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31.01.2019

Innovation & Forschung

Stickoxid-Rechner zeigt lokale Belastung

Erst Software-Updates, jetzt Fahrverbote: Die überhöhten Stickoxid-Werte in den Städten sorgen immer wieder für Schlagzeilen. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben nun einen Stickoxid-Rechner vorgestellt, mit dem man die Stickoxid-Belastung an jeder deutschen Messstelle im zeitlichen Verlauf selbst herausfinden kann.

Stickoxid-Rechner zeigt lokale Belastung

Das Online-Tool ist frei zugänglich und ermittelt zudem, um wie viel die Stickoxid-Emissionen aus dem Verkehr zurückgehen müssen, damit der gesetzliche Grenzwert eingehalten wird. Datengrundlage sind die offiziellen Messwerte des Umweltbundesamts.

„In der öffentlichen Diskussion werden praktisch nur die gemessenen NO2-Werte genannt. Dadurch entstehen ganz falsche Vorstellungen davon, wie stark man die Emissionen im Verkehr eigentlich senken müsste“, sagt Dr. Franz Rohrer vom Forschungszentrum Jülich. „Wenn 50 statt wie erlaubt 40 Milligramm pro Kubikmeter gemessen werden, dann bedeutet das nicht, dass die Emissionen um 20 Prozent zurückgehen müssen. Tatsächlich sind es eher 40 Prozent“, so Rohrer.

Der Stickoxid-Rechner soll nun anschaulich für jede Messstation in Deutschland für Klarheit sorgen. „Mit dem Tool kann man ganz einfach ablesen, wie sich die Jahresmittelwerte im zeitlichen Verlauf geändert haben und ob bisherige Reduktionsmaßnahmen erfolgreich waren. Da sich der gesetzliche Grenzwert auf den jährlichen Mittelwert bezieht, können immer nur die Daten bis zum letzten Jahr dargestellt werden.“, erklärt Dr. Martin Schultz vom Jülich Supercomputing Centre (JSC), der das Web-Tool gemeinsam mit seinen Kollegen entwickelt hat.

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Der Zusammenhang von Stickoxid-Emissionen und Messwerten ist nicht trivial. Um wie viel die Stickoxid-Emissionen zurückgehen müssen, lässt sich nicht direkt aus der Überschreitung des NO2-Grenzwerts ableiten. In den Städten – und nur dort wird der gesetzliche Grenzwert überschritten – stammen die Stickoxide zum ganz überwiegenden Teil aus dem Verkehr, vor allem von Diesel-PKW und LKW. Deren Abgase enthalten jedoch unterschiedliche Arten von Stickoxiden (NOx). Nur ein kleiner Teil, etwa 15 Prozent, sind gesundheitsschädliches Stickstoffdioxid (NO2), auf das sich der gesetzliche Grenzwert bezieht. Der überwiegende Teil der Stickoxide (NOx) wird dagegen in Form von Stickstoffmonoxid (NO) ausgestoßen, für das kein vergleichbarer Grenzwert existiert. 

Trotzdem trägt auch Stickstoffmonoxid (NO) teilweise zur Erhöhung der NO2-Werte bei. In der Atmosphäre werden Teile des NO nachträglich in einer Reaktion mit Ozon in Stickstoffdioxid (NO2) überführt. Die Umwandlung von NO zu NO2 findet jedoch nicht vollständig und nicht immer zu gleichen Teilen statt. Der begrenzende Faktor ist dabei das Ozon. Je mehr Stickstoffmonoxid (NO) in der Luft ist, desto geringer ist der Anteil, der prozentual in Stickstoffdioxid (NO2) umgewandelt wird. 

Umgekehrt heißt das: Wenn man eine hohe NO2-Konzentration in der Luft senken will, erfordert das unverhältnismäßig größere Einschnitte bei den verkehrsbedingten Emissionen, als es bei niedrigeren NO2-Konzentrationen der Fall ist. Denn bei hohen Konzentrationen senkt man in erster Linie den NO-Gehalt in der Luft, die NO2-Werte gehen dann viel langsamer als bei niedrigen NO2-Konzentrationen zurück. Die Emissionen müssen also prozentual um einen deutlich größeren Anteil gesenkt werden, als der Grenzwert überschritten wurde. Um wie viel genau, zeigt der Stickoxid-Rechner des Forschungszentrums Jülich.

Quelle: UD/fo
 

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