Der Verkehr wurde als bedeutender Stickoxidverursacher drastisch unterschätzt

Anonim

Der Verkehr trägt mehr zu den Stickoxidemissionen in Europa bei als bisher angenommen. Dies ist das Ergebnis einer aktuellen Studie von Wissenschaftlern der Universität Innsbruck. Das Forscherteam um Thomas Karl zeigt, dass auch neuere Luftqualitätsmodelle die verkehrsbedingte Stickoxidbelastung bis zum Faktor 4 unterschätzt haben. Die Ergebnisse der Studie sind im Nature Journal Scientific Reports veröffentlicht .

In metropolitanen Gebieten in ganz Europa werden die zulässigen Höchstwerte für Stickoxide durchgängig überschritten. Es war eine Herausforderung festzustellen, wie viel jeder Verursacher zur Emissionsabgabe beiträgt. Bislang wurden die Emissionswerte hauptsächlich dadurch berechnet, dass Emissionsdaten in Laborversuchseinrichtungen gesammelt und anschließend in Modellen extrapoliert wurden. Die Menge an Schadstoffemissionen, die Fahrzeuge täglich emittieren, hängt jedoch von zahlreichen Faktoren ab, beispielsweise vom individuellen Fahrverhalten. Der jüngste Diesel-Skandal zeigte beispielsweise, dass Messungen an Motorprüfständen, die auf dem Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) oder ähnlichen Emissionsprüfverfahren basieren, für die Vorhersage tatsächlicher Umweltauswirkungen höchst unsicher sein können. In letzter Zeit wurde eine Vielzahl neuer Studien veröffentlicht, die darauf hindeuten, dass die Emissionswerte von Prüfständen nach oben korrigiert werden müssen.

Umweltschutz- und Gesundheitsbehörden basieren ihr Luftverschmutzungsmanagement auf Atmosphärenmodellen, die auf diesen experimentellen Daten von Testeinrichtungen beruhen. Während einige Zeit Zweifel an Stickoxidemissionen bestanden, fehlte den Wissenschaftlern die Technologie, um die tatsächliche Menge der emittierten Schadstoffe in einem bestimmten Gebiet zu messen und ihre Gesamtquellstärke zu bestimmen. Ein Team von Physikern unter der Leitung von Thomas Karl vom Institut für Atmosphären- und Kryosphärenforschung der Universität Innsbruck hat jetzt ein Verfahren implementiert, um genau das im Zentrum von Innsbruck zu tun.

Die tatsächlichen Stickoxidemissionen sind bis zu viermal höher

Die Innsbrucker Forscher nutzen eine spezielle Messmethode - die so genannte Eddy-Kovarianz-Methode -, um die Konzentration von Spurengasen in der Luft kontinuierlich zu überwachen und damit die Emissionen in einem Stadtgebiet zu bestimmen. "Wir messen kontinuierlich die Konzentration von Kohlendioxid, Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen in unserer städtischen Sternwarte in Innsbruck. Wir erfassen 36.000 Datenpunkte pro Stunde", erklärt Karl. Mit statistischen Methoden leiten die Wissenschaftler Emissionen aus diesen Daten in einem Umkreis von etwa einem Kilometer vom Messort ab. Die Analyse der Daten einer dreimonatigen Messkampagne, die im Jahr 2015 stattfand und jetzt in den Scientific Reports veröffentlicht wird, zeigt zwei Hauptquellen für die Stickoxidkonzentration in der Innsbrucker Luft: Verkehr und Wohnungsverbrennung mit einem Verkehrsaufkommen von mehr als 80% der Stickoxidemissionen in der Umgebung der Teststation an der Universität. Der Großteil der Emissionen wird durch Dieselfahrzeuge verursacht. "Dieses Ergebnis ist für die gesamte Stadt relativ repräsentativ", sagt Karl, der auf die weitreichende Relevanz der Ergebnisse hinweist: "Noch neuere atmosphärische Modelle basieren auf Emissionsinventaren, die Stickoxid-Emissionen bis zu einem Faktor vier unterschätzt." Die tatsächlichen Stickoxidemissionswerte können viermal höher sein als in einigen Modellen vorhergesagt.

Den Hauptverursacher aufspüren

Stickoxid ist in höheren Konzentrationen giftig und als gefährlicher Luftschadstoff eingestuft. Darüber hinaus trägt es zur Entwicklung von bodennahem Ozon bei. Regulatorische Schwellenwerte sollen die Emissionen begrenzen. In Innsbruck beispielsweise liegt der durchschnittliche Stickoxid-Gehalt jedoch 36-mal höher als der im US-amerikanischen Luftreinhaltegesetz (Clean Air Act) festgelegte neue Emissionsregulierungsstandard. Aufgrund der hohen Stickoxidgehalte entlang der Autobahnen Inntal und Brennerpass wurden Fahrverbote und Geschwindigkeitsbegrenzungen nach dem österreichischen Luftreinhaltegesetz (IG-L) bereits eingeführt. Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Hauptverursacher von Stickoxidemissionen genauer zu bestimmen. Ziel der Tiroler Wissenschaftler ist es, mit ihrem Setup die Auswirkungen der Autobahn im Unterinntal zu untersuchen, die Messungen in Innsbruck auf die Wintermonate auszudehnen und die Auswirkungen landwirtschaftlicher Aktivitäten zu untersuchen. Darüber hinaus will der Luftforscher Karl längere Messreihen etablieren. Ein wichtiger Schritt auf diesem Weg ist die Errichtung des Innsbruck Atmospheric Observatory (IAO), das derzeit am Campus Innrain entsteht. Es wird von verschiedenen Arbeitsgruppen der Universität Innsbruck genutzt.

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