Luftbelastung durch Binnenschiffe

• Wie hoch ist der Beitrag der Schiffe zum Schadstoffausstoß in Berlin?
• Wie hoch ist die Luftbelastung in Ufernähe – Modellrechnungen
• Wie hoch ist die Luftqualität in Ufernähe – Hier wird nachgemessen

Von der Binnenschifffahrt werden insgesamt etwa 5.600 Tonnen Kraftstoff pro Jahr verbraucht. Davon waren ca. 93 % Dieselkraftstoff. Ottokraftstoffe werden in erster Linien von kleineren Booten (Motorboote, Segelboote, sonstige Boote) verwendet. Daraus entstehen jährlich folgende Schadstoffmengen:

• Kohlendioxid (CO₂) 17.700 t/a
• Stickstoffoxide (NO_x) 253 t/a
• Partikel (PM₁₀) gesamt 9,6 t/a

Im Vergleich zu den Gesamtemissionen aller Quellen in Berlin relativiert sich die Bedeutung der Binnenschifffahrt: Sie verursacht nur etwa 1,3 % der in Berlin emittierten 18.931 t/a Stickstoffoxide und 0,4 % der emittierten 2.446 t/a Partikel PM₁₀. Der Anteil am gesamten Berliner CO₂-Ausstoß beträgt weniger als 1 %.

Der Schiffsverkehr ist gesamtstädtisch daher nur eine untergeordnete Schadstoffquelle. Diese Schadstoffe konzentrieren sich aber entlang nur weniger Kilometer Wasserstraßen. Deshalb können Schiffe lokal, d.h. in Ufernähe, merklich zur Luftbelastung beitragen.

Wie hoch ist die Luftbelastung („Immissionen“) durch Fahrgastschiffe? Kommt es vielleicht sogar zur Überschreitung von Grenzwerten für die Luftqualität?
Um einen Überblick über die Luftsituation an Berliner innerstädtischen Wasserstraßen zu erhalten, wurden zuerst Modellrechnungen beauftragt.

Das Bezugsjahr des Luftschadstoffgutachtens ist 2018. Die Schadstoffbelastungen am Ufer wurden mittels feinteiliger (mikroskaliger) Modellierung mit dem Modell MISKAM ermittelt. Im Bereich der Anleger wurde zusätzlich ein prognostisches Strömungs- und Ausbreitungsmodell verwendet. Die Beurteilung erfolgte im Vergleich mit geltenden Grenzwerten der 39. Bundes-Immissionsschutzverordnung.

Wesentliche Ergebnisse:

Hinweis: Das Gutachten ergab für das Jahr 2018 für einige Orte eine kritische Luftbelastung mit der Gefahr von Grenzwertüberschreitungen. Die NO₂-Jahresmittelwerte der städtischen Hintergrundbelastung sind jedoch zwischen 2018 und 2021 um bis zu 7 µg/m³ zurückgegangen. Daher ist auch bei gleichbleibendem Schadstoffausstoß der Fahrgastschiffe die im Gutachten berechnete Gefahr von Grenzwertüberschreitungen inzwischen gesunken.

• Die schiffsbedingte Zusatzbelastung durch Stickoxiden (NO_x) – der Summe aus Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid (NO₂) – führt zu einer deutlichen Erhöhung der NO_x-Gesamtbelastung entlang der Spree.
• An den relevanten Beurteilungspunkten bzw. Fassaden im Bereich der Friedrichstraße und des Berliner Doms wird der NO₂-Jahresmittelwert rechnerisch eingehalten.
• Im Bereich des Mühlendamms und der Mühlendammschleuse liegt der errechnete Jahresmittelwert an den nördlichen Fassaden häufig bei etwa 36 μg NO₂/m³, punktuell bis zu 41 μg NO₂/m³. Eine Überschreitung des zulässigen Grenzwerts von 40 μg NO₂/m³ im Jahresmittel kann deshalb nicht ausgeschlossen werden.
• Für die übrigen Bereiche entlang der Spree werden lediglich im Bereich des Bode-Museums Jahresmittelwerte von größer als 40 μg NO₂/m³ errechnet. Das Gutachten empfiehlt eine genauere Betrachtung des Bereichs.
• An spreenahen Bereichen der Fassaden dicht bebauter Hauptverkehrsstraßen werden zum Teil schiffsbedingte NO_x-Zusatzbelastungen berechnet, die etwa derjenigen der Kfz-bedingten Zusatzbelastungen entsprechen. Kritisch könnte der spreenahe Bereich des Mühlendamms sein. Eine Überschreitung des NO₂-Jahresmittelgrenzwertes kann hier nicht ausgeschlossen werden.

• Bei einer PM₁₀-Hintergrundbelastung von 23 μg/m³ liegen die schiffsbedingten PM₁₀-Zusatzbelastungen bei maximal 3 μg/m³, in den Uferbereichen und Fassaden bei 1 μg/m³ und häufig darunter. Dies betrifft auch die Zusatzbelastung der noch kleineren Partikel PM_2,5. Schiffsbedingte Überschreitungen des PM₁₀- und PM_2,5-Grenzwertes wurden nicht festgestellt.

Bis vor kurzem gab es für die ufernahen Bereiche der Spree keine Messwerte. Anfang 2022 wurden direkt am Ufer an drei Stellen kleine Passivsammler aufgehängt, mit denen die Schadstoffkonzentration mit dem Prinzip der passiven Diffusion bestimmt werden kann. Ausgesucht wurden Orte, an denen gemäß den Modellrechnungen besonders hohe Belastungen durch die Abgase der Fahrgastschiffe erwartet werden können.

Gemessen wird der Schadstoff Stickstoffdioxid. Dies ist ein gesundheitsschädliches Reizgas, das in Berlin besonders an vielbefahrenen und eng bebauten Straßen in erhöhten Konzentrationen auftritt. Die Luftqualitätsgrenzwerte für diesen Stoff werden in Berlin erst seit 2020 an allen Straßen eingehalten. Ob dies auch in direkter Ufernähe gewährleistet ist, sollen diese Messungen zeigen.

An folgenden Stellen in Berlin Mitte wurden NO₂-Passivsammler installiert, die im Zwei-Wochen-Rhythmus die mittlere NO₂-Belastung über ein Jahr erfassen sollen

Der Standort bei Spree-Kilometer 17,28 befindet sich am rechten Ufer sich unterhalb einer Brücke. Zwischen Schiffbauerdamm und Mühlendamm fuhren vor der Corona-Pandemie pro Jahr ca. 85.600 Fahrgastschiffe, ca. 1.400 Güterschiffe inklusive Schubverbände sowie ca. 8.900 Sportboote. Die vertikalen und horizontalen Bedingungen für den Luftaustausch und damit für die Verdünnung der Luftschadstoffe sind hier stark eingeschränkt. Die Situation ist zum Teil vergleichbar mit einem Straßentunnel, sodass hier anhand der gewonnenen NO₂-Messergebnisse die maximal erwartbare Belastung erfasst wird, die eindeutig auf die Emissionen fahrender Schiffe zurückzuführen ist.

Im Jahr 2022 wurde hier ein Jahresmittelwert für NO₂ von 19 µg/m³ gemessen. Der Jahresgrenzwert von 40 µg/m³ wird damit weit unterschritten.

Der Standort bei Spree-Kilometer 17,00 am rechten Ufer spiegelt die Luftschadstoffsituation an einem stark frequentierten Anleger für Fahrgastschiffe wider, sodass hier die maximal erwartbare Exposition für Wartende im Bereich von Anlegern, aber auch für Teilnehmende an Schiffstouren, die sich bereits auf dem offenen Oberdeck der Fahrgastschiffe befinden, gemessen wird.

An diesem Ort betrug die NO₂-Belastung 2022 im Jahresmittel 26 µg/m³ und lag damit auch deutlich unter dem geltenden Grenzwert.

Der Standort c) bei km 15,78 linkes Ufer ist dem Standort b) vergleichbar, hat aber zusätzlich den Charakter einer „engen Schifffahrtsstraßenschlucht“. Die durchschnittlichen Windbedingungen sind für die Verdünnung von Luftschadstoffen ungünstig. Die hier gemessenen NO₂-Konzentrationen geben Hinweise auf die maximale Exposition auch für Fußgänger im unmittelbaren Bereich der Anleger.

Dieser Ort wies im Jahr 2022 mit einem Jahresmittelwert von 34 µg/m³ die höchste NO₂-Belastung der drei Untersuchungsorte auf. Der Jahresgrenzwert von 40 µg/m³ wurde sicher eingehalten.

Die Messungen sind bewusst nicht konform den Anforderungen der Anlage 3 der 39. Bundes-Immissionsschutzverordnung angelegt, in der Luftschadstoffmessungen für die Beurteilung von Grenzwertüberschreitungen geregelt sind. Vielmehr dient dieses Messprojekt dem Erkenntnisgewinn, der Validierung der Modellergebnisse und der Abschätzung der maximalen NO₂-Exposition für Menschen

• in Ufernähe,
• auf Anlegestellen und
• auf Schiffen selbst.

Bisher existieren keine Erfahrungen zu Messungen direkt über der Wasseroberfläche. Aufgrund einer Auflage des Wasserstraßen- und Schifffahrtsamtes Spree-Havel wurden die NO₂-Passivsammler nach Genehmigung durch das zuständige Bezirksamt an den vorhandenen Geländern befestigt und ragen max. 15 cm über die Uferbefestigung in die Bundeswasserstraße hinein. Insofern unterschieden sich die drei o.g. Passivsammler-Standorte erkennbar von den bisher angebrachten Laternen-Standorten in Straßenschluchten bezüglich der Höhe, Anbringung, der Standortcharakteristik und der relevanten Abstände zur Quelle.

Die Messergebnisse des ersten vollständigen Jahres zeigen, dass derzeit nicht zwingend zusätzliche Maßnahmen zur Reduzierung der NO2-Belastung durch die Schifffahrt erforderlich sind. Um die weitere Entwicklung bewerten zu können, wird weiterhin am Reichstagsufer, Höhe Tränenpalast gemessen. Damit beobachten wir den Messort mit der höchsten Belastung.