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Stäube – Emissionen und Immissionen 1991

Kartenbeschreibung

Emissionen – Gesamtstaub 1989

In der Karte 03.04.1 sind alle Emittentengruppen zusammengefasst. Das Bild ist sehr uneinheitlich. Besonders hohe Emissionen sind im Bereich der Kraft- und Heizkraftwerke sowie im Bereich des östlich von Berlin gelegenen Zementwerkes Rüdersdorf zu erkennen. Weitere Maxima lassen sich den verschiedenen über Berlin verteilten Industriegebieten zuordnen, ohne dass ein Gebiet besonders in Erscheinung tritt.

In Berlin gehen wie in den neuen Bundesländern seit der deutschen Vereinigung Veränderungen vor sich, die erhebliche Rückwirkungen auf die Emissionen und Immissionen von Luftschadstoffen haben. In besonderem Maße wirkt sich der Rückgang des Einsatzes von Kohle, speziell Rohbraunkohle, auf die Luftverschmutzung aus. Da die Emissionskataster nur im Zeitraum von mehreren Jahren fortgeschrieben werden, war es nicht möglich, eine Anpassung an den Zeitraum der Immissionsmessung vorzunehmen. Es ist davon auszugehen, dass die Gesamtstaubemissionen im Ostteil und im Umland der Stadt 1991 geringer waren als im Jahr 1989, worauf sich die Daten in der Karte 03.04.1 beziehen.

Immissionen – Schwebstaub 1991

Im Gegensatz zu früheren Jahren sind in den Karten 03.04.2 und 03.04.3 für den Jahresmittelwert und den 98 %-Wert der Immissionen nur noch geringe Konzentrationsunterschiede zwischen den einzelnen Stationen zu erkennen. Am Stadtrand werden relativ geringe Werte gemessen. Die Jahresmittelwerte liegen hier zwischen 58 und 66 µg/m3 und die 98 %-Werte zwischen 172 und 184 µg/m3, das sind maximal 60 % der Immissionswerte der TA-Luft.

Der maximale Jahresmittelwert wird an der Station in Oberschöneweide mit 94 µg/m3 (63 % des IW1 der TA-Luft) und der maximale 98 %-Wert an der Station in Friedrichshain mit 302 µg/m3 festgestellt. Damit liegt in Friedrichshain die Konzentration von Schwebstaub knapp oberhalb des Immissionswertes IW2 (300 µg/m3) der TA-Luft, was im Umweltatlas von 1985 auch noch für Teile von Wedding, Reinickendorf, Tiergarten und Kreuzberg galt (vgl. Karte 03.04.2, SenStadtUm 1985).

Im Rahmen dieser Schwankungsbreite zeigen Stationen erhöhte Werte, wenn sie sich in der Nähe von Straßen befinden wie die Straßenmessstation in Charlottenburg, wo der Jahresmittelwert mit 83 µg/m3 um 16 µg/m3 (=20 %) und der 98 %-Wert mit 211 µg/m3 um 17 µg/m3 (=10 %) über dem Niveau der umliegenden Stationen liegen.

Den geringsten Jahresmittelwert zeigt mit 49 µg/m3 die Station im Grunewald an. Die Probenahme erfolgt hier unterhalb der Baumwipfel in einer Höhe von 4,5 m. In dieser Höhe werden stark reduzierte Windgeschwindigkeiten gemessen, so dass es zu keiner freien Anströmung kommt. Filtereffekte in den Baumwipfeln spielen eine zusätzliche Rolle. Im Vergleich zu benachbarten, frei angeströmten Messstationen lässt sich eine um etwa 20 % niedrigere Schwebstaubkonzentration feststellen. Da eine Messung der vertikalen Massenströme nicht erfolgt, kann der Absorptionseffekt der Bäume nicht quantifiziert werden. Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens ”Ballungsraumnahe Waldökosysteme” wurden für die einzelnen Schwebstaubinhaltsstoffe wie Calcium, Blei und Cadmium Kronenraumbilanzen erstellt, aus denen sich die Beiträge der einzelnen Einflussfaktoren wie Baumkronendurchlass, Stammablauf etc. bestimmen lassen (vgl. Fischer 1993). Bei diesen Untersuchungen zeigte sich die große Bedeutung des Kronenraumes für die Interzeption. Teilweise wurde die doppelte Menge der über untersuchten Freiflächen eingetragenen Säuren im Kronenraum deponiert.

Inhaltsstoffe – Schwebstaub 1991

In den Karten 03.04.4, 03.04.5 und 03.04.6 ist eine Auswahl von sechs der insgesamt 17 ermittelten Stoffe dargestellt. Die Karte 03.04.4 zeigt die Jahresmittelwerte der Konzentration von Arsen, Kobalt, Chrom und Nickel, die als krebserregend eingestuft werden.

Arsen weist mit dem geringsten Wert 5,9 Nanogramm je Kubikmeter (ng/m3, 1 ng = 0,001 µg) an der Messstelle im Grunewald und mit Höchstwerten von 7,7 ng/m3 in Tegel und Lichtenberg sowie einer Streuung der Stationswerte von acht Prozent um den Gesamtmittelwert der Stadt nur geringe örtliche Unterschiede auf. Für diesen Stoff werden während der meisten Zeit im gesamten Stadtgebiet nur sehr geringe Werte ermittelt, die in der Nähe der Nachweisgrenze des Messverfahrens von 1 ng/m3 liegen. Die verhältnismäßig hohen Mittelwerte ergeben sich vor allem dadurch, dass die Konzentration an wenigen Tagen stark ansteigt. An diesen Tagen weht der Wind aus ostsüdöstlichen bis südsüdwestlichen Richtungen, und es werden an allen Stationen fast gleich stark erhöhte Konzentrationen (1991 bis 70 ng/m3) festgestellt. Deshalb wird angenommen, dass arsenhaltiger Staub in breiten Rauchfahnen über Berlin hinweg transportiert wird und dass Emittenten in der Stadt selbst fast keine Rolle spielen. Als Quellen kommen aufgrund der Windrichtung vor allem die Buntmetallgewinnung und -verarbeitung nördlich von Breslau und in Thüringen in Betracht.

Ähnlich geringe Verteilungsunterschiede im Stadtgebiet wie Arsen zeigt die Nickelkonzentration mit einer Streuung der Stationsmittelwerte von 13 %. Entsprechend ist auch bei diesem Stoff nicht mit erheblichen innerstädtischen Emissionen zu rechnen.

Die Konzentration von Kobalt und Chrom liegt an der Messstelle im Grunewald nur etwa halb so hoch wie im Mittel des Stadtgebietes. An der Messstelle in Tegel, in deren Nähe sich ein Industriegebiet mit Betrieben der Eisen- und Stahlverarbeitung befindet, sowie an der Autobahnmessstelle in Charlottenburg liegen die Werte um bis zu 40 % über dem Stadtmittel. An den anderen Messstellen werden nur geringe Unterschiede festgestellt. Aufgrund der Messergebnisse ist anzunehmen, dass sowohl einzelne Industriebetriebe als auch der Kraftfahrzeugverkehr merklich zur Belastung der Berliner Luft mit diesen Stoffen beitragen.

Besonders große Unterschiede zeigen die in den Karten 03.04.5 und 03.04.6 dargestellten Stoffe Blei und Cadmium mit einer Schwankungsbreite von etwa 35 %. Eine geringe Konzentration der Stoffe wurde an der Messstelle im Grunewald mit 73 ng/m3 Blei und 0,99 ng/m3 Cadmium gemessen. Hier ist jedoch zusätzlich der Anreicherungseffekt im Humus des Waldbodens zu beachten, so dass auch geringe Immissionsraten über längere Zeiträume zu einem Schadstoffproblem werden können (vgl. Gensior et al. 1992). Die höchste Bleikonzentration wurde an der Autobahnmessstelle in Charlottenburg mit 303 ng/m3 und die höchste Cadmiumkonzentration mit 3 ng/m3 an der industrienahen Messstelle Tegel festgestellt.

Die Bleikonzentration in der Luft wird immer noch vor allem durch Kraftfahrzeuge hervorgerufen, die mit verbleitem Benzin fahren, wenn auch die Belastung in den vergangenen Jahren erheblich zurückgegangen ist. Für beide Stoffe, Blei wie Cadmium, gibt es neben dem Verkehr eine Reihe kleinerer industrieller Emittenten. Die Konzentrationswerte erreichen aber nur weniger als 20 % der Immissionswerte der TA-Luft und des Grenzwertes der EG-Richtlinie bzw. der 22. BImSchV. Auch im Umweltatlas von 1985 lagen die Belastungen mit Blei und Cadmium in Straßennähe deutlich über den Konzentrationen, die an straßenfernen Messstellen ermittelt wurden. In allgemeinen Wohngebieten erreichten sie 10 %, in Straßennähe 25 % der Immissionswerte der TA-Luft.

Staubniederschlag einschließlich Inhaltsstoffe

Wegen der speziellen Anordnung der Staubniederschlagssammler müssen die Immissionsmessergebnisse nach zwei Gruppen getrennt betrachtet werden.

Die erste Gruppe bilden die Sammler, die entsprechend den Vorgaben der TA-Luft in mehr als 20 m Entfernung von direkten Schadstoffquellen angeordnet sind. An Messstellen dieser Gruppe werden minimale Jahresmittelwerte des Staubniederschlags von 50 bis 60 mg/m2 und Tag gemessen, wenn die nähere Umgebung geschlossen begrünt ist oder wenn die Messstelle von Wasser umgeben ist. Diese Niederschläge werden im wesentlichen von den Inhaltsstoffen des Regens und von Pollen bestimmt. Die Jahresmittelwerte der Staubniederschlagsmengen liegen in Berlin in Wohngebieten zwischen 70 und 210 mg/m2 und Tag. Wenn in der Umgebung der Messstellen verhältnismäßig viel Grün vorhanden ist, werden Werte unter 140 mg/m2 und Tag festgestellt. Ist die Umgebung durch Straßen, Bürgersteige oder unbefestigtes Gelände geprägt, liegen die Werte zwischen 140 und 210 mg/m2 und Tag. Bei geringer Begrünung und erhöhtem Verkehrsaufkommen steigen die Niederschlagswerte auf 210 bis 280 mg/m2 und Tag.

Die Karte 03.04.7 (Staubniederschlag) legt den Schluss nahe, dass in Ost-Berlin tendenziell höhere Werte ermittelt wurden als in West-Berlin. Es ist aber festzustellen, dass in westlichen Stadtteilen wie Tegel, Steglitz und Neukölln bei vergleichbaren Umgebungsfaktoren der Messstellen mit 200 bis 280 mg/m2 und Tag ähnlich hohe Werte gemessen wurden wie in den östlichen Stadtteilen Pankow, Prenzlauer Berg, Mitte oder Treptow.

Als Sonderfälle sind die Standardmessstellen mit mehr als 300 mg/m2 und Tag einzustufen. Diese Stationen liegen entweder in vom Straßenverkehr stark frequentierten Industriegebieten wie Marienfelde und Tegel oder sie unterlagen im Messzeitraum extremen Umfeldbedingungen (Großbaustelle in Kaulsdorf, Ausflugsparkplatz im Südwesten Berlins).

Die zweite Gruppe bilden die Sammler, die unmittelbar an oder auf dem Mittelstreifen von stark befahrenen Hauptverkehrsstraßen angeordnet sind. Diese Messstellen dienen der Ermittlung der Staubniederschlags- und der Bleibelastung durch den Kraftfahrzeugverkehr. An ihnen werden die höchsten Staubniederschlagswerte mit bis zu 756 mg/m2 und Tag am Rand der Stadtautobahn mit einem täglichen Verkehrsaufkommen von ca. 150.000 Kraftfahrzeugen festgestellt. Der dritthöchste Wert findet sich im Grunewald am Rand der AVUS, wo andere Quellen außer dem Kraftfahrzeugverkehr und Regen kaum eine Bedeutung haben.

Ein ähnliches Bild wie der Staubniederschlag zeigen die Karten 03.04.8 und 03.04.9, die die Jahresmittel von Blei und Cadmium im Staubniederschlag wiedergeben. Ein Vergleich mit den entsprechenden Karten des Umweltatlasses von 1985 bestätigt die Häufigkeit hoher Staubniederschlagsmengen und einen erhöhten Anteil an Blei und Cadmium innerhalb dieses Niederschlags in Gebieten mit hohem Verkehrsaufkommen.

Bemerkenswert sind zwei Messstellen: Die Messstelle auf dem Grunewaldturm zeigt im Vergleich zu der sehr geringen Staubniederschlagsbelastung (73 mg/m2 und Tag) relativ hohe, über dem Umgebungsniveau liegende Blei- und Cadmiumbelastungen (47 bzw. 0,7 µg/m2 und Tag). Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Werte durch den Korrosionsschutz (Cadmierung, Mennige) von Blitzableitern und Armierungen auf dem Dach des Grunewaldturms hervorgerufen werden. Daher ist diese Messstelle für die Bestimmung von Staubinhaltsstoffen nicht geeignet.

Die Straßenmesstelle im Bezirk Friedrichshain zeigt im Vergleich zur Staubniederschlagsbelastung und zu anderen Messstellen eine erheblich höhere Bleibelastung. Hier kann sich im Jahr 1991 noch der höhere Bleigehalt im Benzin der ehemaligen DDR bemerkbar gemacht haben.