Einleitung

In städtischen Gebieten sind Straßen und andere Verkehrsmittel, einschließlich Luft- und Schifffahrt, in der Regel die Hauptquellen von Partikeln (Morawska et al. 2019). Die große Bedeutung der Partikelemissionen von Partikeln aus diesen verkehrsbedingten Verbrennungs- und Abriebsprozessen führt derzeit zu einem gesteigerten Bedarf diese Emissionen zu erforschen und zu quantifizieren. Ziel dieser Messungen ist ein verbessertes Verständnis des Beitrags der verschiedenen Quellen, der Emissionsstärken und der resultierenden Effekte, die wichtige Stützpunkte in der Modellierung der Luftqualität und für Beurteilung von Grenzwerten darstellen. Der Fokus liegt hierbei zunehmend auf den ultrafeinen Partikeln im Größenbereich unter 100 nm, die von den Standard PM2.5 und insbesondere PM10 nicht erfasst werden. Erstmals hat die WHO in ihren Luftqualitätsrichtlinien (WHO, 2022) ein „good practice Statement“ hinsichtlich der Anzahlkonzentration ultrafeiner Partikel in der Außenluft gegeben.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

Methoden

Aufgrund der hohen Diversität von Emissionsprozessen und Messzielen sind die zur Charakterisierung eingesetzten Methoden durchaus heterogen. In diesem Vortrag sollen exemplarisch existierende Messlösungen und Messaufbauten vorgestellt werden, um einen Überblick über verschiedene Methodiken als auch über die vielfältigen Messziele zu präsentieren.

Die entsprechenden Messlösungen reichen von stationären Messstationen, mit denen Messungen nach etablierten Standards sowie neueren technischen Spezifikationen durchgeführt werden, bis hin zu mobilen Messfahrzeugen, wie Messbussen, Lastenfahrrädern oder Drohnen, die auf die jeweiligen Quellen, wie Straßenverkehr, Bahnverkehr, Flugverkehr oder Schiffsverkehr zugeschnitten sind. Die entsprechende Messtechnologie wird anhand der gewünschten Messparameter, der zu erwartenden Partikelgrößen und -konzentrationen, der benötigten zeitlichen Auflösung, vorhandenen Platz- und Gewichtskapazitäten, u. v. m. definiert und eingesetzt. Wichtige Messparameter umfassen dabei die Partikel-Anzahlkonzentration, -Massenkonzentration, -Oberflächenkonzentration, -Größenverteilung, Aggregatzustand (fest/flüssig), Kohlenstoffgehalt (EC/OC), oder Morphologie. Entsprechend kommen Online-Messmethoden, wie z.B. Kondensationskernzähler, oder Offline-Messmethoden, wie z.B. Kaskadenimpaktoren, zum Einsatz.

Fazit

In diesen Vortag wollen wir einen Überblick über verschiedene Messlösungen zur Messung verkehrsbedingter Emissionen geben und auch den Blick über den „Tellerrand“ hin zu Emissionen aus anderen Verkehrssektoren, wie der Schifffahrt oder Luftfahrt, wagen.

Morawska, L. & Wierzbicka, A. & Buonanno, G. & Cyrys, J. & Schnelle-Kreis, J. & Kowalski, M. & Riediker, M. & Birmili, W. & Querol, X. & Cassee, F. & Yildirim, A. & Elder, A. & Yu, I. J. & Ovrevik, J. & H ougaard, K. & Loft, S. & Schmid, O. & Stoeger, T. & Peters, A. & Lucht, S. (2019). Ambient ultrafine particles: evidence for policy makers. A report prepared by the ‘Thinking outside the box’ team.

World Health Organization (2022). WHO global air quality guidelines: particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide (https://www.who.int/publications/i/item/9789240034228).