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Kohlenwasserstoffe (HC)
Deutliche Emissionsreduktionen und untergeordnete Bedeutung des Verkehrssektors.
Im Folgenden werden die Umweltwirkungen und Emissionen der Kohlenwasserstoffe in Österreich, Deutschland und EU27 diskutiert.
Umweltwirkungen:
Die unverbrannten Kohlenwasserstoffe sind eine Stoffgruppe von verschiedensten Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Prinzipiell wird in gesättigte (Gruppe der Alkane: beispielsweise Methan CH4, Ethan C2H6, Propan C3H8) und ungesättigte (Gruppe der Alkene - früher Olefine, Alkine und Aromaten oder Arene: beispielsweise Ethen C2H4, Ethin C2H2, Benzol C6H6) Kohlenwasserstoffe unterschieden. Eine weiterführende Differenzierung ist die Gliederung in kettenförmige oder ringförmige Kohlenwasserstoffe. Je nach chemischer Verbindung ergeben sich unterschiedliche Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. HC entsteht bei der unvollständigen Oxidation (Verbrennung). [1]
Auswirkungen auf die Umwelt:
HC trägt zur photochemischen Bildung von bodennahem Ozon bei, da es mit anderen reaktiven Partnern innerhalb mehrerer komplexer Reaktionsschritten die Oxidation von NO zu NO ohne Ozonabbau (O3) bewirkt. [2]
Das zur Gruppe der unverbrannten Kohlenwasserstoffe zählende Gas Methan gilt als Treibhausgas und wird als 25 mal so wirksam wie CO2 eingestuft. [3]
Auswirkungen auf den Menschen:
Je nach Verbindung sind vor allem bei aromatischen HC krebserregende Eigenschaften bekannt, andere weisen keine gesundheitsschädlichen Wirkungen auf. [4] Als besonders gesundheitsgefährdend wird der Kohlenwasserstoff Benzol eingestuft, da er zu Knochenmarkschädigung, Leukämie und Lymphdrüsenkrebs führen kann und keine Wirkungsschwelle bekannt ist, unter der es zu keiner Schädigung kommt. [5]
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Entwicklung und Prognose der Straßenverkehrsemissionen:
Für die Emissionsentwicklung der Kohlenwasserstoffemissionen ergibt sich ein zur CO-Emission ähnliches Bild. Die HC-Emissionen werden ebenfalls primär von den Ottomotoren bestimmt. Demnach erfolgte ab Einführung der Dreiwegkatalysatoren eine ausgedehnte Reduktion.
ÖSTERREICH:
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Das sich für den PKW-Verkehr in Österreich ergebende Bild ist in Abbildung 1 dargestellt. Im Zeitraum 1990 bis 2030 wird eine HC-Emissionsreduktion von 95,9% erreicht. Der primär durch die Ottomotoren realisierte Emissionsrückgang führt zu einer steigenden Bedeutung des Dieselmotors. Der Emissionsanteil steigt von 1% im Jahr 1990 auf 39,9% im Jahr 2030. |
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| Abbildung 1: Entwicklung und Prognose der PKW HC-Emissionen in Österreich in kt/a |
Der sinkende Bestand an leichten Otto-Nutzfahrzeugen reduziert die Emissionen im Sektor Nutzfahrzeug deutlich. Wie Abbildung 2 jedoch zu entnehmen ist reichten die gesetzlichen Maßnahmen nicht aus, um das bereits sehr niedrige Emissionsniveau ab 2010 noch weiter abzusenken. Der steigende Bestand an Nutzfahrzeugen und die steigenden Fahrleistungen führen zu einem leichten Anstieg der HC Emissionen, sodass sich im Jahr 2030 ein um nur 66,6% niedrigeres Emissionsniveau gegenüber dem Jahr 1990 einstellt. Mit 2 kt im Jahr 2030 liegen die Emissionen absolut jedoch auf einem sehr niedrigen Niveau. Der Emissionseinbruch im Jahr 2009 folgt aus der Berücksichtigung der Auswirkungen der Wirtschaftskrise. |
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| Abbildung 2: und Prognose der Nutzfahrzeug HC-Emissionen in Österreich in kt/a |
Der in Abbildung 3 wiedergegebene Sektorenvergleich für Österreich bestätigt den Rückgang der verkehrsbedingten CO-Emissionen und zeigt die unterdurchschnittliche Bedeutung des Verkehrssektors auf. Die Emissionsberechnungen des Sektorenvergleichs basieren auf den in Österreich verkauften Kraftstoffen. Die Emissionen des Verkehrssektors beinhalten somit auch jene Emissionen, die aufgrund des im Inland verkauften, aber im Ausland verfahrenen Kraftstoffes entstehen. Der Sektor Verkehr beinhaltet die Bereiche: Straßenverkehr, Bahnverkehr, Schifffahrt, nationaler Flugverkehr und Kompressoren der Gaspipelines. Der land- und forstwirtschaftlichen Verkehr sowie Militär sind im Sektor Haushalte und Kleinverbraucher enthalten. |
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| Abbildung 3: Sektorenvergleich der HC-Emissionen in Österreich [6] |
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| ENTWICKLUNG / PROGNOSE für DEUTSCHLAND |
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Wie im Fall von CO ergeben sich für die HC-Emissionen des deutschen Straßenverkehrs - dargestellt in Abbildung 4 und Abbildung 5 - zu Österreich vergleichbare Entwicklungen. Im Zeitraum 1990 bis 2030 erfolgt im PKW-Sektor eine Emissionsreduktion von 98,3%. Die Reduktion im NFZ-Sektor liegt hier bei 61,7%. Der Einbruch bei den Nutzfahrzeugemissionen im Jahr 2009 folgt aus der Berücksichtigung der Auswirkungen der Wirtschaftskrise. |
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Abbildung 4: Entwicklung und Prognose der PKW HC-Emissionen in Deutschland in kt/a |
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Abbildung 5: Entwicklung und Prognose der Nutzfahrzeug HC-Deutschland in Deutschland in kt/a |
Der in Abbildung 6 wiedergegebene Sektorenvergleich für Deutschland bestätigt den Rückgang der verkehrsbedingten HC-Emissionen und zeigt die unterdurchschnittliche Bedeutung des Verkehrssektors auf. Die Emissionsberechnungen des Sektorenvergleichs basieren auf den in Deutschland verkauften Kraftstoffen. Die Emissionen des Verkehrssektors beinhalten somit auch jene Emissionen, die aufgrund des im Inland verkauften, aber im Ausland verfahrenen Kraftstoffes entstehen. Der Sektor Verkehr beinhaltet die Bereiche: Straßenverkehr, Bahnverkehr, Schifffahrt, nationaler Flugverkehr und Kompressoren der Gaspipelines. Der land- und forstwirtschaftlichen Verkehr sowie Militär sind im Sektor Haushalte und Kleinverbraucher enthalten. |
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Abbildung 6: Sektorenvergleich der HC-Emissionen in Deutschland [7]
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| ENTWICKLUNG / PROGNOSE für EU27 |
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Ein zeitlicher Sektorenvergleich über die Jahre 1990 bis 2007 ist aufgrund der teilweise unvollständigen Daten der Mitgliedsländer der EU27 nur für CH4 nicht aber für die NMHC möglich. Abbildung 7 gibt den Verlauf der CH4 Emissionen wird: Es ist festzustellen, dass der Verkehr eine Quelle untergeordneter Bedeutung darstellt. Abbildung 8 zeigt für das Jahr 2007 die aktuelle Gewichtung der NMHC-Emissionen der einzelnen Sektoren. Hierbei kann festgehalten werden, dass der Personenverkehr mit 8% einen geringen Beitrag leistet. |
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Abbildung 7: Sektorenvergleich der CH4-Emissionen in der EU27 [8] |
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| Abbildung 8: Sektorenvergleich der NMHC-Emissionen in der EU27 für das Jahr 2007 [9] |
Wichtige Hinweise zu Abbildung 8:
A complete EU-27 time series 1990–2007 of key category data cannot be presented due to non-reporting of sectoral data by several Member States.
Emissions from '3 D 2 — Domestic solvent use including fungicides' were reported as being included elsewhere (IE) for the following Member States: Cyprus, Denmark, Italy, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Romania, Sweden, the United Kingdom, (2001–2007), Bulgaria, the Czech Republic, Finland, Greece, Hungary, Lithuania, Slovenia (2001–2006) and Poland (2001–2005). For Bulgaria, 2007 emissions were not estimated (NE). For Slovakia (2001–2007) emissions estimates were not applicable (NA).
Emissions from '3 A 3 — Other coating applications' were reported as being included elsewhere (IE) for Finland, Sweden, Latvia, Malta (2001–2007) and Slovenia (2007). For Austria, France, the United Kingdom (2001–2007) and Hungary (2007) emission estimates were not applicable (NA). Emissions in Spain (2001) were not estimated (NE).
Emissions from '3C Chemical Products' were reported as being included elsewhere (IE) for Greece (2004–2007), Hungary, (2001, 2003) and Malta (2001–2005, 2007). The Netherlands reported emissions as not occurring for 2001–2007 and Hungary for 2004–2006. Hungary reported 2007 emissions as not applicable. Emissions for Lithuania (2001–2007) and Malta (2006) were not estimated (NE). |
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| LITERATURVERZEICHNIS |
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[1] Geringer, B.: Skriptum zur Vorlesung 315.018 - Verbrennungskraftmaschinen Grundzüge. Wien: Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der TU Wien, 2006. B06006.
[2] Senatsverwaltung für Stadtentwicklung: Digitaler Umweltatlas Berlin. Berlin.de - Senatsverwaltung für Stadt-entwicklung.
[Online] 2008. [Zitat vom: 14. 11 2008.] http://stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/dinh_03.htm.
[3] IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change): Climate Change 2007 -The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the IPCC. New York: Cambridge University Press, 2008. ISBN 978 0521 88009-1.
[4] Kippel, P., et al.: Reduzierung hoher Luftschadstoffbelastung an Straßen. Tagungsband zum 465. FGU-Seminar "Verkehrsbedingte Belastungen durch Benzol, Dieselruß und Stickoxide in städtischen Straßenräumen". Berlin: s.n., 1997.
[5] Kalker, U.: Gesundheitliche Bewertung der verkehrsbedingten Schadstoffe Stickoxide, Benzol und Dieselruß-Partikel. Forum Städte-Hygiene 44. Frankfurt: Stadtgesundheitsamt Frankfurt - Abteilung Umweltmedizin und Hygiene, 1993.
[6] Anderl, A. et al.: Emissionstrends 1990-2007 - Überblick über die österreichischen Verursacher von Luftschadstoffen (Datenstand 2009). Wien: Umweltbundesamt GmbH, 2009. Report REP-0234, ISBN 978-3-99004-033-1.
[7] Umweltbundesamt: Emissionsentwicklung 1990 - 2007, Treibhausgase, inkl. erweiterte Auswertung und Äquivalentemissionen der Treibhausgase. Dessau: Umweltbundesamt, 2009.
[8] Fernandez, R. et al: Annual European Community greenhouse gas inventory 1990–2007 and inventory report 2009 (Version 27 May 2009). Kopenhagen: European Environment Agency, 2009. Technical report No 04/2009.
[9] EEA: European Community emission inventory report 1990–2007 under the UNECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution (LRTAP). Kopenhagen: European Environment Agency, 2009. EEA Technical report No 8/2009, ISBN 978-92-9213-005-3. |
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