Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen

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1 Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen Aktionsprogramm Umwelt und Gesundheit Nordrhein-Westfalen Evaluation der Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet und Düsseldorf Exposition und gesundheitliche Wirkungen Action Programme Environment and Health North Rhine-Westphalia Evaluation of the Clean Air Plans Ruhr District and Düsseldorf Exposure and Health Effects

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3 1 Inhalt Inhalt Aktionsprogramm Umwelt und Gesundheit Nordrhein-Westfalen Evaluation der Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet und Düsseldorf Exposition und gesundheitliche Wirkungen 1 Rahmen und Projektinhalte Datengrundlagen und Projektbeteiligte Analyse der Ausgangssituation Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet und Düsseldorf - Geltungsbereiche und Ampelkartennetz Immissionssituation in den Luftreinhalteplangebieten Exposition der Bevölkerung Gesundheitliche Effekte der Luftschadstoffbelastungen Maßnahmen Luftreinhaltepläne - Auswirkungen auf die Gesundheit Maßnahmenspektrum Maßnahmeneffekte Gesundheitliche Wirkung von Maßnahmen der Luftreinhaltung Evaluation der Luftreinhaltepläne Fazit Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Literaturverzeichnis...25 Action Programme Environment and Health North Rhine-Westphalia Evaluation of the Clean Air Plans Ruhr District and Düsseldorf Exposure and Health Effects English Version after page...25 Anmerkung: Zur einfacheren Lesbarkeit wird hier und im Folgenden darauf verzichtet, stets männliche und weibliche Sprachformen zu verwenden. Wenn nicht anders kenntlich gemacht, sind jeweils beide Geschlechter gemeint.

4 2 Rahmen und Projektinhalte 1 Rahmen und Projektinhalte Die Umsetzung der EU-Luftqualitätsrichtlinien und der EU-Umgebungslärmrichtlinie stellen Schwerpunkte der nordrhein-westfälischen Umweltpolitik dar. Insbesondere die Überschreitung der gesundheitsbezogenen Grenzwerte für PM10 und NO 2 der EU-Luftqualitätsrichtlinien führt zu erheblichen Anstrengungen zur Verbesserung der Immissionssituation. Im Rahmen des Aktionsprogramms Umwelt und Gesundheit NRW (APUG NRW) sind im Themenfeld Verkehr in den letzten Jahren eine Reihe von praxisorientierten Projekten durchgeführt worden, um die Minderungspotentiale bei PM10 und NO 2 und die damit verbundenen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zu ermitteln und zu bewerten [1]. Sie sind wichtige Arbeitshilfen bei der Aufstellung von Aktions- und Luftreinhalteplänen. Am trat mit dem Luftreinhalteplan Ruhrgebiet [2] der EU-weit erste regionale Luftreinhalteplan - mit drei aufeinander abgestimmten Teilplänen - in Kraft. In einem umfangreichen Evaluationsprogramm soll die Wirksamkeit der mehr als 80 Maßnahmen pro Teilplan überprüft werden. Die Ergebnisse dieser Evaluation werden Ende 2010 vorliegen und die Weichen stellen für die Fortschreibung des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet. Neben Auswirkungen auf die Umwelt und Veränderungen im Verkehrsbereich sollen auch die Effekte für die Gesundheit der Bevölkerung überprüft werden. Diese Aufgabe ist Zielsetzung dieses Projektes. Ergänzend zum Luftreinhalteplan Ruhrgebiet wird exemplarisch für gesamtstädtische Luftreinhaltepläne der Luftreinhalteplan Düsseldorf [3], der am in Kraft getreten ist, in die Untersuchung einbezogen. Für die Evaluation der Luftreinhaltepläne aus gesundheitlicher Sicht wird eine Ist-Analyse der gesundheitlichen Auswirkungen auf Basis vorliegender Immissionsdaten durchgeführt. Betrachtet werden hierbei die verkehrlich bedingten Immissionen. Dies erfolgt auf der Grundlage vorliegender Erkenntnisse zu Dosis-Wirkungs-Beziehungen der Luftschadstoffe PM10 und NO 2, wie sie durch eine Vielzahl epidemiologischer Untersuchungen belegt sind [4]. Grundlegende Vorarbeit für die Darstellung der gesundheitlichen Effekte der Luftschadstoffbelastungen ist die Feststellung der konkreten Betroffenheiten durch die Belastungen mit den Luftschadstoffen PM10 und NO 2, das heißt, die Ermittlung der Zahl exponierter Personen nach Höhe der Immissionsbelastungen. Dies erfolgt auf der Datenbasis der zu untersuchenden Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet und Düsseldorf. Ergänzend wird die Exposition durch Lärm in ausgewählten Gebieten, in denen im Rahmen der EU-Umgebungslärmrichtlinie Lärmkartierungen durchgeführt wurden, dargestellt. Dies ermöglicht Aussagen zur Doppelbelastung der exponierten Bevölkerung durch Luftschadstoffe und Lärm. Für die Evaluation der Luftreinhaltepläne auf der Basis fortzuschreibender Immissionsdaten wird ein Evaluationskonzept beschrieben sowie die Datenbasis zur Evaluation der Exposition und der gesundheitlichen Auswirkungen aufgebaut.

5 3 Datengrundlagen und Projektbeteiligte 2 Datengrundlagen und Projektbeteiligte Das Projekt baut auf den Datengrundlagen der Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet und Düsseldorf sowie den Einwohnerdaten der beteiligten Städte auf. Die Basis für die Darstellung der Exposition und der gesundheitlichen Auswirkungen in der Analyse sind die in den Luftreinhalteplänen dargestellten Ampelkarten (siehe auch Kapitel 3). Diese wurden vom Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) NRW sowie von der Stadt Düsseldorf zur Verfügung gestellt. Die Ampelkarten der Luftreinhaltepläne stellen nicht die Belastungssituation für die jeweils gesamten Luftreinhalteplangebiete in der Fläche dar. Es handelt sich hierbei vielmehr um wesentliche Ausschnitte, die abgestimmte, belastbare Daten zur Immissionsbelastungssituation in Straßenräumen beinhalten. Eine wichtige Voraussetzung für die Berechnung der Ampelkarten ist eine Randbebauung entlang der betrachteten Straßen. Die Immissionsdaten aus den Luftreinhalteplänen (Ampelkarten) basieren auf Daten aus Für eine vergleichbare Datenbasis wurden auch die Einwohnerdaten zur Ampelkarte von den Städten mit Stand 2006 zur Verfügung gestellt. Entlang des Ampelkartennetzes im Gebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet (453 km) sind Einwohner ermittelt worden. Damit liegen Aussagen zur Luftschadstoffbelastung für 13 % der Gesamtbevölkerung des Luftreinhalteplangebietes Ruhrgebiet vor. Im Luftreinhalteplan Düsseldorf sind 230 km des Straßennetzes als Ampelkarten dargestellt. An ihnen leben 32% der Gesamtbevölkerung der Stadt Düsseldorf. Tabelle 1: Entlang des Ampelkartennetzes berücksichtigte Einwohner Luftreinhalteplan Luftreinhalteplan Ruhrgebiet Luftreinhalteplan Düsseldorf Länge des Ampelkartennetzes Einwohner am Ampelkartennetz Einwohner gesamt in den Städten Anteil betrachteter Einwohner 453 km % 230 km % Die Bearbeitung des Projektes konnte nur mit der aktiven Beteiligung der Ruhrgebietsstädte sowie der Stadt Düsseldorf erfolgen, die die Einwohnerdaten (Stadt Düsseldorf: auch Ampelkarte) in der erforderlichen Differenziertheit erarbeitet und zur Verfügung gestellt haben. Die Städte Düsseldorf, Dortmund, Duisburg und Oberhausen haben darüber hinaus mit Grundlagendaten zur Lärmbelastung dazu beigetragen, auch Aussagen zu den auftretenden Mehrfachbelastungen durch gleichzeitige Luftschadstoff- und Lärmbelastungen zu ermöglichen. Begleitet wurde das Projekt durch eine Projektgruppe, in der neben dem Auftraggeber und den beteiligten Städten auch die Bezirksregierungen Arnsberg, Düsseldorf und Münster, das LANUV NRW sowie der AK Verkehr im APUG NRW vertreten waren. Allen Beteiligten, die an diesem Projekt aktiv mitgewirkt haben, möchten wir an dieser Stelle für ihre Mithilfe danken.

6 4 Analyse der Ausgangssituation 3 Analyse der Ausgangssituation 3.1 Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet und Düsseldorf Geltungsbereiche und Ampelkartennetz Herten Bottrop Recklinghausen Castrop-Rauxel Gladbeck Gelsenkirchen Herne Dortmund Oberhausen Bochum Duisburg Essen Mülheim a.d.r. Düsseldorf Abbildung 1: Gebiete der Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet Düsseldorf Der Luftreinhalteplan Ruhrgebiet besteht entsprechend der Regierungsbezirksgrenzen aus drei Teilplänen, die von den Bezirksregierungen Arnsberg, Düsseldorf und Münster aufgestellt worden sind. Alle drei Teilpläne wurden eng miteinander abgestimmt. Der Luftreinhalteplan Ruhrgebiet integriert und ersetzt insgesamt 20 einzelne Aktions- und Luftreinhaltepläne. Der Luftreinhalteplan Ruhrgebiet erstreckt sich über die Gesamtgebiete von 13 Städten. Sein Geltungsbereich umfasst insgesamt eine Fläche von 1.488,47 km² und eine Wohnbevölkerung von Einwohnern. Der Luftreinhalteplan Düsseldorf wurde von der Bezirksregierung Düsseldorf erstellt. Er umfasst das gesamte Düsseldorfer Stadtgebiet und ersetzt und integriert die bestehenden Aktions- und Luftreinhaltepläne. Der Geltungsbereich des Luftreinhalteplans Düsseldorf erstreckt sich über eine Fläche von 217 km² und eine Wohnbevölkerung von rund Einwohnern. Eine wichtige Quelle für die Beurteilung der PM10- und NO2-Immissionen in verkehrsreichen Straßen mit Bebauung sind die Belastungskarten, die sogenannten Ampelkarten. Die in den Ampelkarten dargestellte, ermittelte Gesamtbelastung in einem Straßenabschnitt setzt sich zusammen aus der lokal durch den Straßenverkehr erzeugten Belastung, die mittels eines Screening-Modells (Programm IMMISluft) berechnet wird und dem Gesamthintergrundniveau, das durch eine Kombination flächendeckender Berechnungen der Luftschadstoffbelastung für NRW und einen Abgleich mit den Messungen des LANUV gewonnen wird.

7 5 Analyse der Ausgangssituation Voraussetzung für die Berechnung der durch Straßenverkehr erzeugten Zusatzbelastungen mit dem Programm IMMISluft ist, dass der Straßenabschnitt, für den die Belastungen ermittelt werden sollen, eine Randbebauung aufweist. Aus physikalischen Gründen ist das Modell nicht für Straßen ohne Randbebauung, wie zum Beispiel die meisten Autobahnen, geeignet. In den Ampelkarten wird die PM10- bzw. NO2-Gesamtbelastung als Jahresmittelwert straßenbezogen und abhängig vom Belastungsgrad in den Farben rot, gelb und grün dargestellt. PM10-Ampelkarten: Entscheidendes Kriterium sind die so genannten Überschreitungstage, also die Anzahl der Tage mit Tagesmittelwerten > 50 µg/m³. Höchstens 35 Überschreitungstage im Jahr sind erlaubt. Die Auswertung der PM10-Messungen der letzten Jahre an über Messstellen im gesamten Bundesgebiet hat gezeigt, dass ab einem Jahresmittelwert von 30 µg/m³ in über 90 % der Fälle davon ausgegangen werden kann, dass mehr als 35 Überschreitungstage erreicht werden und damit der Grenzwert überschritten ist. Die entsprechenden Straßenabschnitte sind daher rot dargestellt. Liegt die Belastung mit PM10 im Bereich 29 bis < 30 µg/m³, reichen bereits geringe Veränderungen der meteorologischen Verhältnisse und/oder geringfügige Veränderungen der Verkehrsbelastung (z. B. durch Verdrängungen aufgrund von Maßnahmen an benachbarten Straßen) aus, den Grenzwert für das PM10Tagesmittel zu überschreiten. Daher sind die so belasteten Straßenzüge gelb gekennzeichnet. Grün dargestellt sind Straßen mit einer Belastung < 29 µg/m³ PM10. NO2-Ampelkarten: Rot dargestellt sind die Straßen mit NO2 Jahresmittelwerten > 44 µg/m³, dies ist die Summe aus dem ab 2010 geltenden Grenzwert von 40 µg/m³ und einer Toleranzmarge für das Jahr 2008 in Höhe von 4 µg/m³ 1. Gelb gefärbt sind die Straßen mit Jahresmittelwerten > 40 bis 44 µg/m³, dies bedeutet eine Überschreitung des ab 2010 gültigen Grenzwertes von 40 µg/m³. Grün dargestellt sind die Straßen mit Jahresmittelwerten 40 µg/m³ NO2. Die Ampelkarten der Luftreinhaltepläne stellen nicht die Belastungssituation für die jeweils gesamten Luftreinhalteplangebiete in der Fläche dar. Der Fokus der Ampelkarten liegt auf der Darstellung der Luftschadstoffbelastungen in Straßenräumen. Aufgrund der Ausbreitungsbedingungen in den betrachteten Straßenräumen mit Randbebauung ist davon auszugehen, dass mit den Ampelkarten - auf den Straßenverkehr bezogen - die höchsten lokalen Zusatzbelastungen abgebildet werden. 1 diese Darstellung entspricht der Vorgehensweise im Luftreinhalteplan Ruhrgebiet; die Datenbasis 2006 wird für NO2 mit dem Grenzwert bzw. der Toleranzmarge für das Jahr 2008 bewertet

8 Analyse der Ausgangssituation 6 Gladbeck Essen Gelsenkirchen Herten Bochum Recklinghausen APUG NRW - Evaluation Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet < < Autobahnen Gemeinden Bottrop Ampelkarte PM10 [µg/m³] Mülheim a.d.r. Oberhausen Duisburg Abbildung 2: Luftreinhalteplan Ruhrgebiet Ampelkarte PM10, 2006 (Quelle: LANUV NRW) Castrop-Rauxel Herne 0 2,5 5 kilometer Dortmund 10

9 7 Analyse der Ausgangssituation Abbildung 3: Luftreinhalteplan Düsseldorf Ampelkarte PM10, 2006

10 Analyse der Ausgangssituation 8 Gladbeck Essen Gelsenkirchen Herten Bochum Recklinghausen APUG NRW - Evaluation Luftreinhaltepläne Ruhrgebiet 40 > 40 bis 44 > 44 Autobahnen Gemeinden Bottrop Ampelkarte NO2 [µg/m³] Mülheim a.d.r. Oberhausen Duisburg Abbildung 4: Luftreinhalteplan Ruhrgebiet Ampelkarte NO2, 2006 (Quelle: LANUV NRW) Castrop-Rauxel Herne 0 2,5 5 kilometer Dortmund 10

11 9 Analyse der Ausgangssituation Abbildung 5: Luftreinhalteplan Düsseldorf Ampelkarte NO2, 2006

12 10 Analyse der Ausgangssituation 3.2 Immissionssituation in den Luftreinhalteplangebieten Ausgangspunkt der Analysen zur Luftschadstoffsituation sind die Immissionsdarstellungen der Luftreinhaltepläne für die Luftschadstoffe PM10 und NO 2. Mit den nachfolgenden Kernaussagen aus den Luftreinhalteplänen werden zum einen die wesentlichen Verursacher der Luftschadstoffbelastung benannt. Hierbei sind die Anteile der Hintergrundbelastung und der einzelnen lokalen Quellen der Luftschadstoffsituation relevant. Zum anderen wird die Immissionssituation auf der Grundlage der erstellten Ampelkarten beschrieben und hinsichtlich der Überschreitung bestehender und zukünftiger Grenzwerte bewertet Emissions- und Immissionsanteile Die Luftqualität in den Luftreinhalteplangebieten wird insbesondere durch Feinstaub (PM10) und Stickstoffdioxid (NO 2 ) erheblich beeinträchtigt. In den Städten des Luftreinhalteplangebiets Ruhrgebiet sowie in der Stadt Düsseldorf trägt hierbei das regionale Hintergrundniveau ca. 50 bis 80 % zu der PM10-Gesamtbelastung bei. Bei den Stickoxidimmissionen ist der Anteil des regionalen Hintergrundniveaus an der NO 2 -Gesamtbelastung geringer und liegt bei ca %. Im Hinblick auf die lokalen Quellen der NO X - und PM10-Emissionen dominiert im Ruhrgebiet die Industrie, gefolgt von verkehrlichen Emissionen. In Düsseldorf ist der Verkehr die Hauptquelle der NO X - und PM10-Emissionen. Immissionsseitig trägt die Industrie bei PM10 einen Anteil zwischen 5 % und 20 % bei. Eine Ausnahme stellt Duisburg dar; dort liegt immissionsseitig der Anteil der Industrie bei 40 %. Bei NO 2 liegt der immissionsseitige Anteil der Industrie zwischen 5 % und 15 %, in Duisburg bei 25 %. Der Verkehr hat immissionsseitig einen hohen Anteil vor allem bei den NO 2 -Belastungen. In vielen Städten des Ruhrgebiets liegen die Anteile zwischen 50 % und 70 %. In der Stadt Düsseldorf erreicht der Anteil des Kfz-Verkehrs an den NO 2 -Belastungen immissionsseitig bis zu 75 %. Bei PM10 liegen die immissionsseitigen Anteile des Verkehrs in den Ruhrgebietsstädten zwischen 15 % und 30 %, in der Stadt Düsseldorf erreicht der Verkehrsanteil an PM10 bis zu 42 % Immissionssituation entsprechend der Ampelkarten Feinstaub PM10 22 % und damit knapp ein Viertel aller mit den Ampelkarten erfassten Immissionssituationen im Luftreinhalteplan Ruhrgebiet weisen im Jahresmittel eine PM10-Belastung von 30 µg/m³ oder mehr auf. Bei dieser Belastungshöhe ist von einer sicheren Überschreitung des Tagesgrenzwertkriteriums auszugehen. Im folgenden wird diese Grenze von 30 µg/m³ des Jahresmittelwertes PM10 als Trennkriterium bezeichnet. In weiteren 15 % der Abschnitte liegen die PM10-Belastungen zwischen 29 und 30 µg/m³ (Jahresmittelwert). Bereits bei geringfügigen Änderungen z. B. der meteorologischen Verhältnisse besteht auch für diese Immissionssituationen die Gefahr einer Überschreitung des Tagesgrenzwertkriteriums für PM % der Abschnitte sind mit weniger als 29 µg/m³ PM10 belastet. Hierbei wird die untere Grenze der Belastung zumeist durch die Vor- bzw. Hintergrundbelastung bestimmt. Im Ampelkartennetz des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet liegt der niedrigste PM10-Jahresmittelwert bei 24 µg/m³, der höchste bei 126 µg/m³. In den industriell geprägten Bereichen des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet, insbesondere im Teilplan West, ist die PM10-Belastung am höchsten. In Düsseldorf ist die Gefahr der Grenzwertüberschreitungen bei PM10, anteilig bezogen auf das betrachtete Untersuchungsnetz, geringer. 7 % der betrachteten Abschnitte liegen mit ihrer PM10- Belastung über dem Trennkriterium von 30 µg/m³, 3 % der Abschnitte weisen Werte zwischen 29 und 30 µg/m³ auf.

13 11 Analyse der Ausgangssituation Tabelle 2: Abschnittslängen nach Immissionsbelastung Ampelkartennetz Luftreinhalteplan Ruhrgebiet Immission Belastungsklassen (in µg/m 3 ) Summe der Abschnittslängen abs. in m in % PM10 < % 29 - < % % Gesamt % Tabelle 3: Abschnittslängen nach Immissionsbelastung Ampelkartennetz Luftreinhalteplan Düsseldorf Immission Belastungsklassen (in µg/m 3 ) Summe der Abschnittslängen abs. in m in % PM10 < % 29 - < % % Gesamt % Stickstoffdioxid NO 2 Die Immissionssituation für NO 2 liegt im Luftreinhalteplan Ruhrgebiet unter Berücksichtigung des ab 2010 geltenden Grenzwertes an 9 % des untersuchten Ampelkartennetzes im kritischen Bereich. Bezogen auf den 2008 geltenden Grenzwert (inklusive einer Toleranzmarge von 4 µg/m³ gegenüber dem Grenzwert für 2010) sind es 3 % % der Abschnitte sind mit einem Jahresmittelwert NO 2 von 40 µg/m³ oder weniger belastet. Im Ampelkartennetz des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet liegt der niedrigste NO 2 -Jahresmittelwert bei 28 µg/m³, der höchste bei 64 µg/m³. In der Stadt Düsseldorf ist die Gefahr der Grenzwertüberschreitung bei NO 2 höher als im Gebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet. Der ab 2010 geltende, gesundheitsbezogene Grenzwert von 40 µg/m3 wird an 19 % der Abschnitte überschritten, der für 2008 geltende Grenzwert (inkl. einer Toleranzmarge von 4 µg/m³) an 9 %. Tabelle 4: Abschnittslängen nach Immissionsbelastung Ampelkartennetz Luftreinhalteplan Ruhrgebiet Immission Belastungsklassen (in µg/m 3 ) Summe der Abschnittslängen abs. in m in % NO % Immission > % > % Gesamt % Tabelle 5: Abschnittslängen nach Immissionsbelastung Ampelkartennetz Luftreinhalteplan Düsseldorf Belastungsklassen (in µg/m 3 ) Summe der Abschnittslängen abs. in m in % NO % > % > % Gesamt % 2 analog zu den Darstellungen im Luftreinhalteplan wird zur Beurteilung der NO2-Belastung der Grenzwert für 2008 auf die Datenbasis 2006 angewandt

14 12 Analyse der Ausgangssituation 3.3 Exposition der Bevölkerung Entlang der in den Ampelkarten betrachteten Straßen, die neben hohen Verkehrsbelastungen auch eine dichte Bebauung aufweisen, besteht meist auch eine hohe Bevölkerungsdichte. Dadurch bedingt ist die Exposition der Bevölkerung durch Luftschadstoffbelastungen in den mit den Ampelkarten betrachteten Ausschnitten hoch. Im gesamten Luftreinhalteplan Ruhrgebiet leben 13 % der Gesamtbevölkerung entlang der untersuchten Straßen, in der Stadt Düsseldorf sind es 32 %. Die Einwohnerdaten zur Ermittlung der Anzahl der konkret Betroffenen im Ampelkartennetz wurden von den Kommunen zur Verfügung gestellt. Zugeordnet wurden die Einwohner in der ersten Gebäudereihe entlang der betrachteten Straßenabschnitte. Die Einwohnerdaten wurden für Kinder und Erwachsene und bei letzteren zusätzlich differenziert nach Geschlecht ausgewertet. Diese Differenzierungen erfolgten im Hinblick auf die getrennte Abschätzung ausgewählter gesundheitlicher Auswirkungen der Immissionen für die Gruppe der Erwachsenen und der Kinder. Insbesondere Aussagen zum erhöhten Bronchitisrisiko für Kinder (durch NO 2 ) und zu Risiken bei Frauen entsprechend der Feinstaubkohortenstudie Frauen in NRW erfordern diese Differenzierung Feinstaub PM10 Von den insgesamt Einwohnern im Gebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet, die in die Auswertung einbezogen wurden, sind Einwohner PM10-Immissionen von im Jahresmittel 30 µg/m³ oder mehr ausgesetzt. Dies entspricht einem Anteil aller Einwohner im Ampelkartennetz von 28 %. Bei Kindern unter 7 Jahren ist mit 32 % die Betroffenheit durch Immissionssituationen mit sicherer Überschreitung des Tagesgrenzwertkriteriums von 30 µg/m³ überdurchschnittlich hoch. Weitere 17 % der Einwohner entlang des Ampelkartennetzes des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet sind PM10-Immissionen zwischen 29 und 30 µg/m³ belastet. Der Anteil der Einwohner, die einem Wert unter 29 µg/m³ PM10 ausgesetzt sind, liegt bei 55 %. Im betrachteten Netz in Düsseldorf ist die Betroffenheit durch die PM10-Problematik geringer Einwohner bzw. 16 % der betrachteten Einwohner sind hier PM10-Immissionen von im Jahresmittel 30 µg/m³ oder mehr ausgesetzt. Belastungen zwischen 29 und 30 µg/m³ betreffen weitere 4 % der untersuchten Einwohner entlang des Ampelkartennetzes. Der Anteil der Einwohner, die einem Wert unter 29 µg/m³ PM10 ausgesetzt sind, liegt bei 80 %. Ampelkartennetz Luftreinhalteplan Ruhrgebiet (Einwohner gesamt: ) % % Belastungsklassen in µg/m < < Ampelkartennetz Stadt Düsseldorf (Einwohner gesamt: ) % % Abbildung 6: Betroffene Einwohner nach Immissionsbelastung - PM10 (absolut - auf 100 gerundet - und in %) %

15 13 Analyse der Ausgangssituation Stickstoffdioxid NO der in die Untersuchung einbezogenen Einwohner entlang des Ampelkartennetzes im Luftreinhalteplan Ruhrgebiet sind NO 2 -Belastungen oberhalb des ab 2010 geltenden Grenzwertes ausgesetzt. Dies entspricht einem Anteil von 12 % der insgesamt betrachteten Einwohner. Unter Berücksichtigung der Toleranzmarge für 2008 sind noch 4 % von NO 2 -Belastungen oberhalb des geltenden Grenzwertes für 2008 betroffen. Mit NO 2 -Belastungen unterhalb des ab 2010 geltenden Grenzwertes sind im Ampelkartennetz des Luftreinhalteplan Ruhrgebiet 88 % der Einwohner belastet. Im betrachteten Netz in der Stadt Düsseldorf ist die Betroffenheit durch NO 2 höher Einwohner entlang des Ampelkartennetzes in Düsseldorf sind NO 2 -Belastungen über 40 µg/m³ ausgesetzt. Dies entspricht einem Anteil von 36 % der insgesamt betrachteten Einwohner. Unter Berücksichtigung der Toleranzmarge für 2008 sind noch 19 % von NO 2 -Belastungen oberhalb des geltenden Grenzwertes für 2008 betroffen. Mit NO 2 -Belastungen unterhalb des ab 2010 geltenden Grenzwertes sind im Ampelkartennetz der Stadt Düsseldorf 64 % der Einwohner belastet. Ampelkartennetz Luftreinhalteplan Ruhrgebiet (Einwohner gesamt: ) % % % Ampelkartennetz Stadt Düsseldorf (Einwohner gesamt: ) % Belastungsklassen in µg/m 40 > > % Abbildung 7: Betroffene Einwohner nach Immissionsbelastung - NO 2 (absolut - auf 100 gerundet - und in %) %

16 Analyse der Ausgangssituation Exposition durch Luftschadstoff- und Lärmbelastungen Häufig sind in Straßen mit hohen verkehrsbedingten Luftschadstoffbelastungen auch die Lärmbelastungen hoch. Um diese Zusammenhänge aufzuzeigen und zu verifizieren, werden für die Städte Dortmund, Oberhausen, Duisburg und Düsseldorf vergleichende Untersuchungen zur Belastung durch Luftschadstoffe und Lärm durchgeführt. Grundlage sind neben den Daten zur Luftschadstoffbelastung und der Exposition im Ampelkartennetz die im Jahr 2007 erstellten Lärmkartierungen für den Straßenverkehr3, die die gleiche Betrachtungsebene wie die Ampelkarten, den Straßenraum, aufweisen. Im Ergebnis besteht eine hohe Übereinstimmung der problematischen Bereiche. Soweit die verkehrsbedingten Luftschadstoffe die Belastungssituation wesentlich beeinflussen, steigt mit Zunahme der Luftschadstoffbelastung grundsätzlich die Wahrscheinlichkeit, gleichzeitig hohen Lärmbelastungen ausgesetzt zu sein. Liegen für beide Belastungen Daten im Abschnitt vor und der Verkehr ist Hauptemittent, sind nahezu 100 % der Abschnitte, die Grenzwertüberschreitungen bei NO2 aufweisen und / oder deren PM10-Belastungen höher als das Trennkriterium sind, auch von nächtlichen Lärmbelastungen Lnight > 60 db(a) betroffen. Die nächtlichen Lärmbelastungen werden als Vergleich herangezogen, da der Nachtzeitraum aus Lärmsicht der kritischere ist. Beispiel Düsseldorf In der Stadt Düsseldorf sind die Übereinstimmungen zwischen dem Ampelkartennetz und dem Netz der Lärmkartierung sehr hoch, so dass hier ein Vergleich gut möglich ist. Düsseldorf Folgende Zusammenhänge konnten bei dem Vergleich der PM10- und NO2-Belastungen (Jahresmittelwert) und der nächtlichen Lärmbelastung Lnight im Ampelkartennetz festgestellt werden: In den grünen Abschnitten der Ampelkarte sind 81 % der auf der Grundlage der Ampelkarten ermittelten Einwohner (bei PM10) bzw. 76 % (bei NO2) hohen Lärmbelastungen ausgesetzt. Der Anteil der lärmbelasteten Bevölkerung liegt bei den gelben Abschnitten bereits zwischen 98 % (bei NO2) und 100 % (bei PM10). Ampelkarte PM10 [µg/m³] < < 30 Die roten Abschnitte der Ampelkarte mit sicheren Überschreitungen des Tagesgrenzwertes (bei PM10) bzw. Grenzwertüberschreitungen auch unter Berücksichtigung der Toleranzmarge (bei NO2, Toleranzmarge für 2008) weisen für alle Einwohner auch hohe Lärmbelastungen (Lnight 60 db(a)) auf. 30 Lärmbelastung > 60 db (A) nachts Autobahnen Gemeinden 0 2,5 5 kilometer 3 Abbildung 8: Ampelkarte PM10 für Düsseldorf mit Darstellung der lärmbelasteten Bereiche nachts

17 15 Analyse der Ausgangssituation 3.4 Gesundheitliche Effekte der Luftschadstoffbelastungen Grundlagen Die nachteiligen Wirkungen von Feinstaubbelastungen der Außenluft auf die menschliche Gesundheit sind durch eine Vielzahl epidemiologischer Untersuchungen belegt [4]. Die Wirkungen werden bei Konzentrationen von Feinstäuben beobachtet, wie sie derzeit auch in Städten von westlichen Industrienationen anzutreffen sind, und können durch lineare Konzentrations-Wirkungs-Beziehungen beschrieben werden. Ein unterer Schwellenwert, bei dessen Unterschreitung eine schädliche Wirkung ausbleibt, kann aus den Daten nicht abgeleitet werden. Zu den einschneidendsten gesundheitlichen Folgen, die mit einer erhöhten Feinstaubbelastung zusammenhängen, zählt die erhöhte Zahl an vorzeitigen Sterbefällen bzw. der dadurch bedingte Verlust an Lebenserwartung in der betroffenen Bevölkerung. Zu den Folgen zählen weiterhin vermehrt auftretende Erkrankungen, in erster Linie des Herz-Kreislaufsystems. Auch für NO 2 liegen inzwischen Befunde aus vielen epidemiologischen Untersuchungen vor, die einen Zusammenhang zwischen erhöhter NO 2 -Immission der Außenluft und einer vermehrten Zahl von Todes- und Erkrankungsfällen aufzeigen [5]. Hierzu hat auch die in Nordrhein-Westfalen durchgeführte Feinstaubkohortenstudie Frauen in NRW [6] beigetragen, die einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Höhe der langfristigen NO 2 -Immission und der Mortalität bei Frauen erbrachte. In dieser wie in den anderen epidemiologischen Untersuchungen zu diesem Themenkomplex stellt NO 2 einen Indikator für verkehrsbedingte Luftbelastungen dar, die außer durch NO 2 selbst durch weitere gasförmige Substanzen sowie durch Partikel verursacht werden. Die in den epidemiologischen Untersuchungen beobachteten Zusammenhänge zwischen NO 2 -Immission und gesundheitlichen Veränderungen können daher nicht dem NO 2 (bzw. den Stickstoffoxiden) als Einzelstoff zugeschrieben werden. Vielmehr stellen Stickstoffoxide eine Leitsubstanz für eine Immissionssituation dar, die zu einem wesentlichen Teil durch Emissionen aus dem Straßenverkehr bedingt ist. Die in den Untersuchungsgebieten der betrachteten Städte lokal durch den Straßenverkehr hervorgerufene Zusatzbelastung an PM10 - Feinstaub und Stickstoffoxiden (NO X ) wurde mittels eines Screening-Modells (Programm IMMISluft) berechnet. Die mit diesem Programm ermittelten Konzentrationen an NO X wurden gemäß Romberg-Formel näherungsweise in die entsprechende Konzentration an NO 2 umgerechnet. Für die so berechneten Zusatzimmissionen, die durch den Straßenverkehr verursacht werden, wurde im Rahmen dieses Gutachtens für folgende Endpunkte eine quantitative Abschätzung der gesundheitlichen Auswirkungen in der betroffenen Bevölkerung vorgenommen (Tabelle 6). PM10: Langzeiteffekte auf die Gesamtmortalität (alle natürlichen Ursachen, Personen 7 Jahre) sowie der daraus resultierende rechnerische Verlust an Lebenswartung (LLE: Loss of Lifetime Expectancy); außerdem Einfluss auf Krankenhausaufnahmen infolge von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE), wobei hier nur für Kurzzeiteffekte ausreichende Daten vorliegen. NO 2 (als Leitsubstanz für verkehrsbedingte Immissionen): Langzeiteffekte auf die Gesamtmortalität (alle natürlichen Ursachen) bei Frauen sowie auf das Bronchitisrisiko bei Kindern (< 7 Jahre) mit Asthma. Tabelle 6: Effektschätzer zur Risikoabschätzung (PM10, NO 2 ) Endpunkt Leitsubstanz D 10 a (95% C. I.) Gesamtmortalität (alle natürlichen Ursachen, Personen > 7 Jahre) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE) mit Krankenhausaufenthalt Gesamtmortalität (alle natürlichen Ursachen, weibliche Personen > 7 Jahre) PM ( ) PM (42-166) NO ( ) Chronische Bronchitis bei Kindern < 7 a mit Asthma NO ( ) a: Zusätzliche jährliche Fälle pro Million Einwohner bei Anstieg der Immissionsbelastung durch PM10 bzw. NO 2 um jeweils 10 µg/m³. 95% C. I.: 95% Konfidenzintervall.

18 16 Analyse der Ausgangssituation Die Grundlagen, auf denen die quantitative Risikoabschätzung beruht, werden in der Gutachtenlangfassung dargelegt. Eine vertiefende Darstellung wurde bereits in früheren APUG NRW- Gutachten [1] vorgenommen. Mit Ausnahme der Quantifizierung der Mortalität in Zusammenhang mit NO 2 wurde in diesem Gutachten Effektschätzer aus früheren APUG NRW-Gutachten herangezogen. Sowohl für PM10 als auch für NO 2 wurde eine Abschätzung über die Zahl der jährlich mit den Zusatzimmissionen assoziierten (vorzeitigen) Todesfällen vorgenommen, im Falle von NO 2 jedoch nur für Frauen, da für Männer keine entsprechenden Risikoschätzer vorliegen. Dennoch ist somit zumindest ein orientierender Vergleich der Fallzahlen möglich, die mit beiden Leitsubstanzen verknüpft sind. Die für die jeweiligen PM10- bzw. NO 2 -Zusatzbelastungen berechneten Fallzahlen dürfen nicht addiert werden, denn PM10 und NO 2 stellen Leitsubstanzen für ähnliche Immissionen dar. Eine Addition würde daher zu einer Überschätzung der Wirkung der verkehrsbedingten Zusatzbelastung führen. Es wird außerdem ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Ergebnisse keinesfalls als konkrete Zahlenangaben über reale Sterbe- und Erkrankungsfälle in der realen Bevölkerung (oder gar als Aussage über einzelne Personen) vor Ort verstanden werden dürfen, sondern als orientierende Einschätzung einer Immissionssituation, die durch ein Szenario abgebildet wird, das sich an der bestehenden Situation orientiert. Dies gilt auch bei der Abschätzung des rechnerischen Verlusts an Lebenserwartung (LLE: loss of lifetime expectancy) durch PM10-Immissionen. Die Angabe eines berechneten durchschnittlichen Verlusts an Lebenserwartung pro Person darf daher keinesfalls als Aussage für einen konkreten Einzelfall verstanden werden. Vielmehr handelt es sich um die Modellierung eines Szenarios, das, ausgehend von der berechneten Immissionssituation im Bezugsjahr, von einer konstanten Zusatzbelastung in der für das Bezugsjahr berechneten Höhe über die gesamte Lebenszeit ausgeht eine unveränderte Bevölkerungszahl im betrachteten Gebiet über die gesamte Zeit annimmt; sowie eine über das gesamte Leben konstante Empfindlichkeit gegenüber der Immissionssituation unterstellt Risikoabschätzung PM10 Für PM10 ergibt sich in allen betrachteten Bereichen des Gesamtgebiets Luftreinhalteplan Ruhrgebiet insgesamt eine Zusatzbelastung aus dem Straßenverkehr in Höhe von 0,2-12,9 µg/m³ (Tabelle 7). Diese Zusatzbelastung entspricht einer rechnerischen Anzahl von 26,6 Mortalitätsfällen pro Jahr und 6,6 Fällen von Krankenhausaufnahmen aufgrund von HKE pro Jahr unter allen Anwohnern im betrachteten Gebiet des Luftreinhalteplans. Der Gesamtverlust an rechnerischer Lebenserwartung über die insgesamt betrachtete Bevölkerung von Personen liegt bei Jahren, dies entspricht einem mittleren Verlust an Lebenserwartung von 15 Tagen pro Person. Wird die Gesamtbelastung gemäß dem hier verwendeten Trennkriterium in einen unteren Bereich < 30 µg/m³ und einen oberen 30 µg/m³ aufgeschlüsselt, ergeben sich für beide Bereiche etwa gleich hohe absolute Fallzahlen bzw. berechnete Verluste an Lebenserwartung in Jahren insgesamt. Da im Belastungsbereich 30 µg/m³ jedoch nur etwa ein Viertel der Personen lebt, ist der rechnerische Verlust an Lebenserwartung pro Person hier mit 28 Tagen fast dreimal so hoch wie im unteren Belastungsbereich < 30 µg/m³ mit 10 Tagen pro Person. Im Gebiet des Luftreinhalteplans Düsseldorf (Tabelle 8) liegt die verkehrsbedingte Zusatzbelastung an PM10 bei 0,5 13,4 µg/m³ und ist höher als im Gebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet. Dies führt zu entsprechend höheren Fallzahlen und einem höheren rechnerischen Verlust an Lebenserwartung; letzterer beträgt ohne Aufschlüsselung gemäß Trennkriterium in Düsseldorf 34 Tage pro Person;

19 17 Analyse der Ausgangssituation Tabelle 7: Gesamtgebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet - Risikoabschätzung Zusatzbelastung PM10 Bereich (µg/m³) Immissionsbelastung a Spanne (µg/m³) Gesamt belastung Zusatz belastung Anzahl betroffener Einwohner im LRP-Gebiet Kinder < 7 a Männer Frauen Fälle/Jahr (Männer + Frauen) Mortalität Zusatzbelastung HKE Gesamt (Jahre) < ,2-2, ,9 3, ,3-12, ,6 3, Gesamt ,2-12, ,6 6, LLE pro Person (Tage) Tabelle 8: Düsseldorf - Risikoabschätzung Zusatzbelastung PM10 Bereich (µg/m³) Immissionsbelastung Spanne (µg/m³) Gesamt belastung Zusatz belastung Anzahl betroffener Einwohner im LRP-Gebiet Kinder < 7 a Männer Frauen Fälle/Jahr (Männer + Frauen) Mortalität Zusatzbelastung HKE Gesamt (Jahre) < ,5-5, ,9 4, ,0-13, ,9 2, Gesamt ,5-13, ,8 6, LLE pro Person (Tage) aufgeschlüsselt ergibt sich ein rechnerischer Verlust unterhalb des Trennkriteriums von 25 Tagen pro Person, darüber von 81 Tagen pro Person. Diese Werte sind nicht nur höher als für das Gesamtgebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet insgesamt, sondern auch in jeder einzelnen betrachteten Ruhrgebietstadt. Die durchschnittliche Gesamtbelastung durch PM10 in Nordrhein-Westfalen lag nach Angaben im Umweltbericht NRW 2006 des Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen in den letzten Jahren bei etwa 25 µg/m³. Unter Abzug einer natürlichen Hintergrundbelastung von 7,5 µg/m³, mit der in Reinluftgebieten auch ohne anthropogene Einwirkungen gerechnet werden muss, ist diese durchschnittliche Gesamtbelastung in Nordrhein- Westfalen mit einer jährlichen Anzahl von 700 vorzeitigen Sterbefällen durch PM10 pro Million Einwohner verbunden. Diese vereinfachte Betrachtung ermöglicht eine orientierende Einordnung der Bedeutung von PM10-Immissionen, die durch den Straßenverkehr bedingt sind: Bezogen auf die Zahl der erwachsenen Einwohner im Gebiet des hier betrachteten Luftreinhalteplans Ruhrgebiet entspricht die Zahl von 700 Fällen/10 6 Einwohner einer Zahl von 280 vorzeitigen Todesfällen pro Jahr. Somit macht die mit IMMISluft berechnete Zusatzbelastung an PM10 aus dem Straßenverkehr etwa 10 % aller vorzeitigen Todesfälle durch PM10 aus. In den Gebieten, in denen die Gesamtbelastung an PM10 bei 30 µg/m³ liegt, ist die Bedeutung der Zusatzbelastung aus dem Straßenverkehr noch deutlich höher: Hier sind 17 % der mit PM10 zusammenhängenden vorzeitigen Sterbefälle rechnerisch dem Straßenverkehr zuzuordnen. Für die Stadt Düsseldorf ergibt sich entsprechend für die Zusatzbelastung im insgesamt betrachteten Gebiet ein Anteil von 21 %, in den Gebieten mit einer Gesamtbelastung von 30 µg/m³ hingegen ein Anteil von fast 50 % an allen PM10-assoziierten vorzeitigen Todesfällen. Eine entsprechend hohe Relevanz ergibt sich bei Betrachtung des Verlusts an Lebenserwartung (LLE): Die durchschnittliche Gesamtbelastung an PM10 in NRW abzüglich der natürlichen Hintergrundbelastung ist mit einem rechnerischen Verlust an Lebenserwartung in Höhe von 166 Tagen (5,5 Monate, Mittelwert für Männer und Frauen) verbunden. Zu diesem Verlust an Lebenserwartung trägt die Zusatzbelastung aus dem Straßenverkehr im betrachteten Gebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet zu 9 % bei; in den Gebieten, in denen die Gesamtbelastung an PM10 bei 30 µg/m³ liegt, geht ein Sechstel des gesamten durch PM10 bedingten Verlusts an Lebenserwartung auf die berechnete Zusatzbelastung aus dem Straßenverkehr zurück. In Düsseldorf ergeben sich wiederum höhere Anteile: Dort gehen 21 % des Gesamtverlusts an Lebenserwartung auf die Zusatzbelastung aus dem Straßenverkehr zurück, in den höher belasteten Gebieten mit einer Gesamtbelastung 30 µg/m³ hingegen ist der Verlust an Lebenserwartung zur Hälfte den Zusatzimmissionen aus dem Straßenverkehr zuzuordnen.

20 18 Analyse der Ausgangssituation Einordnung und Vergleich der Befunde mit denen anderer Abschätzungen Die hier gewonnenen Befunde, nach denen die Feinstaubbelastung aus dem Straßenverkehr ein relevantes gesundheitliches Problem darstellt, stehen in Einklang mit denen anderer Studien, die im Auftrag der Weltgesundheitsorganisation WHO, der EU und anderer Organisationen in Europa durchgeführt wurden. So kommt eine auch vom Sachverständigenrat für Umweltfragen zitierte Studie [7], die im Auftrag des Umweltbundesamts durchgeführt wurde, zu dem Ergebnis, dass vorzeitige Todesfällen in Deutschland mit der Partikelbelastung durch Dieselfahrzeuge in Zusammenhang stehen und die Lebenswartung dadurch um 1 3 Monate verkürzt wird. Die im Auftrag der EU durchgeführte und im Jahre 2005 vorgelegte Analyse CAFE CBA: Baseline Analysis 2000 to 2020 [8] ergab, dass die Langzeitbelastung mit Feinstaub (anthropogener Anteil an PM2,5 ohne sekundäre organische Aerosole) im Jahr 2000 in ganz Deutschland zu vorzeitigen Todesfällen führte und die Lebenserwartung um etwa 10 Monate verkürzt. Eine im Auftrag der WHO im Jahre 2006 vorgelegte Analyse [9] der gesundheitlichen Folgen von PM10 und Ozon in 13 italienischen Städten für die Jahre hat ermittelt, dass der Anteil der PM10-Immission oberhalb von 20 µg/m³ bei den knapp 9 Millionen Einwohnern zu vorzeitigen Todesfällen pro Jahr führt (918/10 6 Einwohner). Im Großraum Barcelona in Spanien (3,9 Millionen Einwohner) lag das Jahresmittel der PM10-Immission im Jahre 2004 bei 50,1 µg/m³ und somit erheblich über dem EU-Grenzwert von 40 µg/m³. Dies führt im Vergleich zu einer Immissionssituation, bei der der Grenzwert eingehalten wird, zu einer zusätzlichen Zahl von 1200 vorzeitigen Sterbefällen pro Jahr (310 Fälle/10 6 Einwohner) und zu einem Verlust an Lebenserwartung von 5 Monaten [10]. Eine weitere Abschätzung hat die WHO in ihren Country Profiles of Environmental Burden of Disease [11] für die meisten Länder der Welt vorgelegt. Dabei wurden die gesundheitlichen Auswirkungen zahlreicher Umwelteinflüsse für Bewohner von Städten mit mindestens Einwohnern abgeschätzt. Für PM10-Immissionen wurden nur die Folgen einer Immissionsbelastung oberhalb von 15 µg/m³ quantifiziert. Demnach führt die ermittelte durchschnittliche städtische PM10-Belastung von 29 µg/m³ in deutschen Großstädten, in denen 32 % der Gesamtbevölkerung leben (2,6 Millionen Menschen), zu vorzeitigen Todesfällen pro Jahr (392/10 6 Einwohner). Der damit zusammenhängende Verlust an Lebenserwartung liegt bei 0,6 Jahren (7,2 Monate). Dabei handelt es sich um DALYs (Disability Adjusted Life Years), in die außer dem Verlust an Lebenserwartung selbst auch der Verlust an krankheitsfreien Lebensjahren infolge PM10-bedingter Erkrankungen mithilfe von Gewichtungsfaktoren eingerechnet wurde. Die in den jeweiligen Studien vorgenommenen Abschätzungen beruhen auf jeweils etwas unterschiedlichen Annahmen, z. B. zur Höhe des relativen Mortalitätsrisikos durch PM10, zur Berechnung des Verlusts an Lebenszeit oder zur Umrechnung von PM2,5- in PM10-Konzentrationen, und können daher bezogen auf einheitliche Basisgrößen (Fälle/10 6 Einwohner und Jahr bzw. LLE/ Person) trotz methodisch vergleichbarer Vorgehensweise keine vollkommen übereinstimmenden Ergebnisse liefern. Die Unterschiede bewegen sich aber im Rahmen der Unsicherheiten, mit denen derartige Abschätzungen generell behaftet sind. Alle diese Studien belegen somit gleichermaßen die gesundheitliche Problematik in Zusammenhang mit Feinstaubimmissionen.

21 19 Analyse der Ausgangssituation Risikoabschätzung NO 2 Für Stickstoffdioxid (NO 2 ) ergeben sich für das Gesamtgebiet Luftreinhalteplan Ruhrgebiet hinsichtlich der gesundheitlichen Wirkung der Zusatzbelastung aus dem Straßenverkehr die in Tabelle 9 zusammengestellten Befunde. Im Unterschied zur Situation beim PM10 leben hier die meisten Anwohner in den Untersuchungsgebieten in Bereichen einer Immissionsbelastung unterhalb des Trennkriteriums von 40 µg/m³ (ab 2010 geltender Grenzwert des Jahresmittelwertes für NO 2 ). Dies schlägt sich auch deutlich darin nieder, dass die berechneten Fallzahlen für die betrachteten Endpunkte chronische Bronchitis bei Kindern mit Asthma sowie Mortalität bei Frauen im unteren Belastungsbereich etwa zwei- bis zweieinhalbmal so hoch sind wie im oberen Belastungsbereich. In der Stadt Düsseldorf sind die Unterschiede zwischen den beiden Bereichen unter- und oberhalb des Trennkriteriums weniger ausgeprägt (etwa das Eineinhalbfache). Die Zusatzbelastung durch verkehrsbedingte NO 2 -Immissionen erreicht in Düsseldorf 1,5-47,4 µg/m³ und bleibt damit etwas unterhalb des berechneten Höchstwerts von 55,3 µg/m³, der im Ruhrgebiet erreicht wird. Die absolute Zahl der Fälle ist in Düsseldorf insgesamt niedriger als im Ruhrgebiet. Betrachtet man jedoch nur den Bereich der Gesamtbelastung > 40 µg/m³, so ist in diesem Bereich sowohl die Zahl der Bronchitisfälle bei Kindern wie auch der vorzeitigen Todesfälle bei Frauen höher als im entsprechenden betrachteten Teil des Ruhrgebiets. Tabelle 9: Gesamtgebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet - Risikoabschätzung Zusatzbelastung NO 2 Bereich (µg/m³) Immissionsbelastung Spanne (µg/m³) Gesamt belastung Zusatz belastung Anzahl betroffener Einwohner im LRP-Gebiet Kinder < 7 a Männer Frauen Zusatzbelastung Fälle/Jahr Chronische Bronchitis bei Kindern mit Asthma Mortalität (Frauen) ,0-19, ,8 131,1 > ,7-55, ,9 49,4 Gesamt ,0-55, ,8 180,5 Tabelle 10: Düsseldorf - Risikoabschätzung Zusatzbelastung NO 2 Bereich (µg/m³) Immissionsbelastung Spanne (µg/m³) Gesamt belastung Zusatz belastung Anzahl betroffener Einwohner im LRP-Gebiet Kinder < 7 a Männer Frauen Zusatzbelastung Fälle/Jahr Chronische Bronchitis bei Kindern mit Asthma Mortalität (Frauen) ,5-19, ,6 51,5 > ,2-47, ,4 77,4 Gesamt ,5-47, ,0 128,9 Vergleicht man für das Gesamtgebiet des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet die berechneten Fallzahlen für Mortalität in Zusammenhang mit PM10 (Männer und Frauen) mit denen für NO 2 (nur Frauen), so fallen die wesentlich höheren Fallzahlen für NO 2 -Immissionen auf. Entsprechendes gilt auch für das betrachtete Gebiet der Stadt Düsseldorf. Die größere Wirkung von NO 2 im Vergleich zu PM10 ist dabei nicht nur durch die höheren Zusatzbelastungen an NO 2 als an PM10 bedingt, sondern auch dadurch, dass der Effektschätzer (D10) für Mortalität in Verbindung mit NO 2 -Immissionen, der hier zur Risikoquantifizierung herangezogen wurde, höher ist als der entsprechende Schätzer für PM10 (vgl. D10 in Tabelle 6). Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass die hier betrachteten gesundheitlichen Wirkungen in Zusammenhang mit den NO 2 -Immissionen nicht auf das NO 2 selbst bzw. NO 2 allein zurückgeführt werden können. NO 2 stellt vielmehr eine Leitsubstanz für straßenverkehrsbedingte Immissionssituationen dar. Insofern unterstreichen die Ergebnisse der Abschätzung sowohl für PM10- wie für NO 2 -Immissionen, dass verkehrsbedingte Immissionen nicht unerhebliche gesundheitliche Auswirkungen haben, die hier in erster Linie anhand vorzeitiger Sterbefälle und (für PM10) des Verlusts an Lebenserwartung (LLE) quantifiziert wurden.

22 20 Maßnahmen Luftreinhaltepläne - Auswirkungen auf die Gesundheit 4 Maßnahmen Luftreinhaltepläne - Auswirkungen auf die Gesundheit 4.1 Maßnahmenspektrum Die Maßnahmenkataloge der drei Teilpläne des Luftreinhalteplans Ruhrgebiet, die jeweils über 80 Einzelmaßnahmen enthalten, untergliedern sich aufgrund ihres übergreifenden Charakters in regional wirkende Maßnahmen für alle Teilpläne, städteübergreifende Maßnahmenbündel der einzelnen Teilpläne und stadtbezogene Maßnahmen. Im Luftreinhalteplan der Stadt Düsseldorf sind städtische Maßnahmen verankert, die lokal, gesamtstädtisch oder auch regional wirken können. Eine zentrale Maßnahme in beiden Luftreinhalteplänen ist die Einrichtung von großflächigen Umweltzonen mit Verkehrsverboten für Fahrzeuge mit hohen Emissionen. Darüber hinaus werden aber auch vielfältige weitere Maßnahmen festgesetzt, die auf unterschiedlichen Ebenen ansetzen. Eine regional wirkende, übergreifende Maßnahme im Luftreinhalteplan Ruhrgebiet ist z.b. die Förderung des Pendlernetzes NRW zur Schadstoffminderung im Berufsverkehr. Stadtbezogene Maßnahmen haben häufig einen konkreten Bezug zu einzelnen Belastungsschwerpunkten, z.b. die Entlastung eines Überschreitungsbereiches über eine geeignete Lkw- Wegweisung. 4.2 Maßnahmeneffekte Die meisten der umfangreichen Maßnahmen können aus methodischen Gründen nicht im Einzelnen in ihrer Wirkung quantifiziert werden. Noch schwieriger ist die zahlenmäßige Prognose der Wirksamkeit von Maßnahmenkombinationen. Es kann davon ausgegangen werden, dass alle Maßnahmen einen Beitrag zur Senkung der Belastung, sei es unmittelbar am Ort der Überschreitung oder bezogen auf den Hintergrund, leisten. Für exemplarische Maßnahmen können beispielsweise Minderungen bis 4 µg/m³ NO 2 und / oder 3 µg/m³ PM10 vorhergesagt werden. Flächendeckende Aussagen für das Ampelkartennetz zur Auswirkung der Umweltzone oder anderer Maßnahmen, die es ermöglichen würden, eine Prognose der Betroffenenzahl im Untersuchungsnetz nach Maßnahmenumsetzung abzubilden, können aufgrund der beschriebenen methodischen Einschränkungen nicht getroffen werden.

23 21 Maßnahmen Luftreinhaltepläne - Auswirkungen auf die Gesundheit 4.3 Gesundheitliche Wirkung von Maßnahmen der Luftreinhaltung Bei einer Minderung der Immissionsbelastung durch PM10 bzw. NO 2 ist zu erwarten, dass dies zu einer Verbesserung der gesundheitlichen Situation einschließlich einer Abnahme der Zahl vorzeitiger Sterbefälle führt. Auch hier ist darauf hinzuweisen, dass NO 2 als Leitsubstanz für verkehrsbedingte Luftbelastungen dient. Durch eine Immissionsminderung in einer Größenordnung von 1-5 µg/m³ ergeben sich rechnerisch die in Tabelle 11 dargestellten Verbesserungen der gesundheitlichen Situation. Tabelle 11: Positive gesundheitliche Auswirkungen bei Minderung der PM10- bzw. NO 2 -Immission Endpunkt Leitsubstanz D 10 a Verminderte Zahl an Fällen/ Personen bei Reduktion um 1 µg/m³ 3 µg/m³ 5 µg/m³ Gesamtmortalität (alle natürlichen Ursachen) PM Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE) mit Krankenhausaufenthalt Gesamtmortalität (alle natürlichen Ursachen, Frauen) Chronische Bronchitis bei Kindern < 7 a mit Asthma PM NO ,4 25,2 42 NO a: Jährliche Fälle bezogen auf eine Million Personen (PM10: Allgemeinbevölkerung; NO 2, Mortalität: Frauen, chronische Bronchitis: Kinder < 7 a) in Zusammenhang mit einer Immissionsbelastung durch PM10 bzw. NO 2 von jeweils 10 µg/m³. Eine Minderung der PM10- bzw. NO 2 -Immissionen um 1 µg/m³ ist mit einer rechnerischen Verminderung der Sterberate verbunden, die in derselben Größenordnung der jährlichen Zahl an Unfallopfern aus dem Straßenverkehr liegt. Was die Lebenserwartung betrifft, so lässt sich abschätzen, dass eine lebenslange Minderung der Immissionsbelastung durch PM10 um 1 µg/m³ mit einer verlängerten Lebenserwartung in Höhe von etwa 0,3 Monaten (10 Tagen) einhergeht, eine Reduktion um 5 µg/m³ mit einem Gewinn an Lebenserwartung von etwa 1,7 Monaten (50 Tagen). Auch hier kann als orientierende Einordnung ein Vergleich mit Verkehrsunfallopfern herangezogen werden, bei denen der durchschnittliche Verlust an Lebenserwartung, abgeschätzt für die Bevölkerung Baden-Württembergs (die hinsichtlich der Lebenserwartung mit der Bevölkerung Nordrhein-Westfalens vergleichbar ist) bei 3,3 Monaten liegt [12]. Andere Abschätzungen über den Einfluss des Rauchens als eines der größten gesundheitlichen Risiken ergeben einen dadurch verursachten Verlust an Lebenszeit, bezogen auf die Gesamtbevölkerung aus Rauchern und Nichtrauchern, von 1-2 Jahren. Dass eine verminderte Immissionsbelastung aus dem Straßenverkehr auch tatsächlich zu einer Verminderung der Zahl vorzeitiger Sterbefälle und zu anderen positiven gesundheitlichen Wirkungen führt, ist bisher im Rahmen epidemiologischer Studien erst wenig untersucht worden. Es liegen jedoch Befunde für Immissionsbelastungen aus anderen Verbrennungsprozessen vor. So sank in Dublin nach einem faktischen Verbot der Feuerung mit Kohle (Verbot des Kohlehandels) nicht nur die Konzentration an black smoke in der Luft um etwa 70 %, sondern damit verbunden auch die Zahl der Sterbefälle pro Jahr im Vergleich mit der vorherigen Immissionssituation um 5,7 %. In absoluten Zahlen waren in den 6 Jahren nach dem Verbot im betrachteten Gebiet des Dublin County Borough mit insgesamt Einwohner pro Jahr im Mittel 116 weniger Todesfälle infolge Atemwegserkrankungen und 243 weniger Todesfälle infolge Herz-Kreislauf- Erkrankungen als im 6-Jahreszeitraum vor dem Verbot zu verzeichnen [13]. Dies entspricht umgerechnet einer Verminderung der Zahl vorzeitiger Todesfälle pro Jahr um 750 Fälle/10 6 Einwohner.