Jahresübersicht der Luftqualität 2019

• Stickstoffdioxid
• Partikel (PM₁₀)
• Partikel (PM_2,5)
• Ozon
• Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
• Schwefeldioxid
• Schwermetalle

Bei Stickstoffdioxid (NO₂) ist der Fahrzeugverkehr der Hauptverursacher. Mit Werten zwischen 34 und 48 µg/m³ traten im Jahr 2019 die höchsten Konzentrationen an den Straßenmessstellen auf. Mit 53 µg/m³ wurde an der Buschkrugallee 8 zwar ein noch höherer NO₂-Jahresmittelwert gemessen, da sich dieser Messort jedoch zu nahe an der Kreuzung zur Autobahnauffahrt befindet, ist der Wert nicht repräsentativ für die Belastung der Bevölkerung und wird somit nicht zu Beurteilung der Luftqualität verwendet. Dennoch ist der Wert interessant, da er die Abgase während der Anfahrt und Beschleunigung vor Kreuzungen aufzeigt. In den Wohngebieten der Innenstadt fällt die Konzentration etwa auf die Hälfte ab. Am Standrand beträgt sie nur noch ca. ein Viertel der Belastung an innerstädtischen Hauptverkehrsstraßen.

Der Immissionsgrenzwert für NO₂ von 40 µg/m³ wird in 2019 noch an knapp der Hälfte der verkehrsnahen Messpunkte überschritten. Der Hauptgrund liegt im immer noch hohen Anteil an Dieselfahrzeugen. Sie stoßen deutlich mehr Stickstoffoxide (NO_x) aus als Kfz mit Otto Motor. Zudem sind die realen Fahremissionen dieser Fahrzeuge gerade im Stadtverkehr trotz einer Verschärfung der EU-Abgasgrenzwerte zum Teil immer noch deutlich erhöht. Erst ab der Abgasnorm Euro-6d-TEMP bzw. Euro VI gehen die NO_x-Emissionen zurück.

Eine Verbesserung der Stickstoffdioxidbelastung im lokalen Straßenraum kann durch die Nachrüstung von Lkw und Bussen mit Stickoxidminderungssystemen erreicht werden. So wurden in 2014 wirksame Stickoxidminderungskatalysatoren nachträglich in über 200 Doppeldeckerbusse der BVG eingebaut und bei weitern ca. 150 Bussen die Abgasreinigung nachträglich optimiert. Messbare Erfolge sind am Hardenbergplatz, Messcontainer MC115, zu sehen. Etwa jedes dritte Fahrzeug, das an der Messstation vorbeifährt, ist ein Linienbus der BVG. Durch die Nachrüstung ging die Immissionskonzentration für NO₂ von 62 µg/m³ in 2014 auf 34 µg/m³ in 2019 zurück.

Ein Stundenmittelwert von 200 µg/m³ darf seit dem 1.1.2010 nicht öfter als 18 Stunden im Jahr überschritten werden. In 2019 wurde an keiner Stunde und an keiner Messstation dieser Wert überschritten.

Im Jahr 2019 lagen die Immissionskonzentration für EC aus dem Verkehr an Hauptverkehrsstraßen zum Teil deutlich höher als an den Hintergrundstandorten (Buch – MS535 und Neukölln – MS517). Die höchsten EC-Werte wurden mit 2,0 µg/m³ am Spandauer Damm (MS531) und in der Buschkrugallee (MS559) gemessen.

Der Anteil des Kohlenstoffs in OC ist aufgrund des höheren Sauerstoff- und Wasserstoffgehalts niedriger als bei EC. Die enthaltenen Nebenprodukte aus unvollständigen Verbrennungsprozessen stammen aus Kaminen, Öfen und dieselbetriebenen Kraftfahrzeugen (Dieselruß). Diese Schwankungen sind auch Ausdruck der unterschiedlichen (natürlichen und anthropogenen) Quellen organischer Kohlenstoffverbindungen (z.B. Rückstände von Treibstoffen, Pflanzen (Holz), industriellen Produkten). Anzeichen dafür sind in der Stationskategorie „städtisches Wohngebiet“ zu sehen. An der Wohngebietsmessstation in Neukölln (MS517) wurden höhere OC-Konzentrationen gemessen als an manchen Hauptverkehrsstraßen.

Sekundäre Partikel entstehen in der Atmosphäre durch komplexe chemische Reaktionen aus Schadgasen, wie Schwefel- und Stickstoffoxiden, Ammoniak oder Kohlenwasserstoffen.

Partikel können, je nach Wetterlage, über hunderte bis tausende Kilometer transportiert werden. Auswertungen zu den Ursachen der PM₁₀-Belastung zeigen, dass etwa 62 % der PM₁₀-Konzentration an verkehrsnahen Messpunkten der Berliner Innenstadt aus Quellen außerhalb des Großraums Berlin stammt.

Partikel bzw. deren Vorläufer stammen sowohl aus menschlichen Aktivitäten als auch aus natürlichen Prozessen. Zu den natürlichen Quellen gehören die Bodenerosion, Meeresgischt, Wald- und Buschfeuer sowie bestimmte biogene Aerosole – Pollen, Viren, Sporen von Bakterien und Pilzen, außerdem Algen, Pflanzenreste usw.

Für PM₁₀ gelten seit 2005 zwei EU-weite Grenzwerte zum Schutz der menschlichen Gesundheit: Der Grenzwert für das Jahresmittel liegt bei 40 µg/m³ und der Tagesgrenzwert bei 50 µg/m³. Letzterer darf pro Kalenderjahr maximal an 35 Tagen überschritten werden.

Ozon ist ein Sekundärschadstoff, der über photochemische Prozesse aus Stickstoffdioxid (NO₂), flüchtigen organische Verbindungen (NMVOC – non-methane volatile organic compounds) und Methan (CH₄) gebildet wird. Diese Ozonvorläufersubstanzen stammen überwiegend aus anthropogenen, bei NMVOC und Methan aber auch aus natürlichen Quellen.

Beim Einatmen von bodennahem Ozon kann es zu einer Minderung der Lungenfunktion, zu entzündlichen Reaktionen der Atemwege und somit zu Atemwegsbeschwerden kommen und damit zu einer Einschränkung der körperlichen Leistungsfähigkeit. Zu hohe Konzentrationen haben auch negative Auswirkungen auf Pflanzen. Sie mindern das Wachstum, führen zu sichtbaren Schäden am Blattwerk und können damit das Ökosystem verändern.

In Berlin wird bodennahes Ozon seit Jahren an zwei städtischen und fünf regionalen Hintergrundstationen am Stadtrand gemessen, wo die höchsten Konzentrationen auftreten. Das Ozon-Monitoring wurde im Jahr 2019 um die Messstelle in der Frankfurter Alle (MC174) erweitert, weil sich für die mittlere Belastung, besonders in der Innenstadt, ein zunehmender Trend andeutet. Diese Werte sind im Jahresbericht des Berliner Luftgütemessnetzes dargestellt.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen bei unvollständigen Verbrennungsprozessen, wie z. B. in Automotoren, Kohleheizungen, Holzöfen oder Kaminen. Einige Vertreter dieser über hundert Verbindungen umfassenden Stoffklasse sind für den Menschen krebserregend. Zur Bewertung des Umweltverhaltens werden typische Vertreter, wie z.B. Benzo(a)pyren (B(a)P), als Leitsubstanz ausgewählt.

Die Tabelle zeigt, dass in 2019 der B(a)P-Zielwert von 1 ng/m³ an allen Messstationen mit maximalen Konzentrationen von 0,36 ng/m³ unterschritten ist. Da B(a)P ein Nebenprodukt aus einem unvollständigen Verbrennungsprozess ist, wird es auch bei der Analyse vom organischen Kohlenstoff (OC) erfasst.

Verglichen zu den gemessenen B(a)P-Konzentrationen aus den 90er Jahren mit Werten bis zu 5 ng/m³ (siehe Jahresübersicht 2004) hat die B(a)P-Belastung in den letzten Jahrzehnten stark abgenommen, bedingt durch die Umstellung von Kohleöfen auf moderne umweltfreundliche Heizanlagen, den verstärkten Einsatz von Katalysatoren in Kraftfahrzeugen, den Rückgang von Kraftfahrzeugen mit Zweitaktmotoren und verbesserten Kraftstoffen.

Die Belastung der Umwelt durch Schwermetalle wie Arsen (As), Kadmium (Cd), Blei (Pb), Quecksilber (Hg) und Nickel (Ni), die durch verschiedene industrielle Prozesse freigesetzt werden, hat in den letzten Jahren stark abgenommen. Die wichtigsten Emissionsquellen für diese Schwermetalle sind:*

• Arsen (As):
  Verbrennung von fossilen Brennstoffen (insbesondere Kohle und Heizöl), Kupferindustrie, Blei- und Zinkerzeugung
• Kadmium (Cd):
• Verbrennung von fossilen Brennstoffen (insbesondere Kohle und Heizöl), Müllverbrennung, Zementindustrie, metallverarbeitende Industrie und industrieller Phosphatdünger
• Nickel (Ni):
  Verbrennung von fossilen Brennstoffen (insbesondere Kohle und Heizöl) und Müllverbrennung
• Blei (Pb):
  Verbrennung von fossilen Brennstoffen (insbesondere Kohle und Heizöl) und Müllverbrennung
• Quecksilber (Hg):
  Verbrennung von fossilen Brennstoffen (insbesondere Kohle und Heizöl), Müllverbrennung, Schmelzprozesse und Bergbau

Als Emissionsquelle wird in Berlin hauptsächlich die Verbrennung von fossilen Brennstoffen, wie Kohle und Heizöl, gesehen.
Europaweit (EG-Richtlinie 2004/107/EG) wurden erstmals im Dezember 2004 Zielwerte für die Schwermetalle As, Cd und Ni festgelegt, die seit 2013 einzuhalten sind.
In 2019 wurden an allen Berliner Messstationen die Zielwerte für As, Cd, Ni sowie der Grenzwert für Blei weit unterschritten. Rückblickend auf die letzten fünf Jahre wurde die untere Beurteilungsschwelle dieser Elemente nicht überschritten, somit können die Messungen durch Modellrechnungen ersetzt werden.

1*) Gesamtgehalt in der PM₁₀-Fraktion als Durchschnitt eines Kalenderjahres,
Zielwert nach der 39. BImSchV, soweit wie möglich seit 2013 einzuhalten

2*) Gesamtgehalt in der PM₁₀-Fraktion als Durchschnitt eines Kalenderjahres, Grenzwert nach 39. BImSchV, einzuhalten seit 2005

MC: Nummer der Messstation

As: Arsen, Cd: Kadmium, Ni: Nickel, Pb: Blei

Quecksilber wurde in Berlin nicht gemessen. Die Messung wird auf überregionaler Ebene vom Umweltbundesamt durchgeführt.