Übersicht über die Luftschadstoffe

Stickoxide bilden die Summe aus Stickstoffmonoxid (NO) und dem reizenden Stickstoffdioxid (NO2). Es entsteht bei Verbrennungsprozessen in der Industrie, der Energieerzeugung und im Straßenverkehr.
 zum Thema Stickoxide (NOx)

Feinstaub (PM10) entsteht bei Verbrennungs-, Produktions- und Verarbeitungsprozessen in der Industrie, der Energieerzeugung, beim Hausbrand und im Verkehr.
 zum Thema Feinstaub (PM10)

Ozon (O3) ist in der Atmosphäre erwünscht, weil es das schädliche UV-Licht der Sonne absorbiert, in Erdnähe ist es jedoch als Umweltgift schädlich.
 zum Thema Ozon (O3)

Wirkung auf den Menschen

Stickoxid emittiert in Verbrennungsvorgängen als Stickstoffmonoxid (NO), das nur eine geringe Wirkung auf Menschen, Pflanzen und Böden hat. NO nimmt jedoch an zahlreichen Reaktionen in der Atmosphäre teil und wird so zum gefährlichen Stickstoffdioxid (NO2) umgewandelt. NO2 ist in geringen Konzentrationen kaum wahrnehmbar. Wird Stickstoffdioxid eingeatmet, kann es zu folgenden Reaktionen kommen:

• Reizungen der Bindehäute des Auges ab Konzentrationen von 30 bis 40 µg/m³
• Reizungen der Atemwege bei Konzentrationen über 100 µg/m³
• Chronische Bronchitis mit Lungenemphysen bei längerer Einwirkungszeit
• Verminderung der Lungenfunktion mit Atemnot und Lungenödem bei sehr hohen Konzentrationen (>4.700 µg/m³)

Grenzwerte

Das europäische Recht sowie die auf ihm basierende 22. Bundes- Immissionsschutzverordnung (BImSchV) gibt einen Grenzwert für die Stickoxidbelastung, der für die Kommunen von besondere Wichtigkeit ist, vor. Hierbei handelt es sich um den Jahresmittelwert für Stickstoffdioxid (NO2). Für das Zieljahr 2010 ist der Grenzwert von NO2 im Jahresmittelwert auf 40 µg/m³ festgelegt worden. Bis dahin wird die Toleranzmarge jährlich um 2 µg/m³ vermindert. Betrug im Jahr 2000 der Grenzwert inklusive Toleranzmarge 60 µg/m³, so sank er in 2001 auf 58 µg/m³, im Jahr 2002 auf 56 µg/m³ und so weiter bis er in 2010 die Toleranzmarge 0 µg/m³ und somit den Zielgrenzwert von 40 µg/m³ erreicht haben wird.

Situation in Düsseldorf

Die verkehrsnahen Messstationen wie Corneliusstraße, Mörsenbroich, Ludenberger Straße und Dorotheenstraße zeigten zunächst seit Messbeginn eine geringe Abnahme der Belastung. Dieser Trend war allerdings nur vorübergehend, nahm doch die Belastung anschließend wieder zu, sodass die Werte dieser Stationen in 2003 ein Belastungsniveau vergleichbar dem der 90er Jahre erreichten.

Stickstoffdioxid (NO2) nimmt in Düsseldorf vor allem in Straßenschluchten zu. Diese Zunahme beruht auf einem stetig steigenden Anteil von Dieselfahrzeugen und einer veränderten Motorentechnik (Oxi-KAT). Leider emittieren diese Fahrzeuge deutlich mehr direktes NO2, welches vormals zeitverzögert durch natürliche Prozesse in der Atmosphäre gebildet wurde. Die Folge sind steigende NO2-Belastungen in Straßenschluchten bei unveränderten oder sinkenden Werten im gesamtstädtischen Hintergrund. Eine nachhaltige Lösung wäre die konsequente Abgasnachbehandlung für Stickoxide auch bei Dieselfahrzeugen, wie es zum Beispiel in Kalifornien zur Zeit verpflichtend eingeführt wird.

Seit 1993 misst das Landesumweltamt NRW die Stickstoffdioxidbelastung im Bereich der Corneliusstraße. Dort liegen seit 2001 die Jahresmittelwerte über dem gültigen Grenzwert für Stickstoffdioxid.

N02-Entwicklung an der Messstation Corneliusstraße.

Der ab dem Jahr 2010 gültige NO2-Zielgrenzwert von 40 µg/m³ wird zurzeit an allen Straßenmessstationen überschritten. Insofern muss die Prognose des Landesumweltamtes NRW von 2003, die eine rückläufige Belastung erwarten ließ, korrigiert werden. Die Belastungen auf der Ludenberger Straße zeigen ebenfalls Grenzüberschreitungen, die Messungen auf der Dorotheenstraße haben im Jahr 2005 den Grenzwert erreicht.

Die Belastung an der Corneliusstraße führten im Oktober 2004 zur Aufstellung eines Luftreinhalteplanes gemäß § 47 Abs. 1 BImSchG durch die Bezirksregierung Düsseldorf. Ihm kommt insofern Vorbildfunktion zu, als er der erste rein verkehrsbedingte Luftreinhalteplan in NRW war. Er beinhaltet Maßnahmen, deren Umsetzung langfristig zu einer dauerhaften Reduzierung der Stickstoffdioxid-Belastung führen soll. Aufgrund der von der Prognose abweichenden Zunahme hat die Bezirksregierung Düsseldorf beschlossen, den Luftreinhalteplan im Verlauf des Jahres 2007 fortzuschreiben.

Dokument zum Download:
Link zum aktuellen "Luftreinhalteplan Düsseldorf" (9.2 MB)

Wirkung auf den Menschen

Dieselruß, polyzyklische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Schwermetalle sind die giftigen bzw. krebserregenden Bestandteile des Feinstaubes. Neben den Auswirkungen aus Verbrennungsprozessen bilden sich aus Gasen wie zum Beispiel Schwefeldioxid, Stickoxide und Ammoniak sekundäre Partikel. Daneben existieren zahlreiche natürliche Quellen für Feinstaub, wie zum Beispiel Meeresaerosole, Pollenflug und Bodenverwehungen. Aus diesem Grund ist er ein Stoffgemisch mit einer chemischen und einer physikalischen Wirkung.

Die PM10-Stäube verhalten sich ähnlich wie Gase und können bis in die Lunge eingeatmet werden. Partikel, die kleiner als 5 µm sind, gelangen sogar bis in die Lungenbläschen. Prinzipiell gilt: Je kleiner die Partikel sind, desto schädlicher sind sie für den Menschen. Partikel, die kleiner als 10 µm sind, können beim Menschen zu

• Veränderungen des Atemtraktes führen
• die Empfindlichkeit gegenüber Infektionskrankheiten erhöhen
• die Wahrscheinlichkeit für Kleinkinder an einer Entzündung des Mittelohres (Otitis media) zu erkranken erhöhen

Erste Ergebnisse aus Tierversuchen zeigen einen Zusammenhang zwischen der Feinstaubkonzentration und der Ausbildung von Allergien auf.

Grenzwerte

In Europa wurden mit der Richtlinie 1999/30/EG vom 22. April 1999 über Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide, Partikel und Blei in der Luft auch Grenzwerte für Feinstaub festgelegt, die mit der Verordnung über Immissionswerte für Schadstoffe in der Luft, der 22. Bundes-Immissionsschutz Verordnung (BImSchV) vom 11. September 2002 in deutsches Recht umgesetzt wurden. In der Richtlinie wurde folgende Grenzwertregelung getroffen:

• Der seit dem 1. Januar 2005 einzuhaltende Tagesmittelwert für PM10 beträgt 50 µg/m³ bei 35 zugelassenen Überschreitungstagen im Kalenderjahr
• Seit dem Jahr 2005 beträgt der Jahresmittelwert für PM10 40 µg/m³

Situation in Düsseldorf

Die ersten PM10-Messungen wurden an den städtischen Messstationen im Jahr 1999 vorgenommen. Seitdem sind die PM10-Jahresmittelwerte gesunken. Der ab 2005 gültige Grenzwert wird seit 2005 auch an allen Messstationen und Messpunkten eingehalten.

Entwicklung der PM10-Jahresmittelwerte an den Straßenmesstationen zwischen den Jahren 2000 und 2005

Hinsichtlich der PM10-Überschreitungshäufigkeit ist festzuhalten, dass seit dem Jahr 2003 der jeweils gültige Grenzwert - d.h. inklusive der jeweiligen Toleranzmargen - auf der Corneliusstraße überschritten wird.

Überschreitungshäufigkeit für PM10 in den Jahr 2003 bis 2005 für den ab dem Jahr 2005 gültigen Grenzwert

Gleiches gilt für die Ludenberger Straße seit dem Jahr 2004.

Aufgrund dieser Überschreitungen wurden Aktionspläne aufgestellt, die Sofortmaßnahmen zur Senkung der Feinstaubbelastung beinhalten.

Eine Evaluation der Wirksamkeit dieser Maßnahmen ergab für die Corneliusstraße, dass im Jahr 2005 20 Überschreitungen vermieden werden konnten. Gleichwohl reicht die Reduktion nicht aus, um den Zielgrenzwert - weniger als 35 Überschreitungen - einzuhalten.

Mit den verkehrslenkenden Maßnahmen, die eine Kommune ergreifen kann, wird nur die zusätzliche lokale Feinstaubbelastung in den Straßenschluchten reduziert.

Nachhaltige Erfolge bei der Reduzierung der PM10-Belastung sind nur dann möglich, wenn es gelingt, die Hintergrundbelastung zu senken. Eine wichtige Quelle - auch außerhalb der hochbelasteten Straßen - ist der Verkehr. Die zügige Einführung der steuerlichen Förderung von Dieselrußfiltern für Pkw würde die Situation wirksam entlasten. Dies gilt sowohl für neu zu beschaffende als auch für nachzurüstende Pkw, wie dies der Forderung des Deutschen Städtetages entspricht. Aber auch ortsfeste PM10-Quellen wie offene Kamine und Einzelfeuerungen mit Kohle und Holz müssten künftig ihren Schadstoffausstoß reduzieren.

Wie im Falle von NO2 gilt auch für PM10, dass mit den der Stadt Düsseldorf zur Verfügung stehenden Maßnahmen nur die zusätzliche örtliche Belastung reduziert werden kann.

Weiterführende Links:
Aktuelle Luftmesswerte

Wirkung auf den Menschen

Im Folgenden geht es nur um das bodennahe Ozon, das in der Atemluft als starkes Reizgas wirkt und nicht um das troposhärische Ozon (oberhalb 10 Kilometer Höhe), welches uns gegen krebserregende UV - Strahlung schützt und durch FCKW's zerstört wird. Das Ozon wird nicht direkt emittiert, sondern bildet sich aus Vorläuferstoffen. Stickstoffdioxid, flüchtige organische Kohlenwasserstoffe (VOC) und Kohlenmonoxid gehören zu den wichtigsten dieser Vorläufersubstanzen.

Hauptquellen stellen damit Verkehr, Industrie, Energieerzeugung und Haushalte dar. Das Ozon wirkt beim Menschen als aggressives Reizgas, das Reizungen der Atemwege sowie der Schleim- und Bindehäute verursacht, den Atemwiderstand erhöht, Hustenreiz verursacht und die Lungenfunktion beeinträchtigt.

Folgende Symptome können auftreten:

• 160 µg/m³: entzündliche Reaktionen der Atemwege insbesondere bei körperlichen Anstrengungen,
• 160 bis 300 µg/m³: Einschränkung der Lungenfunktion,
• 200 µg/m³: Tränenreiz, Kopfschmerzen, Atembeschwerden, Husten
• 240 bis 300 µg/m³: Zunahme der Häufigkeit von Asthmaanfällen
• größer 240 µg/m³: Reduzierung der körperlichen Leistungsfähigkeit

Hierbei handelt es sich um grobe Richtwerte. Die tatsächlich beim einzelnen Individuum auftretenden Wirkungen sind erheblichen Schwankungen unterworfen.

Grenzwerte

Die EU hat schon seit längerer Zeit Richtwerte für die Ozonkonzentration festgelegt. Keine Gefahr für die Gesundheit besteht laut EU-Richtlinie durch Ozon unter einem Gehalt von 110 µg/m³. Ab einem Ein-Stunden-Mittelwert von 180 µg/m³ ist die Unterrichtung der Bevölkerung vorgeschrieben. Empfindlichen Menschen, sowie Jungen und Alten wird von körperlicher Anstrengung im Freien abgeraten.

Situation in Düsseldorf

Die Ozon-Jahresmittelwerte an der Station Lörick stagnieren in den letzten Jahren auf niedrigem Niveau. Das Jahr 2003 fällt aufgrund der intensiven Sommerperiode mit 32 Überschreitungen des Informationswertes von 180 µg/m3 aus dem Rahmen. Die seit dem 1. Juni 2002 durchgeführten kontinuierlichen Messungen an der Station Aaper Wald lassen die gleiche Tendenz auf etwas höherem Niveau erkennen.

Weiterführende Links:
Aktuelle Luftmesswerte
Ozon-Prognose NRW

Dokumente zum Download:
Ozon-Flyer der Landeshauptstadt Düsseldorf (250 KB)