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Umweltzonen in Deutschland

Probates Mittel zur Einhaltung geltender Luftqualitätsstandards?
  • Josef Cyrys
  • H.-Erich Wichmann
  • Regina Rückerl
  • Annette Peters
Leitthema
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Zusammenfassung

Umweltzonen (UWZ) wurden als Maßnahme zur Verbesserung der Luftqualität eingeführt. In Deutschland sind derzeit 58 Umweltzonen eingerichtet (Stand Februar 2018), die sich aber speziell in ihrer Größe deutlich unterscheiden.

Die Wirksamkeit von Umweltzonen wurde sowohl in zahlreichen Modellrechnungen als auch anhand von PM10-Feinstaub (PM10: Partikel, die einen definierten größenselektierenden Lufteinlass passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 10 μm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist) und Stickstoffdioxid (NO2)-Immissionsdaten untersucht. Die Analysen zeigen einen klaren Trend. So ist bei ausreichender Größe der Umweltzone und Gültigkeit der strengsten Schadstoffgruppe ein Rückgang der PM10-Konzentrationen um 5–10 % nachweisbar, an verkehrsbelasteten Messstationen teilweise auch um über 10 %. Der maßgebliche Grund für die Einführung der ab 2005 geltenden PM10-Grenzwerte war die gesundheitsschädigende Wirkung von Feinstaub auf die respiratorische und kardiovaskuläre Morbidität und Mortalität.

Als Hauptverursacher hierfür ist der Kraftfahrzeug(Kfz)-Verkehr und insbesondere der emittierte Dieselruß anzusehen. Deshalb spielt für die Festlegung der Schadstoffklassen der Umweltzonen das Vorhandensein von Rußfiltern bei Dieselfahrzeugen eine wichtige Rolle.

Leider stützt sich aber die „Erfolgskontrolle“ auf PM10-Feinstaub, dessen Gesamtfraktion lediglich einen relativ kleinen Anteil hochtoxischer Partikel aus Verbrennungsmotoren enthält. Zielführender wäre die Analyse der Luftschadstoffe, die spezifischer für den Kfz-Verkehr sind (zum Beispiel elementarer Kohlenstoff, ultrafeine Partikel, PM2.5-Feinstaub (PM2,5: Partikel, die einen definierten größenselektierenden Lufteinlass passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 2,5 μm eine Abscheidewirksamkeit von 50 % aufweist) Feinstaub). Bei „leistungsfähigen“ Umweltzonen wurde für diese Schadstoffe eine deutlich stärkere Reduzierung gezeigt. Das bedeutet gleichzeitig, dass der Vorteil der Umweltzonen für die Gesundheit erheblich größer ist, als sich dies an der Reduktion von PM10-Feinstaub ablesen lässt.

Da es sich bei den Plaketten für Umweltzonen faktisch um Feinstaubplaketten handelt, ist es nicht überraschend, dass die Einführung von Umweltzonen zu keiner nachweisbaren Verringerung der NO2-Immission geführt hat.

Schlüsselwörter

Luftverschmutzung Grenzwerte Effektivität Feinstaub Stickstoffdioxid 

Low emission zones in Germany

A reliable measure for keeping current air quality standards?

Abstract

Low Emission Zones (LEZs) were implemented as a measure for improving the quality of ambient air. As of February 2018, 58 LEZs were in operation in Germany; however they differ significantly, especially regarding their size.

The effectiveness of LEZs has been investigated by dispersion modelling as well as by analysis of PM10 (particles which pass through a size-selective inlet with a 50 % efficiency cut-off at 10 μm aerodynamic diameter) and nitrogen dioxide (NO2) measurement values. Recent studies show a clear trend. In sufficiently large and strictly regulated LEZs, a reduction of PM10 concentration between 5 and 10% can be shown, and at some traffic sites above 10%. The current (currently valid) limit values for PM10 were introduced in 2005, mainly due to the adverse health effects of fine particles on respiratory and cardiovascular morbidity and mortality. The most health-relevant PM10 particle fraction consists mainly of traffic-related particles and here especially of diesel soot particles. Therefore, the German regulations for LEZs promote using diesel particulate filters in diesel cars.

Unfortunately, the evaluation of the LEZ effects is mostly restricted to PM10, a particle fraction containing only a comparatively small portion of highly toxic exhaust-related particles. The analysis of air pollutants that are more traffic specific (such as elemental carbon, ultrafine particles, PM2.5 [particles which pass through a size-selective inlet with a 50 % efficiency cut-off at 10 μm aerodynamic diameter]) would be more adequate. For “powerful” LEZs, more pronounced reductions of such pollutants have clearly been shown. This also means that the benefit of LEZs on human health is by far greater than is presently visible from routine measurements of PM10.

Since the stickers for LEZs are in fact meant to reduce particulate matter, it is not surprising that the introduction of LEZs has not resulted in a demonstrable reduction in NO2 concentrations.

Keywords

Air pollution Limit values Effectiveness Fine particles Nitrogen dioxide 

Notes

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

J. Cyrys, H.-E. Wichmann, R. Rückerl und A. Peters geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.

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Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  • Josef Cyrys
    • 1
  • H.-Erich Wichmann
    • 2
  • Regina Rückerl
    • 1
  • Annette Peters
    • 1
  1. 1.Institut für EpidemiologieHelmholtz Zentrum MünchenNeuherbergDeutschland
  2. 2.ehem. Institut für Epidemiologie, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, und Lehrstuhl für Epidemiologie am Institut für Medizinische Informationsverarbeitung Biometrie und EpidemiologieLudwig-Maximilians-Universität MünchenMünchenDeutschland

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