hessisches landesamt für umwelt und...

LLuufftthhyyggiieenniisscchheerr JJaahhrreessbbeerriicchhtt 22001100 TTeeiill II:: KKoonnttiinnuuiieerrlliicchhee MMeessssuunnggeenn

Zusammenfassung Meteorologisch gesehen entsprach das Jahr 2010 weitgehend dem langjährigen Mittel (Normal-periode 1961–1990). Bei leicht überdurchschnitt-licher Sonnenscheindauer waren sowohl die Tem-peraturverhältnisse als auch die Niederschlags-bilanz ausgeglichen. Die Beurteilung der lufthygienischen Situation basiert auf den Grenz- und Zielwerten der 39. BImSchV, einer Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG), in welcher die EG-Luftqualitätsrichtlinien umgesetzt sind. Die Immissionsbelastung durch verkehrsbedingte Luftschadstoffe stellte auch im Jahr 2010 ein we-sentliches Problem dar: An den verkehrsbezogenen Stationen waren Überschreitungen des Immissions-grenzwertes für die Komponente NO2 zu ver-zeichnen, und an einer Station wurde auch der NO2-Kurzzeitgrenzwert deutlich überschritten. Der Langzeit-Immissionsgrenzwert (Jahresmittel) für Feinstaub (PM10) wurde 2010 an allen hessischen Luftmessstationen eingehalten. Ebenso wurden die jährlich zugelassenen 35 Über-schreitungen des zulässigen PM10-Tagesmittel-wertes nicht erreicht. Während der sommerlichen Schönwetterperiode im Juni/Juli wurde die Ozon-Informationsschwelle an 10 Tagen und die Alarmschwelle an 1 Tag über-schritten. Insgesamt blieb die Ozon-Belastung im mittleren Bereich. Für SO2, Benzol und CO werden an den hessischen Luftmessstationen alle Langzeit- und Kurzzeit-Grenzwerte zum Schutz der menschlichen Ge-sundheit dauerhaft und deutlich unterschritten. Entsprechend der 39. BImSchV wurde mit Beginn des Jahres an 6 verkehrsbezogenen Stationen und an einer Station im ländlichen Raum die konti-nuierliche Messung der Feinstaub-Fraktion PM2,5 aufgenommen. Im städtischen Hintergrund wird PM2,5 bereits seit 2008 an 3 Messstationen erfasst. Die Erhebungen an den temporären Messstationen Ffm.-Sindlingen (Industrie, Wohnbezirk) und Rein-heim (Verkehr, Wohnbezirk) wurden auch in 2010 fortgeführt.

Luftmessstationen in Hessen Zur Überwachung der Immissionssituation in Hessen betreibt das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) ein landesweit aus-gerichtetes Messnetz mit kontinuierlich arbeiten-den Luftmessstationen. Deren Standorte sind so gewählt, dass eine gebietsbezogene Immissions-überwachung gewährleistet werden kann. Insge-samt wurden im Jahr 2010 33 Immissionsmess-stationen unterhalten: 14 Stationen in Städten, 10 im ländlichen Raum und 9 Stationen an Verkehrs-schwerpunkten. Nähere Angaben sind in den Tabellen 1, 2 und 3 zu finden. Die Luftmess-stationen sind zur Erfassung verschiedener meteo-rologischer Größen sowie folgender Komponenten ausgerüstet: Schwefeldioxid (SO2), Kohlenmonoxid (CO), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2), Benzol, Toluol und m-/p-Xylol (BTX), Ozon (O3), Feinstaub (PM10), Feinstaub (PM2,5).

Abb. 1: Hessisches Messnetz zur kontinuierlichen Über-

wachung der Luftqualität Kartengrundlage: ATKIS-Daten der Hessischen Verwal-tung für Bodenmanagement und Geoinformation (HVBG)

Heppenheim-Lehrstr.

Fulda-Mitte

Hanau

Bebra

Linden

Kassel-Mitte

Wetzlar

Limburg

Marburg

Reinheim

Raunheim

Spessart

Grebenau

Wiesbaden-Süd

Riedstadt

Ffm.-Friedb.-Landstr.

Kellerwald

Wasserkuppe

Michelstadt

Bad Arolsen

Witzenhausen

Kl. Feldberg

Fürth/Odenwald

Darmstadt

Gießen-Westanlage

GebieteLahn-DillMittel- und NordhessenSüdhessen

BallungsräumeKassel

Rhein-Main

Luftmessstationen

im ländlichen Raum

in Städtentemporäre Messung

an Verkehrsschwerpunktentemporäre Messung

Darmstadt-Hügelstr.

Ffm.-Ost

Kassel-Fünffensterstr.

Marburg-Universitätsstr.

Fulda-Peters-berger-Str.

Ffm.-Höchst

Ffm.-Sindlingen

Wiesbaden-Ringkirche

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

Lufthygienischer Jahresbericht 2010 22

Tab. 1: Standorte und Stationscharakteristiken der Luftmessstationen

Stationsname RW (GK)

HW (GK)

H.ü. NN(m)

Längengrad (ETRS89)

Breitengrad (ETRS89) Standortcharakter

Bad Arolsen 3495077 5699586 343 8°55'41,43" 51°25'51,23" ländlich

Bebra 3556285 5648616 204 9°48'0,94" 50°58'12,09" Innenstadt, Wohnbezirk

Darmstadt 3475965 5526257 158 8°39'52,63" 49°52'20,29" Innenstadt, Wohnbezirk

Darmstadt-Hügelstraße 3475182 5525944 158 8°39'13,51" 49°52'10,04" Innenstadt, Straßenschlucht

Ffm.-Friedb.-Landstraße 3478042 5554310 119 8°41'30,88" 50°7'28,53" Innenstadt, Straßenschlucht

Ffm.-Höchst 3467310 5551838 104 8°32'31,37" 50°6'6,74" Innenstadt, Industrie

Ffm.-Ost 3481935 5554378 100 8°44'46,84" 50°7'31,18" Industrie, verkehrsnah

Ffm.-Sindlingen 3465402 5549498 99 8°30'56,13" 50°4'50,61" Industrie, Wohnbezirk

Fulda-Mitte 3548422 5601730 272 9°40'55,77" 50°32'57,47" Innenstadt, Wohnbezirk

Fulda-Petersberger-Straße 3548612 5601813 277 9°41'5,45" 50°33'0,11" Innenstadt, Straßenschlucht

Fürth/Odenwald 3486878 5501879 484 8°49'2,10" 49°39'12,46" Wald, Mittelgebirge

Gießen-Westanlage 3476601 5605432 162 8°40'6,91" 50°35'2,80" Innenstadt, Straßenschlucht

Grebenau 3532858 5624989 373 9°27'52,69" 50°45'34,03" Wald, Mittelgebirge

Hanau 3494217 5555408 106 8°55'5,08" 50°8'5,41" Innenstadt, verkehrsnah

Heppenheim-Lehrstraße 3474218 5500787 110 8°38'31,18" 49°38'35,65" Innenstadt, Straßenschlucht

Kassel-Fünffensterstraße 3534316 5686479 179 9°29'28,04" 51°18'43,48" Innenstadt, Straßenschlucht

Kassel-Mitte 3533776 5686717 181 9°29'0,24" 51°18'51,29" Innenstadt, Mischgebiet

Kellerwald 3502294 5668872 483 9°1'54,34" 51°9'17,44" Wald, Nationalpark

Kleiner Feldberg 3460543 5565240 811 8°26'45,90" 50°13'18,97" Mittelgebirge, Kuppenlage

Limburg 3433288 5583454 128 8°3'39,59" 50°22'59,59" Innenstadt, Mischgebiet

Linden 3477697 5599738 172 8°41'3,85" 50°31'58,67" Dauergrünland

Marburg 3483812 5629895 182 8°46'9,58" 50°48'15,33" Innenstadt, Mischgebiet

Marburg-Universitätsstr. 3483818 5630202 186 8°46'9,84" 50°48'25,28" Innenstadt, Straßenschlucht

Michelstadt 3500217 5503981 209 9°0'7,14" 49°40'21,01" Innenstadt, Wohnbezirk

Raunheim 3460759 5541699 90 8°27'5,50" 50°0'37,18" Innenstadt, Wohnbezirk

Reinheim 3488002 5521264 161 8°49'56,00" 49°49'40,01" Geschäfts- und Wohnbezirk

Riedstadt 3465305 5521072 87 8°31'0,48" 49°49'30,59" ländlich

Spessart 3528614 5558773 502 9°23'57,98" 50°9'51,95" Wald, Mittelgebirge

Wasserkuppe 3566475 5596188 931 9°56'9,09" 50°29'51,75" Mittelgebirge

Wetzlar 3464693 5603616 152 8°30'2,24" 50°34'1,86" Innenstadt, Mischgebiet

Wiesbaden-Ringkirche 3444979 5549276 145 8°13'49,12" 50°4'37,88" Innenstadt, Straßenkreuzung

Wiesbaden-Süd 3445997 5546279 121 8°14'41,80" 50°3'1,24" Wohnbezirk, industrienah

Witzenhausen 3554105 5684389 610 9°46'28,51" 51°17'30,34" Wald, Mittelgebirge

Abkürzungen: RW: Rechtswert HW: Hochwert GK: Gauß-Krüger H. ü. NN: Höhe über Normalnull ETRS89: Europäisches Terrestrisches Referenzsystem 1989

H e s s i s c h e s L a n d e s a m t f ü r U m w e l t u n d G e o l o g i e 33

Tab. 2: Ortsbezeichnung der Luftmessstationen

Stationsname Post-leitzahl Stadt/Gemeinde Straße

Einstufung der Immissions-belastung

Bad Arolsen 34454 Bad Arolsen - Kohlgrund An der Thale niedrig

Bebra 36179 Bebra Goethestraße 2 durchschnittlich

Darmstadt 64287 Darmstadt Rudolf-Mueller-Anlage durchschnittlich

Darmstadt-Hügelstraße 64283 Darmstadt Hügelstraße/Wilhelm-Glässing-Straße hoch

Ffm.-Friedb.-Landstraße 60316 Frankfurt am Main Friedberger Landstraße hoch

Ffm.-Höchst 65929 Frankfurt am Main Höchst-Bahnhof hoch

Ffm.-Ost 60487 Frankfurt am Main Hanauer Landstraße durchschnittlich

Ffm.-Sindlingen 65931 Frankfurt am Main Küferstraße durchschnittlich

Fulda-Mitte 36043 Fulda Franzosenwäldchen durchschnittlich

Fulda-Petersberger-Straße 36037 Fulda Petersberger Straße 24-26 hoch

Fürth/Odenwald 64658 Fürth/Odenwald Erzberg niedrig

Gießen-Westanlage 35390 Gießen Westanlage 26 hoch

Grebenau 36323 Wallersdorf niedrig

Hanau 63450 Hanau Am Freiheitsplatz durchschnittlich

Heppenheim-Lehrstraße 64646 Heppenheim Lehrstraße 9 hoch

Kassel-Fünffensterstraße 34121 Kassel Fünffensterstraße hoch

Kassel-Mitte 34117 Kassel Hinter der Komödie durchschnittlich

Kellerwald 34594 Edertal-Hemfurth Peterskopfstraße niedrig

Kleiner Feldberg 61389 Glashütten niedrig

Limburg 65549 Limburg Eisenbahnstraße durchschnittlich

Linden 35440 Linden Steinweg niedrig

Marburg 35037 Marburg Gutenbergstraße durchschnittlich

Marburg-Universitätsstr. 35037 Marburg Universitätsstraße 8 hoch

Michelstadt 64720 Michelstadt Ludwig-Arzt-Straße niedrig

Raunheim 65479 Raunheim Starkenburger Straße durchschnittlich

Reinheim 64354 Reinheim Darmstädter Straße hoch

Riedstadt 64560 Riedstadt Flur 9/57 bei Goddelau niedrig

Spessart 63637 Jossgrund-Lettgenbrunn Feldmark Lettgenbrunn niedrig

Wasserkuppe 36129 Gersfeld (Rhön) Liegenschaft Wasserkuppe niedrig

Wetzlar 35576 Wetzlar Hermannsteiner Straße 16A durchschnittlich

Wiesbaden-Ringkirche 65185 Wiesbaden Rheinstraße hoch

Wiesbaden-Süd 65203 Wiesbaden Am Hohen Stein durchschnittlich

Witzenhausen 37213 Witzenhausen Bielstein/Walburger Straße niedrig


Tab. 3: Geräteausstattung der Luftmessstationen (Die Jahreszahlen geben das Jahr des Messbeginns für die jeweilige Komponente an)

Stationsname

Schw

efel

-di

oxid

Koh

len-

mon

oxid

Stic

ksto

ff-

mon

oxid

Stic

ksto

ff-

diox

id

BTX

Ozo

n

Fein

stau

b (P

M10

)

Fein

stau

b (P

M2,

5)

Win

d-ri

chtu

ng

Win

dge-

schw

indi

gk.

Tem

pera

tur

Rela

tive

Feuc

hte

Luft

druc

k

Glo

bal-

stra

hlun

g

Nie

ders

chla

g

Bad Arolsen 99 99 99 00 10 00 00 99 99 04 99

Bebra 88 88 88 00 88 88 88 88

Darmstadt 77 77 77 77 84 00 03 03 03 03 03

Darmstadt-Hügelstraße 94 94 94 99 00

Ffm.-Friedb.-Landstraße 93 93 93 96 01 10

Ffm.-Höchst 79 80 80 84 00 04 04 04 04

Ffm.-Ost 84 84 84 00 84 84 84 84 99

Ffm.-Sindlingen (temporär) 08 08 08 08 08 08 08 08 08

Fulda-Mitte 06 06 06 06 06 06 06 06

Fulda-Petersberger-Straße 06 06 06 06 06 10

Fürth/Odenwald 87 87 87 03 87 87 87 87 90 87 87

Gießen-Westanlage 06 06 06 08* 06 10

Grebenau 84 84 84 01 01 00 00 84 01

Hanau 77 77 77 92 00 82 82 77 77 03

Heppenheim-Lehrstraße 06 06 06 06 10

Kassel-Fünffensterstraße 99 99 99 99 00

Kassel-Mitte 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08 08

Kellerwald 06 06 06 06 06 06 06 06 06 06 06 06

Kleiner Feldberg 92 92 92 76 76 98 98 98

Limburg 98 98 98 00 98 98 98 98 99

Linden 95 95 95 95 95 96 96 96 96 07 99

Marburg 88 88 88 00 04 04 04 04

Marburg-Universitätsstr. 06 06 06 08* 06 10

Michelstadt 09 99 99 99 00 99 99 99 99 99

Raunheim 76 76 79 79 82 00 81 81 77 77

Reinheim (temporär) 07 07 07 08* 07

Riedstadt 96 96 96 00 96 96 96 96 04 96

Spessart 86 86 86 86 86 86 86 91 86 86

Wasserkuppe 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 02

Wetzlar 79 79 79 04 92 00 82 82 81 81 83 90 03

Wiesbaden-Ringkirche 92 91 91 95 00 10

Wiesbaden-Süd 77 77 77 00 82 00 82 82 84 84 01

Witzenhausen 83 83 83 04 83 83 83 83 92 84 83

Abkürzungen: BTX: Benzol, Toluol, m-/p-Xylol; PM10: Particulate Matter (Feinstaub), Durchmesser < 10 µm PM2,5: Particulate Matter (Feinstaub), Durchmesser < 2,5 µm; vor dem Jahr 2000 wurde Schwebstaub als Gesamtstaub gemessen Erläuterungen: * Erhebung mit Passivsammlern


Das Wettergeschehen 2010 Im Jahr 2010 waren die Temperaturverhältnisse in Hessen nach Analysen des Deutschen Wetter-dienstes (DWD) und nach eigenen Auswertungen im Vergleich zu langjährigen Mittelwerten (Nor-malperiode 1961–1990) ausgeglichen. Dabei war die Sonnenscheindauer leicht überdurchschnittlich und die Niederschlagsbilanz ebenfalls ausge-glichen.

Aus dem insgesamt eher durchschnittlichen Wettergeschehen 2010 heben sich zwei warme Perioden im Frühjahr (März/April) und im Sommer (Juni/Juli) heraus, die durch überdurchschnittliche Sonnenscheindauer und durch geringen Nieder-schlag gekennzeichnet waren. Ansonsten waren die Monate unterschiedlich geprägt. Im Einzelnen ergaben sich folgende Monatscharakterisierungen:

Im Monat

war es nach den Temperaturverhältnissen

war dieSonnenscheindauer

und war es nach den Niederschlagsverhältnissen

Januar viel zu kalt unterdurchschnittlich etwas zu trocken

Februar zu kalt unterdurchschnittlich durchschnittlich

März etwas zu warm überdurchschnittlich etwas zu trocken

April zu warm überdurchschnittlich viel zu trocken

Mai zu kalt unterdurchschnittlich viel zu nass

Juni zu warm überdurchschnittlich zu trocken

Juli viel zu warm überdurchschnittlich zu trocken

August durchschnittlich unterdurchschnittlich viel zu nass

September zu kalt leicht unterdurchschnittlich etwas zu nass

Oktober etwas zu kalt überdurchschnittlich viel zu trocken

November zu warm unterdurchschnittlich zu nass

Dezember viel zu kalt stark unterdurchschnittlich etwas zu nass

Abb. 2: Monatsauswertungen von Temperatur, Sonnenscheindauer und Niederschlagshöhe an den DWD-Stationen Frankfurt (Flughafen) und Gießen

Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 0

25

50

75

100

125Monatssummen der Niederschlagshöhe [mm]


25

50

75

100

125


50100150200250300350

Monatsmittel der Sonnenscheindauer [h]


50100150200250300350

Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez -5

0

5

10

15

20

25

Frankfurt (Flughafen) Gießen

Gießen

Frankfurt (Flughafen) Gießen

Monatsmittel der Temperatur [°C]

Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez -5

0

5

10

15

20

25Frankfurt (Flughafen)

Mittel 1961-1990 Mittel 2010


Jahresmittel- und Maximalwerte Die Jahresmittelwerte sind in den horizontalen Balken-Diagrammen der Abbildung 5 und in der Ta-belle 6 dargestellt. Die maximalen 1-h-, 8-h- und 24-h-Mittelwerte sind in Tabelle 7 zusammen-gefasst. Abbildung 6 zeigt die mit dem Programm FLADIS erzeugten Farbdarstellungen mit flächen-deckenden Aussagen zur mittleren NO2-, SO2-, O3- und PM10-Belastung im Jahr 2010. Schwefeldioxid: Wie in den vergangenen Jahren bewegen sich bei diesem Schadstoff die Jahres-mittelwerte auf einem sehr niedrigen Niveau. Kohlenmonoxid: Erwartungsgemäß wurden die höchsten CO-Jahresmittelwerte an den verkehrs-bezogen messenden Stationen registriert, aber insgesamt liegen die Werte seit mehreren Jahren auf konstant niedrigem Niveau. Stickstoffoxide: Bedingt durch die geringe atmo-sphärische Verweilzeit von NO und die relativ große Entfernung zu den Quellgebieten sind die emissionsfernen Standorte wie Wasserkuppe, Witzenhausen, Kellerwald und Kleiner Feldberg am geringsten durch NO und NO2 belastet, wohin-gegen die höchste Belastung an den verkehrs-bezogen messenden Stationen zu finden ist. PM10: Neben der Station Wetzlar rangieren die ver-kehrsbezogenen Standorte mit Jahresmittelwerten zwischen 22,4 und 29,6 µg/m3 an der Spitze. Ozon: Bedingt durch die Höhenlage sowie die dort geringeren Konzentrationen ozonzerstörender Sub-stanzen stehen die Stationen in Mittelgebirgslagen und die Waldstationen beim Jahresmittelwert am Anfang der Skala. Benzol: Erwartungsgemäß wurden die höchsten Benzol-Jahresmittelwerte an den Verkehrsschwer-punkten gemessen. Trotzdem bleibt der höchste

Benzol-Jahresmittelwert mit 2,40 µg/m3 (Reinheim) deutlich unter dem Grenzwert von 5 µg/m3, der 2010 in Kraft getreten ist.

Die Ozon-Situation 2010 Im Jahr 2010 wurde an 23 Luftmessstationen in Hessen die Ozon-Konzentration kontinuierlich erfasst. Die flächenhafte Darstellung der Jahresmit-telwerte ist der Abbildung 6 und die Beurteilungs-statistik von Ziel- und Schwellenwerten der Tabelle 10a zu entnehmen. Insgesamt blieb die Ozon-Belastung im mittleren Bereich. Wie in den beiden Vorjahren wurde der maximale Jahresmittelwert für Ozon an der höchstgelegenen Station auf der Wasserkuppe ermittelt und betrug 71,3 µg/m3. Während der sommerlichen Schönwetterperiode im Juni/Juli wurde die Informationsschwelle von 180 µg/m3 (Einstundenmittelwert) an insgesamt 10 Tagen überschritten. Der 3. Juli erwies sich dabei als der am höchsten belastete Tag, da um 15:00 Uhr an der Luftmessstation Riedstadt im ländlichen Raum eine Ozon-Konzentration von 243 µg/m3 gemessen wurde und somit die Alarmschwelle (240 µg/m3) überschritten war. Am Folgetag beendete ein Luftmassenwechsel die Belastungssituation. Erst am 8. Juli um 18:00 Uhr wurde bei einer Tempera-tur von 32 Grad Celsius die Informationsschwelle wieder überschritten. In der unten stehenden Grafik ist am Beispiel der Station Raunheim der Verlauf der Ozon-Konzentra-tion in den Sommermonaten 2009 und 2010 dar-gestellt. Als Basis der Verlaufskurven wurden Tagesmittelwerte gewählt, angegeben in µg/m3. Außer in den Zeiträumen zweite Maihälfte und Juni/Juli bewegt sich die Ozon-Konzentration in beiden Jahren auf vergleichbarem Niveau.

Abb. 3: Vergleich der Ozonkonzentration zwischen den Sommern 2009 und 2010 an der Luftmessstation Raunheim (Wertebasis: Tagesmittelwerte)

Mai Juni Juli August September

[µg/

m3 ]

0

20

40

60

80

100

120

140

Jahr 2009 Jahr 2010


PM2,5-Exposition Mit Einführung der neuen EU-Richtlinie für Luft-qualität und saubere Luft in Europa wird als zusätz-liches lufthygienisches Ziel die Reduzierung der durchschnittlichen, deutschlandweiten PM2,5-Expo-sition angestrebt. Die Verfolgung dieses Ziels wird an der Entwicklung eines nationalen Indikators für die durchschnittliche Exposition (Average Ex-posure Indicator – AEI) gemessen. Der AEI wird als Mittelwert über drei Jahre und über alle für die Verfolgung dieser Größe ausgewählten Messstellen im städtischen Hintergrund berechnet. Zum ersten Mal wird der AEI aus den Messungen der Jahre 2008, 2009 und 2010 gebildet. Ausgehend von diesem „Startwert“ soll die PM2,5-Konzentration bis 2020 um einen bestimmten Prozentsatz reduziert werden. Das Reduktionsziel hängt von der Höhe des Startwerts ab. Als Beitrag Hessens an der Ermittlung des AEI werden seit 2008 PM2,5-Messungen an drei Stationen durchgeführt; die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.

Tab. 4: Jahresmittelwerte der PM2,5-Konzentration zur Ermittlung des AEI Einheit (Jm): µg/m3 Einheit (Bel.): %

Jahr Frankfurt-Ost Wiesbaden-Süd Kassel-Mitte

Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel.

2008 16,3 90,2 16,8 94 15,2 95,6

2009 18,5 96,2 18,6 98,4 16,5 96,2

2010 18,7 99,7 18,0 100 16,8 99,5

Abkürzungen: Jm: Jahresmittelwert Bel.: Belegung (Prozentsatz verwertbarer Daten eines Jahres) AEI: Average Exposure Indicator

Nur für Hessen betrachtet, ergibt sich ein Mittel-wert von 17,1 µg/m3. Gemäß der Definition des AEI sind jedoch alle dafür vorgesehenen 36 Mess-stellen in Deutschland zu berücksichtigen. Bleibt

der AEI auch deutschlandweit gemittelt im Bereich zwischen 13–18 µg/m3, hätte dies ein Reduktionsziel von 15 % zur Folge.

Diskontinuierliche NO2-Messungen Neben der NO2-Messung mit kontinuierlich arbei-tenden Analysatoren hat sich seit einigen Jahren ein Passivsammelverfahren als verlässliche Me-thode für die Erhebung der mittleren NO2-Kon-zentration erwiesen. Das Verfahren beruht auf der Diffusion des Gases auf ein geeignetes Material (Sorbens) und der nachträglichen chemischen Ana-lyse der Probe im Labor zum Nachweis der aufge-nommenen Masse an NO2. Nach dem zugrunde liegenden physikalischen Prinzip kann auf die NO2-Außenluft-Konzentration im Probenahmezeitraum geschlossen werden. Um die Gleichwertigkeit der so ermittelten Werte mit dem kontinuierlichen Referenzmessverfahren zu gewährleisten, werden immer auch Parallelmessungen an ausgewählten Stationen des Luftmessnetzes durchgeführt. Als vergleichsweise einfaches und preiswertes Ver-fahren kann damit eine größere Anzahl von Messstellen in der Fläche realisiert werden; der Nachteil liegt in der begrenzten zeitlichen Auflösung. Der Probenahmezeitraum beträgt üblicherweise einige Wochen. Für die Ermittlung eines Jahresmittelwertes hat sich das Verfahren gut bewährt. Tabelle 5 zeigt die Jahresmittelwerte 2009 und 2010 an mehreren straßenverkehrsbezogenen Messstellen in Offenbach und in Limburg. Die Messungen dokumentieren Überschreitungen des NO2-Grenzwerts für die langfristige Belastung (40 µg/m3) an den hier betrachteten Messstellen. Dies steht im Einklang mit Ergebnissen an vergleichbaren Messstellen des kontinuierlich betriebenen Luftmessnetzes (Tabelle 6).

Tab. 5: NO2-Jahresmittelwerte an verkehrsbezogenen Messstellen, ermittelt nach der Passivsammelmethode Einheit (Jm): µg/m3 Einheit (Bel.): %

Jahr

Offenbach 1 Main- straße

Offenbach 2 Bieberer Straße

Offenbach 3 Untere

Grenzstr.

Limburg 1 Frankfurter

Straße

Limburg 2 Diezer Straße

Limburg 3 Schiede

Limburg 4 Schiede

Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel.

2009 60 96 50 100 58 100 64 100 53 100 70 100 58 100

2010 53 100 45 96 50 100 59 100 47 100 65 100 52 96

Abkürzungen: Jm: Jahresmittelwert Bel.: Belegung (Prozentsatz verwertbarer Daten eines Jahres)


Tab. 6: Jahresmittelwerte und Belegungsgrad Messjahr 2010 Einheit (Jm): µg/m3 (für CO: mg/m3) Einheit (Bel.): %

Kompo-nente

Bad Arolsen Bebra Darmstadt Darmstadt-Hügelstr.

Frankfurt-Friedberger-

Landstr.

Frankfurt- Höchst

Frankfurt- Ost


SO2 1,8 99,4 3,0 99,9

CO 0,30 99,4 0,63 99,2 0,51 99,6

NO 1,1 99,6 5,9 99,9 8,0 99,3 86,1 99,1 45,8 99,6 27,9 99,9 18,5 99,5

NO2 10,2 99,6 18,0 99,9 27,3 99,3 65,4 99,1 56,2 99,6 48,0 99,9 34,9 99,5

O3 57,1 99,6 41,1 99,2 39,1 99,4 30,9 100 35,0 99,4

PM10 16,9 99,5 19,4 98,9 16,8 98,5 29,6 98,5 29,0 99,5 18,9 99,3 21,6 98,6

PM2,5 13,4 99,1 20,8 99,1

Benzol 2,04 96,3 1,89 97,4

Toluol 5,93 96,3 5,80 97,4

m-/p-Xylol 2,88 96,2 3,23 97,4

Kompo-nente

Frankfurt- Sindlingen Fulda-Mitte

Fulda-Peters-

berger-Str.

Fürth/ Odenwald

Gießen- Westanlage Grebenau Hanau


SO2 2,3 99,3 2,3 99,9

CO 0,56 98,5 0,51 96,1

NO 12,3 99,1 11,0 99,7 47,3 98,4 0,9 99,8 49,8 97,5 1,2 99,7 26,7 99,9

NO2 32,6 99,2 27,7 99,7 42,9 98,4 11,5 99,8 46,1 97,5 10,5 99,7 37,8 99,9

O3 40,4 99,7 58,3 99,9 50,2 99,5 34,5 99,9

PM10 21,4 99,1 17,3 98,5 26,8 97,4 14,8 98,7 27,5 97,8 17,2 99,1

PM2,5 19,3 96,8 19,5 97,7

Benzol 1,17 97,2 1,97 91,6 2,0*

Toluol 2,65 97,2 5,56 91,6 4,2*

m-/p-Xylol 1,20 97,2 2,48 91,6 3,2*

Kompo-nente

Heppenheim-Lehrstr.

Kassel-Fünffenster-

str. Kassel-Mitte Kellerwald

Kleiner Feldberg Limburg Linden


SO2 1,5 99,9 1,2 99,4 1,5 99,7

CO 0,57 100 0,22 99,9

NO 34,3 99,7 45,1 92,9 8,5 99,9 0,8 99,2 0,7 99,4 14,8 99,8 5,9 99,2

NO2 36,7 99,7 50,5 92,9 24,7 99,9 8,0 99,2 8,9 99,4 27,6 99,8 19,6 99,2

O3 42,0 99,9 57,3 99,5 71,2 99,7 37,3 99,9 41,3 99,7

PM10 25,4 99,0 27,9 99,8 21,6 99,9 14,9 98,3 10,5 96,6 19,4 98,8

PM2,5 20,3 98,5

Benzol 1,66 96,6 1,98 97,7

Toluol 3,25 96,6 5,20 97,7

m-/p-Xylol 1,98 96,6 1,92 97,7 Abkürzungen: Jm: Jahresmittelwert, Bel.: Belegung (Prozentsatz verwertbarer Daten eines Jahres) Erläuterung: * Erhebung mit Passivsammlern


Fortsetzung der Tabelle 6 Einheit (Jm): µg/m3 (für CO: mg/m3) Einheit (Bel.): %

Kompo-nente

Marburg Marburg-

Universitäts-str.

Michelstadt Raunheim Reinheim Riedstadt Spessart


SO2 1,8 99,9 2,6 99,9

CO 0,48 100 0,35 99,9 0,54 99,9

NO 9,9 99,7 49,8 100 8,9 99,9 15,8 99,9 46,0 99,9 6,7 99,7 0,9 99,7

NO2 23,0 99,7 46,0 100 20,1 99,9 32,5 99,9 41,3 99,9 21,0 99,7 9,1 99,7

O3 39,9 100 39,5 99,9 37,1 99,9 44,3 99,7 61,7 99,7

PM10 16,9 98,1 26,6 97,9 16,8 98,6 16,0 99,3 25,2 99,7 16,3 95,1

PM2,5 19,7 98,0

Benzol 1,9* 2,4*

Toluol 4,7* 5,3*

m-/p-Xylol 2,9* 3,4*

Kompo-nente

Wasser-kuppe Wetzlar Wiesbaden-

Ringkirche Wiesbaden-

Süd Witzen-hausen

Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel. Jm Bel.

SO2 1,3 99,7 1,9 100 2,0 99,9

CO 0,61 99,9

NO 1,2 99,7 24,4 99,9 56,9 99,8 13,8 99,9 0,7 99,7

NO2 7,0 99,7 33,3 99,9 58,7 99,8 34,8 99,9 8,1 99,7

O3 71,3 99,7 35,9 100 37,0 99,9 60,2 99,8

PM10 10,8 90,5 24,5 98,9 22,4 99,2 17,5 98,2 13,3 99,7

PM2,5 16,1 97,5

Benzol 1,94 97,2 1,91 95,7 1,03 97,7

Toluol 3,34 97,2 6,43 94,8 2,42 97,7

m-/p-Xylol 3,73 97,2 2,38 94,6 1,15 97,7

Abb. 4: Vergleich der Feinstaubkonzentration PM10 und PM2,5 an der Luftmessstation Wiesbaden-Ringkirche

im Jahr 2010 (Wertebasis: Tagesmittelwerte)

Jan. Feb. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez.

[µg/

m3 ]

0

10

20

30

40

50

60

70

PM2,5 PM10

Abkürzungen:Jm: Jahresmittelwert, Bel.: Belegung (Prozentsatz verwertbarer Daten eines Jahres) Erläuterung: * Erhebung mit Passivsammlern


* Erhebung mit Passivsammlern (Benzol)

Abb. 5: Jahresmittelwerte 2010 (absteigend sortiert)

10,5

10,8

13,3

14,8

14,9

16,0

16,3

16,8

16,8

16,9

16,9

17,2

17,3

17,5

18,9

19,4

19,4

21,4

21,6

21,6

22,4

24,5

25,2

25,4

26,6

26,8

27,5

27,9

29,0

29,6

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Kleiner Feldberg

Wasserkuppe

Witzenhausen

Fürth/Odenwald

Kellerwald

Raunheim

Riedstadt

Darmstadt

Michelstadt

Bad Arolsen

Marburg

Hanau

Fulda-Mitte

Wiesbaden-Süd

Ffm.-Höchst

Bebra

Limburg

Ffm.-Sindlingen

Ffm.-Ost

Kassel-Mitte


Wetzlar

Reinheim

Heppenheim-Lehrstr.


Fulda-Petersberger-Str.

Gießen-Westanlage




PM10 in µg/m³

0,22

0,30

0,35

0,48

0,51

0,51

0,54

0,56

0,57

0,61

0,63

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Linden

Darmstadt

Raunheim



Gießen-Westanlage

Reinheim





CO in mg/m³

0,70,70,80,90,91,11,21,2

5,95,96,78,08,58,99,911,012,313,814,815,818,5

24,426,727,9

34,345,145,846,047,349,849,8

56,986,1

0 20 40 60 80 100

Kleiner FeldbergWitzenhausen

KellerwaldFürth/Odenwald

SpessartBad Arolsen

WasserkuppeGrebenau

LindenBebra

RiedstadtDarmstadt

Kassel-MitteMichelstadt

MarburgFulda-Mitte

Ffm.-SindlingenWiesbaden-Süd

LimburgRaunheim

Ffm.-OstWetzlarHanau

Ffm.-HöchstHeppenheim-Lehrstr.Kassel-Fünffensterstr.Ffm.-Friedb.-Landstr.

ReinheimFulda-Petersberger-Str.

Gießen-WestanlageMarburg-Universitätsstr.

Wiesbaden-RingkircheDarmstadt-Hügelstr.

NO in µg/m³

7,08,08,18,99,110,210,511,5

18,019,620,121,023,024,727,327,627,7

32,532,633,334,834,936,737,8

41,342,946,046,148,050,5

56,258,7

65,4

0 20 40 60 80

WasserkuppeKellerwald

WitzenhausenKleiner Feldberg

SpessartBad Arolsen

GrebenauFürth/Odenwald

BebraLinden

MichelstadtRiedstadtMarburg

Kassel-MitteDarmstadt

LimburgFulda-Mitte

RaunheimFfm.-Sindlingen

WetzlarWiesbaden-Süd

Ffm.-OstHeppenheim-Lehrstr.

HanauReinheim

Fulda-Petersberger-Str.Marburg-Universitätsstr.

Gießen-WestanlageFfm.-Höchst

Kassel-Fünffensterstr.Ffm.-Friedb.-Landstr.

Wiesbaden-RingkircheDarmstadt-Hügelstr.

NO2 in µg/m³

30,9

34,5

35,0

35,9

37,0

37,1

37,3

39,1

39,5

39,9

40,4

41,1

41,3

42,0

44,3

50,2

57,1

57,3

58,3

60,2

61,7

71,2

71,3

0 20 40 60 80 100

Ffm.-Höchst

Hanau

Ffm.-Ost

Wetzlar

Wiesbaden-Süd

Raunheim

Limburg

Darmstadt

Michelstadt

Marburg

Fulda-Mitte

Bebra

Linden

Kassel-Mitte

Riedstadt

Grebenau

Bad Arolsen

Kellerwald

Fürth/Odenwald

Witzenhausen

Spessart

Kleiner Feldberg

Wasserkuppe

O3 in µg/m³

1,03

1,17

1,66

1,89

1,90

1,91

1,94

1,97

1,98

2,00

2,04

2,40

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

Wiesbaden-Süd

Ffm.-Sindlingen

Heppenheim-Lehrstr.


Marburg-Universitätsstr.*


Wetzlar



Gießen-Westanlage*


Reinheim*

Benzol in µg/m³


Tab. 7: Maximalwerte Messjahr 2010

Stationsname

O3 PM10 NO2 SO2 CO

max. 1-h-Wert

max. 8-h-Wert

max.24-h-Wert

max. 1-h-Wert

max. 1-h-Wert

max. 24-h-Wert

max. 8-h-Wert

µg/m³ µg/m³ µg/m³ µg/m³ µg/m³ µg/m³ mg/m³

Bad Arolsen 195,8 183,2 85,0 55,9

Bebra 166,5 161,0 100,6 75,3

Darmstadt 211,1 186,7 75,0 106,0 20,8 14,9 0,92

Darmstadt-Hügelstraße 95,6 256,7 2,09

Ffm.-Friedberger-Landstraße 98,8 299,7 1,87

Ffm.-Höchst 201,5 176,0 77,1 145,0 71,2 17,4

Ffm.-Ost 201,4 180,6 86,7 140,7

Ffm.-Sindlingen 77,5 115,0 73,2 13,3

Fulda-Mitte 199,4 172,0 86,3 122,2

Fulda-Petersberger-Straße 106,5 136,7 2,90

Fürth/Odenwald 187,1 179,0 67,9 85,4

Gießen-Westanlage 94,5 134,6 1,79

Grebenau 166,5 148,6 58,7

Hanau 171,6 161,3 69,7 114,5 22,9 17,7

Heppenheim-Lehrstraße 113,0 133,0

Kassel-Fünffensterstraße 107,1 159,8 2,43

Kassel-Mitte 204,5 196,9 106,5 111,2 24,6 15,3

Kellerwald 188,8 175,0 61,9 52,3 32,1 10,0

Kleiner Feldberg 210,5 191,4 40,3 59,1

Limburg 199,1 175,0 73,5 111,5

Linden 184,2 160,7 94,2 18,4 11,2 1,21

Marburg 197,8 162,7 63,6 102,0

Marburg-Universitätsstraße 78,0 160,9 1,56

Michelstadt 218,2 189,5 65,3 89,4 18,5 9,8

Raunheim 200,7 174,6 56,9 132,0 22,9 17,0 1,64

Reinheim 89,0 132,6 2,05

Riedstadt 244,0 214,7 78,1 105,4

Spessart 181,0 172,0 70,7

Wasserkuppe 190,4 175,0 46,2 70,6 26,1 14,2

Wetzlar 194,8 160,9 68,4 106,3 24,6 10,1

Wiesbaden-Ringkirche 66,8 213,5 2,20

Wiesbaden-Süd 195,9 177,5 56,0 132,6 33,3 8,8

Witzenhausen 181,4 172,9 78,4 53,6

Abkürzungen: max. 8-h-Wert: höchster 8-Stunden-Mittelwert eines Tages aus stündlich gleitenden 8-Stunden-Mittelwerten


Abb. 6: Flächenhafte Darstellung der Jahresmittelwerte 2010 Kartengrundlage: ATKIS-Daten der Hessischen Verwaltung für Bodenmanagement und Geoinformation (HVBG)

Kassel

Gießen

Darmstadt

WiesbadenFrankfurt

0 2010Kilometer

Lufthygienische Belastungin µg/m³

> 90 - 100> 80 - 90> 70 - 80> 60 - 70> 50 - 60> 40 - 50> 30 - 40> 20 - 30> 10 - 20 0 - 10

Kassel

Gießen

Darmstadt

WiesbadenFrankfurt

0 2010Kilometer


> 18 - 20> 16 - 18> 14 - 16> 12 - 14> 10 - 12> 8 - 10> 6 - 8> 4 - 6> 2 - 4 0 - 2

Kassel

Gießen

Darmstadt

WiesbadenFrankfurt

0 2010Kilometer


> 110 - 120> 100 - 110> 90 - 100> 80 - 90> 70 - 80> 60 - 70> 50 - 60> 40 - 50> 30 - 40> 20 - 30> 10 - 20 0 - 10

Kassel

Gießen

Darmstadt

WiesbadenFrankfurt

0 2010Kilometer


> 90 - 100> 80 - 90> 70 - 80> 60 - 70> 50 - 60> 40 - 50> 30 - 40> 20 - 30> 10 - 20 0 - 10

O3

SO2NO2

PM10


Abb. 7: Zeitreihen der Jahresmittelwerte 1991–2010

Ballungsraum I: Rhein-Main Darmstadt, Darmstadt-Hügelstraße, Frankfurt-Friedberger-Landstraße, Frankfurt-Höchst, Frankfurt-Ost, Frankfurt-Sindlingen, Hanau, Raunheim, Wiesbaden-Ringkirche, Wiesbaden-Süd

Ballungsraum II: Kassel Kassel-Fünffensterstraße, Kassel-MitteGebiet I: Südhessen Fürth/Odenwald, Heppenheim-Lehrstraße, Michelstadt, Reinheim, RiedstadtGebiet II: Lahn-Dill Gießen-Westanlage, Linden, Wetzlar

Gebiet III: Mittel- und Nordhessen

Bad Arolsen, Bebra, Fulda-Mitte, Fulda-Petersberger-Straße, Grebenau, Kellerwald, Kleiner Feldberg, Limburg, Marburg, Marburg-Universitätsstraße, Spessart, Wasser-kuppe, Witzenhausen

0

10

20

30

40

50

60

70

9294

9698

0002

0406

0810

Rhein-MainKassel

Lahn-DillSüdhessen

Mittel- und Nordhessen

µg/m

3

Stickstoffmonoxid (NO)

0

10

20

30

40

50

60

9294

9698

0002

0406

0810

Rhein-MainKassel

Lahn-DillSüdhessen


µg/m

3

Stickstoffdioxid (NO2)

0,00,20,40,60,81,01,21,4

1,6

9294

9698

0002

0406

0810

Rhein-MainKassel

Lahn-DillSüdhessen


mg/

m3

Kohlenmonoxid (CO)

0

10

20

30

40

50

60

70

9294

9698

0002

0406

0810

NordhessenSüdhessen

Rhein-MainKassel

Lahn-Dill

µg/m

3

Ozon (O3)

Mittel- und

0

10

20

30

40

50

60

9294

9698

0002

0406

0810

Rhein-MainKassel

Lahn-DillSüdhessen


µg/m

3

Feinstaub (PM10)

0

5

10

15

20

25

9294

9698

0002

0406

0810

Rhein-MainKassel

Lahn-DillSüdhessen


µg/m

3

Schwefeldioxid (SO2)


Immissionsbeurteilung Mit der Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates über Luftqualität und saubere Luft in Europa von 2008 wurden die bis dahin geltende Rahmenrichtlinie Luftqualität sowie die 1. bis 3. Tochterrichtlinie in einer Regelung zusammenge-fasst. Diese neue Richtlinie sowie die 4. Tochter-richtlinie wurden 2010 durch die 39. BImSchV in nationales Recht der Bundesrepublik Deutschland umgesetzt und damit die 22. und die 33. BImSchV abgelöst. Damit sind alle gültigen EG-Richtlinien mit Grenz- und Zielwerten zur Luftqualität in einer Verordnung vereinigt. Die Immissionsbewertung durch Grenzwerte wurde unverändert übernom-men, wobei ab 2010 alle Grenzwerte ohne Tole-ranzmargen unmittelbar gelten. Neu hinzugekom-men ist die Verpflichtung zur Messung und Bewer-tung der Komponente PM2,5, wobei der Grenzwert von 25 µg/m³ im Jahresmittel über jährlich sich absenkende Toleranzmargen ab dem Jahr 2015 in Kraft tritt (siehe Tab. 9). Die 39. BImSchV enthält auch konkrete Vorgaben über die Durchführung der Messungen sowie über die Mindestzahl der Messstationen oder auch Kriterien für die Standortauswahl. Entsprechend dieser Vorgaben wurde bereits von 2004 bis Ende 2005 das Luft-messnetz Hessen modifiziert. 2010 waren alle 31 Stationen der Endausbaustufe des Luftmessnetzes plus 2 temporäre Messstationen in Betrieb. Nach der 22. BImSchV § 10 war 2002 weiterhin das Land in Gebiete und Ballungsräume aufzutei-len. Zurzeit ist Hessen in folgende fünf Gebiete und Ballungsräume eingeteilt: Rhein-Main und Kassel (Ballungsräume) sowie Südhessen, Lahn-Dill und Mittel- und Nordhessen (Gebiete). Tabelle 6 enthält stationsweise neben den Jahres-mittelwerten noch den erreichten Belegungsgrad des Datenkollektivs. Tabelle 7 gibt die ermittelten Maximalwerte mit den in der 39. BImSchV genann-ten Zeitbezügen für die Kurzzeitgrenzwerte wie-der. Die Abbildung 6 zeigt die flächenhafte Vertei-lung der Jahresmittelwerte, während die Abbildung 7 einen Überblick über die zeitliche Entwicklung der Jahresmittelwerte gemittelt über den jeweili-gen Ballungsraum oder das jeweilige Gebiet ab 1991 gibt. Die Tabellen 10a und 10b enthalten die Aus-wertungen für die Datenkollektive 2010 ent-sprechend der Immissionsbewertung nach der 39. BImSchV. Es zeigt sich, dass an den acht verkehrsbezogenen

Messstationen Darmstadt-Hügelstraße, Frankfurt-Friedberger-Landstraße, Fulda-Petersberger-Straße, Gießen-Westanlage, Kassel-Fünffensterstraße, Mar-burg-Universitätsstraße, Wiesbaden-Ringkirche und Reinheim (temporäre Station) sowie am Stadtstand-ort Frankfurt-Höchst der NO2-Jahresmittelwert den Langzeit-Immissionsgrenzwert überschreitet. Zu-sätzlich werden am Standort Darmstadt-Hügel-straße die zulässigen 18 Überschreitungen des Kurzzeitgrenzwertes mit 43 Überschreitungen deutlich übertroffen. Wie in den Jahren 2007 bis 2009 werden keine Überschreitungen des PM10-Kurzzeitgrenzwertes festgestellt. Die Abbildungen 8 und 9 illustrieren diese Tatbestände. Eine Zusammenstellung der auf Grund von Grenz-wertüberschreitungen zu erstellenden Luftrein-haltepläne ist über die HLUG-Homepage zugäng-lich. Hier werden als wesentliche Ursache der Überschreitungen bei NO2 an den verkehrsbezo-genen Messstationen und in Frankfurt-Höchst die Emissionen des Kfz-Verkehrs herausgearbeitet. Grundlage der Bewertung der Ozonbelastung sind Zielwerte aus der 39. BImSchV, die möglichst bis zum Jahr 2010 eingehalten werden sollten. Aus juristischer Sicht sind die Zielwertüberschrei-tungen keine Grenzwertüberschreitungen; sie ma-chen aber deutlich, dass über das Jahr 2010 hinaus noch einiges zu leisten ist, um die Ozonbelastung unter die Zielwerte abzusenken. Gegenüber dem ungewöhnlich warmen und sonnenreichen Som-mer 2003 kann in 2010 wie auch in den sechs Vor-jahren wieder von einem „normalen Ozonjahr“ gesprochen werden. Trotzdem wird auch 2010 an 11 von 23 mit Ozongeräten bestückten Mess-stationen der Zielwert für die Beurteilung der 8-Stunden-O3-Mittelwerte sowie an 12 Stationen der AOT40-Zielwert überschritten (siehe Tabelle 10a).

Publikation der Messergebnisse • Internet-Adresse http://www.hlug.de

(Lufthygienischer Tagesbericht, Monatskurz-, Monats- und Jahresbericht sowie aktuelle Messwerte)

• Informationstelefon des HLUG: 0611/6939-666 (aktuelle Messwerte)

• Videotext – Hessischer Rundfunk – Hessentext: Tafeln 160 bis 168 (aktuelle Messwerte) Tafeln 174 bis 177 (Wetterdaten)

• Fax-auf-Abruf-Service des HLUG: 0611/18061-000 bis 009 (Übersicht unter 0611/18061-000)

• Mobilfunk: http://wap.hlug.de


Tab. 8: Grenzwerte, Zielwerte und Schwellenwerte nach der 39. BImSchV

Kompo-nente

Kenngröße Einheit Grenzwert

(zul. Überschr.)

einzuhalten ab

GW + TM(für 2010)1) Schutzziel Bemerkungen

SO2

1-h-Wert µg/m3 350 (24-mal) 01.01.2005 Gesundheit

24-h-Wert µg/m3 125 (3-mal) 01.01.2005 Gesundheit

Jahresmittel µg/m3 20 19.07.2001 Ökosystem emissionsfern 2)

Wintermittel 3) µg/m3 20 19.07.2001 Ökosystem emissionsfern 2)

NO2 1-h-Wert µg/m3 200 (18-mal) 01.01.2010 Gesundheit

Jahresmittel µg/m3 40 01.01.2010 Gesundheit

NOx Jahresmittel µg/m3 30 19.07.2001 Vegetation emissionsfern 2)

PM10 24-h-Wert µg/m3 50 (35-mal) 01.01.2005 Gesundheit

Jahresmittel µg/m3 40 01.01.2005 Gesundheit

PM2,5 Jahresmittel µg/m3 25 01.01.2015 28,6 Gesundheit

Blei 4) Jahresmittel µg/m3 0,5 01.01.2005 Gesundheit

Benzol Jahresmittel µg/m3 5 01.01.2010 Gesundheit

CO max. 8-h-Wert mg/m3 10 01.01.2005 Gesundheit

Ozon

1-h-Wert µg/m3 180 09.09.2003 Gesundheit Info-Schwelle

1-h-Wert µg/m3 240 09.09.2003 Gesundheit Alarmschwelle

max. 8-h-Wert µg/m3 120 (25-mal) 5a) 2010 Gesundheit Zielwert

AOT40 µg/m3·h 18 000 5b) 2010 Vegetation Zielwert

Abkürzungen:

NOx: NO + NO2 (als NO2)

PM10: Feinstaub (Particulate Matter), Durchmesser < 10 µm PM2,5: Feinstaub (Particulate Matter), Durchmesser < 2,5 µm

zul. Überschr.: Anzahl der zulässigen Überschreitungen pro Jahr GW + TM: Grenzwert plus Toleranzmarge

max. 8-h-Wert: höchster 8-Stunden-Mittelwert eines Tages aus stündlich gleitenden 8-Stunden-Mittelwerten

AOT40: accumulated exposure over a threshold of 40 ppb; Summe der Differenzen zwischen 1-h-Werten über 80 µg/m3 (40 ppb) und dem Wert 80 µg/m3 im Zeitraum 8–20 Uhr von Mai bis Juli

Erläuterungen: 1) Grenzwert + Toleranzmarge: Auslöseschwelle für die obligatorische Aufstellung eines Maßnahmenplans zur Einhaltung des

Grenzwerts zum Zieldatum 2) Messung mehr als 20 km entfernt von Ballungsräumen oder 5 km von Bebauung, Industrie oder Bundesfernstraßen 3) 01.10.–31.03. 4) Auf Blei wird im Jahresbericht nicht näher eingegangen, da die maximale Ausschöpfung des Grenzwerts von 0,5 µg/m3

unter 10 % liegt. 5a) Mittelung über 3 Jahre 5b) Mittelung über 5 Jahre

Tab. 9: Grenzwerte inklusive Toleranzmargen für PM2,5 bis 2015 (39. BImSchV)

PM2,5

Jahr

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Jahresmittel [µg/m3] 29,3 28,6 27,9 27,1 26,4 25,7 25,0


Tab. 10a: Überschreitungen von Grenz-, Ziel- und Schwellenwerten (39. BImSchV) im Jahr 2010 für O3, NO2, NOX u. CO Anzahl: Anzahl der aufgetretenen Überschreitungsfälle; Wert: Wert der Jahreskenngröße

Komponente O3 NO2 NOx CO

Einheit µg/m3 µg/m3h µg/m3 µg/m3 mg/m3

Kenngröße 1-h 1-h max.8-h1) AOT402) 1-h Jm Jm3) max.

8-h Grenz- / Ziel- / Schwellenwert 180 240 120 18 000 200 40 30 10

Zulässige Überschreitungen/Jahr – – 25 18 –

Situation in 2010 Anzahl Wert Anzahl Wert Wert Anzahl

Bad Arolsen 4 0 25 18 204 0 10,2 12

Bebra 0 0 25 19 060 0 18,0 27

Darmstadt 12 0 27 19 145 0 27,3 40 0

Darmstadt-Hügelstraße 43 65,4 197 0

Ffm.-Friedberger-Landstraße 5 56,2 126 0

Ffm.-Höchst 5 0 9 11 022 0 48,0 91

Ffm.-Ost 8 0 16 14 170 0 34,9 63

Ffm.-Sindlingen 0 32,6 52

Fulda-Mitte 3 0 22 17 233 0 27,7 45

Fulda-Petersberger-Straße 0 42,9 115 0

Fürth/Odenwald 2 0 44 21 805 0 11,5 13

Gießen-Westanlage 0 46,1 123 0

Grebenau 0 0 20 16 182 0 10,5 12

Hanau 0 0 16 13 764 0 37,8 79

Heppenheim-Lehrstraße 0 36,7 89

Kassel-Fünffensterstraße 0 50,5 120 0

Kassel-Mitte 13 0 25 16 880 0 24,7 38

Kellerwald 9 0 27 19 500 0 8,0 9

Kleiner Feldberg 37 0 49 26 613 0 8,9 10

Limburg 6 0 19 16 419 0 27,6 50

Linden 1 0 22 16 615 0 19,6 29 0

Marburg 1 0 21 16 435 0 23,0 38

Marburg-Universitätsstraße 0 46,0 122 0

Michelstadt 8 0 27 22 225 0 20,1 34

Raunheim 9 0 31 19 008 0 32,5 57 0

Reinheim 0 41,3 112 0

Riedstadt 43 3 36 24 045 0 21,0 31

Spessart 2 0 39 21 654 0 9,1 10

Wasserkuppe 5 0 48 25 487 0 7,0 9

Wetzlar 3 0 9 10 202 0 33,3 71

Wiesbaden-Ringkirche 1 58,7 146 0

Wiesbaden-Süd 9 0 26 17 834 0 34,8 56

Witzenhausen 1 0 36 21 713 0 8,1 9

Abkürzungen und Erläuterungen: Jm: Jahresmittel 1) max. 8-h-Mittelwert über 3 Jahre (2008–2010), 2) Mittelwert über 5 Jahre (2006–2010), ersatzweise über 3 Jahre, 3) Grenzwerte

zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation abseits anthropogener Quellen, Abstandskriterium in Hessen nicht erfüllt Darstellung von Grenzwertüberschreitungen (39. BImSchV): in der Farbe „rot“ Darstellung von Zielwertüberschreitungen (39. BImSchV): kursiv in der Farbe „rot“


Tab. 10b: Überschreitungen von Grenzwerten (39. BImSchV) im Jahr 2010 für PM10, PM2,5, SO2 und C6H6

Anzahl: Anzahl der aufgetretenen Überschreitungsfälle; Wert: Wert der Jahreskenngröße

Komponente PM10 PM2,5 SO2 C6H6 (Benzol)

Einheit µg/m3 µg/m3 µg/m3 µg/m3

Kenngröße 24-h Jm Jm 1-h 24-h Jm/Wm1) Jm

Grenzwert (+ Toleranzmarge) 50 40 28,6 350 125 20 5

Zulässige Überschreitungen/Jahr 35 24 3

Situation in 2010 Anzahl Wert Wert Anzahl Wert Wert

Bad Arolsen 4 16,9 13,4

Bebra 6 19,4

Darmstadt 5 16,8 0 0 1,8 2,3

Darmstadt-Hügelstraße 30 29,6 2,04

Ffm.-Friedberger-Landstraße 26 29,0 20,8 1,89

Ffm.-Höchst 8 18,9 0 0 3,0 4,0

Ffm.-Ost 7 21,6

Ffm.-Sindlingen 10 21,4 0 0 2,3 2,6 1,17

Fulda-Mitte 6 17,3

Fulda-Petersberger-Straße 19 26,8 19,3 1,97

Fürth/Odenwald 4 14,8

Gießen-Westanlage 19 27,5 19,5 2,0*

Grebenau

Hanau 2 17,2 0 0 2,3 3,5

Heppenheim-Lehrstraße 23 25,4 20,3 1,66

Kassel-Fünffensterstraße 16 27,9 1,98

Kassel-Mitte 13 21,6 0 0 1,5 2,1

Kellerwald 3 14,9 0 0 1,2 1,4

Kleiner Feldberg 0 10,5

Limburg 5 19,4

Linden 0 0 1,5 1,8

Marburg 2 16,9

Marburg-Universitätsstraße 16 26,6 19,7 1,9*

Michelstadt 4 16,8 0 0 1,8 2,6

Raunheim 1 16,0 0 0 2,6 3,6

Reinheim 22 25,2 2,4*

Riedstadt 5 16,3

Spessart

Wasserkuppe 0 10,8 0 0 1,3 1,6

Wetzlar 13 24,5 0 0 1,9 2,5 1,94

Wiesbaden-Ringkirche 5 22,4 16,1 1,91

Wiesbaden-Süd 1 17,5 0 0 2,0 2,0 1,03

Witzenhausen 3 13,3 Abkürzungen und Erläuterungen: Jm: Jahresmittel, Wm: Wintermittel (01.10.09 - 31.03.10) 1) Grenzwerte zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation abseits anthropogener Quellen, Abstandskriterium in Hessen nicht

erfüllt, * Erhebung mit Passivsammlern Darstellung von Grenzwertüberschreitungen (39. BImSchV): in der Farbe „rot“


Abb. 8: Stickstoffdioxid (NO2) – Überschreitungen des Grenzwerts für die langfristige Belastung im Messjahr 2010

Abb. 9: Feinstaub (PM10) – Überschreitungen des Grenzwerts für die kurzfristige Belastung im Messjahr 2010

Jahresmittelwerte NO2

Bad ArolsenBebra

Darmstad

t

Ffm.-Ost

Ffm.-Sindlingen

Fulda-Mitte

Fürth/Odenwald

GrebenauHanau

Heppenheim-Lehrstr.

Kassel-M

itte

Kellerwald

Kleiner FeldbergLimburg

Linden

Marburg

Michelstadt

Raunheim

Riedstadt

Spessart

Wasserkuppe

Wetzlar

Wiesbaden-Süd

Witzenhausen

µg/m

³

0

10

20

30

40

50

60

70

80

40 (Grenzwert gültig ab 2010)

Darmstad

t-Hügelstr

.-----

Ffm.-Friedb.-Landstr.-----

Wiesbaden-Ringkirche-----

Kassel-Fünffenste

rstr.----

-

Gießen-Westanlage-----

Marburg-Universit

ätsstr.--

---

Ffm.-Höchst-----

Fulda-Petersberger-Str.--

---

Reinheim-----

PM10 - Anzahl der Überschreitungen des Tagesmittelwertes von 50 µg/m³

Bad ArolsenBebra

Darmstad

t

Darmstad

t-Hügelstr

.


Ffm.-Höchst

Ffm.-Ost

Ffm.-Sindlingen

Fulda-Mitte


Fürth/Odenwald

Gießen-Westanlage

Hanau

Heppenheim-Lehrstr.

Kassel-Fünffenste

rstr.

Kassel-M

itte

Kellerwald

Kleiner FeldbergLimburg

Marburg

Marburg-Universit

ätsstr.

Michelstadt

Raunheim

Reinheim

Riedstadt

Wasserkuppe

Wetzlar


Wiesbaden-Süd

Witzenhausen/Wald

Anza

hl d

er Ü

bers

chre

itung

en

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

zulässige Überschreitungen im Jahr: 35-mal


Tab. 11: Trendanalyse 2010 – Lineare Regression

• Die Symbole geben an, ob im Berechnungszeitraum die Konzentration angestiegen [+], abgefallen [–] oder gleich geblieben [0] ist.

• Ges. Zeit (Gesamtzeit der Messung): Die lineare Regression wurde nur für die Kollektive berechnet, die mindestens bis 2004 zurückreichen; Datensätze vor 1980 wurden nicht berücksichtigt.

• 7 Jahre: Die lineare Regression wurde nur für die Kollektive berechnet, die den gesamten Zeitraum von 2004 bis 2010 abdecken.

Stationsname SO2 CO NO NO2 O3 PM10 Benzol

Ges. Zeit

7 Jahre

Ges.Zeit

7 Jahre

Ges.Zeit

7 Jahre

Ges.Zeit

7 Jahre

Ges.Zeit

7 Jahre

Ges. Zeit

7 Jahre

Ges.Zeit

7 Jahre

Bad Arolsen 1) 1) 0 0 0 0 0 – 0 0

Bebra 1) 1) – 0 – 0 + 0 – –

Darmstadt – 0 0 0 – – 0 – + 0 – –

Darmstadt-Hügelstraße – – – – + – – – 0 0

Ffm.-Friedb.-Landstraße – 0 – – 0 – – – 0 0

Ffm.-Höchst – 0 1) 1) – 0 0 0 + – – –

Ffm.-Ost 1) 1) – 0 0 – + – – –

Ffm.-Sindlingen 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Fulda-Mitte 1) 1) 1) 1) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Fulda-Petersberger-Straße 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Fürth/Odenwald 1) 1) 0 0 – 0 0 – – 0

Gießen-Westanlage 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Grebenau 1) 1) 0 0 0 0 0 –

Hanau – 0 1) 1) – 0 0 – 0 0 – –

Heppenheim-Lehrstraße 1) 1) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Kassel-Fünffensterstraße – 0 – – 0 + – – 0 0

Kassel-Mitte 2) 2) 1) 1) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) Kellerwald 2) 2) 1) 1) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Kleiner Feldberg 1) 1) 0 0 0 0 0 0

Limburg 1) 1) 1) 1) 0 0 0 – 0 – – –

Linden 0 0 0 0 – – 0 – 0 0

Marburg 1) 1) – 0 – 0 + 0 – 0

Marburg-Universitätsstr. 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Michelstadt 2) 2) 1) 1) 0 0 0 0 0 – 0 –

Raunheim – – 0 0 – 0 0 – + 0 – –

Reinheim 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2) 2)

Riedstadt 1) 1) – – 0 – 0 0 – –

Spessart 1) 1) 0 0 0 0 + –

Wasserkuppe 0 0 0 0 0 0 – – 0 0

Wetzlar – 0 1) 1) 0 – 0 – 0 0 – – 0 0

Wiesbaden-Ringkirche – 0 – – 0 – – – – 0

Wiesbaden-Süd – 0 1) 1) – 0 0 0 + 0 – – 0 0

Witzenhausen 1) 1) 0 0 0 0 + – – –

1) Messung wurde im Jahr 2008 eingestellt 2) Beginn der Messreihen nach 2004, Reihen sind für eine Trendanalyse zu kurz

1) Vor 2001 wurde „Gesamtstaub“ (TSP: total suspended particulates) gemessen. Langfristige Trenduntersuchungen basieren auf der Annahme: PM10=0,8·TSP

Trendbetrachtung Neben der Darstellung und Bewertung der Daten-kollektive des Bezugsjahres ist in einem Lufthygie-nischen Jahresbericht auch von Interesse, in wel-chem längerfristigen Zusammenhang die bei den Einzelkomponenten festgestellten Konzentrations-werte zu sehen sind. Tabelle 11 beschreibt die zeitliche Veränderung der Konzentration in einem linearen Ansatz. Die der Einstufung zu Grunde liegenden linearen Regressionsgleichungen wurden nur für Datenkollektive berechnet, die sich über einen Zeitraum von mindestens 7 Jahren erstre-cken. Vereinzelt vorhandene Datensätze aus den Jahren vor 1980 wurden nicht berücksichtigt. Es muss ausdrücklich betont werden, dass die Trend-aussagen nur für den betrachteten Messzeitraum gelten und auf Grund der großen Schwankungs-breite der meteorologischen Bedingungen von Jahr zu Jahr auch nicht überbewertet werden dürfen. Die Tabelle ist somit nur als eine Orientierungs-hilfe zu verstehen, welche die oftmals nur gering-fügigen Tendenzen nach oben oder unten erkenn-bar machen soll. Durch das Ausbleiben ausgeprägter winterlicher Smog-Perioden mit Osttransport seit den letzten Ereignissen im Januar und März 1987 sowie durch erfolgreiche emissionsmindernde Maßnahmen weist die Schwefeldioxid-Konzentration im Ge-samtzeitraum an allen Standorten mit entspre-chend langer Betriebszeit eine deutlich abneh-mende Tendenz auf. Eine ähnlich positive Bilanz ist bei Kohlenmonoxid und auch bei PM10

1) zu ziehen. Über den langen Beobachtungszeitraum bis Anfang der 80er Jahre gesehen ist inzwischen auch bei den Stickstoffoxiden als Vorläufersubstanzen der Ozonbildung kaum eine Zunahme mehr fest-stellbar (eine Ausnahme bildet bei NO2 der Ver-kehrsstandort Darmstadt-Hügelstraße, bei dem die Messreihe bis 1994 zurückreicht), während bei Ozon der Langzeittrend noch auf einen Anstieg hinweist. Bei dieser Betrachtungsweise über sehr lange Zeiträume ist klar, dass immissionsträchtige Jahre zu Beginn der Zeitreihen immer einen nega-tiven Trend verursachen, vor allem dann, wenn zwischenzeitlich emissionsmindernde Maßnahmen zum Erfolg geführt haben. Die Zeitreihen für SO2, CO, NO und auch Feinstaub (PM10) sind hierfür gute Beispiele. Umgekehrt wird die lineare Regres-sion bei Jahren mit hohen Immissionskonzentra-tionen zu Beginn der zweiten Hälfte der Langzeit-

reihen für längere Zeit einen positiven Trend aus-weisen, auch wenn inzwischen die Immissionsbe-lastung rückläufig ist. Damit mittelfristige Verän-derungen in den Immissionskonzentrationen eben-falls erkannt werden können, werden in diesem Bericht auch Regressionen nur für den zurücklie-genden 7-jährigen Zeitraum berechnet. In einigen Fällen wandelt sich der negative Langzeittrend in eine Stabilisierung auf gleich bleibendem Niveau um. Bei NO2 und PM10 spiegeln die vielfach auftre-tenden negativen Kurzzeittrends die andauernden Bemühungen zur Verbesserung der Luftqualität durch emissionsmindernde oder verkehrslenkende Maßnahmen wider. Der einzige Fall, in dem der Kurzzeittrend Zunahmen ausweist, ist die NO2-Reihe an der Station Kassel-Fünffensterstraße. Ozon bewegt sich von der langfristig festzustellen-den Zunahme ab dem Jahr 2004 auf gleichbleiben-dem oder abnehmendem Konzentrationsniveau.

Gesetzliche Grundlagen • Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bun-

des-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Luftquali-tätsstandards und Emissionshöchstmengen – 39. BImSchV) in der Fassung vom 5. August 2010 (BGBl. I S. 1065)

• Zweiundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bun-des-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über Immis-sionswerte für Schadstoffe in der Luft – 22. BImSchV) in der Fassung vom 4. Juni 2007 (BGBl. I S. 1006)

• Dreiunddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bun-des-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung zur Verminde-rung von Sommersmog, Versauerung und Nährstoffeinträgen – 33. BImSchV) vom 13. Juli 2004 (BGBl. I S. 1612)

• Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immis-sionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft) vom 24. Juli 2002 (GMBl. S. 511)

• Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Mai 2008 über Luftqualität und saubere Luft für Europa

ImpressumBearbeiter: Dr. A. Broll W. Fehlinger Prof. Dr. K. Hanewald Dr. S. Jacobi Dipl.-Ing. W. Stec-Lazaj Dipl.-Ing. K. Wucher Dipl.-Ing. W. Wunderlich Layout: Dipl.-Ing. W. Stec-Lazaj Dipl.-Ing. K. Wucher

Herausgeber: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie Postfach 3209 65022 Wiesbaden Telefon: 0611/6939-0 Telefax: 0611/6939-555 Homepage: http://www.hlug.de

Vertrieb: Telefon: 0611/6939-111 Telefax: 0611/6939-113 E-Mail: [email protected]

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TTeeiill IIII:: SSttaauubb uunndd SSttaauubbiinnhhaallttssssttooffffee

Einleitung Der vorliegende Bericht ergänzt den Lufthygieni-

schen Jahresbericht Teil I um die Ergebnisse der drei

hessischen Messnetze für Schwebstaub/Partikel,

für die Deposition (Staubniederschlag) und für die

Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasser-

stoffe (PAK). Weiterhin erläutert der Bericht das

Passivsammler-Messprogramm für Benzol,

Toluol und Xylol, dessen Messergebnisse im Luft-

hygienischen Jahresbericht Teil I dargestellt werden.

Der Schwerpunkt der beiden zuerst erwähnten Mess-

programme liegt auf der Ermittlung anorganischer

Inhaltsstoffe insbesondere Schwermetalle) im

Schwebstaub und in der Deposition. Wie auch im

Luftmessnetz Hessen ist die Grundlage der Schweb-

staubmessung die Probenahme der Partikelfraktion

PM10; damit wird der sogenannte Feinstaub (PM10)

erfasst, der sich aus den in der Atmosphäre verteilten

Partikeln mit einem Durchmesser kleiner als 10 µm

(entsprechend einem Hundertstelmillimeter) zu-

sammensetzt.

Die Verpflichtung zur landesweiten Immissions-

überwachung ergibt sich aus den EG-

Luftqualitätsrichtlinien [1, 2], die durch das Bundes-

Immissionsschutzgesetz [3] und die 39. Verordnung

dazu [4] in deutsches Recht umgesetzt wurden. Die

hier beschriebenen Programme dienen der Umset-

zung der 39. BImSchV sowie der Ermittlung von

Basisdaten für die Beurteilung der Vorbelastung im

Rahmen von Genehmigungsverfahren. Die genann-

ten EG-Richtlinien und deren Umsetzung in

deutsches Recht beinhalten unter anderem Vorgaben

für die Beurteilung der lufthygienischen Belastungs-

situation durch Inhaltsstoffe des Schwebstaubs in

Form von Grenz- und Zielwerten für einige

Schwermetalle und für Benzo(a)pyren. Als Beurtei-

lungsgrundlagen für den Staubniederschlag (Ge-

samtdeposition) und einige Schwermetalle als Be-

standteile der Gesamtdeposition können die Immis-

sionswerte der TA Luft [5] herangezogen werden.

Schwebstaubmessprogramm In Hessen werden Schwebstaubimmissionsmessun-

gen seit 1976 fortlaufend durchgeführt. Zur Überwa-

chung der Immissionssituation in Hessen betreibt

das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie

neben dem kontinuierlich messenden Luftmessnetz

ein landesweit ausgerichtetes Messnetz zur Erfas-

sung der Immissionsbelastung durch Inhaltsstoffe

des Schweb- bzw. Feinstaubs. Die Standorte der

diskontinuierlich arbeitenden Probenahmegeräte

sind der Abbildung 1 zu entnehmen. Die Standorte

sind so gewählt, dass sowohl eine Überwachung der

Immissionsschwerpunkte als auch der Hintergrund-

belastung in den Ballungsräumen und im ländlichen

Raum gewährleistet ist. Im Jahr 2010 wurden an 15

Punkten automatische Probensammler zur Ermitt-

lung der Feinstaubkonzentration (PM10) und des

Schwermetallgehalts in dieser Fraktion des Schweb-

staubs betrieben. Davon liegen 11 Stationen in Städ-

ten, 3 im ländlichen Raum und 1 Station an einem

Verkehrsschwerpunkt.

Abbildung 1: Probenahmestellen des Schweb-staubmessnetzes

Hanau

Linden

Kassel

RaunheimWies-baden

RiedstadtDarmstadt

FrankfurtKleiner Feldberg

Wetzlar-Hermannstein

GebieteLahn-DillMittel- und NordhessenSüdhessen

BallungsräumeKasselRhein-Main

Messstationenin Städtenan Verkehrsschwerpunktenim ländlichen Raum

Nähere Angaben über die geografische Lage und

den Standortcharakter der Stationen sind der

Tabelle 1 zu entnehmen.

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

Lufthygienischer Jahresbericht 2010

- Staub und Staubinhaltsstoffe - 22

Tabelle 1: Standorte der Schwebstaubprobenahmestellen

Stationsname RW HW H. ü.

NN Längengrad Breitengrad Standortcharakter

Darmstadt 3475 965 5526 257 158 m 8°39'53" 49°52'20" Innenstadt, Wohnbezirk

Ffm.-Griesheim 3471 694 5551 099 98 m 8°36'17" 50°05'48" Innenstadt, Mischgebiet

Ffm.-Höchst 3467 310 5551 838 104 m 8°32'32" 50°06'07" Innenstadt, Industrie,

verkehrsnah

Ffm.-Sindlingen 3465 402 5549 498 99 m 8°30'56" 50°04'51" Industrie, Wohnbezirk

Ffm.-Mitte 3477 480 5552 820 120 m 8°41'06" 50°06'46" Innenstadt, Wohnbezirk

Ffm.-Ost 3481 935 5554 378 100 m 8°44'47" 50°07'31" Industrie, verkehrsnah

Hanau-Mitte 3494 806 5554 915 107 m 8°55'39" 50°07'51" Innenstadt, Industrie

Kassel-Mitte 3533 776 5686 717 181 m 9°29'00" 51°18'51" Innenstadt, Mischgebiet

Kleiner Feldberg 3460 543 5565 240 811 m 8°26'46" 50°13'19" Mittelgebirge, Kuppenlage

Linden-Leihgestern 3477 697 5599 738 172 m 8°41'04" 50°31'59" Dauergrünland

Raunheim 3460 759 5541 699 90 m 8°27'06" 50°00'37" Innenstadt, Wohnbezirk

Riedstadt 3465 305 5521 072 87 m 8°31'01" 49°49'31" ländlich

Wetzlar-Hermannstein 3464 310 5604 814 183 m 8°17'40" 50°20'40" Wohngebiet, Industrie

Wiesbaden-Ringkirche 3444 979 5549 276 145 m 8°13'49" 50°04'38" Innenstadt, Straßenkreuzung

Wiesbaden-Süd 3445 997 5546 279 121 m 8°14'42" 50°03'01" Wohnbezirk, industrienah

Abkürzungen: RW: Rechtswert (Gauß-Krüger) HW: Hochwert (Gauß-Krüger) H. ü. NN: Höhe über Normalnull

in Städten am Verkehrsschwerpunkt im ländlichen Raum

Die im Rahmen dieses Programms gesammelten

Staubproben werden auf folgende Komponenten

untersucht: Feinstaub (PM10) und dessen Inhaltsstof-

fe Arsen (As), Blei (Pb), Cadmium (Cd), Nickel

(Ni), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Eisen

(Fe), Mangan (Mn), Antimon (Sb) und Vanadium

(V). Die Messergebnisse der Komponenten, für die

ein Immissionswert vorgegeben ist, werden in die-

sem Bericht für das Jahr 2010 ausgewertet und be-

schrieben. Diese sind: Feinstaub (PM10), Arsen (As),

Blei (Pb), Cadmium (Cd) und Nickel (Ni). Tabelle 2

zeigt den Messbeginn für die Stoffe, für die ein

Zielwert festgelegt wurde.

Atmosphärischer Staub Unter Schwebstaub versteht man in Abgrenzung zu

groben Partikeln des Staubniederschlags den Anteil

der in der Luft vorhandenen Partikel bis zu einem

oberen aerodynamischen Durchmesser von rund

30 µm. Der Schwebstaub umfasst nur die weitge-

hend homogen in der Außenluft dispergierten Parti-

kel (siehe auch VDI-Richtlinie 2463, Blatt 1). Die

Größe der Partikel und ihre chemische Zusammen-

setzung bestimmen zu einem Großteil die physikali-

schen und chemischen Eigenschaften des Schweb-

staubs. Der Durchmesser der in der Atmosphäre

vorkommenden Partikel reicht von einigen Nanome-

tern (nm oder milliardstel Meter) bis zu etwa 100

Mikrometer (μm oder millionstel Meter). Teilchen

mit Durchmessern größer 0,1 μm können durch

ihren aerodynamischen Durchmesser (dae) beschrie-

ben werden. Dieser Durchmesser eines Teilchens

beliebiger Form, chemischer Zusammensetzung und

Dichte ist gleich dem Durchmesser einer Kugel mit

der Dichte von einem Gramm pro Kubikzentimeter

(1 g/cm³), welche in ruhender oder wirbelfrei strö-

mender Luft dieselbe Sinkgeschwindigkeit hat wie

das betrachtete ―reale― Teilchen.

In der 39. Verordnung zum Bundes-Immissions-

schutzgesetz (39. BImSchV) wird der Begriff ―Par-

tikel― eingeführt, und es werden u. a. Grenzwerte für

den Schutz der menschlichen Gesundheit für die


Partikelfraktion PM10 vorgeschrieben (siehe auch

Kapitel ―Grenz- und Zielwerte für Schwebstaub und

dessen Inhaltsstoffe―). Die Partikelfraktion PM10

enthält alle Teilchen mit einem aerodynamischen

Durchmesser ≤ 10 µm.

Inzwischen hat sich für diese Partikelfraktion auch

der Begriff ―Feinstaub― eingebürgert. Die formal

korrekte Definition für PM10 lautet: PM10 sind die

Partikel, die einen größenselektierenden Lufteinlass

passieren, der für einen aerodynamischen Durch-

messer von 10 µm einen Abscheidegrad von 50 Pro-

zent aufweist. Partikel bis zu einem Durchmesser

von etwa 20 µm verteilen sich in der Atmosphäre

wie Gase und werden auch entsprechend mit den

Luftströmungen in der Atmosphäre transportiert.

Partikel dieser Größe haben keine eigene Sinkge-

schwindigkeit und werden z. B. durch Niederschlag

oder dadurch, dass sie sich an größere Teilchen oder

an Oberflächen (z. B. von Blättern) anlagern, wieder

aus der Atmosphäre entfernt. Größere (schwerere)

Teilchen sinken aufgrund ihrer Masse selbstständig

zu Boden und verweilen entsprechend kurz in der

Atmosphäre (siehe auch Kapitel ―Staubnieder-

schlagsmessprogramm―).

Diskontinuierliches Probenahme-verfahren für Schwebstaub Entsprechend der 39. BImSchV ist der Schwebstaub

als PM10-Fraktion des atmosphärischen Aerosols zu

erfassen. Die Probenahme erfolgt mit einen automa-

tischen High Volume Sampler (DHA-80) der Firma

Digitel, der mit einem Vorabscheider ausgerüstet ist,

der dafür sorgt, dass nur die Staubpartikelfraktion

PM10 erfasst wird (siehe auch Kapitel: ―Polyzykli-

sche Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)―). Das

Gerät saugt während der Probenahme 24 Stunden

lang Umgebungsluft durch einen Filter, wobei sich

die in der Luft enthaltenen Partikel auf dem Filter

abscheiden. Pro Woche werden auf diese Weise

zwei bis drei Schwebstaubproben genommen (ent-

sprechend einem Jahreskollektiv von 122 Proben).

Anschließend wird durch Wägung der Filter die

Schwebstaubkonzentration in der Luft bestimmt. Die

gravimetrische Staubkonzentrationsbestimmung

stellt ein direktes und somit besonders zuverlässiges

Staubmessverfahren dar. Ein Teil der Proben (in der

Regel 5 Proben im Monat) wird auf seinen Schwer-

metallgehalt untersucht. Hierzu wird die auf dem

Filter abgeschiedene Staubmasse auf einzelne

Schwermetalle analysiert. Das Schwebstaubmess-

netz dient hauptsächlich der Immissionsüberwa-

chung von Schwermetallen und auch der Dokumen-

tation der Langzeitentwicklung (Trend) der Staub-

immissionsbelastung. Bis zum Jahr 2000 wurde mit

dem gravimetrischen Verfahren der sogenannte Ge-

samtstaub (TSP, Total Suspended Particulate Mat-

ter) erfasst. Ab 2001 wurde die Probenahme auf

PM10 umgestellt. Zu diesem Zweck wurden die Pro-

benahmegeräte mit neuen Vorabscheidern ausgerüs-

tet, mit denen erreicht wird, dass die Staubfraktion

PM10 zur Messung gelangt (siehe auch die Defini-

tion von PM10 im vorhergehenden Kapitel). Da die

Auswertung der Staubfilterproben aufgrund der

notwendigen Laborarbeiten mehrere Tage in An-

spruch nimmt, dienen die Ergebnisse der diskonti-

nuierlichen Probenahme nicht der aktuellen Informa-

tion der Bevölkerung. Die aktuell eine Stunde nach

der Messung veröffentlichten Daten (Internet,

Videotext, Infotelefon) bauen auf den Ergebnissen

der kontinuierlich betriebenen Staubmessgeräte des

Luftmessnetzes Hessen auf.

Grenz- und Zielwerte für Schweb-staub und dessen Inhaltsstoffe Die 39. Verordnung zum Bundes-Immissions-

schutzgesetz schreibt unter anderem für PM10 und

für Blei Grenzwerte zum Schutz der

menschlichen Gesundheit vor. Für die Schwermetal-

le Arsen, Cadmium und Nickel schreibt die 4. TRL

Zielwerte vor, die im Jahre 2007 in die 22.

BImSchV (ab 2010 in die 39. BImSchV) übernom-

men wurden. Die Überprüfung der Einhaltung der

Zielwerte setzt voraus, dass die Schwermetalle als

Bestandteile der PM10-Fraktion des atmosphärischen

Aerosols gemessen wurden. Im Gegensatz zu einem

Immissionsgrenzwert für den Gesundheitsschutz, der

innerhalb eines bestimmten Zeitraums erreicht und

danach nicht mehr überschritten werden darf, ist ein

Zielwert eine Immissionskonzentration, die inner-

halb eines festgelegten Zeitraums soweit wie mög-

lich einzuhalten ist. Beides dient dem übergeordne-

ten Ziel, schädliche Auswirkungen auf die menschli-

che Gesundheit zu vermeiden, zu verhindern oder zu

verringern. In Tabelle 3 sind die für den Schweb-

staub und die Elemente Arsen, Blei, Cadmium und

Nickel vorgeschriebenen Grenz- und Zielwerte zu-

sammengefasst. Dabei sind die Schwermetallgehalte

als Gesamtgehalt dieser Elemente und Verbindungen

in der PM10-Fraktion zu ermitteln und zu beurteilen.

In Tabelle 4 sind die Schwebstaub-/Schwerme-

tallmessergebnisse des Jahres 2010 zusammenfas-

send dargestellt. Die aufgeführten Jahresmittelwerte

der PM10-Konzentration zeigen eine Struktur mit

höheren Belastungen im innerstädtischen Bereich

und niedrigeren Werten im ländlichen Raum. Die

Maximalbelastung wird erwartungsgemäß am Ver-

kehrsschwerpunkt ―Wiesbaden-Ringkirche― aber

auch an der Station ―Ffm.-Mitte― erreicht. Der in

diesem Jahr relativ hohe Schwebstaubwert an der

Station ―Ffm.-Mitte― resultiert aus den umfangrei-

chen Abrissarbeiten des Technischen Rathauses.

(Die Entfernung zur Messstelle beträgt ca. 60m).



Tabelle 2: Beginn der Messungen der einzelnen Komponenten an den Messstationen

Stationsname Gesamtstaub

(TSP)

Feinstaub

(PM10) Arsen Blei Cadmium Nickel

Kontinuierliches

Messverfahren1)

Darmstadt 1983 2002 1990 1983 1983 1983 X

Ffm.-Griesheim 1983 2002 1990 1983 1983 1983

Ffm.-Höchst 1984 2002 1990 1984 1984 1984 X

Ffm.-Sindlingen — 2008 2008 2008 2008 2008 X

Ffm.-Mitte 1983 2003 1990 1983 1983 1983

Ffm.-Ost — 2001 1990 1984 1984 1984 X

Hanau-Mitte 1983 2002 1990 1983 1983 1983

Kassel-Mitte — 2008 2008 2008 2008 2008 X

Kleiner Feldberg 1983 2001 1990 1983 1983 1983 X

Linden-Leihgestern 1995 2001 1995 1995 1995 1995

Raunheim 1985 2002 1990 1985 1985 1985 X

Riedstadt — 2001 2001 2001 2001 2001 X

Wetzlar-

Hermannstein 1983 2002 1990 1983 1983 1983

Wiesbaden-

Ringkirche — 2001 2001 2001 2001 2001 X

Wiesbaden-Süd 1983 2001 1990 1983 1983 1983 X

1) An diesen Messstationen werden zusätzlich kontinuierliche PM10-Messungen durchgeführt.


Tabelle 3: Grenzwerte/Zielwerte für Partikel/Inhaltsstoffe

Komponente Kenngröße Einheit

Grenzwerte (zulässige

Überschreitungs-

häufigkeit pro Jahr)

Zielwerte einzuhalten

ab Gesetzliche Grundlagen

PM10 24-h-Wert µg/m

3 50 (35mal) — 2005 39. BImSchV

Jahresmittel µg/m3 40 — 2005 39. BImSchV

Arsen 1)

Jahresmittel ng/m3 — 6 2012 39. BImSchV

Blei 1)

Jahresmittel µg/m3 0,5 — 2005 39. BImSchV

Cadmium 1)


Nickel 1)


1) Gesamtgehalt in der PM10-Fraktion


Tabelle 4: Jahresmittelwerte des Schwebstaubs (PM10) und dessen Inhaltsstoffe im Messjahr 2010

Stationsname Feinstaub (PM10) Arsen Blei Cadmium Nickel

µg/m³ ng/m³ µg/m³ ng/m³ ng/m³

Darmstadt 21 0,6 0,005 0,1 0,6

Ffm.-Griesheim 24 0,8 0,006 0,3 1,3

Ffm.-Höchst 24 0,7 0,005 0,1 0,9

Ffm.-Sindlingen 23 0,9 0,006 0,1 0,7

Ffm.-Mitte 26 0,8 0,006 0,2 1,1

Ffm.-Ost 24 0,7 0,007 0,1 1,1

Hanau-Mitte 22 0,6 0,005 0,1 2,4

Kassel-Mitte1)

21 0,5 0,004 0,1 0,8

Kleiner Feldberg 11 0,4 0,003 0,1 < 0,5

Linden-Leihgestern 19 0,5 0,005 0,1 0,7

Raunheim 22 0,6 0,005 0,1 1,2

Riedstadt 22 0,8 0,006 0,1 0,8

Wetzlar-Hermannstein 23 0,9 0,009 0,2 4,3

Wiesbaden-Ringkirche 26 0,9 0,006 0,1 1,1

Wiesbaden-Süd 21 1,1 0,006 0,1 0,7


Aufgrund der geringeren Abdeckung des Jahreszeit-

raumes (mit 122 Proben, 33 % der im Jahr mögli-

chen Tagesmittelwerte) wird auf eine Beurteilung

der ermittelten PM10-Belastung anhand vorge-

schriebener Grenzwerte wie auch auf die Darstel-

lung von Langzeittrends der PM10-Immissions-

belastung verzichtet. Diese Beurteilung wird auf

Basis der im Luftmessnetz kontinuierlich erhobenen

Daten vorgenommen (siehe Lufthygienischer Jah-

resbericht Teil I, 2010).

Für die Berechnung der Jahresmittelwerte der

Schwermetallkonzentration stehen im Jahr 60 Wer-

te (entsprechend 5 im Monat) pro Station zur Ver-

fügung. Im Probenahmeplan wurde eine gleichmä-

ßige Verteilung der Probenahmetage über die Wo-

chentage und das Jahr festgelegt. Die Probenzahl

reicht für die Beurteilung der Schwermetallbelas-

tung aus, da die für die genannten Elemente in der

39. BImSchV jeweils vorgeschriebenen unteren Be-

urteilungsschwellen deutlich unterschritten werden.

Abbildung 2 stellt die langfristigen Trends der

Immissionsbelastung für die Metalle dar, für die in

der 39. BImSchV Grenzwerte (Blei) und Zielwerte

(Arsen, Cadmium und Nickel) vorgeschrieben wer-

den. Die unterschiedlichen Anfangszeitpunkte der

Trendkurven haben ihren Grund darin, dass die

Probenahme und auch die Analysenverfahren stu-

fenweise so verbessert werden konnten, dass

schließlich ab dem Jahr 1990 die Verfahrensqualität

für die Cadmiummessung und ab 1992 auch für die

Bestimmung von Arsen ausreichte, um für die Er-

mittlung des Konzentrationstrends in der Außenluft

belastbare Ergebnisse angeben zu können.



Abbildung 2: Zeitreihe der Gebiets-Jahresmittelwerte (Schwermetalle als Bestandteile des Schwebstaubs)

0

2

4

6

8

10

12

19921994

19961998

20002002

20042006

20082010


Kassel

Lahn-Dill

Rhein-Main

Südhessen

3/ mng

As

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

19901992

19941996

19982000

20022004

20062008

2010


Kassel

Südhessen

Rhein-Main

Lahn-Dill

Cd

3/ mng

Ballungsraum I: Rhein-Main Darmstadt, Ffm.-Griesheim, Ffm.-Höchst, Ffm.-Sindlingen, Ffm.-Mitte,

Ffm.-Ost, Hanau-Mitte, Hanau-Wolfgang1)

, Raunheim, Wiesbaden-Ringkirche,

Wiesbaden-Süd

Ballungsraum II: Kassel Kassel-Mitte (ab März 2008), Kassel-Nord (von 2001 bis Febr. 2008),

Kassel-Bettenhausen1)

Gebiet I: Südhessen Riedstadt (ab 2003), Biebesheim (von 1992 bis 2000),

Fürth im Odenwald (von 2003 bis 2006)1)

Gebiet II: Lahn-Dill Linden-Leihgestern, Wetzlar-Hermannstein

Gebiet III: Mittel- und

Nordhessen

Kleiner Feldberg, Witzenhausen1)

1) Diese Stationen werden bereits seit 2007 nicht mehr betrieben.

Wie aus Tabelle 4 und Abbildung 2 zu erkennen ist,

werden der Grenzwert für Blei (in Kraft seit 2005)

und auch die Zielwerte für Arsen, Cadmium und

Nickel (39. BImSchV, 4. TRL) [4, 2], die bis 2013

erreicht werden sollen, bereits heute deutlich unter-

schritten. Im Allgemeinen geht die Schwermetall-

belastung seit Messbeginn bis 2010 zurück. Das

Belastungsniveau ist in den Gebieten Mittel- und

Nordhessen sowie in Südhessen geringer als in den

Ballungsräumen Rhein-Main und Kassel sowie im

Gebiet Lahn-Dill. Während die Immissionssituation

in den beiden erstgenannten Gebieten überwiegend

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

19841986

19881990

19921994

19961998

20002002

20042006

20082010


Kassel

Lahn-Dill

Südhessen

Rhein-Main

Pb

3/ mg

0

10

20

30

40

50

19841986

19881990

19921994

19961998

20002002

20042006

20082010


Kassel

Rhein-Main

Lahn-Dill

Südhessen

3/ mng

Ni


durch den ländlichen Raum geprägt ist, spielen in

den Ballungsräumen Emissionsquellen aus den

Bereichen Straßenverkehr, Feuerungsanlagen und

Industrie eine bedeutendere Rolle. Dies zeigt sich

insbesondere im Gebiet Lahn-Dill, wo die Immis-

sionssituation unter anderem auch den Einfluss der

dort vorhandenen Schwerindustrie widerspiegelt.

Im Einzelnen folgen Erläuterungen zu den Ergeb-

nissen:

Arsen: Aufgrund von Blindwertproblemen mit dem

Filtermaterial können erst nach dem Wechsel von

Glasfaser- auf Quarzfaser- und später auf Cellulo-

senitratfilter ab dem Jahr 1992 Arsenkonzentrati-

onswerte veröffentlicht werden. Ab 1993 liegen die

Arsenkonzentrationswerte in allen Gebieten unter-

halb des Zielwertes von 6 ng/m³ und erreichen im

Jahr 2010 nur noch maximal 18 % des Zielwertes.

Blei: Das im Schwebstaub enthaltene Blei wird seit

1983 erfasst. Bereits damals wurde der heute vorge-

schriebene Grenzwert von 0,5 µg/m³ deutlich unter-

schritten. Der Rückgang der Bleibelastung ist im

Wesentlichen eine Folge der stufenweisen Reduzie-

rung des Bleigehaltes im Benzin durch das Benzin-

Blei-Gesetz [6] und die entsprechende EG-

Richtlinie [7].

Cadmium: Auch der Cadmiumgehalt im Schweb-

staub wurde seit 1983 regelmäßig ermittelt. Aller-

dings erreichte -wie bei Arsen- das Messverfahren

erst Anfang der 90er Jahre eine Qualität, die es

erlaubte, das Verfahren für die Ermittlung von

Trends in der Außenluft einzusetzen. Die Werte

liegen deutlich unterhalb des Zielwertes von

5 ng/m³ und veränderten sich in den letzten fünf

Jahren kaum noch. Trotz der in allen Messgebieten

niedrigen Konzentrationen ist noch bis heute die

Einwirkung von Cadmium emittierenden Anlagen

aus der Metall verarbeitenden Industrie (z. B. im

Raum Wetzlar) auf das Konzentrationsniveau zu

erkennen.

Nickel: Wie bei den drei anderen Metallen wird

durch die Messergebnisse auch bei Nickel ein deut-

licher Konzentrationsrückgang belegt. Der vorge-

schriebene Zielwert von 20 ng/m³ wird an allen

Messpunkten (Tabelle 4) im Jahr 2010 wie auch in

den Vorjahren ab 1991 nicht mehr überschritten.

Die Konzentrationswerte zeigen in den letzten sechs

Jahren in den einzelnen Messgebieten (Abb. 2)

kaum Schwankungen.

Die Immissionsbelastung durch Schwermetalle als

Bestandteil des Schwebstaubs ist zusammenfassend

so zu charakterisieren, dass die Zielwerte sicher

eingehalten sind, auch wenn im Einzelfall ins-

besondere im Einwirkungsbereich Metall verarbei-

tender Betriebe der immissionsseitige Einfluss der

Schwermetallemissionen noch zu erkennen ist.

Staubniederschlagsmessprogramm 2010 Staubniederschlag wird in Hessen seit 1969 gemes-

sen und wurde früher flächenbezogen (1 km × 1 km

Rasterflächen) ausgewertet. Mit der Neufassung der

TA Luft vom 24. Juli 2002 [3] wurde auch für das

hessische Staubniederschlagsmessprogramm die

messpunktbezogene Auswertung eingeführt. Hierzu

werden aus allen 12 Monatsmesswerten Jahresmit-

telwerte gebildet. Im Jahre 2010 wurde der Staub-

niederschlag in sieben Messgebieten, an insgesamt

220 Messpunkten ermittelt. Durch die Betrachtung

der einzelnen Messpunkte kommen lokale Einflüsse

stärker zur Geltung als bei der flächenbezogenen

Betrachtung. In Abbildung 3 sind die Bereiche von

Hessen, in denen Staubniederschlagsmessungen

durchgeführt werden, dargestellt. Sie zeigt in einem

Ausschnitt die geographische Lage der unterschied-

lichen Messgebiete . Weiterhin sind dort auch die

Messraster (Maschenweite: 1 km × 1 km) in den

einzelnen Messgebieten eingetragen. Die Angabe

von 4 Sondermesspunkten in Wetzlar, die das dor-

tige Messnetz in einem Teilbereich auf die Ma-

schenweite von 500 m × 500 m verdichten, hat

temporären Charakter und dient der besseren Erfas-

sung der Deposition in einem Gebiet ausgeprägter

industrieller Aktivität. Weitere Angaben zu den

Messgebieten können der Tabelle 5 entnommen

werden.

Definition von Staubniederschlag Als Staubniederschlag wird hier die Gesamtablage-

rung verstanden, die sich als trockene und nasse

Deposition aus der Atmosphäre auf Oberflächen

wie Boden, Pflanzen, Gebäuden oder Gewässern

niederschlägt. Im Gegensatz zum Schwebstaub

gelangt der Staubniederschlag mit seinen Inhalts-

stoffen aufgrund der Partikelgröße nicht in die

menschliche Lunge, sondern trifft auf den Boden

oder auf Pflanzen und kann von dort möglicherwei-

se über das Grundwasser oder über pflanzliche Le-

bensmittel in die Nahrungskette gelangen. Auch ist

nicht auszuschließen, dass Kinder z. B. beim Spie-

len durch den Eintrag aus der Atmosphäre verun-

reinigte Erde in den Mund nehmen.

Probenahmeverfahren für Staubniederschlag Bei der Staubniederschlagsmessung nach dem

Bergerhoffverfahren [8] wird die Gesamtdeposition

(trocken und feucht) erfasst. Zur Messung gelangt

hierbei die über einen Monat durch eine normierte

Auffangfläche (Glasöffnung) in das Bergerhoffglas



abgelagerte (sedimentierte) Masse. Im Idealfall

ergeben sich 12 Proben je Messpunkt und Jahr.

Diese Sollzahl wird allerdings nicht immer erreicht,

da -bedingt durch Glasbruch, Entwendung der

Messgefäße oder sichtbare Verunreinigung der

Proben- einzelne Messwerte vollständig fehlen oder

als nicht vertrauenswürdig gestrichen werden müs-

sen. Ab 1989 wurden die Schwermetalle Antimon

(Sb), Arsen (As), Blei (Pb), Cadmium (Cd), Kobalt

(Co), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Va-

nadium (V) gemessen. Kupfer (Cu), Mangan (Mn),

Molybdän (Mo), Platin (Pt), Rhodium (Rh), Titan

(Ti), Wolfram (W) und Zink (Zn) ergänzten die

Analysenpalette ab 1994. Zuletzt wurde Thallium

(Tl) ab 1997 in die Komponentenliste aufgenom-

men. 2005 wurde das Komponentenspektrum auf

Staub, Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom,

Kobalt, Eisen, Nickel, Vanadium, Kupfer, Mangan

und Thallium reduziert. Für die Bestimmung der

gemessenen Schwermetalle werden die Monatspro-

ben zu Jahresproben zusammengefasst, da die Im-

missionswerte für Schwermetalle als Bestandteile

des Staubniederschlags nur als Langzeitwerte (Jah-

resmittelwerte) definiert sind. Hierzu werden pro

Messpunkt und Jahr aus den Monatsproben zwei

Sammelproben gebildet, indem jeweils die Proben

für das erste Halbjahr und für das zweite Halbjahr

vereinigt werden. Der Jahresmittelwert der

Schwermetallniederschlagsrate wird aus den Analy-

senergebnissen dieser beiden Proben berechnet.

Immissionswerte für Staubniederschlag Für die Bewertung der Schwermetallnieder-

schlagsraten werden die Immissionswerte aus der

Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft

(TA Luft) [5] herangezogen, wobei der Beurteilung

der Immissionsbelastung in diesem Bericht für alle

Messjahre die Immissionswerte der Fassung der TA

Luft vom Juli 2002 zugrunde liegen (siehe Tabelle

6).

Staubniederschlagsmesswerte des Jahres 2010 Tabelle 7 stellt die Ergebnisse des Staubnieder-

schlagsmessprogramms für das Jahr 2010 zusam-

men. Die Gebietsmittelwerte stützen sich dabei auf

alle Messpunkte des jeweiligen Gebiets, wobei der

Auswertung für den Staubniederschlag (soweit

vorhanden) 12 Werte pro Messpunkt zugrunde lie-

gen.

Abbildung 4 beschreibt die zeitliche Entwicklung

der Depositionsraten für Staubniederschlag und die

oben genannten Schwermetalle im Zeitraum von

1996 bis einschließlich 2010. Thallium wurde in

diese Darstellung nicht mit aufgenommen, da für

dieses Element die Nachweisgrenze des angewen-

deten Verfahrens nicht ausreichte, um eine sinn-

volle Trenddarstellung zu erarbeiten.

Nachfolgend werden die Ergebnisse aus den hessi-

schen Staubniederschlagsmessgebieten für die

Messjahre 1996 bis 2010 zusammenfassend darge-

stellt und beschrieben. Wie bereits oben erläutert,

wird die Immissionssituation auf Basis der in der

TA Luft vom Juli 2002 [3] auch für einige

Schwermetalle vorgeschriebenen Immissionswerte

beurteilt (Arsen, Blei, Cadmium, Nickel und Thal-

lium).

Im Bereich Gießen wurden Schwermetalle erst ab

dem Jahre 2005 mit gemessen, sodass dort länger-

fristig rückwirkend nur Ergebnisse für den Staub-

niederschlag ohne die Inhaltsstoffe vorliegen. Ent-

sprechend können in der Trenddarstellung (Abb. 4)

die Schwermetallergebnisse aus Gießen erst ab

2005 gezeigt werden.

Staubniederschlag: Abbildung 4 zeigt, dass beim

Staubniederschlag in den Jahren seit 1996 kein

eindeutiger Trend der Immissionsbelastung zu er-

kennen ist. In allen Messgebieten durchläuft die

Staubniederschlagsbelastung in den Jahren 1998

und 1999 ein Minimum und steigt ab 2000 wieder

leicht an. Diese nicht eindeutige Entwicklung zeigt

sich auch im neuen Jahrzehnt. Die Schwankungen

haben ihre Ursache in den von Jahr zu Jahr unter-

schiedlichen meteorologischen Verhältnissen. Die

Messgebiete Hünfelden und Ulrichstein (ländlicher

Raum) zeigen für 2010 keine Erhöhung bei den

Gebietsmittelwerten für Staubniederschlag gegen-

über 2009. Ulrichstein liegt zwar auch im ländli-

chen Raum, allerdings überwiegt dort das Grün-

land. So hat die Aufwirbelung von Bodenstaub dort

eine deutlich geringere Bedeutung als z. B. im

―Hintergrundmessgebiet― Hünfelden, wo die Im-

missionssituation eher durch die Intensivlandwirt-

schaft geprägt wird. In den anderen Messgebieten

ist die Entwicklung von 2009 auf 2010 uneinheit-

lich. Während die mittleren Niederschlagsraten in

den Gebieten Kassel, Wetzlar und Wiesbaden in

2010 etwas niedriger lagen, waren sie in den restli-

chen Gebieten etwas höher. Die Unterschiede lie-

gen im Rahmen der in den letzten Jahren beobach-

teten Schwankungen.


Abbildung 3: Messgebiete und Messpunkte für Staubniederschlag in Hessen

Untermain

Wetzlar

Kassel

Wiesbaden

GießenHünfelden

Ulrichstein

Untermain

Wetzlar

Kassel

Wiesbaden

GießenHünfelden

Ulrichstein

Kassel

Hünfelden

WetzlarGießen

Ulrichstein

Untermain

Wiesbaden

Messgebietein Hessen

MesspunkteSondermessprogramm Wetzlar



Tabelle 5: Beschreibung der 7 Messgebiete für Staubniederschlag und dessen Inhaltsstoffe

Messgebiete Rechtswerte Hochwerte Größe des

Messgebietes Gebietsbeschreibung

Gießen 3476-3478 5603-5605 4 km² Stadtgebiet, teilweise Industrie

Hünfelden 3436-3438 5576-5578 4 km² ländliches, emissionsfernes Vergleichs

messgebiet (Intensivlandwirtschaft)

Kassel 3534-3538 5685-5689 13 km² Stadtgebiet, teilweise Industrie

Ulrichstein 3509-3511 5608-5610 4 km² ländliches, emissionsfernes Vergleichs-

messgebiet (Grünland)

Untermain 3466-3500 5548-5557 73 km² Stadtgebiet, teilweise Industrie

Wetzlar 3462-3466 5602-5606 16 km² Stadtgebiet, teilweise Industrie

Wiesbaden 3443-3449 5543-5550 21 km² Stadtgebiet, teilweise Industrie

Die Messpunkte der jeweiligen Messgebiete liegen innerhalb der durch die oben genannten Rechts- und Hochwerte

begrenzten Flächen.

Tabelle 6:

Immissionswerte für den Staubniederschlag und seine Inhaltsstoffe nach (TA Luft)

Komponenten Jahresmittelwerte

Staubniederschlag 350 mg /(m² × d)

Arsen 4 µg /(m² × d)

Blei 100 µg /(m² × d)

Cadmium 2 µg / (m² × d)

Nickel 15 µg / (m² × d)

Thallium 2 µg /(m² × d)

Im Jahr 2010 wurde der höchste Gebietsmittelwert

für Staubniederschlag mit 129 mg/(m² × d) in

Gießen ermittelt (siehe auch Tabelle 7). Wie Tabel-

le 7 weiter zeigt, unterschreiten im Jahr 2010 alle

Einzelpunktbelastungen den in der aktuellen TA

Luft für Staubniederschlag vorgeschriebenen

Immissionswert von 350 mg/(m² × d).

Arsen: Die Arseneinträge in den Gebieten Unter-

main, Wetzlar, Kassel und Ulrichstein nahmen seit

1996 bis zum Jahr 2009 mehr oder weniger konti-

nuierlich ab. Für das Jahr 2010 sind in nahezu allen

Messgebieten (Ausnahmen: Gießen und Wetzlar)

weiterhin leichte Abnahmen zu verzeichnen.

Bei näherer Betrachtung der Maximalwerte für die

punktweise Auswertung der Arsendeposition ge-

mäß TA-Luft, waren in 2009 Messpunkte mit Inten

sivlandwirtschaft in Hünfelden und im Untermain-

gebiet auffällig geworden. Hier zeigt sich eine deut-

liche Abnahme, so dass in 2010 keine Überschrei-

tung des Immissionswertes nach TA Luft festzustel-

len ist.

Für 2010 weist mit einem Gebietsmittelwert von

1,0 µg/(m² × d) Wiesbaden die höchste Deposi-

tionsrate der hessischen Messgebiete auf.

Die zweithöchste Arsendepositionsrate wurde mit

0,9 µg/(m² × d) im räumlich höher aufgelösten

Sonder-Messgebiet Wetzlar ermittelt.

(Siehe auch Abb. 3, bzw. Tabelle 7)


Tabelle 7: Jahresmittelwerte des Staubniederschlags und dessen Inhaltsstoffe im Messjahr 2010

Messgebiet Komponente Einheit punktweise Auswertung

Gebietsmittelwert Minimum Maximum

Gießen Staubniederschlag mg/(m² × d) 51 223 129

Arsen µg/(m² × d) 0,2 0,7 0,4

Blei µg/(m² × d) 2 24 4

Cadmium µg/(m² × d) 0,1 0,32 0,15

Nickel µg/(m² × d) 1,2 6,9 3,9

Thallium µg/(m² × d) ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,05

Hünfelden Staubniederschlag mg/(m² × d) 37 159 77

Arsen µg/(m² × d) 0,2 2 0,6

Blei µg/(m² × d) 2 22 5

Cadmium µg/(m² × d) 0,1 1 0,2

Nickel µg/(m² × d) 0,6 4,4 1,7

Thallium µg/(m² × d) ≤ 0,05 0,53 0,08

Kassel Staubniederschlag mg/(m² × d) 38 123 70

Arsen µg/(m² × d) 0,2 0,8 0,3

Blei µg/(m² × d) 2 20 5,8

Cadmium µg/(m² × d) 0,1 0,5 0,1

Nickel µg/(m² × d) 1 5,9 2,1

Thallium µg/(m² × d) ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,05

Ulrichstein Staubniederschlag mg/(m² × d) 36 110 62

Arsen µg/(m² × d) 0,2 0,4 0,2

Blei µg/(m² × d) 2 3 2

Cadmium µg/(m² × d) ≤ 0,05 0,14 0,1

Nickel µg/(m² × d) 1,1 4,6 1,7

Thallium µg/(m² × d) ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,05

Untermain Staubniederschlag mg/(m² × d) 41 229 94

Arsen µg/(m² × d) 0,2 3 0,5

Blei µg/(m² × d) 2 32 4,2

Cadmium µg/(m² × d) 0,1 1,9 0,1

Nickel µg/(m² × d) 0,9 6,9 2,1

Thallium µg/(m² × d) ≤ 0,05 0,2 ≤ 0,05

Wetzlar Staubniederschlag mg/(m² × d) 45 275 99

Arsen µg/(m² × d) 0,2 2,2 0,4

Blei µg/(m² × d) 2 11 4,8

Cadmium µg/(m² × d) 0,1 0,4 0,2

Nickel µg/(m² × d) 1,6 9,9 4,7

Thallium µg/(m² × d) ≤ 0,05 0,2 0,04

Wiesbaden Staubniederschlag mg/(m² × d) 55 231 95

Arsen µg/(m² × d) 0,3 3,8 1

Blei µg/(m² × d) 2 28 5,9

Cadmium µg/(m² × d) 0,1 0,2 0,1

Nickel µg/(m² × d) 1 6,2 2,0

Thallium µg/(m² × d) ≤ 0,05 0,2 ≤ 0,05

Sonderprogramm-

Wetzlar

siehe

Abbildung 3

(Blaue Dreiecke)

Staubniederschlag mg/(m² × d) 97 143 118

Arsen µg/(m² × d) 0,6 1,5 0,9

Blei µg/(m² × d) 5 23 9,8

Cadmium µg/(m² × d) 0,2 0,6 0,4

Nickel µg/(m² × d) 4,6 21,7 13,6

Thallium µg/(m² × d) 0,06 0,5 0,2

ROT: Überschreitung eines Immissionswerts nach TA Luft]



Abbildung 4: Zeitreihen der mittleren Belastung durch Staubniederschlag und seine Inhaltsstoffe in den hessischen Messgebieten für den Zeitraum von 1996 bis 2010

020406080

100120140160

19961998

20002002

20042006

20082010

Ulrichstein

Kassel

Wetzlar

Gießen

Wiesbaden

Hünfelden

Untermain

Staubniederschlag

0,00,20,40,60,81,01,21,41,61,8

19961998

20002002

20042006

20082010

Ulrichstein

Kassel

Gießen

Wetzlar

Hünfelden

Wiesbaden

Untermain

As

0

5

10

15

20

25

19961998

20002002

20042006

20082010

Ulrichstein

Hünfelden

Wetzlar

Gießen

Kassel

Untermain

Wiesbaden

Pb

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

19961998

20002002

20042006

20082010

Ulrichstein

Hünfelden

Gießen

Kassel

Wetzlar

Wiesbaden

Untermain

Cd

0

2

4

6

8

10

19961998

20002002

20042006

20082010

Ulrichstein

Hünfelden

Wiesbaden

Kassel

Untermain

Gießen

Wetzlar

Ni

7 Messgebiete Anzahl der

Messpunkte Größe

Untermain 111 73 km²

Kassel 21 13 km²

Wiesbaden 32 21 km²

Gießen 9 4 km²

Wetzlar 25 16 km²

Hünfelden 9 4 km²

Ulrichstein 9 4 km²


Blei: Im Gegensatz zu den beiden zuvor beschrie-

benen Parametern Staub- und Arsenniederschlag

zeigt der in Abbildung 4 dargestellte zeitliche Ver-

lauf des gemessenen Bleieintrages in den Jahren bis

2004 einen deutlichen Unterschied zwischen den

hessischen Ballungszentren und den emittentenfern

gelegenen Messgebieten Hünfelden und Ulrich-

stein. Während in den Messgebieten Wiesbaden,

Untermain, Kassel und Wetzlar ausgehend von

relativ hohen Werten Mitte der 90er Jahre noch eine

deutliche Abnahme der Depositionsraten bis hin

zum Jahr 2007 zu erkennen ist, liegen die in Ulrich-

stein und Hünfelden ermittelten Bleidepositionsra-

ten bereits 1996 auf einem deutlich niedrigeren

Niveau. Bis zum Jahr 2007 haben sich die Bleide-

positionsraten in den unterschiedlichen Messgebie-

ten mehr und mehr angeglichen. Zum Verlauf in

Gießen vor 2005 lässt sich keine Aussage treffen,

da zu dieser Zeit dort noch keine Schwermetalle ge-

messen wurden. Für das Jahr 2010 lässt sich fest-

stellen, dass für annähernd alle Messgebiete (Aus-

nahme Untermain) bei den Gebietsmittelwerten,

leichte Erhöhungen gegenüber 2009 zu verzeichnen

sind. Der in der TA Luft für die Bleideposition vor-

geschriebene Immissionswert von 100 µg/(m² × d)

wurde 2010 an allen Messpunkten des Depositi-

onsmessnetzes deutlich unterschritten.

Cadmium: Cadmium spielt überwiegend in der

Metall verarbeitenden Industrie eine Rolle. Entspre-

chend können in solchen Gebieten höhere Depositi-

onsraten auftreten. Wie der zeitliche Verlauf in

annähernd allen Messgebieten zeigt, haben dort

emissionsmindernde Maßnahmen im Bereich der

Metallindustrie zu einem Rückgang der Cadmium-

belastung geführt. In 2010 wird an keinem der

hessischen Messpunkte der in der TA Luft vorge-

schriebene Immissionswert von 2 µg/(m² × d)

(Tab. 7) überschritten.

Nickel: Der in Abbildung 4 dargestellte zeitliche

Trend der Immissionsbelastung durch die Deposi-

tion von Nickel entspricht mit Hinblick auf eine

Abnahmetendenz zum Teil dem für Cadmium be-

schriebenen Bild. In den Bereichen Kassel, Hün-

felden, Untermain, Wiesbaden zeigt sich für 2010

ein Rückgang bzw. ein Gleichstand der Immissi-

onsbelastung bezogen auf das Jahr 2009. Gießen,

Wetzlar und Ulrichstein zeigen leichte Erhöhungen

bei den Gebietsmittelwerten gegenüber 2009.

In Ballungsräumen wurden früher höhere Einträge

für Nickel ermittelt als in den beiden emittentenfern

gelegenen Gebieten Hünfelden und Ulrichstein.

Jedoch zeigt sich auch für Nickel, dass sich die

Depositionsraten in den Ballungsräumen und den

emittentenfernen Bereichen weiter aneinander an-

gleichen. Ausnahme bei der punktweisen Auswer-

tung für 2010 bildet ein Sondermesspunkt in Wetz-

lar mit 21,7 µg/(m² × d).

Hier ein Rückblick über die Jahre 2006 bis 2010 für

die im Rahmen des Sondermessprogramms in

Wetzlar ermittelten Nickeleinträge: Die Maximal-

belastung, die dort 2006 noch bei 34 µg/(m² × d)

lag, ging im Jahr 2007 auf 13 µg/(m² × d) zurück,

stieg im Jahre 2008 wieder auf 27,8 µg/(m² × d)

und ging im Jahre 2009 auf 15,8 µg/(m² × d) zurück

und erhöhte sich in 2010 auf 21,7 µg/(m² × d).

Somit liegt in 2010 im Messgebiet Wetzlar eine

Überschreitung des in der TA Luft vorgeschriebe-

nen Immissionswertes von 15 µg/(m² × d) vor.

Thallium: Für Thallium wurde in Abbildung 4 auf

die Trenddarstellung verzichtet, weil die ermittelte

Immissionsbelastung meist unterhalb der Nach-

weisgrenze des angewendeten Messverfahrens liegt.

Wie Tabelle 7 zeigt, wird der in der TA Luft für den

Thalliumeintrag vorgeschriebene Immissionswert

von 2 µg/(m² × d) in allen Fällen sehr deutlich un-

terschritten.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass (bis

auf wenige Ausnahmen) seit 1996 in den hessischen

Messgebieten ein Rückgang der Schwermetalldepo-

sitionsraten zu verzeichnen ist, während die Staub-

niederschlagsbelastung derzeit keinen eindeutigen

Trend sondern eher ein im Rahmen der auftretenden

Schwankungen gleichbleibendes Niveau in den

Jahren 2007 bis 2010 aufweist.



Hessisches PAK-Messprogramm 2010 PAK (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasser-

stoffe) sind organische Verbindungen, die in der

bodennahen Atmosphäre zur Verunreinigung unse-

rer Atemluft beitragen. Einige dieser PAK werden

als krebserregend eingestuft oder stehen in Ver-

dacht, ein krebserzeugendes Potential zu besitzen.

PAK entstehen hauptsächlich durch unvollständige

Verbrennung von organischem Material. Sie stam-

men zum Teil aus dem Bereich der Gebäudehei-

zungen. Eine weitere direkte Quelle stellen Autoab-

gase (insbesondere aus Dieselmotoren) dar. Andere

Belastungsquellen sind Straßenstaub und Tabak-

rauch. Ein Teil der PAK liegt in der Atmosphäre

gasförmig vor, der überwiegende Teil -wie z. B.

Benzo(a)pyren- ist partikelgebunden.

Die schwebstaubgebundenen PAK werden aus der

Atmosphäre durch trockene und nasse Deposition

entfernt. Als trockene Deposition versteht man u. a.

das Entfernen partikelgebundener PAK aus der

Atmosphäre durch Sedimentation. Bei nasser Depo-

sition werden die PAK durch den Niederschlag wie

Regen und Schnee ausgewaschen. Daneben unter-

liegen die PAK auch chemischen oder photolyti-

schen Abbauprozessen; je nach Reaktivität kann die

Verweilzeit einzelner PAK in der Atmosphäre eini-

ge Tage bis zu mehreren Wochen betragen.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe PAK-Immissionskonzentrationen wurden seit Mitte

der 80er Jahre sporadisch im Rahmen von Mess-

programmen unter anderem für die Erstellung von

Luftreinhalteplänen erhoben. Eine Beschreibung

dieser ersten Messprogramme sowie deren Ergeb-

nisse für die Jahre 1986 bis 2004 können im Inter-

net unter http://atlas.umwelt.hessen.de/atlas einge-

sehen werden.

In der 4. Tochterrichtlinie zur Luftqualität [2] wur-

de für Benzo(a)pyren als Leitkonponente für die

Immissionsbelastung durch PAK ein Zielwert fest-

gelegt.

Der Zielwert beträgt als Jahresmittelwert 1 ng/m3

und soll ab dem Jahr 2013 eingehalten werden.

Die Messungen der PAK Benzo(a)pyren und zu-

sätzlich Benz(a)anthracen, Benzo(b,j.k)fluoranthen,

Dibenz(ah)anthracen und Indeno(1.2.3-cd)pyren

erfolgen nach der 39. BImSchV [3] als Bestandteile

der PM10-Staubfraktion.

Auch im Jahre 2010 wurden an 10 Standorten PAK-

Messungen durchgeführt. Die Standorte der Probe-

nahmegeräte können der Abbildung 5 entnommen

werden. Bei der Auswahl der Standorte wurden die

Vorgaben der 39. BImSchV berücksichtigt. 5 Mess-

stationen sind verkehrsbezogen, 4 Messstationen

überwachen die PAK-Belastung im städtischen

Hintergrund. Eine weitere Station im ländlichen

Raum dient als Vergleichsstandort.

Nähere Informationen über die geografische Lage

und den Standortcharakter der Messorte sind der

Tabelle 8 zu entnehmen.

Abbildung 5: Probenahmestellen des PAK-Messnetzes

Wetzlar

Raunheim

Kleiner Feldberg Wiesbaden- Ringkirche

Heppenheim- Lehrstraße

Kassel- Fünffensterstr.

Fulda- Petersberger- und Künzeller- Straße

Frankfurt

Gebiete Lahn-Dill Mittel- und Nordhessen Südhessen

Ballungsräume Kassel Rhein-Main

Messstationen in Städten an Verkehrsschwerpunkten im ländlichen Raum

http://atlas.umwelt.hessen.de/atlas


Tabelle 8: Standorte der PAK-Probenahmestellen 2010

Stationsname RW HW H. ü. NN

(m) Längengrad Breitengrad Standortcharakter

Ffm.-Höhenstraße 34786 55542 121 8°42'04" 50°07'31" Innenstadt, Straßenschlucht

Ffm.-Palmengarten 34754 55544 96 8°39'24" 50°07'30" Innenstadt, städtischer

Hintergrund

Fulda-Petersberger-Straße 35486 56018 281 9°41'09" 50°33'05" Innenstadt, Straßenschlucht

Fulda-Künzeller-Straße

35493 56012 295 9°40'10" 50°31'02"

Innenstadt, städtischer

Hintergrund

Heppenheim-Lehrstraße 34742 55008 120 8°38'33" 49°38'40" Innenstadt, Straßenschlucht

Kassel-Fünffensterstraße 35343 56865 166 9°29'33" 51°18'48" Innenstadt, Straßenschlucht

Kleiner Feldberg 34606 55652 810 8°26'29" 50°13'30" Mittelgebirge,

emittentenfern

Raunheim 34608 55417 90 8°27'10" 50°00'40" Innenstadt, Wohngebiet

Wetzlar 34647 56036 150 8°30'06" 50°34'07" Innenstadt, Mischgebiet

Wiesbaden-Ringkirche 34450 55493 140 8°13'54" 50°04'42" Innenstadt, Kreuzungsbe-

reich, Verkehrsmesspunkt



Probenahmeverfahren und Durchführung des Messprogramms Nach der 39. BImSchV sind die PAK als Bestand-

teile der PM10-Fraktion des atmosphärischen Aero-

sols zu erfassen. Die Probenahme erfolgt mit einem

High Volume Sampler (DHA-80) der Firma Digitel,

der mit einem Vorabscheider ausgerüstet ist und

dafür sorgt, dass nur die Staubpartikelfraktion PM10

erfasst wird. Die eingesetzten Probenahmegeräte

sind als automatische Probenwechsler ausgelegt, die

bis zu 14 Filter nacheinander selbstständig beauf-

schlagen können. Die Geräte werden mit einem

Luftdurchsatz von ca. 500 l/min (ca. 30 m3/h) be-

trieben.

Der einmal festgelegte Luftdurchsatz wird vom

Probenahmegerät selbstständig konstant gehalten,

sodass sich die Strömungsverhältnisse im gesamten

Probenahmesystem während der laufenden Probe-

nahme nicht verändern.

Der in der Probenluft vorhandene PM10-Staub wird

auf einem Filter abgeschieden. Die Staubprobe wird

im Labor weiter untersucht. Die Probenahmedauer

beträgt für eine Filterprobe 24 Stunden. Die Einzel-

proben decken jeweils einen gesamten Tag von

0:00 bis 24:00 Uhr ab und repräsentieren den PM10-

Staub aus einem Luftvolumen von ca. 720 m³.


- Staub und Staubinhaltsstoffe -

1166

PAK-Werte für 2010 Tabelle 9: Jahresmittelwerte der gemessenen PAK im Jahr 2010

BaP BaA BF (b+j+k) DBA INP

Benzo(a)pyren Benzo(a)-

anthracen Benzo( b,j,k )-

fluoranthen Dibenz(ah)-

anthracen Indeno-(1.2.3-

cd)-pyren

[ng/m3] [ng/m

3] [ng/m

3] [ng/m

3] [ng/m

3]

Zielwerte 1 - - - -

Stationsname

Ffm.-Höhenstraße 0,45 0,39 1,31 0,07 0,56

Ffm.-Palmengarten 0,26 0,17 0,84 0,05 0,34

Fulda-Petersberger-

Straße 0,49 0,37 1,28 0,07 0,54

Fulda-Künzeller-

Straße 0,45 0,23 1,18 0,07 0,55

Heppenheim-

Lehrstraße 0,78 0,66 1,96 0,10 0,87

Kassel-

Fünffensterstraße 0,39 0,30 1,08 0,06 0,47

Kleiner Feldberg 0,06 0,05 0,24 0,01 0,11

Raunheim 0,32 0,22 1,00 0,05 0,42

Wetzlar 0,43 0,26 1,13 0,07 0,51

Wiesbaden-

Ringkirche 0,39 0,44 1,09 0,06 0,47

in Städten im ländlichen Raum am Verkehrsschwerpunkt

0

0,5

1

1,5

3,5

4

1986 1995 2001 2004 2007 2008 2009 2010

in ng/m3

Kleiner Feldberg Frankfurt-Höhenstraße Wiesbaden-Ringkirche

Heppenheim-Lehrstraße Kassel-Fünffensterstraße Raunheim

Abbildung 6: Zeitreihe der an den PAK-Messstationen ermittelten Jahresmittelwerte

für Benzo(a)pyren 1986 bis 2010


Benzo(a)pyren (BaP): Bei der ersten Erfassung des

BaP in Hessen im Jahr 1986/87 wurden Messwerte

bis zu 2,3 ng/m³ ermittelt (siehe auch Umweltatlas

Hessen unter http://atlas.umwelt.hessen.de/atlas).

Bei der zweiten Erhebung im Jahr 1995/96 wurde

mit Ausnahme der Messstelle Höhenstraße in

Frankfurt am Main (Jahresmittelwert 1995 für Ben-

zo(a)pyren 3,7 ng/m³) an allen Messstellen der ab

2012 einzuhaltende Zielwert von 1 ng/m3 unter-

schritten. Auch am Standort ―Frankfurt Höhen-

straße―, wird der Zielwert seit 2001 eingehalten.

Verkehrsbezogenen Stationen liefern erfahrungs-

gemäß höhere Messwerte als vergleichbare Stadt-

und Hintergrundstationen. Insbesondere an der

emittentenfern gelegenen Station am Kleinen Feld-

berg im Taunus wurde eine deutliche Abnahme bis

hin zu einem Wert von 0,06 ng/m³ in den Jahren

2009 und 2010 ermittelt.

Die Benzo(a)pyrenkonzentration und auch die Kon-

zentrationen der anderen gemessenen PAK gingen

von 1986 bis zum Jahre 2007 kontinuierlich zurück.

Im Jahre 2007 wurden die niedrigsten BaP-

Konzentrationen im gesamten Messzeitraum ermit-

telt. 2008 erfolgte jedoch eine leichte Erhöhung

gegenüber 2007. Im Jahre 2009 war bei 8 von 10

Messstationen eine leichte Erhöhung der ermittelten

Benzo(a)pyrenkonzentrationen gegenüber 2008 zu

verzeichnen. Im Jahre 2010 sind an 9 Mess-

stationen die Werte gegenüber 2009 leicht gesun-

ken, der ―Kleine Feldberg― zeigt einen Gleichstand.

Auch der höchste Jahresmittelwert von 0,78 ng/m³

gemessen in 2010 an der Station in Heppenheim,

unterschreitet den Zielwert von 1 ng/m³. Es liegen

daher für das Jahr 2010 keine Zielwertüberschrei-

tungen vor (Abbildung 6).

Am Kleinen Feldberg im Taunus ist seit 2001 keine

wesentliche Veränderung der BaP-Konzentration zu

erkennen.

Benzol, Toluol, Xylol (BTX)-Passivmessprogramm Erstmals im Jahr 2000 konnten mit dem großflä-

chigen Einsatz von Passivsammlern für die BTX-

Messung an insgesamt 60 Messpunkten in Südhes-

sen sehr gute Erfahrungen -auch was die Qualität

der Messergebnisse betrifft- gemacht werden. Ins-

besondere der Vergleich mit kontinuierlich regis-

trierenden, gaschromatographischen Verfahren

(BTX-Messplatz) bestätigte die inzwischen hohe

Qualität der Passivverfahren für die BTX-Messung

(siehe Abbildung 7) Aufgrund dieser guten Erfah-

rungen werden ab dem Jahr 2007 verkehrsbezoge-

ne Stationen des Luftmessnetzes Hessen, in denen

aus Platzgründen kein kontinuierlich messender

BTX-Analysator eingesetzt werden kann, mit Pas-

sivsammlern ausgerüstet (siehe Tabelle 10). Die in

der Tabelle aufgeführte Station in Wiesbaden dient

der Qualitätssicherung der BTX-Messung mit Pas-

sivsammlung durch Vergleichsmessungen mit der

dort parallel laufenden kontinuierlichen Messung. Passivsammler -im vorliegenden Fall Aktivkohle-

röhrchen- zeichnen sich auch dadurch aus, dass sie

deutlich preisgünstiger als ein BTX-Messplatz sind

und dennoch gleichwertige Ergebnisse liefern kön-

nen. Dies gilt allerdings nur insofern, als lediglich

der Vergleich mit dem vorgeschriebenen Jahres-

mittel als Grenzwert gefordert und daher eine hohe

zeitliche Auflösung der Messergebnisse nicht un-

bedingt notwendig ist. Die Aktivkohleröhrchen

sind außerdem durch ihre geringe Größe und einfa-

che Bauweise an vielen Orten einsetzbar, an denen

der Einsatz eines konventionellen BTX-

Messplatzes, der auch eine Stromversorgung benö-

tigt, nicht möglich ist.

Tabelle 10: Standorte der BTX-Probenahmestellen (verkehrsbezogene Messorte) mit Passivverfahren

Stationsname RW HW

H. ü.

NN

(m)

Längengrad Breitengrad Standortcharakter

Gießen-Westanlage 3476601 5605432 171 8°40'11" 50°35'07" Innenstadt, Straßen-

schlucht

Marburg-

Universitätsstraße 3483818 5630202 195 8°46'14" 50°48'29"

Innenstadt, Straßen-

schlucht

Wiesbaden-Ringkirche 3444979 5549276 145 8°13'54" 50°04'42" Innenstadt, Kreuzungsbe-

reich, Verkehrsmesspunkt

Reinheim 3488002 5521264 161 8°49'56" 49°49'40" Innenstadt, Straßen-

schlucht


http://atlas.umwelt.hessen.de/atlas


- Staub und Staubinhaltsstoffe -

1188

BTX-Aromaten

BTX ist die Abkürzung für die Lösemittel Benzol,

Toluol und Xylol, die zu den Aromaten (organische

Verbindungen) zählen. Das wichtigste

Erkennungsmerkmal der Aromaten ist ihr

intensiver, charakteristischer, aromatischer Geruch.

Bei Umgebungstemperatur liegen diese Stoffe als

klare Flüssigkeiten vor, sind flüchtig und leicht

entzündlich. Sie können entweder direkt

gaschromatographisch (BTX-Messplatz) oder durch

aktive oder passive Probenahme mit anschließender

Laboranalytik messtechnisch erfasst werden.

Die Hauptbelastungsquellen für diese Komponenten

sind der Straßenverkehr und in Einzelfällen

Gewerbe- oder Industriebetriebe, die diese Stoffe

herstellen oder verwenden. Die bisherigen

Messergebnisse in Hessen zeigen, dass Benzol,

Toluol und Xylol in der Außenluft in

verkehrsreichen Straßen in einem nahezu festen

Konzentrationsverhältnis zueinander anzutreffen

sind (Benzol zu Xylol (m+p) zu Toluol wie etwa 1

zu 1,5 zu 3). Unter Berücksichtigung dieses Ver-

hältnisses können sie daher auch als „Tracer― für

eine Kfz-dominierte Luftschadstoffbelastung gelten.

Abweichungen von diesem Verhältnis weisen eher

auf Emissionen von Industrie- bzw. Gewerbe-

betrieben hin. Bisher ist bei den Aromaten nur für

Benzol ein gesetzlicher Grenzwert vorgeschrieben.

Im nachfolgenden Text werden die drei

Messkomponenten des BTX-Messprogramms näher

erläutert.

Benzol: Benzol ist ein ringförmiges Molekül aus 6

Kohlenstoff- und 6 Wasserstoffatomen; seine

Summenformel lautet C6H6 .

Benzol ist krebserzeugend und erbgutverändernd.

Es wird aus Erdöl gewonnen und dient der Industrie

als wichtiges Lösemittel. Benzol kann sowohl

direkt vom Kraftstoff an die Außenluft abgegeben

werden als auch während des Verbrennungs-

vorgangs im Motor entstehen und mit den Abgasen

an die Außenluft gelangen. Seit dem 01.01.2000 ist

für Ottokraftstoffe ein Maximalgehalt von 1%

Benzol vorgeschrieben [EU-Richtlinie 98/70/EG].

In der 39. BImSchV [2] wurde für die Außen-

luftkonzentration ein Grenzwert von 5 µg/m3 als

Jahresmittelwert festgelegt, der ab dem Jahr 2010

verbindlich einzuhalten ist.

Toluol: Toluol besitzt den gleichen ringförmigen

Aufbau wie Benzol, mit dem Unterschied, dass

beim Toluol ein Wasserstoffmolekül durch eine

Methylgruppe (CH3) ersetzt ist. Seine Summen-

formel lautet C7H8.

Toluol ist gesundheitsschädlich (fruchtschädigend

und fortpflanzungsgefährdend).

Wie Benzol wird auch Toluol hauptsächlich aus

Erdöl gewonnen. Industriell wird Toluol als Reak-

tionsmittel für die Synthese von verschiedenen or-

ganischen Verbindungen (z. B. auch Benzol) ge-

braucht.

Xylol: Xylol ähnelt dem Toluol und dem Benzol.

Beim Xylol ersetzen im Gegensatz zu Toluol zwei

Methylgruppen je zwei Wasserstoffatome. Seine

Summenformel lautet C8H10. Je nach Stellung die-

ser Methylgruppen zueinander unterscheidet man

drei Xylol-Isomere. Da eine Trennung der Xylol-

Isomere meta- und para-Xylol im Rahmen der La-

boranalysen nur schwer möglich ist, werden im

hessischen Messnetz m- und p-Xylol nur als Sum-

menwert der beiden Isomere bestimmt, während

ortho-Xylol als einzelnes Xylol-Isomer nachweisbar

ist.

Wie Toluol ist auch Xylol gesundheitsschädlich.

Xylol wird aus den aromatischen Fraktionen in

Erdölraffinerien gewonnen. In der Industrie ver-

wendet man Xylol (hierbei handelt es sich um ein

Gemisch aus den 3 Isomeren) als Lösemittel. Au-

ßerdem ist es ein Ausgangsprodukt zur Kunst-

stoffherstellung.

Die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft für Immis-

sionsschutz (LAI) legte in früheren Jahren für den

Gehalt in der Außenluft einen Richtwert für Toluol

und auch für Xylol von jeweils 30 µg/m3 als Jah-

resmittelwert fest; entsprechende Grenzwerte wer-

den allerdings heute in der 39. BImSchV nicht vor-

geschrieben.


BTX-Werte 2010

Abbildung 7: Jahresmittelwerte der BTX-Konzentration erhoben nach der Passivsammelmethode sowie

Vergleich mit den Ergebnissen des kontinuierlich registrierenden BTX-Messplatzes

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Benz

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Tolu

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Benz

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Benz

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Tolu

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lol

Benz

ol

Tolu

ol

m/p

-Xyl

ol

o-Xy

lol

Marburg Gießen Wiesbaden-Ringkirche Reinheim

µg/m

3

Passivverfahren kontinuierliches Verfahren

Wie die oben stehende Abbildung zeigt, unter-

schreiten die Benzolkonzentrationen an den vier

aufgeführten verkehrsbezogenen Messpunkten mit

Jahresmittelwerten unterhalb von 3 µg/m3 den in

der 39. BImSchV ab 2010 vorgeschriebenen

Grenzwert von 5 µg/m3

im Jahresmittel deutlich.

Damit belegen auch die Messungen mit den Passiv-

sammelverfahren das inzwischen niedrige Konzen-

trationsniveau. Abbildung 8 zeigt beispielhaft den

deutlichen Rückgang der Benzolbelastung, die Mit-

te der 90er Jahre im Straßenraum noch in der Grö-

ßenordnung von 10 µg/m3 lag.

Der Lufthygienische Jahresbericht 2010, Teil I,

enthält und beschreibt weitere Ergebnisse der im

Jahr 2010 in Hessen durchgeführten BTX-

Messungen.

Abbildung 8: Zeitliche Entwicklung der Benzol-Jahresmittelwerte, Station Wiesbaden-Ringkirche

0

2

4

6

8

10

12

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

µg/

m³

Gesetzliche Grundlagen

[1] Richtlinie 2008/50/EG des Europäischen

Parlaments und des Rates vom 21. Mai 2008

über Luftqualität und saubere Luft in Europa

(ABl. L 152 vom 11.06.2008, S.1)

[2] Richtlinie 2004/107/EG des Europäischen

Parlaments und des Rates vom 15. Dezember

2004 über Arsen, Kadmium, Quecksilber,

Nickel und polyzyklische aromatische Koh-

lenwasserstoffe in der Luft (ABl. L 23 vom

26.01.2005, S.3)

[3] Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelt-

einwirkungen durch Luftverunreinigungen,

Geräusche, Erschütterungen und ähnliche

Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz,

BImSchG) in der Fassung vom 29.10.2007

(BGBl. I S. 2470)

[4] Neununddreißigste Verordnung zur Durch-

führung des Bundes-Immissionsschutz-

gesetzes (Verordnung über Luftqualitätsstan-

dards und Emissionshöchstmengen – 39.

BImSchV) in der Fassung vom 5. August

2010 (BGBl. I S. 1065)

[5] Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum

Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische

Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA

Luft) vom 24. Juli 2002 (GMBl. 25-29 vom

30.07.2002, S. 511)

[6] Gesetz zur Verminderung von Luftverunrei-

nigungen durch Bleiverbindungen in Otto-

kraftstoffen für Kraftfahrzeugmotoren (Ben-

zinbleigesetz – BzBlG) vom 5. August 1971

(BGBl. I S. 1234), zuletzt geändert durch Ar-

tikel 58 der Verordnung vom 31. Oktober

2006 (BGBl. I S. 2407)

[7] Richtlinie 98/70/EG des Europäischen Par-

laments und des Rates vom 13. Oktober 1998

über die Qualität von Otto- und Dieselkraft-

stoffen und zur Änderung der Richtlinie

93/12/EWG des Rates (Abl. EWG: L 350

vom 28.12.1998, S. 58) zuletzt geändert am

29. September 2003 (ABl. EU L284 vom

31.10.2003, S. 1)

[8] VDI-Richtlinie 2119 Blatt 2, Ausgabe Sept.

1996, Messung partikelförmiger Nieder-

schläge mit Auffanggefäßen aus Glas (Ber-

gerhoff-Verfahren) oder Kunststoff.

(VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft,

Band 4)

Bearbeiter:

Dipl. - Ing. Christoph Deuter

Dipl. - Ing. Detlef Hagemann

Dipl. - Ing. Rolf Paul

Herausgeber:

Hessisches Landesamt für Umwelt

und Geologie

Postfach 3209

65022 Wiesbaden

Telefon: 0611/6939-0

Telefax: 0611/6939-555 Internet: www.hlug.de

Vertrieb: [email protected]

hessisches landesamt für umwelt und...

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