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Einfluss meteorologischer und luftchemischer Parameter auf die NO2-Immissionskonzentration am Beispiel von ausgewählten Luftmessstationen in Baden-Württemberg
Diplomarbeit von Frau Saskia Buchholz (2006)


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Zusammenfassung

Aus den Untersuchungen im Kapitel 7 lassen sich allgemein gültige Aussagen bezüglich der Luftbelastung mit Stickoxiden unter bestimmten Ausbreitungsbedingungen formulieren.

- Betrachten wir die Wirkung der meteorologischen Parameter, die die Ausbreitungsbedingungen der Luftschadstoffe charakterisieren, so fällt auf, dass gute bis sehr gute Ausbreitungsbedingungen wesentlich zur Reduktion der Stickoxide im Stadtgebiet Stuttgart beitragen. Ein wichtiger Parameter zur Charakterisierung der vertikalen Ausbreitungsbedingungen ist die Mischungsschichthöhe. Sie begrenzt das Volumen, auf welches sich die emittierten Luftschadstoffe maximal ausbreiten können. Zwischen Mischungsschichthöhe und Immissionskonzentration wurde folgender Zusammenhang gefunden: Je höher die tägliche Mischungsschichthöhe umso geringer ist die NOx- und NO-Immissionskonzentration (Tagesmittelwert) bei gleichem täglichem Ausstoß an Stickoxid-Emissionen. Für die NO2-Immissionskonzentration kann eine gegenüber NOx und NO geringere Reduktion mit zunehmender Mischungsschichthöhe für die zwei Stationen Zuffenhausen und Bad Cannstatt festgestellt werden. Die hoch belasteten Verkehrsmessstationen zeigen demgegenüber einen leichten Anstieg oder eine Konstanz der NO2-Immissionskonzentration mit zunehmender Mischungsschichthöhe. Dies kann mit der vermehrten Einmischung von Ozon aus den höheren Luftschichten begründet werden. In der Folge kommt es an den Verkehrsmessstationen zur Bildung von NO2.

- Neben den vertikalen Ausbreitungsbedingungen bestimmt der Wind, insbesondere die Windgeschwindigkeit, die Immissionskonzentration der Stickoxide an den Messstellen. Dabei ist der Wind wesentlich wirkungsvoller bezüglich der Reduktion der städtischen Luftbelastung. Der Wind transportiert, vermischt und verdünnt die Luftschadstoffe durch turbulente Diffusion. In diesem Zusammenhang gilt: Je höher die Windgeschwindigkeit, desto geringer ist die an den Stationen gemessene Belastung mit Stickoxiden (NOx, NO und NO2) bei ansonsten gleichem Emissionsausstoß. Hohe Reduktionen der Luftbelastung werden bereits bei geringer Erhöhung der Windgeschwindigkeit festgestellt. Bei Windgeschwindigkeiten über 2 m/s können die Stickoxide gegenüber windschwachen Tagen um bis zu 50 bis 80 % gesenkt werden.

- In Stuttgart werden schlechte Ausbreitungs- und Transportbedingungen vor allem im Winterhalbjahr beobachtet. Neben einer sehr stabilen Schichtung und geringen Mischungsschichthöhen treten auch vermehrt Schwachwindsituationen vor allem während des Tages auf. Unter diesen Bedingungen reichern sich am Boden emittierte Luftschadstoffe an und führen an den Verkehrsmessstellen und an der Hintergrundmessstation zu hohen Luftbelastungen. In dieser Konstellation kann es zur Überschreitung der in der 22. BImSchV geforderten Grenzwerte (1h-Grenzwert) kommen.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die vorherrschende Witterung sowohl eine Erhöhung als auch eine Verringerung der Immissionskonzentration bei gleicher Emissionsrate bewirken kann. Vor allem in den Wintermonaten sind die hohen Luftbelastungen in Städten auf die schlechten Ausbreitungs- und Transportbedingungen zurückzuführen. Da das Wettergeschehen nicht immer zu einer gewünschten Entlastung der städtischen Schadstoffbelastung beitragen kann, ist es unerlässlich die begonnen Maßnahmen zur Emissionsreduktion fortzuführen und auszuweiten. Maßnahmen zur Immissionsreduktion in den Städten und Kommunen könnten in Zukunft besser den jahreszeitabhängigen Transport- und Ausbreitungsbedingungen angepasst werden. Bemühungen dieser Art wurden hinsichtlich der Reduktion der Feinstaubbelastung bereits in einigen Städten und Kommunen Österreichs praktiziert. In den Städten Graz und Klagenfurt wurden finanzielle Anreize zur Nutzung des Öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) im Winterhalbjahr 2005 (verbilligte Verbundtickets und kostenlose SMS-Tickets) erstmals erprobt.

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© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie