstädtischen Wohngebieten kaum verändert haben, ging die NO2-Belastung an Hauptverkehrsstraßen seit 2014 leicht zurück. Am deutlichsten sanken die Werte an der stark vom Busverkehr beeinflussten Messstelle Hardenbergplatz, weil die BVG zahlreiche neue Euro VI-Busse mit nachweislich geringen realen NOx-Emissionen neu beschafft und  die  bestehende Flotte mit Hilfe von Fördermitteln des Senats mit wirksamen Stickoxidfiltern nachrüstet.

Tabelle 1:             Jahresmittelwerte der NO2-Belastung von 2007 bis 2017 in µg/m³

Frage 5:

Lassen sich die aus dem Verkehr stammenden Stickoxidemissionen weiter aufteilen oder einzeln zuordnen (Luftverkehr, PKW, LKW, Schienenverkehr, Schiffsverkehr)? Wenn ja, welche Aufteilung ergibt sich dabei über die letzten 5 Jahre?

Antwort zu 5.:

Die Emissionen lassen sich auf einzelne Verkehrsträger und beim Kfz-Verkehr auf die einzelnen Fahrzeugkategorien aufteilen. Für die Bestimmung der Kfz-Emissionen ist eine vollständige Verkehrsmengenkarte für das  Hauptverkehrsstraßennetz notwendig. Aufgrund des hohen Aufwandes findet eine Neuberechnung und Aktualisierung der Karte nur alle fünf Jahre statt. Entsprechendes gilt für die anderen Verkehrsarten. Die Beantwortung der Frage ist daher nur auf Basis von Daten aus dem Jahr 2015 möglich.

Für den Straßenverkehr liegt die Aufteilung nach Fahrzeugkategorien für 2015 für Hauptverkehrsstraßen vor. Die NOx-Gesamtemissionen und die Anteile der Fahrzeugkategorien sind in Tabelle 2 dargestellt.