Anlass und Durchführung

An vielen verkehrsnahen Stellen in Bayern können – wie auch in anderen Ländern Europas – die strengen Grenzwerte für NO₂ nach wie vor nicht eingehalten werden. Vor allem der Jahresgrenzwert von 40 µg/m³ wird derzeit an verkehrsnahen Stellen noch häufig überschritten. Eine wichtige Voraussetzung für die Planung und Durchführung effizienter Maßnahmen zur Minderung der NO₂-Belastung ist eine gute Kenntnis der Belastungssituation, sowie deren Ursachen und Einflussgrößen. Das Bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) führt daher seit 2010 das Projekt „Untersuchung der räumlichen Verteilung der NO_x-Belastung im Umfeld von vorhandenen, hoch belasteten Luftmessstationen“ durch.

Die Untersuchungsgebiete im Projekt erstrecken sich entlang Hauptverkehrsstraßen sowie in Seitenstraßen und umliegende Wohngebiete, auch an der Inntal-Autobahn wurde gemessen. Für die Messungen werden insbesondere NO₂-Passivsammler sowie kontinuierliche Messgeräte für NO_x und Ozon eingesetzt, ergänzend werden Modellrechnungen durchgeführt. Der Schwerpunkt der Messungen liegt in München an der Landshuter Allee. Dort werden noch immer NO₂-Konzentrationen gemessen, die doppelt so hoch sind wie der Jahresgrenzwert.

Ergebnisse

Die bisherigen Ergebnisse des Projektes zeigen an verschiedenen Standorten den deutlichen Einfluss der Meteorologie auf die NO_x-Konzentrationen. Dabei spielen nicht nur Windrichtung und -geschwindigkeit, sondern auch die Ozonkonzentration eine bedeutende Rolle, ebenso die zu verschiedenen Jahreszeiten unterschiedlichen Ausbreitungsbedingungen. So scheinen die Jahreszeiten einen höheren Einfluss auf die NO₂-Konzentrationen an eher niedrig belasteten Messpunkten zu haben als an höher belasteten. Es zeichnet sich ab, dass hierbei neben den Ausbreitungsbedingungen auch der Jahresgang der Ozonkonzentration und das photochemische Gleichgewicht (NO / NO₂ / Ozon) eine wichtige Rolle spielt.

In München wird an den Verkehrsmessstationen Stachus und Landshuter Allee neben NO_x auch Ozon gemessen, weshalb dort eine Berechnung der Beiträge aus dem lokalen Ozonabbau zur lokalen NO₂-Immission möglich ist. Unsere Auswertungen zeigen, dass der NO₂-Beitrag aus dem Ozonabbau im Sommer deutlich höher ist als im Winter und weiterhin an der Landshuter Allee insgesamt deutlich höher als am Stachus. Als Hauptursache dafür kann eine wesentlich höhere Ozonverfügbarkeit im Sommer und die damit verbundene höhere NO₂-Bildung in der Straße durch Ozonabbau angesehen werden. Die NO-Verfügbarkeit ist an der Landshuter Allee fast doppelt so hoch wie am Stachus, was dort die luftchemische Bildung von NO₂ offenbar zusätzlich begünstigt.

Weiterhin zeigen unsere Messergebnisse den ausgeprägten Windeinfluss auf die kleinräumige Immissionsbelastung in Straßen. Bei Querwind werden durch die Bildung von Luftwirbeln quer zum Straßenverlauf hohe Konzentrationsunterschiede an gegenüberliegenden Straßenrändern festgestellt. So wurden in ausgeprägt schluchtartigen Bereichen der Landshuter Allee auf gegenüberliegenden Straßenseiten Unterschiede in der NO₂-Konzentration von bis zu 40 % festgestellt.

Abb. 1: Messpunkte für NO₂-Passivsammler an der Landshuter Allee (links). Die Messwerte für ausgewählte Messpunkte, die einander gegenüber liegen, sind rechts dargestellt. Im überwiegenden Zeitraum – bei Westwind – sind die Messwerte auf der Westseite höher als auf der Ostseite. Weht der Wind vermehrt aus östlicher Windrichtung, so sind die Messwerte auf der Ostseite höher. Im Bereich der Messpunkte MLA2 und MLA13 ist die Randbebauung nicht komplett geschlossen, sodass hier insgesamt niedrigere Schadstoffkonzentrationen vorliegen (Karte: Bayerische Vermessungsverwaltung 2014).  

Abb. 2: Unterschiedliche Jahresbeiträge zur NO₂-Gesamtbelastung an der Verkehrsmessstation München/Stachus, an der bereits seit mehreren Jahren auch Ozon erfasst wird. Die Beiträge aus dem Ozonabbau waren dabei im Jahresmittel relativ konstant.

Abb. 3: Beiträge der vorstädtischen Hintergrundbelastung (München/Johanneskirchen), des Ozonabbaus und restliche lokale Beiträge zur NO₂-Gesamtbelastung in München an der Landshuter Allee anhand von Wochenmittelwerten

Abb. 4: Beiträge der vorstädtischen Hintergrundbelastung (München/Johanneskirchen), des Ozonabbaus und restliche lokale Beiträge zur NO₂-Gesamtbelastung in München am Stachus anhand von Wochenmittelwerten

Die Kurzfassung zur Veranstaltung ist im PDF verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.