Feinstaub - Problematik und Lösungsansätze aus Sicht der Wissenschaft - Rainer Friedrich
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Feinstaub - Problematik und
Lösungsansätze aus Sicht der
Wissenschaft
Rainer Friedrich
Universität Stuttgart
23. ALS-Kolloquium
10.Oktober 2013
1 / 5
Gesundheitsrisiken durch Feinstaub durch
epidemiologische Studien nachgewiesen
● Besonders hohe Gesundheitsrisiken durch ‚chronische
Mortalität‘
1. Studie: Dockery, Pope et al.: an Association between Air
Pollution and Mortality in Six U.S. Cities, Dec. 1993
Neueste Studien: EC 7th FP Projekt ESCAPE; WHO/REVIHAAP
(Review of evidence on health aspects of air pollution) und
WHO/HRAPIE (Health risks of air pollution in Europe),
Pollutant Relative Risk (95% C.I.)
All cause natural mortality >30 years
PM2.5 (per 10 µg/m3) 1.06 (1.02-1.13)
Alle PM2.5 Inhaltsstoffe (außer Seesalz?) toxisch, EC/Partikel aus
Verbrennungsprozessen besonders toxisch (?)
Die Wirkungspfadanalyse
Emissions- Schornstein- Umweltpol.Maßnahmen
Akivitäts- Med.
minderungs- höhe, Aufklärung
änderungen Behandlung
maßnahmen Standortwahl
Prävention
Atm. Modelle: Modelle
Szenario- Emissions- Transport und Schadens- Aggregie-
Exposition
entwicklung modellierung chem. Trans- mo- rung
formation dellierung Bewertung
Emissi- Bevölkerung Expositions Spez.
Meteoro- - Wirkungs-
onsfak- logie Zeit-Aktivi- Werte
toren täts-Muster Beziehun-
gen
Gesund-
Konzentra- heits-
Szenarien Exposition DALYs
Emissionen tionen und risiken
künftiger Intake pdfs
Aktivitäten Deposition
Biodiversitäts- Kosten
verluste,Ma-
Variablen terialschäden
PM Emissionen in Deutschland Resuspension
300
on -road mobile sources
-tyre, break wear and
250
road abrasion
on road mobile sources-
Diesel
200
Agriculture
150
kt
Off-Road activities
100
Industry
50
small combustions
0
Large combustions
PM2.5 PM10 PM2.5 PM10
2010 2020
Anteil anthropogener Primärpartikel an der PM10-Konzentration
Organische
Anteil PM10 Elementarer Verbindungen
Kohlenstoff aus der
Verbrennung
Primärpartikel
Idealisiertes Beispiel anorganisch
der Beiträge zur Partikel aus
atmosphärischen photo-
Aerosolmasse im chemischen
Prozessen
ländlichen Hintergrund
nach (Schneider 1999)
Biogene
Aerosole
Anteil anthropogener Ammonium-
nitrat
Primärpartikel > 30 %
Seesalz-
aerosole
urban/straßennah bis
zu 70 %
Ammonium-
sulfat
PM10-Konzentrationen: ● in Städten zu ca 2/3 aus Primärpartikeln, Hauptquellen Verkehr, Industrie, Kleinfeuerungen. ● in ländlichen Gebieten zu 2/3 aus Sekundärpartikeln, insbesondere Ammoniumsulfat und –nitrat, SOC, Hauptquelle Landwirtschaft Verhältnis PM2.5/PM10 beim städtischen Hintergrund: ca 0,70-0,75 .
NOx-Emissionen in Deutschland
1200
On-road mobile sources -
diesel
1000
Large combustion
800 Off-Road activities
kt
600 Industry
Small combustion
400
Agriculture
200
on-road mobile sources -
0 gasoline
2010 2020
NH3-Emissionen in Deutschland
600
Agriculture
500
400
kt
300 Other
(Industry&Energy)
200
100
mobile sources
(on- and offroad)
0
2010 2020
Anteil der deutschen Emissionen an den PM10 and NO2 Konzentrationen (Quelle: PAREST)
3
Annual mean PM10 concentration in µg/m
Fl
en
0
10
20
30
40
50
sb
u rg
Ki
el
St
ra
Rural background
H ls
un
am
bu d
rg
Ar
ea
Br
em
en
Be
r lin
Bi
Urban Increment
el
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Urban Streets
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W
ie
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n
-M
ai
D nz
ar
m
St st
ut ad
tg t
ar
tA
Durchschnittliche jährliche Konzentration von PM10 in Städten
re
a
Average Main Road NetworkGesundheitsschäden in Europa auf Grund anthropogener Emissionen in
Deutschland (von 2005 bis 2020 -23%)
entspricht bei lebenslanger Exposition einem durchschnittl. Lebenszeitverlust von ca. 3
500,000 Monaten
Morbidity Ca 27 Mrd. € =
450,000 1% des
Mortality
deutschen BNE
400,000
350,000
300,000
[DALY]
250,000
200,000
150,000
100,000
50,000
0
2005 2020Empirischer Zusammenhang zwischen der durchschnittlichen jährlichen
Konzentration und der Anzahl der Tage, an denen ein Tagesmittelwert
von 50 µg/m3 überschritten wird (Quelle:PAREST)
120
the daily limit value of 50 µg/m of PM10
100
Number of days exceeding
3
80
60
40
20
0
15 20 25 30 35 40 45 50
Annual Mean PM10 Concentration in µg/m3Quelle: PAREST, R. Stern CLE = current legislation
Quelle: PAREST, R. Stern
Quelle: PAREST, R. Stern MFR=maximal feasible reduction
[DALY]
0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
42,000
44,000
all measures
less meat consumption 15,394
UBA proposal IED/NOx
1. BImSchV/PM
11,45911,085
IED/NOx
10,752
optimised fertiliser application
3,788
filter hog house 2,467
improved fertiliser application
IED/PM
1,894 1,706
EcoDesign Directive
cement production/NOx
kerosene tax
solid manure technique
1,287 1,260 1,035 980
limits inland navigation
777
SCR retrofit HDV
498
limits for diesel locomotives
478
speed limit highway
432
DALYs = disability adjusted life years
1. BImSchV/NOx
386
promotion of bicycle use
281
speed limit non-urban roads
185
speed limit urban
177
NOx limit LPG machinery
176
Reduzierung der DALYs durch verschiedene Minderungsmaßnahmen0 1000 2000 3000 4000 5000 DALY
Schlussfolgerungen
• Ganzheitliche Umweltschutzstrategien sollten Luftreinhaltung und
Klimaschutz umfassen
• Wegen hoher Gesundheitsschäden weitere Minderungen der
Exposition mit PM1, insbesondere von Partikeln aus der
Verbrennung, wünschenswert
• Weitere Minderung des Kurzzeitgrenzwertes von PM10 weniger
vordringlich
• Technische Maßnahmen oft weitgehend ausgeschöpft, außer bei
Landwirtschaft, off-road Verkehr (Schiffe, Dieselloks,
Baumaschinen); -> nicht technische Maßnahmen
(Aktivitätsänderungen)
• Effizienteste weitere Maßnahmen in der Landwirtschaft. Beim
Verkehr sind unter anderem mehr Radfahren, abriebfestere Reifen
und Bremsen, Umstieg auf öffentliche Verkehrsmittel und
Elektroautos effektiv.• Aktuelle Forschung und Entwicklung:
zusätzlich regulierte Schadstoffe EC/OC/PM1/PN
städtisches ‚Inkrement‘, Verteilung der
Zusatzbelastung in Straßenschluchten
Expositionsmodellierung und –regulierung statt
Fokus auf Außenluftkonzentration, beinhaltet
Berechnung der Innenraumbelastung
Berechnung der Exposition über die Lebenszeit
(Exposom)
Informationen: www.integrated-assessment.eu;
www.externe.info; Parest: http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/strategien-
zur-verminderung-feinstaubbelastung
Stern, Rainer Prognose der Luftqualität und Abschätzung von Grenzwertüber-
schreitungen in Deutschland für die Referenzjahre 2010, 2015 und 2020 / Rainer Stern. -
Berlin [u.a.], 2010. - 94 S. : Ill., graph. Darst.; UBA-FB001524/ANH,18Sie können auch lesen
