Luftqualität

Luftqualität in Oberhausen

Über die vergangenen Jahrzehnte hat die Entwicklung der Luftqualität in Oberhausen, wie im ganzen Land, eine erfreuliche Entwicklung genommen. Seit 2020 werden in Oberhausen erstmals seit Begin der Messungen im Jahr 2006 alle gesetzlich festgeschriebenen Grenzwerte eingehalten.

Gleichzeitig zeigt die wissenschaftliche Studienlage, die von der WHO im Jahr 2021 zusammengefasst wurde, dass die derzeitige Luftschadstoffbelastung noch immer negative gesundheitliche Folgen hat. Insbesondere die Anzahl der Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen ließe sich durch eine weitere Verbesserung der Luftqualität reduzieren. Vor diesem Hintergrund wird auf EU-Ebene über neue Grenzwerte verhandelt. Im Herbst 2022 hat die EU-Kommission dazu einen Vorschlag veröffentlicht, der noch vom EU-Parlament und vom Rat der Mitgliedsländer beraten werden muss. Nach bisherigem Stand ist davon auszugehen, dass ab 2030 strengere Grenzwerte gelten werden.

Zur Einhaltung der voraussichtlichen zukünftigen Grenzwerte wird eine weitere Verbesserung der Luftqualität nötig sein. Bei der Feinstaub-Belastung werden zwar schon heute die neuen PM10-Grenzwerte eingehalten, die Belastung mit der noch feineren Staubfraktion PM2,5 müsste aber um rund 20 % gesenkt werden. Der Minderungsbedarf bei der Stickstoffdioxid-Belastung liegt mit fast 50 % erheblich höher.

Luftschadstoffmessung

Seit 2005 wird in der gesamten EU nach einheitlichen Standards die Luftqualität überwacht. In NRW übernimmt diese Aufgabe das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV), das im Rahmen seines Luftqualitäts-Überwachungssystems (LUQS) ein Messnetz von derzeit (Stand: August 2023) 172 Stationen betreibt. Einige dieser Stationen dienen dazu, das Niveau der großflächigen Hintergrundbelastung zu erfassen. Andere stehen an Hotspots, wo eine besonders hohe Belastung durch Industrie oder Verkehr besteht.

In Oberhausen befinden sich zwei solcher Hotspots, an denen die Luftqualität überwacht wird. An beiden Abschnitten liegt eine hohe Verkehrsbelastung vor. Gleichzeitig sind die entsprechenden Abschnitte beidseitig geschlossen bebaut, was die Durchmischung der Luft und damit die Verdünnung und den Abtransport der Luftschadstoffe behindert. Die Messstationen sind dort platziert, wo die höchsten Schadstoffbelastungen erwartet werden. Auf diese Weise lässt sich aus einer Grenzwerteinhaltung an diesen Messorten auf eine flächendeckende Einhaltung der Grenzwerte schließen. Die Auswahl der Standorte ist auf Grundlage von Computermodellen vollzogen worden, die immer wieder mit Hilfe von Messungen validiert werden.

Seit 2006 wird an der Mülheimer Straße die Luftqualität überwacht. Derzeit befinden sich dort zwei Messstationen: Jederzeit aktuelle Messwerte zur Belastungssituation mit Feinstaub und Stickoxiden liefert seit 2010 ein Messcontainer vor Haus Nummer 117.

Auf der gegenüberliegenden Straßenseite befindet sich seit Ende 2006 ein Passivsammler. Die Messwerte des Passivsammlers stehen immer erst nach einer Laborauswertung zur Verfügung. Er erfasst die mittlere Stickstoffdioxidkonzentration über einen längeren Zeitraum.

An der Duisburger Straße befindet sich seit 2020 ein weiterer Messcontainer vor Haus Nummer 208, der seine Messwerte laufend überträgt.

Stickstoffdioxid-Belastung

Stickstoffdioxid (NO₂) ist ein Reizgas, das vor allem bei Verbrennungsprozessen entsteht und einen stechend-stickigen Geruch hat. NO₂ löst im Atemtrakt Zellschäden und entzündliche Prozesse aus, die neben Atemwegserkrankungen wie Bronchitis auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen können. Durch den Diesel-Skandal und die lang anhaltenden Grenzwertüberschreitungen, die zu den Klagen durch die Deutsche Umwelthilfe (DUH) geführt haben, hat die NO₂-Belastung großes mediales Interesse erfahren.

 

Das Diagramm zeigt die Entwicklung der im Jahresmittel gemessenen Belastung mit NO₂ seit Beginn der Messungen im Jahr 2006 (Mülheimer Str.) bzw. 2021 (Duisburger Str.). Seit 2010 ist dabei deutlich ein absinkender Trend zu beobachten. Im Jahr 2013 war das Verkehrsaufkommen durch die Fahrbahnerneuerung an der Mülheimer Straße eingeschränkt.

 

Im Diagramm ist zu erkennen, dass der aktuelle Grenzwert seit 2020 eingehalten wird. Gleichzeitig werden der voraussichtliche zukünftige Grenzwert und die WHO-Empfehlung noch deutlich überschritten.

Feinstaub-Belastung (PM10)

Die zweite Art von Luftschadstoffen, die heute in relevantem Maße durch den motorisierten Verkehr mitverursacht wird, ist Feinstaub. Dabei sind die Auspuff-Emissionen durch bessere Abgasreinigungssysteme immer geringer geworden. Insbesondere die Einführung von Partikelfiltern bei Dieselmotoren hat hier zu einer entscheidenden Verbesserungen geführt. Bei neueren Kraftfahrzeugen entsteht der Großteil der Staubemissionen durch den Abrieb von Reifen und Bremsen sowie durch Aufwirbelungen.

Um die Feinstaubbelastung in Zahlen auszudrücken, muss zunächst definiert werden, bis zu welcher Größe luftgetragene Partikel zum Feinstaub zählen. Dabei haben sich Definitionen sogenannter Fraktionen durchgesetzt, die nicht an einer scharfen Grenze enden, sondern den Anteil des Staubs widerspiegeln, den Menschen einatmen. Während feinste Partikel nahezu ungehindert bis in die Lungenbläschen vordringen und von dort weiter in die Blutbahnen gelangen können, werden Partikel umso weniger tief eingeatmet, je größer sie sind. Daher zählt mit wachsender Partikelgröße ein immer kleinerer Anteil des Gesamtstaubs zu einer bestimmten Staub-Fraktion. In der Luftreinhaltung spielte bisher die Fraktion PM10 (vom englischen particulate matter, "partikelförmige Materie" mit einem "mittleren" aerodynamischen Durchmesser von 10 µm) die größte Rolle. Bei der Fraktion PM10 werden alle Partikel mit aerodynamischem Durchmesser unter 1 µm berücksichtigt. Von da an sinkt der Anteil immer weiter ab, erreicht bei 10 µm einen Anteil von 50 % und bei ca. 15 µm einen Anteil von 0 %. Die Fraktion PM10 entspricht in etwa der thorakalen Fraktion aus dem Arbeitsschutz, die den Anteil des Staubs beschreibt, der mindestens bis zum Kehlkopf eingeatmet werden kann.

 

Im ersten Diagramm zur Feinstaub-Belastung sind Jahresmittelwerte dargestellt. Insgesamt ist eine weitgehend gleichmäßige und erfreuliche Entwicklung zu beobachten, die nur in den Jahren 2017/2018 unterbrochen wurde. Der aktuelle Grenzwert von 40 µg/m³ und auch der voraussichtliche zukünftige Grenzwert von 20 µg/m³ werden eingehalten, die WHO-Empfehlung wird somit nicht mehr weit übertroffen.

 

Das zweite Diagramm zur Feinstaubbelastung zeigt die Anzahl der Tage, an denen der Grenzwert für das Tages-Mittel überschritten wurde (aktuell 50 µg/m³, blaue Säulen; zukünftig voraussichtlich 45 µg/m³, graue Säulen). Gleichzeitig mit der Absenkung des Tagesmittel-Grenzwertes wird ab dem Jahr 2030 voraussichtlich auch die Anzahl der erlaubten Überschreitungstage pro Jahr von 35 auf 20 Tage reduziert.

Die zulässige Anzahl an Überschreitungstagen wurde zuletzt 2012 übertroffen, auch die voraussichtlichen neuen Grenzwerte werden schon heute sicher eingehalten.

Feinstaub-Belastung (PM2,5)

Bei der PM10-Belastung ist bereits heute ein erfreulich niedriges Niveau in der Nähe der WHO-Empfehlungen erreicht. Dennoch besteht durch eine weitere Verringerung der Staubbelastung das Potenzial, Erkrankungen zu vermeiden. Dazu gilt es, die Belastung mit dem wesentlich feineren Staub der Fraktion PM2,5 zu verringern.

Auch bei der Definition der Staubfraktion PM2,5 wird das Abscheideverhalten der Atemwege nachempfunden. Während PM10 den Anteil des Staubs nachempfindet, der mindestens bis zum Kehlkopf eingeatmet wird (s.o.), entspricht die Fraktion PM2,5 dem Anteil des Staubs, der bis in die Lungenbläschen vordringt und dadurch größere gesundheitliche Risiken mit sich bringt. Genau wie bei PM10 werden mit wachsender Größe immer weniger Partikel bei der Fraktion PM2,5 berücksichtigt. Unterhalb eines aerodynamischen Durchmessers von 1 µm werden alle partikel berücksichtigt, von da an sinkt der Anteil, erreicht einen Anteil von 50 % bei 2,5 µm. Von da an sinkt der Anteil immer weiter, Partikel ab 3,5 µm werden nicht mehr berücksichtigt.

Die PM2,5-Belastung wird in Oberhausen erst seit 2021 erfasst. Aus den Messwerten lässt sich wegen des kurzen Messzeitraums noch keine Aussagen über Trends ableiten. Ab 2030 gilt voraussichtlich ein Grenzwert von 10 µg/m³, der im Moment mit 12 µg/m³ (Mülheimer Straße) bzw. 11µg/m³ (Duisburger Straße) noch überschritten wird. Die WHO-Empfehlung liegt mit 5 µg/m³ noch einmal deutlich niedriger, was bedeutet, dass eine Verringerung der PM2,5-Belastung einen erheblichen gesundheitlichen Nutzen bringen würde.