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Ozon (O3)
Die Ozonbelastung ist stark von meteorologischen Einflüssen und der Verfügbarkeit von Reaktionspartnern abhängig. Erhöhte Werte treten nur in sonnen- und strahlungsreichen Zeiten auf und sind in der Regel von kurzer Dauer. Im Tagesverlauf sind die Werte am Nachmittag am höchsten. |
Im Folgenden werden die Umweltwirkungen und der Einfluss von Ozon (O3) auf die Luftqualität ausgewählter Städte in Österreich, Deutschland und der Schweiz diskutiert. |
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| Umweltwirkungen |
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| O3 ist ein aus drei Sauerstoffatomen (O) bestehendes Molekül. Es ist ein farbloses (bis bläuliches), unangenehm und stechend riechendes Gas. Primär entsteht es nicht bei der motorischen Verbrennung. Jedoch zählen Abgaskomponenten wie vor allem NO2 zu so genannten Ozonvorläufersubstanzen. Über luftchemische Prozesse erfolgt im weiteren die Ozonbildung (siehe dazu [1]).
Zur Abwehr der Ozonbelastung und zur Information der Bevölkerung über hohe Ozonbelastungen wurde das Ozongesetz [2] erlassen. Darin werden eine Informationsschwelle, eine Alarmschwelle und ein Zielwert festgelegt.
Auswirkungen auf die Umwelt:
O3, welches primär in der Stratosphäre in 12-40 km Höhe vorkommt, ist Grundlage für das Leben auf der Erde, da es einen Teil der lebensbedrohlichen UV-Strahlung filtert. Vom Menschen verursachte Emissionen beeinflussen jedoch das sensible Gleichgewicht zwischen Ozonauf- und -abbau, sodass es zu einem Ozonabbau kommt. Bodennahes Ozon, welches ebenfalls durch die von Menschen verursachten Emissionen gefördert wird, wirkt sich negativ auf die Umwelt und den Menschen aus. Beispielweise kann O3 die Schutzschicht von Blatt- oder Nadeloberflächen oder das Blattgewebe selbst schädigen. [3]
Auswirkungen auf den Menschen:
Erhöhte Ozonkonzentrationen bewirken ab 200 µg/m3 Spannungen in der Brust und Hustenreiz.
Lungenparameter können bei noch höheren Konzentrationen reversibel eingeschränkt werden.
Etwa 10 bis 20 % der Bevölkerung reagieren besonders empfindlich auf Ozon. Ob hierzu auch überdurchschnittlich viele Asthmatiker und Personen mit Erkrankungen des Atemtraktes gehören ist umstritten. Die individuelle Empfindlichkeit gegenüber Ozon ist sowohl bei gesunden Erwachsenen und Kindern als auch bei Lungenkranken sehr unterschiedlich. Gegenwärtig ist nicht bekannt, welche Faktoren diese unterschiedliche Empfindlichkeit bedingen. |
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Immissionsentwicklung ausgewählter Städte |
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Bei den folgenden Darstellungen handelt es sich um Verläufe der Jahresmittelwerte. Dabei wird in verkehrsnahe Messstellen und Messstellen im städtischen Hintergrund unterschieden. Die in den Abbildungen rot strichlierte Linie stellt den Mittelwert der verfügbaren¹ Messwerte dar.
Im Fall von Ozon ist sowohl im Hintergrund, dargestellt in Abbildung 1, sowie an verkehrsnahen Messstellen, wiedergegeben in Abbildung 2, eine Zunahme der Konzentrationswerte zu verzeichnen.
Im Hintergrund steigt der Mittelwert zwischen 1991 und 2008 um 64,7%. Abzüglich der nicht durchgängig verfügbaren Jahresmittelwerte der Messstationen „Innsbruck Nordkette“ und „Zürich-Heubeeribüel“ liegt die Zunahme des Mittelwertes zwischen 1991 und 2008 bei 38,1%.
An Verkehrsmessstellen steigt der Mittelwert zwischen 1991 und 2008 um 34,6%. Tendenziell liegen zudem die Immissionen an den verkehrsnahen Messstellen niedriger als an den Hintergrundmessstellen. Dies ist damit zu begründen, dass an verkehrsnahen Messstellen der Reaktionspartner NO aus dem Abgas der Kraftfahrzeuge mit O3 zu NO2 reagiert und somit die O3-Konzentration senkt.
Ozon wird vorrangig unter Einwirkung von Sonneneinstrahlung (sommerliches Hochdruckwetter und hohe Temperaturen) gebildet und weist demnach einen Jahresgang mit Spitzen in den Sommermonaten auf.
Aufgrund der Abhängigkeit der Ozonbelastung von meteorologischen Einflüssen sind Trendaussagen im Allgemeinen sehr schwierig. Zudem ist die Beurteilung der Konzentrationsentwicklung an städtischen insbesondere verkehrsnahen Messstellen aufgrund der Verfügbarkeit des Reaktionspartners NO sehr komplex. [4]
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Abbildung 1: O3-Jahresmittelwerte der Immissionskonzentration
an ausgewählten Hintergrundmessstellen [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13] |
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Abbildung 2: O3-Jahresmittelwerte der Immissionskonzentration
an ausgewählten Verkehrsmessstellen [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14] |
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¹
Hinweis: Nicht jede Messstelle ist in jedem Jahr aktiv, bzw. liefert eine ausreichende Anzahl an verwertbaren Messwerten |
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| LITERATURVERZEICHNIS |
(klicken für mehr/weniger Informationen) |
[1] Geringer, B.: Skriptum zur Vorlesung 315.018 - Verbrennungskraftmaschinen Grundzüge. Wien: Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der TU Wien, 2006. B06006.
[2] Nationalrat der Republik Österreich: Bundesgesetz über Maßnahmen zur Abwehr der Ozonbelastung und die Information der Bevölkerung über hohe Ozonbelastungen, mit dem das Smogalarmgesetz, BGBl. Nr. 38/1989, geändert wird. Bundesgesetzblatt für die Republik Österreich. 2003, BGBl. Nr. 210/1992 zuletzt geändert durch BGBl. I Nr. 34/2003.
[3] Senatsverwaltung für Stadtentwicklung: Digitaler Umweltatlas Berlin. Berlin.de - Senatsverwaltung für Stadtentwicklung. [Online] 2008. [Zitat vom: 14. 11 2008.]
http://stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/dinh_03.htm.
[4] Augustyn, R, et al.: Jahresbericht 2008 - Luftgütemessungen der Umweltschutzabteilung der Stadt Wien gemäß Immissionsschutzgesetz – Luft. Wien : Amt der Wiener Landesregierung MA 22-Umweltschutz, 2009. MA 22 – 500/2009.
[5] Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz: Luftgütemessdaten. Berlin: Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz, 1991-2008 (jährlich).
[6] Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie: Jahresbericht zur Immissionssituation. Dresden: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, 1991-2008 (jährlich).
[7] Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW: EU-Jahreskenngrößen. Düsseldorf : Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW, 1991-2008.
[8] Institut für Hygiene und Umwelt - Bereich Umweltuntersuchungen / Luft: Hamburger Luftmessnetz. Hamburg: Freie und Hansestadt Hamburg - Behörde für Soziales, Familie, Gesundheit und Verbraucherschutz, 1991-2008.
[9] Amt der Tiroler Landesregierung, Abt. Waldschutz: Luftgüte in Tirol. Innsbruck: Amt der Tiroler Landesregierung, 1991-2008.
[10] Umwelt Prüf- und Überwachungsstelle des Landes Oberösterreich: Jahresbericht der Luftgüteüberwachung in Oberösterreich. Linz: Umwelt Prüf- und Überwachungsstelle des Landes Oberösterreich, 1991-2008.
[11] LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg: Kenngrößen der Luftqualität. Karlsruhe: Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, 1991-2008.
[12] Amt der Wiener Landesregierung MA 22-Umweltschutz: Jahresbericht - Luftgütemessungen der Umweltschutzabteilung der Stadt Wien. Wien: Amt der Wiener Landesregierung MA 22-Umweltschutz, 1991-2008.
[13] Bundesamt für Umwelt BAFU: Immissionsmesswerte Schweiz. Bern: Bundesamt für Umwelt BAFU, 1991-2008.
[14] Bayerisches Landesamt für Umwelt: Auswertung der an den LÜB Stationen gemessenen Konzentrationen nach der 22. und 33. BImSchV. München: Bayerisches Landesamt für Umwelt, 1991-2008.
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