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pixabay.com | khfalk | Verbessert sich durch die Corona-Krise die Luftqualität in deutschen Städten?

© pixabay.com | khfalk | Verbessert sich durch die Corona-Krise die Luftqualität in deutschen Städten?

Auswirkungen der Corona-Krise auf die Luftqualität

Weniger Produktion, weniger Verkehr, weniger Schadstoffe: Durch die Corona-Krise nehmen Umweltbelastungen ab. Satellitendaten zeigen, dass sich die Luftqualität in einigen Ländern verbessert hat. Wie aussagekräftig sind diese Daten? Welche Auswirkungen hat die Pandemie auf die Luftqualität in Deutschland? Und sind Fahrverbote in deutschen Städten überhaupt noch nötig?

Welche Auswirkungen hat die Corona-Krise auf die Luftqualität?

Grundsätzlich gilt: Eine Reduzierung von Emissionen hat immer eine Verringerung der Schadstoffe in der Luft zur Folge. Allerdings bedeutet dies nicht automatisch immer und überall eine spürbare Verringerung der Luftbelastung. Denn: Meteorologische Effekte überlagern die Auswirkungen der Emissionsminderung. Austauscharme Wetterlagen mit geringer horizontaler und vertikaler Durchmischung der Luft fördern beispielsweise die Anreichung von Luftschadstoffen. Eine erhöhte Schadstoffkonzentration ist die Folge. Kräftiger Wind hilft hingegen, die Schadstoffe schnell zu verteilen und lässt die Konzentrationen sinken. Diese Effekte führen zu typischen, kurzfristigen Schwankungen in den gemessenen Konzentrationswerten.

Die Höhe und der Verlauf der einzelnen Messwerte hängen also zum einen von den Emissionen an sich ab, zu anderen werden sie aber nicht unerheblich von den wetterabhängigen Ausbreitungsbedingungen beeinflusst. Will man die Effekte der Corona-Maßnahmen auf die Luftqualität bestimmen, müssen die Schwankungen, die durch das Wetter verursacht werden, unbedingt berücksichtigt werden.

Die positive Auswirkung der Maßnahmen der Corona-Krise wird nur ein kurzfristiger Effekt sein und so lange anhalten, wie die Reduzierung der Emissionen. Eine langfristige und dauerhafte Verbesserung der Luftqualität kann nur mit gezielter Luftreinhaltepolitik, z.B. der Umsetzung von Maßnahmen aus Luftreinhalteplänen, erreicht werden, die auf dauerhafte Veränderungen setzt.

Zudem lässt sich eine pauschale Antwort zur Auswirkung auf die Luftqualität nicht geben. Es bedarf einer differenzierten Betrachtung einzelner Schadstoffe, deren Quellen, Quelldichte und -orte. In erster Linie sind hier Stickstoffdioxid (NO2) und Feinstaub (PM10), aber saisonbedingt auch Ozon zu betrachten.

Welche Auswirkungen hat die Corona-Krise auf die Stickstoffdioxid (NO2)-Belastung?

Die Hauptquellen (Emissionen) der Stickstoffdioxid-Belastung sind der Straßenverkehr und die Energieerzeugung (siehe Abbildung NOx-Emissionen 2018). In Ballungsräumen und Städten werden die höchsten NO2-Konzentrationen typischer Weise nahe der Hauptemissionsquelle, an viel befahrenen Straßen gemessen. Neben dem Verkehr gibt es weitere, über gesamte Stadtgebiete verteilte Quellen – wie z.B. Industrieanlagen, Kraftwerke, verarbeitendes Gewerbe, private Haushalte -, die in deutschen Stadtgebieten zu einer Grundbelastung von durchschnittlich 20 bis 30 µg/m³ (im Jahresmittel) führen. Die bundesweit strengen Maßnahmen zur Eindämmung des Corona-Virus vom 23.3.2020 bis 19.4.2020 (Lockdown) waren mit vermindertem Straßenverkehr und verringerten Industrieprozessen verbunden. Dennoch waren Busse im ÖPNV und private Pkw nach wie vor in den Städten unterwegs. Für den Lieferverkehr muss sogar von einem zeitweise erhöhten Aufkommen ausgegangen werden. Ein regelrechter „Absturz“ der NO2-Konzentrationen in Städten konnte demnach nicht erwartet werden.

Wetterbereinigung
Eine Quantifizierung der Auswirkungen der Corona-Maßnahmen auf die NO2-Konzentrationen auf Bundesebene lässt sich nicht unmittelbar aus den Messdaten ableiten. Neben den Emissionen haben die meteorologischen Bedingungen einen hohen Einfluss auf die Konzentration der Schadstoffe an einem konkreten Ort. Daher müssten für eine derartige Quantifizierung die NO2-Messdaten zunächst noch „wetterbereinigt“ werden, d.h. die meteorologischen Effekte müssten herausgerechnet werden.

Trendbereinigung
Eine naheliegende Methode, um in Datenanalysen den Einfluss des Wetters auf die Konzentrationswerte zu minimieren, ist es, die Konzentrationswerte vor und während des Lockdowns zu vergleichen, die an Tagen mit ähnlichen meteorologischen Bedingungen gemessen wurden. Bei der Suche nach ähnlichen Wetterlagen/Parametern (z.B. gleicher Zeitraum im Vorjahr) muss allerdings zusätzlich berücksichtigt werden, dass die mittleren verkehrsnahen NO2-Konzentrationen einen deutlichen – in den letzten drei Jahren besonders stark ausgeprägten – Rückgang zeigen. Dieser ist auf emissionsmindernde Maßnahmen wie zum Beispiel Tempolimits, Fahrverbote, den Einsatz schadstoffärmerer Busse oder Softwareupdates und die Erneuerung der Fahrzeugflotte zurückzuführen. Ohne Berücksichtigung dieses emissionsbedingten Trends (Rückgang) würde der errechnete „Corona-Effekt“ zu hoch ausfallen.

Neben der Wetterbereinigung muss also auch der durch die Emissionsänderungen bedingte Trend aus den Datenreihen eliminiert werden. Erst dann kann eine belastbare Analyse des Lockdown-Zeitraums in 2020 mit Vergleichszeiträumen erfolgen. Eine detaillierte Quantifizierung wird daher erst im Januar 2021 möglich sein.

Erste Untersuchungen in einigen Bundesländern zeigen jedoch bereits folgende Ergebnisse: Im Zeitraum des Lockdowns ging der Straßenverkehr in den Städten um 30 bis 50 Prozent zurück. Die an verkehrsnahen Messstationen gemessenen NO2-Konzentrationen sanken im gleichen Zeitraum um 15 bis 40 Prozent. Mancherorts wurden die niedrigsten NO2-Konzentrationen (im Monatsmittel) seit Messbeginn festgestellt. In Abhängigkeit des jeweiligen Verkehrsrückgangs und der meteorologischen Randbedingungen fielen die Auswirkungen des Lockdowns auf die NO2-Konzentrationen regional und lokal sehr unterschiedlich aus. Das zeigen auch erste Analysen des UBA (siehe Abbildungen Tagesgänge) unter Verwendung der automatisch messenden NO2-Messstationen im gesamten Bundesgebiet. Im Tagesverlauf lagen die NO2-Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen im Zeitraum des Lockdowns in allen Bundesländern – zwar mit regionalen Unterschieden – im Durchschnitt unter denen des Vergleichszeitraumes vor dem Lockdown (1.1.2020 bis 22.3.2020).

Links

Quelle

Umweltbundesamt 2020

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