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3. Gesundheitliche und ökologische Begruendung für eine weitere Verschaerfung der Abgasgrenzwerte

Im Folgenden werden die quantitativen Emissionsund Immissionsminderungsziele und weitere qualitativen Anforderungen aus Umweltsicht der Entwicklung der Schadstoffemissionen des Strassenverkehrs gegenüber gestellt.

3.1 Immissionssituation und EUEmissionsminderungsziele

Im Hinblick auf die Luftreinhaltung wird zur Zeit insbesondere in westlichen Laendern das Problem der Feinstaubemissionen diskutiert. Die Weltgesundheitsorganisation, die EUKommission sowie der National Research Council und die Umweltbehoerde der USA stellen die Feinstaeube als eines der gegenwaertig vorrangigen umwelthygienischen Schwerpunktthemen in Europa und den USA heraus.
Der Laenderausschuss für Immissionsschutz geht davon aus, dass der Strassenverkehr mit ca. 45 % bis 65 % an den in Verkehrsnaehe auftretenden PM 10 –Spitzenbelastungen beteiligt ist.
In Staedten geht ein Drittel der PM 10 Masse auf Sekundaeraerosole zurück, die aus dem Ferntransport stammen. Eine weiterreichende Quellenzuordnung der Schwebstaub – Fraktionen an der PM 10 –Fraktion ist mit Vorsicht zu betrachten. Der Massenanteil der PM 2,5 Fraktion betrug in der Innenstadt Frankfurts Ende der 90erJahre schaetzungsweise zwei Drittel der PM 10 Fraktion und duerfte sich nach vorsichtigen Schaetzungen von einem Jahresmittel von 77 μg pro Kubikmeter im Jahr 1978 auf 22 μg pro Kubikmeter im Jahre 1998 verringert haben [3].
In Deutschland wird die Groessenverteilung von Partikeln seit 1991 in Erfurt gemessen. Dabei wird der Groessenbereich von 0,01 μm bis 2,5 μm abgedeckt. Der zeitliche Trend der Partikelanzahl und der Massenkonzentration ist in Abb. 9 angegeben. Die Gesamtpartikelzahl (0,01 μm bis 2,5 μm) blieb nach einem deutlichen Anstieg seit 1995/96 in etwa stabil. Das gleiche gilt für ultrafeine Partikel (0,01 μm bis 0,1 μm), deren Konzentration seitdem in einem Bereich zwischen 14 000 und 20 000 Partikeln pro cm3 liegt, mit einem 24 hMaximum von 50.000 Partikeln pro cm 3 . Die Fraktion der kleinsten Partikel (0,01 μm bis 0,03 μm) nahm hingegen weiter zu . Im Gegensatz dazu nahm der Anteil an PM 2,5 wärend der Beobachtungszeit deutlich ab [3].
Eine ueberschreitung der ab 2005 geltenden Grenzwerte der 22. BImschV für PM 10 wird insbesondere für Strassenmesspunkte erwartet. Im Jahr 2001 wurde z.B. in Berlin der 24StundenGrenzwert von 50 μg/m³ (35 ueberschreitungen zulaessig) an den drei PM 10Strassenmessstationen zwischen 50 und 60 mal ueberschritten. Die Jahresmittelwerte lagen an den drei Stationen jeweils bei 35 μg/m³, womit der ab 2005 geltende Jahresmittelwert von 40 μg/m³ knapp eingehalten wurde. Der ab 2010 geltende, verschaerfte Grenzwert von 20 μg/m³ wurde dagegen deutlich ueberschritten [30].
Staubherkunftsanalysen [31] zeigten, dass etwas mehr als die Haelfte der an Strassen gemessenen PM 10Konzentration vom direkten Verkehr, der an der Station vorbei fährt, verursacht wird.
Dieser Verkehrsbeitrag lässt sich aufteilen in den Beitrag der Dieselabgasemissionen mit einem Anteil von etwa 40%, Reifenabrieb von 7 – 25% und Aufwirbelung/Strassenabrieb von 40 – 53 % [32; 33].
über den verkehrsbedingten Anteil an der PM 10Hintergrundbelastung existieren dagegen kaum Angaben.
Die Konzentration von elementarem Kohlenstoff (EC) liegt an den Berliner Hintergrundstationen ohne direkten Verkehrseinfluss im Jahresmittel zwischen 2 und 3 μg/m³ [30, 31]. EC wird im Schwebstaub stellvertretend für Dieselruss gemessen, stammt aber auch aus anderen Verbrennungsprozessen, von denen der Hausbrand die wichtigste Quelle darstellt. Geht man vereinfachend davon aus, dass im Sommer der Einfluss dieser Quellen vernachlaessigbar ist, dann werden etwa 75% der staedtischen ECHintergrundkonzentration, also 1,5 – 2,3 μg/m³ durch den Verkehr verursacht 1 . Da Dieselrusspartikel in erster Naeherung aus 50% EC bestehen, ergibt sich damit ein verkehrsbedingter Hintergrundbeitrag zur PM 10Immission an Strassen von 34 μg/m³, also circa 10% des in Berlin gemessenen Jahresmittelwertes der Strassenmessstationen. Damit verursachen Dieselrussemissionen etwa 30% der PM 10Immission.
Doch nicht nur die Russpartikel aus Dieselabgasen tragen zur PM 10Immission bei, sondern auch die aus NO gebildeten Nitrate. Der LAI geht davon aus, dass die verkehrsbedingten Nitrate ca. 10 – 15% zur PM 10Belastung beitragen [34]. Sie dürfen daher bei der Diskussion um die Partikelbelastungen durch Dieselabgase nicht vernachlaessigt werden.
Die bisherigen Erfahrungen zeigen, dass die Werte für die Partikelanzahl über 4 ZehnerPotenzen variieren. Das Konzentrationsmaximum an einer Verkehrsmessstelle in Dresden [35] lag im Bereich des Partikeldurchmessers von 20 – 50 nm mit einem Jahresmittelwert von 5.800 cm³ und einem relativen Anteil an der Partikelanzahl (Messbereich: 3 – 800 nm) von 35,5%. Die Anzahlkonzentration im gesamten Messbereich betrug im Mittel von April 2001 bis März 2002 16.330 cm³ . Wichmann fand in Erfurt in Strassennaehe für den Groessenbereich 10 bis 500 nm im Mittel über 3 Jahre mit einer Konzentration 17.900 cm³ vergleichbare Werte. Das Maximum seiner Verteilung lag im Intervall 10 – 30 nm.
In einer ersten Schaetzung kommt der LAIBericht [35] zu dem Schluss, dass der Beitrag der KfzEmissionen für das Durchmesserintervall 5 bis 50 nm etwa 50% beträgt. Die Anzahlkonzentration wird damit staerker von Dieselemissionen beeinflusst als die Partikelmassenkonzentration. Aus Gruenden des Gesundheitsschutzes sollte sowohl die Masse der Dieselpartikel im Abgas als auch deren Anzahl weiter reduziert werden.
Die verkehrsbedingten Stickoxidemissionen in Deutschland werden nach den aktuellen Rechenszenarien im Jahr 2015 um 72 % niedriger liegen als 1987, eine weitere signifikante Reduktion ist in den Folgejahren jedoch nicht mehr zu erwarten. Nach diesen Berechnungen ist eine Unterschreitung der Empfehlungswerte der WHO (Jahresmittelwert: 40 mg/m 3 ) an verkehrsreichen Strassen zwar wahrscheinlich, aber nicht sicher. Gegenüber heutigen Prognosen koennten sich dann Probleme ergeben, wenn zukuenftig ein ueberproportionaler Anteil der Fahrleistung von OttoPkw durch DieselPkw (d.h. erheblich mehr als 40 %) mit deutlich höheren Stickoxidemissionen ohne weitergehende Minderung über EURO IV hinaus ersetzt wird.
Ein wichtiger Anlass für eine weitergehende NOxMinderung im Verkehrsbereich ist die Richtlinie über nationale Emissionshoechstmengen (National Emission Ceilings, NECRichtlinie 2001/81/EG vom 23.10.2001) zur Begrenzung der jaehrlichen Emissionsfrachten von SO2, NOx, NH3 und NMVOC in den Mitgliedsstaaten bis zum Jahr 2010. Nach Artikel 6 der Richtlinie war der EUKommission bis zum Ende des Jahres 2002 ein nationales Programm zur Einhaltung der NECs vorzulegen. Bei den Kraftfahrzeugemissionen wurden alle verabschiedeten EGRichtlinien einschliesslich beschlossener Verschaerfungen sowie Verbesserungen der Kraftstoffqualitaet bis 2010 berücksichtigt. Nach den neuesten Berechnungen sind in Deutschland zur Einhaltung der nationalen Emissionshoechstmenge für NOx bis 2010, die 1051 kt beträgt, 190 kt NOx zu vermindern, ausserdem sind 35 kt NH3 und 197 kt NMVOC bei allen Quellen insgesamt zu vermindern, bei SO2 wird die nationale Emissionshoechstmenge im Referenzszenario bereits eingehalten. Ohne weitere Massnahmen produzieren alle Quellen in Deutschland im Jahr 2010 nach den bisher vorliegenden Berechnungen eine Gesamtmasse von 1241 kt NOx, wovon allein rund 534 kt auf den Strassenverkehr und 736 kt auf den Verkehr (Strassenverkehr plus uebriger Verkehr) entfallen [5].

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1 Abgeleitet aus den Kenngroessen des Winterund Sommerhalbjahres der ECImmissionsbelastung an der staedtischen Hintergrundstation Nansenstrasse von 4,6 und 3,5 μg/m³ [2, S. 99] 21 Deutschland im Jahr 2010 nach den bisher vorliegenden Berechnungen eine Gesamtmasse von 1241 kt NOx, wovon allein rund 534 kt auf den Strassenverkehr und 736 kt auf den Verkehr (Strassenverkehr plus uebriger Verkehr) entfallen [5].

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