Luftschadstoffemissionen- Entwicklung in den letzten Jahrzehnten und Projektion in die Zukunft

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1 Luftschadstoffemissionen- Entwicklung in den letzten Jahrzehnten und Projektion in die Zukunft Prof. Dr. Rainer Friedrich Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Abt. Technikfolgenabschätzung und Umwelt Universität Stuttgart ALS Kolloquium 10. Oktober

2 60er und 70er Jahre: Blauer Himmel über der Ruhr! Verringerung von Dunst und London-Smog durch: Hohe Schornsteine Einbau leistungsfähiger Entstaubungen Emissionen in den alten Bundesländen: 1966: 1,7 Mio t 1978: 0,7 Mio t 1990: 0,4 Mio t Emissionen in den neuen Bundesländern: ca 2 Mio t/a, davon Industriefeuerungen und -prozesse ca. 1 Mio t/a Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

3 80er-Jahre: der Wald stirbt Großfeuerungsanlagenverordnung 1983: SO2- und NOx-Minderung aus Kraftwerken 3500 SO2-Emissionen in Deutschland/ alte Bundesländer Kraft- und Fernheizwerke kt / Jahr Industriefeuerungen Kleinverbraucher Haushalte Nr. 47, Straßenverkehr Übriger Verkehr 500 Industrieprozesse Jahr Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

4 SO2-Emissionen in Baden-Württemberg Ergebnisse der Arbeitsgruppe Kraftwerksbetrieb und Emissionen Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

5 Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

6 Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

7 Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

8 SO2-Emissionen in Deutschland in kt/a 9000 Kraft- und Fernheizwerke 8000 Industriefeuerungen Kleinverbraucher 5000 Haushalte Straßenverkehr 2000 Übriger Verkehr 1000 Industrieprozesse Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

9 NOx-Emissionen in Deutschland 4000 Landwirtschaft Kraft- und Fernheizwerke Industriefeuerungen Kleinverbraucher 1500 Haushalte 1000 Straßenverkehr 500 Übriger Verkehr Industrieprozesse Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

10 90er Jahre: troposphärisches Ozon Ozongroßversuch Heilbronn im Juni 1994: 4 Tage Fahrverbote für Autos ohne Katalysator, Geschwindigkeitsbeschränkungen und Produktionseinschränkungen Sommersmogverordnung 1995: unter anderem Fahrverbote für Autos ohne Katalysator bei Konzentrationen > 240 μg/ m³ Ozon Ende 1999 außer Kraft getreten Wirkungslos, weil: Titrationseffekt, Absenken der Mischungsschicht bei Nacht Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

11 VOC Emissionen bei der Verwendung von Konsumgütern in Deutschland 1998 Verbrauch Lösemittelgehalt NMVOC Emissionen (t/a) (%) (t) Frostschutz Haarspray Autowaschmittel Schönheitspflegemittel Alkoholverbrauch * ** Geschirrspülmittel Toilettenwässer Rasierwässer Waschmittel Parfums * reines Äthanol ** bei Annahme einer Verdunstungsrate von 1% Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

12 Stoffliche Auflösung der NMVOC-Emissionen VOC-Split Lösemittel 1998 VOC-Split Verkehr 1998 CKW 1% Carbonsäuren 0,07% Sonstige 2% Ketone 1% Sonstige 0,04% Aldehyde 0,02% Ketone 6% Glykolderivate 8% Ether 2% Ester 10% Alkohole 27% Alkane 23% Aromaten 20% Alkene 1% Alkine 0,02% Aldehyde 11% Aromaten 30% Alkine 4% Alkene 18% Alkane 36% Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

13 NMVOC Emissionen aus allen Quellgruppen bio Verkehr Lösemittelanwendung Kleinfeuerung Industriefeuerung/Prozesse Januar Februar Maerz April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober NMVOC Emissionen [kt / Monat]

14 NMVOC-Emissionen in Deutschland 4000 Landwirtschaft Kraft- und Fernheizwerke Industriefeuerungen Kleinverbraucher Haushalte 2000 Straßenverkehr 1500 Übriger Verkehr Gew. u. Vert. v. Brennst. Industrieprozesse 0 Lösemittelverwendung Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

15 Nach 2000: Feinstaub/PM10! Durchschnittliche Verringerung der Lebenserwartung durch Feinstaubexposition: ca. 6 Monate Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

16 PM10-Emissionen in Deutschland 2000 PM: 506 kt PM10: 248 kt PM2.5: 147 kt 15% 14% 13% 9% 25% 22% 39% 27% 35% 32% 14% 5% 3% 10% 5% 16% 8% 6% * agriculture, construction, mining, fire works, smoking, barbecues Transport processes - engines Transport processes - abrasion and suspension Power and heat plants Small combustion plants Industrial production processes Other anthropogenic sources* Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

17 Quellgruppe PM10 PM2,5 Holzfeuerungen Haushalte und Gewerbe 21,2 19,6 Traktoren, Land- und Forstwirtschaft 15,6 14,8 Eisen- und Stahlproduktion 28,7 13,2 Lkw, Abgasemissionen 15,2 11,0 Stein- und Braunkohlekraftwerke 9,3 7,9 Pkw mit Dieselmotor 7,9 7,6 Baumaschinen, Industriemotoren 7,6 7,2 Straßenstaubaufwirbelung/abrieb 25,4 6,4 Zementproduktion 7,2 4,4 Leichte Nutzfahrzeuge mit Dieselmotor 4,2 4,0 Schiffe 4,3 4,0 Kohlekleinfeuerungen Haushalte 2,4 2,3 Braten und Grillen 2,0 2,0 Feuerwerke 2,6 1,7 Ziegelproduktion 2,6 1,6 Busse 1,5 1,4 Otto-PkW, Abgase 1,5 1,4 Tabakrauchen 1,3 1,3 Ölheizungen Haushalte 1,2 1,2 Kfz Bremsenabrieb 1,6 1,2 Schweinehaltung 6,5 1,1 Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

18 Emissionsminderungspotential für Feinstaub im Jahr 2010; Referenz: PM10: 217 kt/a, PM2,5: 122 kt/a Diesel particulate filters in all diesel engines Improved filters for large combustion and industrial processes PM10 Measures for small combustion plants PM2, abatement potential for 2010 [kt] Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

19 700 Referenzszenario für SO 2 -Emissionen in Deutschland [kt] Verkehr Öl und Erdgas Andere Industrieprozesse Feste Brennstoffe Chemische Industrie Mineralstoffindustrie Metallproduktion Produzierendes Gewerbe Haushalte + Kleinverbrauch Kraftwerke Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

20 Referenzszenario für NO x -Emissionen in Deutschland [kt] Militär Landwirtschaft* Produzierendes Gewerbe Industrieprozesse Verbrennung von Brennstoffen (Haushalte + Gewerbe) Energieindustrie Verkehr Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

21 Referenzszenario für NMVOC-Emissionen in D [kt] Sonstige Verbrennung Entfettung, Chemische Reinigung Industrieprozesse Flüchtige Brennstoffemissionen Herstellung und Anwendung chemischer Produkte Feuerungen (Haushalte + Kleinverbrauch) Verkehr 200 Lackierung Sonst. Lösemittelanwendungen Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

22 Emission sources in Germany year 2000 and projection Other anthropogenic processes Material handling Emissions [kt] m Public & industrial power & heat plants Production processes Small combustion plants Offroad machinery & other transport Road dust suspension Road traffic tyre & brake Road traffic exhaust PM10: 248 kt 2010 PM10: 217 kt 2000 PM2,5: 147 kt 2010 PM2,5: 122 kt Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober

23 Ausblick Es bestehen noch ungelöste Probleme mit Luftschadstoffen, unter anderem: Feinstaubbelastung NO2-Grenzwertüberschreitung Eutrophierung und Versauerung von Ökosystemen Gesundheitswirkungen durch Arsen, Blei und Quecksilber Von der Konzentration zur Exposition: Innenraumquellen Zukünftige Umweltschutzstrategien sollten übergreifend geplant werden: Betrachtung aller miteinander vernetzen Umweltprobleme einschließlich des Klimawandels, aller relevanten Emissionsquellen, aller relevanten Umweltmedien und Wirkungspfade Rainer Friedrich Luftschadstoffemissionen 10. Oktober