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2. Charakteristik und Erscheinungsformen des Stadtklimas
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2.9       Schadstoffbelastungen und Grenzwerte

Die große Vielzahl von Stoffen in Stadtatmosphären, so wurden bei Untersuchungen der Luft in Städten schon mehr als 1000 verschiedene Stoffe nachgewiesen, lässt es nicht zu, alle Komponenten regelmäßig zu erfassen. Die sich ausbildende Dunstglocke über der Stadt, in extremer Form als Smog bezeichnet, belastet nicht nur die Menschen, sie setzt auch die Helligkeit herab und vermindert die Sonneneinstrahlung und die Sonnenscheindauer.

Eine starke Anreicherung der Stadtluft mit Schadstoffen ist bei Inversionswetterlagen gegeben. Die Abbildung 2/20 zeigt modellhaft für Stuttgart, ausgehend von einer winterlichen Emissionssituation 1985, die Abhängigkeit der Schadstoffkonzentrationen von der Höhe der Inversionsuntergrenze. Je höher diese Untergrenze der Inversion liegt, desto größer ist der städtische Durchmischungsraum. Die Konzentrationen, die sich bei den verschiedenen Schadstoffen einstellen, hängen zudem von den typischen Quellhöhen ab. Während so das verkehrsbedingte Kohlenmonoxid (CO) mit Ansteigen der Inversionsuntergrenze abnimmt, steigt die Schwefeldioxidkonzentration (S02) an, da
jetzt auch höhere Quellen in die Durchmischungsschicht gelangen und nun auch evtl. Ferntransporte spürbar werden.

Seit Mitte der 60er Jahre werden die Schadstoffe in Baden-Württemberg regelmäßig untersucht. Während bei Schwefeldioxid und Staub deutliche Abnahmen in der Luftbelastung erkennbar sind, ist die Schadstoffkomponente Stickstoffdioxid weiterhin hoch. Bedingt ist dies durch den ständig weiter zunehmenden Verkehr. Vor allem in Städten sind teilweise in Straßenschluchten die Grenzwerte überschritten (REUTER, BAUMÜLLER 2003).

Die in der TA Luft genannten Immissions(grenz)werte für die Langzeiteinwirkung und für die s.g. Kurzzeiteinwirkung) dienen der lufthygienischen Beurteilung "genehmigungsbedürftiger Anlagen". So ist der Nachweis über die Einhaltung der TA Luft-Werte eine notwendige Voraussetzung für die Genehmigungsfähigkeit einer Anlage. Dabei wird das arithmetische Mittel der Immissionswerte (bezeichnet als I1Wert) mit dem Langzeitgrenzwert IW1 verglichen. Dagegen bezieht sich der Kurzzeitgrenzwert IW2 auf den 98 % Wert der Summenhäufigkeitsverteilung. Die TA Luft-Werte sind keine Planungsrichtwerte; sie definieren vielmehr den immissionsschutzrechtlichen Begriff der "schädlichen Umwelteinwirkung". Die TA Luft-Werte IW1 und IW2 haben nur Gültigkeit im Zusammenhang mit dem gleichfalls in der TA Luft festgelegten Verfahren der Immissionsermittlung, das sich auf einzelne Beurteilungsflächen von meist 1 km² Ausdehnung innerhalb des Einwirkungsbereiches der betreffenden Anlage bezieht. Als einzige amtliche Grenzwerte werden die TA Luft-Werte allerdings oft auch auf andere Beurteilungssituationen übertragen.

Besondere Bedeutung haben die Grenzwerte der 22. BImSchV  erlangt, da hierzu Messungen direkt im Straßenraum erforderlich sind. Mit der Überschreitung dieser Grenzwerte muss in stark befahrenen Stadtstraßen gerechnet werden. Der 22. BImSchV liegen die Luftqualitätsrahmenrichtlinie der EU mit ihren Tochterrichtlinien zugrunde.

Gesundheitsbezogene Leitwerte wurden von der Weltgesundheitsorganisation (WHO, 2006) erlassen.

Die Festlegung "Maximaler Immissions-Werte" (MI-Werte) (VDI-Richtlinie 2310) durch die VDI Kommission Reinhaltung der Luft zielt darauf ab, eine Gesundheitsschädigung des Menschen, insbesondere auch von Kindern, Alten und Kranken, selbst bei langfristiger Einwirkung zu vermeiden und Tiere, Pflanzen und Sachgüter vor Schädigung zu schützen. Zur Gesundheit gehört dabei auch das Wohlbefinden des Menschen, das von seiner biologischen und materiellen Umwelt mitbestimmt wird. Bei den MI-Werten handelt es sich um rein wirkungsbezogene, wissenschaftlich begründete und aus praktischen Erfahrungen abgeleitete Werte mit medizinischer oder naturwissenschaftlicher Indikation. Sie berücksichtigen nicht die technische Realisierbarkeit.

Zur Bewertung der Gesamtluftbelastung ist es auch sinnvoll, einen Luftbelastungsindex (LBI) einzuführen, der mehrere Luftschadstoffe berücksichtigt (BAUMÜLLER, REUTER, 1995; MAYER et al., 2002)

Tab. 2/5: Grenz- und Richtwerte in µg/m³
 
I1: arithmetischer Jahresmittelwert                         
I2: 98- Perzentil bei Messdauer 1 Jahr (d.h. 2% der Messwerte liegen oberhalb des I2-Wertes)
a abhängig vom Schwebstaubgehalt
b je nach Ortsbereich; I2-Werte als 14-Tage Mittelwerte
c 18 zugelassene Überschreitungen pro Jahr
d Kriterium gilt nur für 2 aufeinanderfolgende Werte
e an aufeinanderfolgenden Tagen bzw. einmalige Exposition
f 10 - Min.-Mittel
g PM10-Staub je nach Ortsbereich; I2-Werte als 14-Tage Mittelwerte
h z. T. sind in Übergangsfristen höhere Toleranzmargen zulässig.
zusätzlich gibt es z. T. noch Alarmwerte
i 35 zugelassene Überschreitungen pro Jahr
k 180: Schwellenwert für Unterrichtung der Bevölkerung
240: Schwellenwert für Auslösung des Alarmsystems
l 24 zugelassene Überschreitungen pro Jahr
m 3 zugelassene Überschreitungen pro Jahr
n Feinstäube
o höchstens 25 Tage pro Jahr mit Überschreitung

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Abb. 2/20: Schadstoffbelastungen
im Januar 1985 in Stuttgart bei ver-
schiedenen Inversionsuntergrenzen (Modellrechnung)

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Städtebauliche Klimafibel Online, Stand: 22.11.2007
© Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg
in Zusammenarbeit mit dem Amt für Umweltschutz Stuttgart
 
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