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Holzverbrennung

Rauch aus Ziegelkamin
Bild: Melica / depositphotos.com

Holzverbrennung in Öfen und Kaminen ist eine potentielle Feinstaubquelle in Berlin und Brandenburg, die zu erhöhten Feinstaubbelastungen und zur Überschreitung des Feinstaub-Tagesgrenzwertes gerade in der kalten Jahreszeit beitragen kann.

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt wurde Levoglucosan als eindeutiger Indikator für Holzverbrennung gemessen. Anhand eines Umrechnungsfaktors kann aus der Menge Levoglucosan auf die Menge Feinstaub aus Holzverbrennung geschlossen werden.

An folgenden Stationen in Berlin und Brandenburg wurde Levoglucosan im Feinstaub PM10 gemessen

  • Frankfurter Allee (Berliner Hauptverkehrsstraße),
  • Neukölln-Nansenstraße (Berliner Wohngebiet),
  • Buch (Berliner Stadtrand)
  • Blankenfelde/Mahlow (Brandenburg nahe der Berliner Stadtgrenze im Süd-Osten) und
  • Hasenholz, einem Brandenburger Dorf ca. 30 km östlich der Berliner Stadtgrenze im Naturpark Märkische Schweiz

Messzeiträume

  • Januar und Februar 2012 vornehmlich an Tagen mit Inversionswetterlagen,
  • im Sommer 2012, um zu sichern, dass Holzverbrennung in dieser Jahreszeit keine Rolle spielt,
  • im Herbst 2012, um den Beginn der Holzheizperiode zu erfassen,
  • Januar bis April 2013 vornehmlich an Tagen mit Inversionswetterlagen, um die Ergebnisse der Periode des Vorjahrs statistisch zu bestätigen,
  • Oktober bis Dezember 2013 durchgehend, um alle Wetterlagen zu berücksichtigen,
  • Ende Februar bis Mitte März 2014, da viele Überschreitungstage gemessen wurden.

In die Auswertung der Daten sind neben den analysierten Levoglucosan-Werten die PM10 und PM2,5-Konzentrationen, Benzo[a]Pyren (BaP)-Werte sowie die meteorologischen Daten Windrichtung und Windgeschwindigkeiten, Temperaturen und Heizgradzahl, die Mischungsschichthöhen und Rückwärtstrajektorien eingeflossen.

Überschreitung des Feinstaub-Tagesgrenzwertes aufgrund von Holzverbrennung

Die Auswertung der Daten hat ergeben, dass im Herbst erhöhte PM10-Werte mit erhöhten Levoglucosan-Werten einhergehen. Im Winter ist dieser Zusammenhang nicht so deutlich.

Die zeitlichen Verläufe der Levoglucosan-Werte zwischen den analysierten Berliner und Berlin-nahen Stationen sind ähnlich, Hasenholz zeigte teilweise ein etwas anderes Verhalten.

Des Weiteren konnte nachgewiesen werden, dass bei niedrigeren Temperaturen sowie bei geringeren Mischungsschichthöhen erhöhte Levoglucosan-Werte auftraten. Dies lässt den Schluss zu, dass bei niedrigen Temperaturen erhöhte Beiträge aus der Holzverbrennung zu erhöhten PM10-Werten führen. Niedrige Mischungsschichthöhen gehen in der kalten Jahreszeit mit Inversionswetterlagen einher. Die Schadstoffe aus der Holzverbrennung häufen sich somit in der Region an.

Die Windanalyse hat keinen nennenswerten Ferntransport erkennen lassen. Dies wiederum bedeutet, dass Holzverbrennung lokal zu erhöhten Feinstaubwerten beiträgt, bei austauscharmen meteorologischen Bedingungen betrifft dies gleichzeitig und gleichmäßig ein größeres Gebiet. Die Verteilung der Holzverbrennungsimmissionen ist schwächer von eingetragenen Luftmassen und stärker von Akkumulation geprägt.

Die höchsten Levoglucosan-Werte und somit die höchsten Holzverbrennungsimmissionen wurden in Blankenfelde/Mahlow gemessen, wohingegen die höchsten PM10-Werte an der Frankfurter Allee nachgewiesen wurden.

Aufgrund der hohen Feinstaubbelastung an der Frankfurter Allee kann der Holzverbrennungsbeitrag zur Überschreitung des Tagesgrenzwertes führen. So hätten während der hoch belasteten Periode im Februar-März 2014 von den analysierten 13 Tagen, bei denen es 11 Überschreitungen des PM10-Tagesgrenzwertes gab, 4 bis 5 Überschreitungen vermieden werden können, wenn nicht mit Holz in der Umgebung geheizt worden wäre.

Da Holzverbrennungsimmissionen sich bei Inversionswetterlagen stark lokal und regional anhäufen, tragen sie im Herbst und Winter zu der städtischen Hintergrundbelastung bei. Auch die stadtnahen Brandenburger Holzheizungen erhöhen die Hintergrundbelastung sowohl vor Ort als auch in den Berliner Randbezirken. Ein hoher Eintrag von Holzverbrennungsimmissionen über die Stadtgrenzen hinweg in die Innenstadt konnte jedoch nicht nachgewiesen werden. Dies war aus den teilweise sehr unterschiedlichen Werten und zeitlichen Verläufen zwischen Blankenfelde/Mahlow und den Berliner Innenstadtbezirken ersichtlich.

Download

Endbericht des ersten Teilprojekts Vollständiger Abschlussbericht

PDF-Dokument (1.9 MB)

Abschluss­präsentation

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