Seit der Einführung von Umweltzonen in der Region wurde eine deutliche Verringerung der Verkehrsbeiträge zur Feinstaubbelastung im Ruhrgebiet verzeichnet (LANUV, 2012). Dies ist vor allem auf einen Rückgang von abgasgebundenen Rußemissionen durch Ausschluss von Fahrzeugen (insbesondere Diesel) mit überholter Motorentechnik zurückzuführen. Daher kann diese Entwicklung durch Rußmessungen genauer beurteilt und eingeordnet werden (Rasch et al., 2013; Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz, Berlin, 2009). Ruß gilt zudem als ein gesundheitsrelevanter Bestandteil des Feinstaubs. So wurde Dieselabgas offiziell als krebserregend eingestuft (WHO, 2012) und auch für kohlenstoffhaltige Partikel aus Biomasseverbrennungsprozessen wurden negative Gesundheitseffekte bestätigt (z.B. Bølling et al., 2009).

Neben Ruß aus Verkehrsemissionen gewinnen diese kohlenstoffhaltigen Komponenten aus Emissionen von Kleinfeuerungsanlagen zunehmend an Bedeutung. Dies ist einerseits auf die steigende Anzahl von Kleinfeuerungsanlagen in Privathaushalten zurückzuführen (UBA, 2013), andererseits wird Biomasseverbrennung zu Heizzwecken insbesondere in der Winterperiode betrieben, während der häufiger Inversionswetterlagen auftreten, die zu einer Anreicherung von PM in der bodennahen Luftschicht führen können. Dementsprechend ist es nicht überraschend, dass Emissionen aus der Biomasseverbrennung in den Wintermonaten in NRW signifikant zur Zahl der PM₁₀-Überschreitungstage beitragen können (Pfeffer et al., 2013).

Generell ist zu beachten, dass es sich bei dem Begriff Ruß um eine eher umgangssprachlich verwendete Bezeichnung handelt, die eine Mischung verschiedener im Zuge von Verbrennungsprozessen entstehender chemischer Substanzen, darunter hauptsächlich elementarer und organischer Kohlenstoff (EC und OC), beschreibt. Derzeit besteht regulativ nur die Verpflichtung, EC und OC im regionalen Hintergrund zu messen (Richtlinie 2008/50/EG). Aufgrund ihrer potentiellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit ist es wichtig, die Konzentrationen kohlenstoffhaltiger Partikel auch im städtischen Bereich zu bestimmen und, aufgrund ansteigender Emissionsbeiträge durch Biomasseverbrennung, deren Beitrag zur Feinstaubbelastung zu erfassen. Bislang liegen für NRW allerdings nur vereinzelte Daten zu Konzentrationen an EC und OC vor.

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Einleitung

Seit der Einführung von Umweltzonen in der Region wurde eine deutliche Verringerung der Verkehrsbeiträge zur Feinstaubbelastung im Ruhrgebiet verzeichnet (LANUV, 2012). Dies ist vor allem auf einen Rückgang von abgasgebundenen Rußemissionen durch Ausschluss von Fahrzeugen (insbesondere Diesel) mit überholter Motorentechnik zurückzuführen. Daher kann diese Entwicklung durch Rußmessungen genauer beurteilt und eingeordnet werden (Rasch et al., 2013; Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz, Berlin, 2009). Ruß gilt zudem als ein gesundheitsrelevanter Bestandteil des Feinstaubs. So wurde Dieselabgas offiziell als krebserregend eingestuft (WHO, 2012) und auch für kohlenstoffhaltige Partikel aus Biomasseverbrennungsprozessen wurden negative Gesundheitseffekte bestätigt (z.B. Bølling et al., 2009).

Neben Ruß aus Verkehrsemissionen gewinnen diese kohlenstoffhaltigen Komponenten aus Emissionen von Kleinfeuerungsanlagen zunehmend an Bedeutung. Dies ist einerseits auf die steigende Anzahl von Kleinfeuerungsanlagen in Privathaushalten zurückzuführen (UBA, 2013), andererseits wird Biomasseverbrennung zu Heizzwecken insbesondere in der Winterperiode betrieben, während der häufiger Inversionswetterlagen auftreten, die zu einer Anreicherung von PM in der bodennahen Luftschicht führen können. Dementsprechend ist es nicht überraschend, dass Emissionen aus der Biomasseverbrennung in den Wintermonaten in NRW signifikant zur Zahl der PM₁₀-Überschreitungstage beitragen können (Pfeffer et al., 2013).

Generell ist zu beachten, dass es sich bei dem Begriff Ruß um eine eher umgangssprachlich verwendete Bezeichnung handelt, die eine Mischung verschiedener im Zuge von Verbrennungsprozessen entstehender chemischer Substanzen, darunter hauptsächlich elementarer und organischer Kohlenstoff (EC und OC), beschreibt. Derzeit besteht regulativ nur die Verpflichtung, EC und OC im regionalen Hintergrund zu messen (Richtlinie 2008/50/EG). Aufgrund ihrer potentiellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit ist es wichtig, die Konzentrationen kohlenstoffhaltiger Partikel auch im städtischen Bereich zu bestimmen und, aufgrund ansteigender Emissionsbeiträge durch Biomasseverbrennung, deren Beitrag zur Feinstaubbelastung zu erfassen. Bislang liegen für NRW allerdings nur vereinzelte Daten zu Konzentrationen an EC und OC vor.

In den letzten Jahren wurden neben der laborbasierten thermo-optischen Methode zur EC/OC-Bestimmung auch kontinuierliche Messverfahren weiterentwickelt, die mittels optischer Verfahren den Gehalt an lichtabsorbierenden Partikelbestandteilen (Black Carbon, BC) ermitteln. Die Lichtabsorption wird insbesondere durch Rußpartikel hervorgerufen, deren Konzentration aus der Absorptionsmessung nach Beprobung auf einem Filter mit spezifischen Konstanten errechnet werden kann. Unter Ausnutzung der Wellenlängenabhängigkeit der Absorptionskonstanten ist es darüber hinaus möglich, zusätzliche Informationen zur Unterscheidung unterschiedlicher „Ruß“-arten zu gewinnen. In Aethalometern der neuesten Generation wird basierend auf diesem Prinzip direkt eine Aufteilung der Gesamtrußkonzentration in die Anteile vorgenommen, die aus der Verbrennung fossiler bzw. biogener Brennstoffe stammen.

Ziel des in diesem Beitrag beschriebenen Projektes ist es, u.a. diese automatische Quellenzuordnung durch den Vergleich mit filterbasierten Tracermessungen zu evaluieren und die Eignung dieser Messtechnik für den Einsatz im Luftqualitäts-Messnetz zu prüfen.

Durchführung und Methodik

Im Rahmen des vom Landesamt für Natur-, Umwelt- und Verbraucherschutz (LANUV) initiierten Projektes werden im Zeitraum von Ende August 2013 bis voraussichtlich Ende Januar 2015 (bisher betrachteter Zeitraum: Anfang September 2013 bis Ende Oktober 2014) Messungen an zwei Standorten im Ruhrgebiet durchgeführt. Die erste Station befindet sich an einem Verkehrsstandort in Duisburg (VDUI), der direkt durch eine hochfrequentierte Straße und außerdem von zwei Autobahnen, A 59 und A 40, beeinflusst wird. Die zweite Station ist eine städtische Hintergrundstation in Mülheim-Styrum (STYR), die sich innerhalb eines Wohngebietes in einer Entfernung von ca. 50 m zur nächsten schwach befahrenen Straße befindet. Die Stationen liegen in einem Abstand von ca. 6,5 km Luftlinie zueinander (siehe Abbildung 11).

Abbildung 11: Lage der städtischen Hintergrundstation in Mülheim-Styrum (STYR) und der Verkehrsstation in der Kardinal-Galen-Straße in Duisburg (VDUI), Quelle: Google Earth, verändert.

An beiden Standorten wurden u. a. online-Messungen zur Quantifizierung von BC mit dem Aethalometer AE33 (Magee Scientific) durchgeführt. Zusätzlich erfolgten thermo-optische EC/OC-Analysen (Sunset Laboratory) von ausgewählten beprobten PM₁₀-Quarzfaserfiltern, um den Zusammenhang zwischen den optisch gemessenen BC-Konzentrationen und den thermo-optisch bestimmten Fraktionsanteilen für die beiden Standorte ermitteln zu können. Weiterhin wurden die Gehalte an Levoglucosan von den ausgewählten PM₁₀-Quarzfaserfiltern als Tracerkomponente für Biomasseverbrennung analysiert.

Die hier verwendeten Aethalometer ermöglichen durch die Messung mit Licht verschiedener Wellenlängen eine Differenzierung zwischen fossilen und aus der Biomasseverbrennung stammenden Kohlenstofffraktionen. Hierzu werden nach einem von Sandradewi et al. (2008) entwickelten Algorithmus die unterschiedlichen Absorptionsspektren verschiedener Substanzen genutzt und den verschiedenen Quellen zugeordnet. Diese Quellbeiträge werden zunächst als Absorptionskoeffizienten (babs) ausgegeben, aus denen die Anteile der verschiedenen Beiträge am BC berechnet und die Anteile am kohlenstoffhaltigen Material (CM) bzw. am PM₁₀ wie folgt mittels mehrerer Faktoren abgeschätzt werden können:

CM = C_l · b_abs,Fossil(950nm) + C₂ · b_abs,Biomasse(470nm) + C₃

Quelle: Sandradewi et al. (2008) und Herich et al. (2010)

Die Koeffizienten C₁, C₂ und C₃ können unter Berücksichtigung der aus den Filteranalysen gewonnenen EC/OC-Daten über lineare Regression standortspezifisch ermittelt werden.

Die über diesen optischen Ansatz ermittelten Anteile der Biomasseverbrennungskomponente wurden mit den aus Levoglucosan-Analysen abschätzbaren PM₁₀-Beiträgen der Biomasseverbrennung verglichen. Bei Levoglucosan handelt es sich um einen Anhydrozucker, der von Simoneit et al. (1999) als geeigneter Monotracer für Biomasseverbrennungsprozesse eingeführt wurde, da er fast ausschließlich bei der (Hemi-)Zelluloseverbrennung freigesetzt (Schmidl et al., 2008) und während der Winterperiode vergleichsweise langsam in der Atmosphäre abgebaut wird (z. B. Kessler et al., 2010; Fraser and Lakshmanan, 2000). Um den absoluten Beitrag der Biomasseverbrennungskomponente über diese Tracersubstanz abschätzen zu können, ist – ähnlich wie beim Aethalometer-Ansatz – ein in der folgenden Formel gezeigter Umrechnungsfaktor nötig, der über verschiedene Ansätze abgeschätzt werden kann:

PM_Biomasse = F x [Levoglucosan] Quelle: Pfeffer et al. (2013)

In den folgenden Auswertungen wurde der von Pfeffer et al. (2013) für NRW ermittelte Wert 13 für den Umrechnungsfaktor F verwendet. 

Alle im Zuge der beiden Methoden verwendeten Umrechnungsfaktoren bzw. Regressionskoeffizienten bergen eine gewisse Unsicherheit, da sie u.a. von den verbrannten Holz- bzw. Biomassetypen abhängen und folglich regional variieren. Daher sollten beide Methoden hinsichtlich ihres Arbeitsaufwandes und ihrer Zuverlässigkeit vergleichend betrachtet und die Plausibilität der Ergebnisse geprüft werden. Hierfür wurden zusätzlich Ergebnisse der Analysen weiterer Inhaltsstoffe des Feinstaubs, sowie meteorologische Daten in die Auswertungen mit einbezogen.

Messergebnisse

Vergleich BC mit EC

Für beide Standorte wurden gute Übereinstimmungen der BC-Konzentrationen (950 nm) mit den thermo-optisch bestimmten EC-Konzentrationen ermittelt, wobei an der Verkehrsstation mit 0,83 ein etwas höherer Korrelationskoeffizient (R²) gefunden wurde als an der städtischen Hintergrundstation (R² = 0,8). Die höchsten Konzentrationen beider Komponenten wurden während des Winterhalbjahres gemessen (siehe Abbildung 12).

Abbildung 12: Vergleich der BC- und EC-Konzentrationen (links: lineare Regressionen für beide Stationen, rechts: Zeitlicher Verlauf, exemplarisch für STYR (n = 70, Temperaturprotokoll EUSAAR_2).

Vergleich unterschiedlicher Methoden zur Quantifizierung von CM aus Biomasseverbrennungsprozessen

Während beim Levoglucosan-Ansatz der gesamte Beitrag der Biomasseverbrennungsemissionen an PM₁₀ berücksichtigt wird, kann über die optische Methode lediglich der Anteil kohlenstoffhaltiger Partikel aus Biomasseverbrennungsprozessen abgeschätzt werden. Dementsprechend kann je nach Zusammensetzung der Emissionen keine genaue Übereinstimmung beider Herangehensweisen erwartet werden.

In Abbildung 13a sind zeitliche Verläufe der anhand von Levoglucosan- und BC_Biomasse-Konzentrationen abgeschätzten Gesamtkonzentrationen der Biomasseverbrennungskomponenten in PM₁₀ (CM_Biomasse bzw. PM_{10, Biomasse}) gezeigt.

Abbildung 13: a) Vergleich nach 2 verschiedenen Ansätzen ermittelter Konzentrationen der Biomasseverbrennungskomponente CM_Biomasse bzw. PM_Biomasse und b)  jeweilige Temperaturen am Standort Duisburg-Walsum des LANUV (links: VDUI (n = 66), rechts: STYR (n = 224)).

Für den Standort STYR liegen deutlich mehr Daten bezüglich Levoglucosan vor, da während der gesamten Winterperiode von jedem PM₁₀-Filter Analysen durchgeführt wurden. Im Rahmen der bisherigen Auswertungen konnten hinsichtlich des Vergleichs beider Methoden Bestimmtheitsmaße von 0,72 (VDUI) und 0,67 (STYR) ermittelt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass für beide Standorte Phasen vorliegen, während denen eine relativ gute Übereinstimmung beider Ansätze zu verzeichnen ist, als auch Zeiträume in denen sich die Werte stärker unterscheiden. Letzteres ist beispielsweise für eine Periode hohen Saharastaub-Eintrags Anfang April 2014 sowie für die Episode Anfang März 2014 der Fall, während der hohe PM₁₀-Konzentrationen mit sehr hohen Konzentrationen von Ammonium, Nitrat und Sulfat herrschten, die an beiden Standorten mit jeweils fünf Überschreitungstagen einhergingen. Diese Anreicherung an mineralischen bzw. sekundären Partikeln resultierte vermutlich aufgrund deren optischer Aktivität in vergleichsweise deutlich höheren Konzentrationen des über den Aethalometer-Ansatz ermittelten CM_Biomasse.

Generell bergen beide Ansätze eine gewisse Unsicherheit, da Korrekturfaktoren zum Einsatz kommen, deren Abschätzung anhand unterschiedlicher Methoden erfolgen kann und von der Zusammensetzung des jeweiligen Aerosols abhängt. So wurden von Pfeffer et al. (2013) beispielsweise für den Levoglucosan-Ansatz Umrechnungsfaktoren zwischen 8 und 20 zitiert. Es ist daher ratsam, diese Faktoren möglichst anhand aktueller Messwerte abzuschätzen und mögliche saisonale Variationen zu berücksichtigen. Es ist beispielsweise sehr wahrscheinlich, dass aufgrund der verschiedenen Holz- und Verbrennungsarten für während der Sommersaison stattfindende Biomasseverbrennungsprozesse andere Faktoren herangezogen werden müssen als für die entsprechenden Emissionen im Winter.

Der Vergleich mit den jeweiligen mittleren Temperaturen (Abbildung 13b) zeigt, dass die höchsten Konzentrationen der Biomasseverbrennungskomponenten mit relativ geringen Temperaturen einhergehen und somit wahrscheinlich hauptsächlich auf Heizaktivitäten zurückzuführen sind.

Beiträge aus dem Verkehr und Biomasseverbrennungsprozessen

Im folgenden Abschnitt werden jeweils die nach Sandradewi et al. (2008) quantifizierten Quellbeiträge aufgeführt und diskutiert.

Im Jahresmittel tragen fossile Brennstoffe im Vergleich zur Biomasseverbrennung den deutlich höheren Anteil des BC bei. Ein Großteil der den fossilen Brennstoffen zugeordneten BC-Anteile (BC_Fossil) ist dabei auf Verkehrsemissionen zurückzuführen. Dies wird u. a. durch die in Abbildung 14a gezeigten Wochengänge der BC_Fossil- und der NO₂-Konzentrationen (exemplarisch nur für VDUI) deutlich, welche für Verkehrsemissionen typische Verläufe aufweisen, die werktags hauptsächlich durch den Berufsverkehr bedingt sind. Hohe Konzentrationen am späten Abend hängen u. a. auch mit dem Absinken der atmosphärischen Grenzschicht zusammen. An Wochenenden liegen insgesamt typischerweise geringere Konzentrationen vor.

Abbildung 14: a) Wochengang der BC_Fossil-Konzentrationen beider Standorte und NO₂-Konzentration vom Standort STYR, b) Wochengang der BC_Biomasse- Konzentrationen beider Standorte (Zeitraum: 01.11.2013 – 31.03.2014, gestrichelte Linien jeweils ohne Ostern und St.Martin, jeweils Stundenmittelwerte).

Der zu erwartenden Saisonalität von BC-Emissionen aus Biomasseverbrennungsprozessen (BC_Biomasse) entsprechend, spielen diese vor allem im Winterhalbjahr eine größere Rolle. BC_Biomasse weist ebenfalls charakteristische Wochen- und Tagesgänge auf, die für die Standorte VDUI und STYR beinahe identisch sind (siehe Abbildung 14b). Typischerweise treten nachts und in den Vormittagsstunden höhere Konzentrationen auf, was auf das Heizverhalten der Anwohner zurückzuführen sein dürfte. Einzelne Events, bei denen besonders hohe Emissionen aus Biomasseverbrennungsprozessen auftraten, wie beispielsweise im Zuge der traditionellen Oster- und Martinsfeuer, scheinen dabei keinen starken Einfluss auf den Wochengang zu haben (siehe Abbildung 14b, gestrichelte Linien). Während in Studien an anderen Standorten an Wochenenden erhöhte Emissionen beobachtet wurden, die auf den vermehrten Betrieb klassischer Kaminöfen an den freien Tagen hinwiesen, ist das Fehlen dieses Trends an den im Rahmen dieses Projektes betrachteten Standorten ein Indiz dafür, dass hier der Großteil der Biomassenverbrennung tatsächlich zu Heizzwecken erfolgt und nicht nur der gemütlichen Stimmung dient.

Für BC_Biomasse liegt aufgrund der ähnlichen Konzentrationen an beiden Standorten eine relativ homogene Verteilung der Immissionskonzentrationen nahe, während deutlich unterschiedliche Beiträge fossiler Brennstoffe zwischen beiden Stationstypen auf eine lokale Beeinflussung hinweisen.

Betrachtungen beider BC-Komponenten am Standort STYR zeigen erhöhte Konzentrationen während der Wintermonate auf. Diese liegen aber für BC_Fossil, anders als BC_Biomasse, vermutlich nicht aufgrund erhöhter Emissionen vor, sondern sind durch die während der Wintermonate niedrigeren Mischungsschichthöhen und vergleichsweise häufiger auftretenden Inversionswetterlagen bedingt.

Die höchsten Verhältnisse zwischen BC_Biomasse und BC_Fossil (> 75-Perzentil) werden an diesem Standort, über das komplette Jahr betrachtet, für südliche Windrichtungen beobachtet (siehe Abbildung 15a), was auf die in dieser Richtung unmittelbar angrenzende Wohnbebauung zurückzuführen sein dürfte.

Demgegenüber gehen sehr geringe BC_Biomasse/BC_Fossil-Verhältnisse (< 25-Perzentil) mit Anströmungen aus Richtung der A40 im Nordwesten und Nordosten einher (siehe Abbildung 15b). Zusätzlich tragen Anströmungen aus westlicher und südwestlicher Richtung zu den am Standort STYR ermittelten geringen BC_Biomasse/BC_Fossil-Verhältnissen bei, die vermutlich auf innerstädtische Verkehrsaktivitäten zurückzuführen sind. Sehr ähnliche räumliche Verteilungen sind für das Verhältnis von BC_Biomasse zu NO₂ erkennbar (siehe Abbildung 15c).

Abbildung 15: Wahrscheinlichkeiten (Conditional Probability Function) für das Auftreten bestimmter Konzentrationsverhältnisse von a) und b) CM_Biomasse/CM_Fossil, CM_Fossil, c) CM_Biomasse/NO₂ für den Standort STYR (jeweils basierend auf Stundenmittelwerten). 

Sowohl bei der Betrachtung der BC-Komponenten als auch der abgeschätzten Beiträge zum CM sind deutliche Trends beider Quellbeiträge erkennbar. Eine Übersicht der prozentualen Beiträge des CM aus fossilen Brennstoffen sowie der Biomasseverbrennung an PM₁₀ ist in Tabelle 2 in Form von Monatsmittelwerten dargestellt. Die auf Biomasseverbrennungsprozesse zurückzuführenden Anteile an PM₁₀ sind für beide Standorte relativ ähnlich. In den Sommermonaten liegen die Beiträge ungefähr zwischen 4 % und 6 % und erreichen während der Heizperiode im Mittel ca. 9 % bis maximal 16,5 %. Erwartungsgemäß ist der Anteil des CM aus Verbrennungsprozessen fossiler Brennstoffe an PM₁₀ am Standort STYR geringer als am Verkehrsstandort VDUI.

Während der Wintermonate tragen Emissionen aus der Biomasseverbrennung teilweise stärker zu PM₁₀ bei als CM aus der Verkehrskomponente. Am Standort VDUI ist dies von Dezember 2013 bis Februar 2014 der Fall, in STYR sogar von November 2013 bis März 2014. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass die Emissionen aus Biomasseverbrennungsprozessen über den Anteil des CM annähernd vollständig abgeschätzt werden können, während für die Emissionen aus dem Verkehr CM lediglich den Beitrag der Abgaskomponente widerspiegelt und Emissionen durch Abrieb sowie Aufwirbelungsprozesse hier nicht berücksichtigt sind. 

Tabelle 2:  Anteile der Biomasseverbrennungskomponente und der fossilen Brennstoffkomponente an PM₁₀ (Aus BC-Konzentrationen über Ansatz von Sandradewi et al. (2008a) bestimmt, auf Basis von Tagesmitteln).

Während des ersten Jahres des Projektzeitraums traten im Vergleich zu den Vorjahren an beiden Standorten verhältnismäßig wenige Überschreitungstage auf, nämlich zehn am Verkehrsstandort (VDUI) und elf an der städtischen Hintergrundstation (STYR), wobei sich jeweils fünf davon im Zuge der Feinstaubepisode Anfang März ereigneten. Am Standort VDUI wären, basierend auf den aktuellen Auswertungen, ohne die Emissionen aus Biomasseverbrennungsprozessen (CM_Biomasse) drei Überschreitungstage weniger aufgetreten und ohne das CM aus dem Verkehr (CM_Fossil) hätten fünf Überschreitungstage vermieden werden können. Am Standort STYR wären abzüglich der jeweils abgeschätzten CM-Konzentrationen entsprechend zwei und vier Überschreitungstage weniger aufgetreten. Ohne die Summe beider Komponenten (CM_Fossil und CM_Biomasse) wären an beiden Standorten rein hypothetisch fünf Überschreitungstage vermeidbar gewesen (siehe in Abbildung 16 durch Pfeile markierte Tage).

Abbildung 16: PM₁₀-Tagesmittel mit farbig hervorgehobenen Konzentrationen des CM_Fossil und CM_Biomasse für den Standort a) VDUI und b) STYR

Zusammenfassung und Ausblick

Im Rahmen des Projekts konnte für den Verkehrsstandort (VDUI) und die städtische Hintergrundstation (STYR) eine gute Übereinstimmung zwischen den optisch bestimmten BC-Konzentrationen sowie den thermo-optisch analysierten EC-Konzentrationen ermittelt werden.

Die auf der Basis der BC-Daten durchgeführte Unterscheidung von BC aus Biomasseverbrennungsprozessen und BC aus fossilen Brennstoffen lieferte plausible Ergebnisse und zeigte - insbesondere für die Winterperiode – Übereinstimmungen mit den entsprechenden Ergebnissen des Monotracer-Ansatzes auf der Basis der Levoglucosan-Konzentrationen. Hierbei muss allerdings berücksichtigt werden, dass beide Ansätze aufgrund der implizierten Korrekturfaktoren eine gewisse Unsicherheit aufweisen.

Auf dieser Grundlage konnte für die Standorte STYR und VDUI gezeigt werden, dass sowohl verkehrsbedingte als auch aus der Biomasseverbrennung stammende CM-Emissionen signifikant zur Gesamtfeinstaubbelastung beitragen können. Dies ist insbesondere während der Winterperiode für den Standort VDUI der Fall (im Monatsmittel bis > 30 %). Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass aus der Biomasseverbrennung stammende CM-Emissionen an beiden Stationstypen ungefähr identische absolute Konzentrationen aufweisen und während der Wintermonate teilweise höhere Beiträge an PM₁₀ ausmachen als CM aus Verkehrsemissionen. Durch die Verringerung der Emissionen aus Biomasseverbrennungsprozessen hätte innerhalb des ersten Jahres des bisherigen Projektzeitraums zwar ein gewisser Anteil der Überschreitungstage verhindert werden können, eine höhere Anzahl der Überschreitungstage wäre aber alleine ohne das verkehrsbedingte CM nicht aufgetreten. Diese Anzahl würde sich bei der zusätzlichen Berücksichtigung der durch Abriebs- und Aufwirbelungsprozesse bedingten Emissionen noch vergrößern.

Schlussfolgernd konnte im Rahmen des Projektes gezeigt werden, dass die betrachteten Methoden plausible Ergebnisse liefern und, dass die Beiträge aus der Biomasseverbrennung und dem Verkehr insbesondere während der Wintermonate einen relativ großen Anteil des PM₁₀ ausmachen und dementsprechend zu Überschreitungstagen beitragen können. Aufgrund ihrer Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit sowie hinsichtlich möglicher Maßnahmen erscheint es folglich sinnvoll, kohlenstoffhaltige Partikel im Allgemeinen sowie insbesondere die im Zuge der Biomasseverbrennung emittierten Substanzen und deren Beitrag zur Feinstaubbelastung messtechnisch zu erfassen. Die Zuverlässigkeit der einzelnen Methoden unter verschiedenen Bedingungen sollte als Grundlage dafür weiter betrachtet werden.

Literatur

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