Langjährige Entwicklung der Luftqualität 2021

Kartenbeschreibung

Emissionen

Für die detaillierte und lückenlose Darstellung der langfristigen Entwicklung der Emissionen in Berlin, werden in einer Karte die Erhebungen der Emissionskataster seit 1989 ausgewertet. Bei der Emissionsberechnung kam es im Jahr 2015 zu einer grundlegend erweiterten Auswertung aller relevanten Verursacher, die den Vergleich der Emissionsmengen zu Vorjahren für die Emissionen aus Heizungsanlagen nur bedingt zulässt. So wurde zur Berechnung der Emissionen 2015 ein neues Emissionsgutachten erstellt, das zusätzlich zu den in den Vorjahren durchgeführten Auswertungen der statistischen Kennzahlen eine Befragung und eine Berücksichtigung einer Vielzahl von Akteuren beinhaltet. Der Abschlussbericht ist auf den Seiten der Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz verfügbar.

Die einzelnen Kartenebenen der Karte 03.12.2 Langjährige Entwicklung der Luftqualität – Emissionen, getrennt nach Schadstoffen und Verursachergruppen, verdeutlichen, in welchen Bereichen Berlins welche Verursacher den größten Anteil an der Emission der Stoffe haben.

Auswertung der Langjährigen Entwicklung der Luftqualität

  • Seit 1989 konnten alle Emissionen stark reduziert werden, mit Rückgängen zwischen 73 % (Stickoxide) und 96 % (Schwefeldioxid). Die PM10-Emissionen sind in diesem Zeitraum um 86 % zurückgegangen.
  • Die Gesamtzahl der genehmigungsbedürftigen Industrieanlagen hat in Berlin seit 1989 deutlich abgenommen, da aufgrund der geänderten politischen und wirtschaftlichen Lage viele Anlagen stillgelegt wurden. Außerdem haben sich die rechtlichen Regelungen für die Genehmigungspflicht zahlreicher kleiner Anlagen geändert. Auch hierdurch erklärt sich ein Rückgang. Die Emissionen dieser Anlagen werden seitdem den Quellgruppen Hausbrand oder Kleingewerbe zugeordnet. Die Branchen Wärme- und Energieerzeugung sowie Nahrungs- und Genussmittelindustrie sind die Hauptemittenten von NOx-Emissionen aus erklärungspflichtigen Anlagen (Industrie) im Land Berlin (vgl. AVISO 2016, S.23).
  • Im Bereich Hausbrand / Gebäudeheizung, der nicht nur Wohnungen, sondern auch Kleingewerbe wie Praxen, Anwaltskanzleien etc. enthält, konnten durch großflächige Erweiterungen der Versorgung mit leitungsgebundenen Energieträgern zu Lasten der früher bestimmenden Braunkohle eindrucksvolle Emissionsminderungen erreicht werden. Insbesondere beim früheren Leitparameter für Luftbelastung, dem Schwefeldioxid (SO2), wird dies deutlich. Die vom Land Berlin seit 1990 beispielhaft geförderte energetische Sanierung der Altbaubestände hat dazu wesentlich beigetragen. Bezüglich der räumlichen Verteilungsstruktur der Emissionen aus nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen (Hausbrand, Kleingewerbe) zeigt sich für die Schadstoffe NOx, PM10 und PM2,5 ein ähnliches Bild: Die höchsten Emissionsdichten treten im Zentrum von Berlin auf und zwar in den Bezirken Charlottenburg-Wilmersdorf, Tempelhof-Schöneberg, Friedrichshain-Kreuzberg und Pankow (vgl. AVISO 2016, S.81).
  • Der Verkehr ist mittlerweile der Hauptverursacher der Stickoxide. Der Straßenverkehr hatte 2015 einen Anteil von mehr als 37 % an den Stickoxidemissionen in Berlin, während alle Industrieanlagen zusammen knapp 36 % der Gesamtmenge emittierten. Da die Schadstoffe des Straßenverkehrs bodennah (oder “Nasen-nah”) in die Atmosphäre gelangen, tragen sie in hohem Maße zur Luftbelastung bei. (weitere Informationen: Stickstoffdioxid).
Tab. 1: Emissionen in Berlin nach Emittentengruppen 1989 bis 2015

Tab. 1: Emissionen in Berlin nach Emittentengruppen 1989 bis 2015

Die gesundheitlich bedenklichen Feinstaubemissionen aus dem Auspuff der Kraftfahrzeuge wurden zwischen 1989 bis 2015 um mehr als 90 % vermindert. Ein Grund dafür war die Einführung der Umweltzone und die darin verankerte Festlegung der Partikelfilter, welche eine Reduzierung der Rußpartikel ergab. Dies stimmt sehr gut mit den Messungen des in den Straßenschluchten erfassten Dieselrußes – dem Hauptbestandteil der Partikelemission aus dem Auspuff – überein: Die gemessene Ruß-Konzentration ist in der Frankfurter Allee im Berliner Bezirk Friedrichshain an der Messstelle MC174 des Berliner Luftgütemessnetzes BLUME innerhalb des Zeitraumes 2000-2015 um mehr als 50 % gesunken (vgl. auch Auswertungen zur Karte 03.12.1, Station MC174).

Da sich die Feinstaubemissionen durch Abrieb und Aufwirbelung des Straßenverkehrs in diesen 20 Jahren um weit weniger vermindert haben als die Emissionen durch Verbrennungsprozesse, ist der Straßenverkehr nach den “sonstigen Quellen” weiterhin der Hauptverursacher von Feinstaub in Berlin. Der Straßenverkehr einschließlich Abrieb und Aufwirbelung hatte 2015 einen Anteil von 24 % an den PM10-Emissionen in Berlin, während die sonstigen Quellen 50 % verursachten (bei PM2,5 lag das Verhältnis bei 26 % zu 45 %).

Vergleichsweise hoch sind die vom Kraftfahrzeugverkehr verursachten Belastungen in der Innenstadt, wo auf etwa 100 km2 Fläche über 1 Mio. Menschen leben. Vor allem hier werden unter gleichbleibenden Bedingungen Flächenbedarf und Flächenkonkurrenz eines wachsenden Kfz-Verkehrs zunehmen. Gerade der Straßengüterverkehr wird hier (unter gleichbleibenden Bedingungen) auf zunehmende Kapazitätsengpässe im Straßenraum stoßen.

Informationen zu den einzelnen Emissionen finden Sie hier

Immissionen

An allen Messstationen werden Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid (mit dem Chemolumineszenzverfahren), an zwölf Stationen Partikel der PM10- und PM2,5-Fraktion (durch Messung der Streuung von Licht an Staubpartikeln), an 8 Stationen Ozon (durch Absorption von UV-Strahlung), an zwei Stationen Kohlenmonoxid (durch Absorption von Infrarotstrahlung) und an zwei Stationen Benzol (durch Gaschromatographie) gemessen. Die Messung von SO2 mittels des Referenzverfahrens wurde zum 01.06.2020 eingestellt, da die SO2-Konzentration in den letzte 30 Jahren stark gesunken ist und die Messwerte der letzten Jahre zum Großteil die Nachweisgrenze der Referenzmesstechnik unterschritten haben. Gemäß 39. BImSchV besteht daher keine Messverpflichtung mehr für SO2. An zwei bzw. vier Messstellen werden in der PM10-Fraktion zusätzlich Schwermetalle und Benzo(a)pyren bestimmt.

Die Stationen sind so im Stadtgebiet verteilt, dass verschiedene räumliche Einflussfaktoren ermittelt werden können. Von den 17 Stationen, an denen Luftschadstoffe für die Beurteilung für die Luftqualität gemessen werden, liegen sieben an stark befahrenen Straßen, fünf im innerstädtischen Hintergrund (Wohn- und Gewerbegebieten) und fünf im Stadtrand- und Waldbereich. An der Autobahn A100 werden zudem Sondermessungen durchgeführt, die nicht der Grenzwertüberwachung dienen.

Die Proben, welche an den 23 RUBIS-Standorten gesammelt werden, werten die Mitarbeitenden des Berliner Luftgütemessnetzes im Labor aus und ermitteln die Benzol- und Rußkonzentrationen. Zusätzlich werden Passivsammler an insgesamt mehr als 30 Standorten zur Bestimmung von Stickstoffdioxid und teilweise Stickstoffoxiden eingesetzt. Dabei werden Proben über eine Probenahmezeit von 14 Tagen gesammelt, die dann im Labor analysiert werden. Diese manuell erzeugten Labordaten werden wegen des analysebedingten zeitlichen Versatzes zwischen Messung und Erhalt der Ergebnisse und ihrer geringen zeitlichen Auflösung erst nach Abschluss aller qualitätssichernden Maßnahmen als Jahresdatensatz (inkl. 2-Wochen-Werte, abrufbar im Luftdaten-Archiv) und als Jahresmittelwert in den Jahresberichten veröffentlicht.

Die automatisch in den Messcontainern ermittelten Messwerte des Vortages werden werktäglich gegen 11 Uhr an einige Zeitungen, Radio- und Fernsehsender zur Veröffentlichung übermittelt. Parallel dazu werden diese Daten stündlich bzw. täglich ins Internet eingespeist und können dort z.B. als Tageswerte des BLUME-Messnetzes) abgerufen werden. Bei erhöhten Ozonkonzentrationen im Stadtgebiet wird die Bevölkerung auch durch einige Rundfunksender informiert. Auf den Internetauftritt „Berliner Luftgütemessnetz“ mit seinem umfassenden Angebot an Daten und Bewertungen wurde bereits hingewiesen.

Monats- und Jahresberichte, die neben einer Bewertung des vorangegangenen Beobachtungs¬zeitraumes auch Standorttabellen der Messstationen sowie einen Überblick über Grenz- und Zielwerte enthalten, sind ebenfalls online verfügbar.

Die Ergebnisse der Messungen der vergangenen Jahre lassen u.a. folgende Schlussfolgerungen zu:

  • Gegenüber den 70er und 80er Jahren konnte die Luftbelastung bei den meisten Luftschadstoffen um ein Vielfaches reduziert werden. So überschreiten die Schwefeldioxidkonzentrationen (Rückgang > 90 %) heute in keinem Fall mehr die festgelegten EU-Immissionswerte.
    Hinsichtlich PM10 hat sich die Situation deutlich gegenüber den Jahren am Anfang dieses Jahrhunderts verbessert. Allerdings ist die Belastung mit PM10 sehr stark von den meteorologischen Ausbreitungsbedingungen abhängig. So führen insbesondere winterliche schwachwindige Hochdruckwetterlagen mit südlichen bis östlichen Winden zu einer hohen Anreicherung der Luft im Berliner Raum mit PM10-Partikeln, die teilweise durch Ferntransport nach Berlin gelangen, teilweise auch in innerstädtischen Quellen, vor allem dem Straßenverkehr und im Hausbrand, ihre Herkunft haben. In den Jahren mit schlechteren Austauschbedingungen wie 2009-2011 und auch 2014 lagen die PM10-Jahresmittelwerte etwas höher, dagegen in den Jahren mit besseren Austauschbedingungen wie 2007 und 2008 sowie 2012, 2013, 2015, 2016, 2017 und 2019 entsprechend niedriger. Die an den Stationen des automatischen Messnetzes ermittelten PM10-Jahresmittelwerte für 2021 lagen am Stadtrand bei 15-17 µg/m³, im innerstädtischen Hintergrund bei 16-19 µg/m³ und an Schwerpunkten des Straßenverkehrs bei 21-28 µg/m³. Damit wurde der Grenzwert für das Jahresmittel auch an der höchst belasteten Messstelle nicht überschritten. Auch der Kurzzeitgrenzwert für PM10 (das Tagesmittel darf den Wert von 50 µg/m³ im Jahr nur 35 mal pro Messstation überschreiten) wurde im Jahr 2021 an keiner Messstelle überschritten.
  • Auch für NO2 konnte der seit 2010 einzuhaltende Jahresmittel-Grenzwert der 39. BImSchV (40 µg/m³) wie bereits im Vorjahr berlinweit eingehalten werden. An den automatischen Messstationen lag der Jahresmittelwert im Jahr 2021 an Straßen zwischen 23 und 35 µg/m³. Auch an allen Passivsammlerstandorten, die die Standortkriterien nach 39. BImSchV erfüllen, wurde der Grenzwert – wenn auch zum Teil knapp mit 40 µg/m³ eingehalten.
  • Zielwertüberschreitungen für das bodennahe Ozon wurden an keiner Station im Jahr 2021 festgestellt. EU-weit gilt ein Zielwert von höchstens 25 Tagen pro Kalenderjahr mit einem maximalen 8-Stundenwert über 120 µg/m³, gemittelt über die letzten 3 Jahre. Seit dem 01.01.2010 ist dieser Zielwert soweit wie möglich einzuhalten.
  • Verbesserungen der Luftwerte hängen mit vielen Komponenten zusammen. Die Deindustrialisierung Berlins und die Modernisierung der Anlagen, der Einsatz von Katalysatoren in Fahrzeugen und die Umstellung der Beheizung auf emissionsärmere Brennstoffe haben ihre Wirkung gezeigt.

Eine detaillierte Übersicht und Zusammenstellung über die Qualität der Berliner Luft wird online zur Verfügung gestellt.

Da Immissionen aber auch überregional und durch das Wettergeschehen beeinflusst werden, kann die Ursachenanalyse nicht nur lokal stattfinden, sondern muss auch dem Eintrag von Schadstoffen von außen, bis hin zum grenzüberschreitenden Transport nachgehen (vgl. Zweite Fortschreibung des Luftreinhalteplans).

In der vorliegenden Karte 03.12.1 Langjährige Entwicklung der Luftqualität – Immissionen wurden alle mit den genannten Messprogrammen in den letzten mehr als 45 Jahren ermittelten Daten zusammengestellt und statistisch-graphisch über die Messjahre aufbereitet. Über die räumliche Verteilung aktueller und ehemaliger Stationen und Messpunkte lassen sich die einzelnen Stationsdaten

  • Adresse
  • Art der Station
  • Umgebungsbeschreibung (einschl. Fotos)
  • Koordinaten
  • Messparameter
  • Messzeitraum
  • Messwerte (als Graphik und EXCEL-Tabellen)

abrufen.

Die Einteilung der Stationen erfolgte in Verkehrs-, Wohngebiets-, Industrie-, Stadtrand-, und Meteorologiemessstationen.

Es sind insgesamt 201 Messstationen dargestellt. 58 Stationen waren davon 2021 in Betrieb (17 BLUME-Messcontainer, eine Sondermessstation, 23 RUBIS-Messpunkte sowie 17 weitere Passivsammler-Standorte).

Bei der graphischen Darstellung der Entwicklung der Parameter Gesamtstaub, Partikel (PM10), Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffdioxid (NO2), Stickstoffmonoxid (NO), Kohlenmonoxid (CO), Benzol und Ozon (O3) wurde auf die folgenden Grenzwerte Bezug genommen (sie dienen – wenn nicht anders erläutert – dem Gesundheitsschutz):

Tab. 2: Grenz- und Zielwerte für ausgewählte Luftschadstoffe (PM10, PM2,5-, SO2, NO2, NOx, CO, Benzol, Ozon, Kadmium, Nickel, Benzo(a)pyren und Blei)

Tab. 2: Grenz- und Zielwerte für ausgewählte Luftschadstoffe (PM10, PM2,5-, SO2, NO2, NOx, CO, Benzol, Ozon, Kadmium, Nickel, Benzo(a)pyren und Blei)

Für PM2,5 ist ein Indikator für die durchschnittliche Exposition der Bevölkerung im städtischen Hintergrund (Average Exposure Indicator = AEI) definiert. Dieser wird für jeden EU-Mitgliedsstaat gesondert als gleitender Jahresmittelwert über drei Jahre aus den Werten der entsprechenden PM2,5-Messstellen ermittelt. Der AEI für das Referenzjahr 2010 ist als Mittelwert der Jahre 2008 bis 2010 definiert. Er betrug für das gesamte Bundesgebiet 16,4 µg/m³. Anhand des AEI 2010 ist ein nationales Reduktionsziel für PM2,5 bis zum Jahr 2020 nach der 39. BImSchV von 15 % festgelegt. Deshalb darf der AEI seit 2020 nicht mehr als 13,9 µg/m³ betragen. Der AEI 2021 (Mittelwert der Jahre 2019 bis 2021) beträgt für Berlin 12,5 µg/m³.

Weitere gesetzlich festgelegte Grenz- und Zielwerte für die Luftqualität bietet diese Übersicht.