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Messquerschnitte zur Aufnahme von Luftverunreinigungen an Straßen

Luftverunreinigungen belasten die Umwelt und können der Gesundheit schaden. Aus diesem Grund wurde von der Europäischen Union die EU-Richtlinie 2008/50/EG verabschiedet, welche in der 39. BImSchV 2010 in deutsches Recht umgesetzt wurde. Dabei wurden zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Vegetation Grenz-, Ziel- und Schwellenwerte für ausgesuchte Luftschadstoffe festgesetzt.

Das Bild zeigte Messstation an der A 555 Messstation an der A555 in Fahrtrichtung Köln

Das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) definiert als Luftverunreinigungen alle Veränderungen der natürlichen Luftzusammensetzung, wobei die Emissionen aus Kfz-Fahrzeugen unter anderem als einer der Verursacher von Luftverunreinigungen genannt werden.

Um typische Verkehrsimmissionen erfassen und bewerten zu können, unterhält die Bundesanstalt für Straßenwesen Messstationen an zwei hoch belasteten Autobahnquerschnitten, an denen Stickoxide, Ozon und Partikel kontinuierlich aufgenommen werden.

Feinstaub-Partikel PM10, PM2,5 und Ultrafeine Partikel (UFP)

Staubemissionen entstehen vorwiegend bei Verbrennungsvorgängen, durch mechanische Prozesse oder durch Aufwirbelung und werden dispersiv in Gasen verteilt. Die größten Anteile haben Haushalte und Kleinverbraucher sowie der Straßenverkehr.

Ausschlaggebend für die Einteilung der Partikel ist ihre Größe, Dichte und Form. Je nach Korngröße werden Feinstaubteilchen in verschiedene Fraktionen aufgeteilt:

PM10

Feinstäube mit einem Durchmesser kleiner 10 µm

PM2,5

Feinstäube mit einem Durchmesser kleiner 2,5 µm

UFP

Ultrafeine Partikel, Nanopartikel mit einem Durchmesser kleiner 100 nm (0,1 µm)

Durch seine Lungengängigkeit stellt Feinstaub an sich und auch als einer der wichtigsten Träger von Schadstoffen eine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar. Je kleiner dabei die Teilchen sind, desto tiefer können sie und die mitgeführten Fremdstoffe in die Lunge vordringen. So können Schwermetalle und andere toxische Stoffe (wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)) unter Umständen bis in die Lungenbläschen gelangen.

Stickoxide NOx

NOx bezeichnet die Zusammenfassung von Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). Die toxisch wirkenden NOx tragen einen wesentlichen Anteil zu den allgemeinen Luftverunreinigungen bei. Stickoxide entstehen bei allen Verbrennungsprozessen fossiler Brennstoffe unter hohen Temperaturen. Bei diesen Prozessen wird vorzugsweise NO gebildet, welches in der Troposphäre bei Kontakt mit Luft-Sauerstoff (O2) zu NO2 umgewandelt wird. Durch seine hohe Reaktionsfreudigkeit besitzt NO nur eine kurze Lebensdauer und wirkt damit vor allem am Ort seines Entstehens. Die Zeit der Umwandlung sinkt mit zunehmender Anwesenheit reaktiver Teilchen und ist hauptsächlich von der Ozonkonzentration sowie von der Tages- und Jahreszeit abhängig. Stickoxide verhalten sich gegenüber Wasser als Säurebildner, wodurch Reizungen und Schädigungen der Atmungsorgane auftreten können. Darüber hinaus konnte eine verstärkte Schadwirkung auf Pflanzen beobachtet werden.

Ozon O3

Unter Einwirkung intensiver Sonneneinstrahlung, beim gleichzeitigen Vorhandensein einer hohen Konzentration von Ozon Vorläuferstoffen – wie Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff – kommt es zur Ozon-Bildung. Sobald allerdings weitere Reaktionspartner vorhanden sind, übernehmen deren Radikale die Rolle des Ozons als Oxidationsmittel für das NO. Dadurch entsteht ein Ozonüberschuss. Das Sonnenlicht spielt neben den Vorläufersubstanzen eine entscheidende Rolle bei der Ozonbildung. So stellt man bei Messungen einen direkten Zusammenhang zwischen Sonnenscheindauer und Grenzwertüberschreitungen der Ozongrenzwerte fest. Ozon ist sehr reaktiv und ein starkes Oxidationsmittel, das bei Menschen und Tieren zu Reizungen der Atemwege und der Augen führen sowie Schäden bei Materialien und Pflanzen verursachen kann.

Messquerschnitte

Verkehrliche Daten (2018)

A555A4
Kfz-Verkehr/Tag75.56075.860
Schwerverkehr/Tag4.1796.180
SV-Anteil5,5 %8,1 %

Messparameter

  • NOx
  • O3
  • PMx
  • Meteorologie

Schematische Darstellung des an der A555 gelegenen Messquerschnittes Schematische Darstellung des an der A555 (Streckenkilometer 12,45) gelegenen Messquerschnittes mit einer Messstation pro Seite und einer Meteorologie-Messstelle ca. 100m neben der Fahrbahn

Schematische Darstellung des an der A4 gelegenen Messquerschnittes Schematische Darstellung des an der A4 (Streckenkilometer 92,75) gelegenen Messquerschnittes mit 2 Messstationen in Fahrtrichtung Olpe und 2 Meteorologie-Messstellen auf dem Gelände der BASt

Fachbetreuung: Dr. Anja Baum

Weitere Informationen

Detailliertere Informationen sowie die Auswertung der aufgenommenen Messdaten finden Sie in den Berichten zur „Luftqualität an BAB“: