LUFTGÜTEBERICHT 2001

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1 LUFTGÜTEBERICHT 21 IMMISSIONSMESSNETZ SAAR - I M M E S A - MINISTERIUM FÜR UMWELT DES SAARLANDES

2 I INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 1 1. ZUSAMMENFASSUNG DER MESSERGEBNISSE DAS IMMISSIONSMESSNETZ SAAR (IMMESA) Grundlagen und Aufgaben Angewandte Messverfahren BEURTEILUNGSMAßSTÄBE FÜR LUFTVERUNREINIGUNGEN METEOROLOGISCHE VERHÄLTNISSE IM JAHR ERGEBNISSE DER KONTINUIERLICHEN LUFTSCHADSTOFF- 22 MESSUNGEN 5.1 Schwefeldioxid Messjahr Langzeitentwicklung PM1-Schwebstaub Messjahr Langzeitentwicklung Kohlenmonoxid Messjahr Langzeitentwicklung Stickstoffmonoxid Messjahr Langzeitentwicklung Stickstoffdioxid Messjahr Langzeitentwicklung Ozon Messjahr Langzeitentwicklung Besondere Immissionsereignisse im Messjahr I Seite Überschreitung des Ozon-Informationswertes für die Bevölkerung Ozonperiode ( ) Ozonperiode ( ) Ozonperiode ( ) Lokale Schadstofftransporte 6

3 II Seite Dillingen ( ) Dillingen ( ) Völklingen ( ) Grenzüberschreitende Schadstofftransporte Völklingen-Lauterbach ( , , ) Berus ( ) ERGEBNISSE DER STAUBNIEDERSCHLAGSMESSUNGEN Messdurchführung und Messverfahren Kennwerte und Beurteilungswerte Beurteilung der Messergebnisse Messjahr Langzeitentwicklung BESTIMMUNG VON METALLINHALTSSTOFFEN Metallinhaltsstoffe des Staubniederschlags Allgemeines Lage der Messstellen Messverfahren und Messdurchführung Kennwerte und Beurteilungswerte Beurteilung der Messergebnisse Messjahr Langzeitentwicklung Metallinhaltsstoffe des Schwebstaubes Allgemeines Lage der Messstellen Messverfahren und Messdurchführung Kennwerte und Beurteilungswerte Beurteilung der Messergebnisse Messjahr Langzeitentwicklung ANHANG Tabellen und Grafiken der Monatskennwerte Herkunft der gemessenen Luftschadstoffe Literaturverzeichnis 145 II

4 III Impressum: Herausgeber: Ministerium für Umwelt des Saarlandes (MfU) Postfach D-6624 Saarbrücken Messinstitut: Landesamt für Umweltschutz (LfU) [Amtsleiterin: Helga May-Didion] Don-Bosco-Str. 1 D Saarbrücken Tel.: (Zentrale) Fax: lfu@lfu.saarland.de Internet: Redaktion und Bearbeitung: Abteilung 4 [Abteilungsleiter: Hans Werner Krauß] Sachbereich 4.3 Luftüberwachung (IMMESA) [Sachbereichsleiterin : Dr. rer. nat. Ingrid Zell] aktuelle Datenveröffentlichungen: Videotext: Saartext Tafel 168 Ozontelefon: Internet: Saarbrücker Zeitung: In Wetterkarte integriert III

5 1 VORWORT Im vorliegenden Bericht sind Ergebnisse aus dem Messnetz IMMESA für das Jahr 21 zusammengestellt und interpretiert. Der Messbericht enthält die Werte über die Luftbelastung aus dem aktuellen Messjahr sowie Daten über die Entwicklung der Luftqualität im Saarland in den letzten Jahren. Positiv hervorzuheben ist, dass auch im Messjahr 21 keine Überschreitungen von Immissionswerten nach der Technischen A nleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft) zu verzeichnen sind. Auch die Grenzwerte der Europäischen Union (alte und neue Richtlinien) sind sicher eingehalten worden. Beim Ozon hingegen wurden Zielwerte und Schwellenwerte der Europäischen Union für Mensch und Vegetation tangiert. Hierbei ist u.a. der Informationsschwellenwert für die Bevölkerung von 18 µg/m 3 Ozon an 5 Tagen zum Teil mehrfach überschritten worden. Überschreitungen von Richtwerten wurden auch für einige Metallinhaltsstoffe im Staubniederschlag registriert. Im Beobachtungszeitraum konnte für das Saarland eine weitere Verbesserung der Luftbelastungssituation für die meisten Messkomponenten verzeichnet werden. Bei den Größen Schwefeldioxid, Schwebstaub, Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid wurden Rückgänge bei den Gebietsjahresmittelwerten im Vergleich zum Vorjahr festgestellt. Beim Ozon hingegen weist die mittlere Immission im Saarland auf einen Belastungsanstieg hin. Ozonspitzenwerte werden in den letzten Jahren allerdings weniger häufig verzeichnet als noch in der ersten Hälfte der 9-iger Jahre. Der Staubniederschlag stabilisierte sich auf relativ niedrigem Niveau. Bei den Metallinhaltsstoffen des Staubniederschlages und des Schwebstaubes zeigten sich in den überwiegenden Fällen nur geringe Abweichungen im Vergleich zu den vorangegangenen Messjahren. Ab dem Messjahr 21 sind die im Messnetz IMMESA betriebenen Schwebstaubmessgeräte gemäß den Anforderungen der Europäischen Union mit PM1-Köpfen ausgestattet, so dass ab diesem Zeitpunkt nur noch die PM1-Fraktion statt der Gesamtschwebstaubbelastung im Schwebstaub bestimmt wird. Weitere Veränderungen gab es im Jahr 21 bei den Stationen zur Bestimmung von Metallinhaltsstoffen im Schwebstaub. Die Station Völklingen-Heidstock wurde durch die Station Völklingen-City und die Hintergrundmessstelle in Habkirchen durch die Station Nonnweiler ersetzt. Ab dem Jahr 21 werden die Messungen im Saarland in den neu ausgewiesenen Messräumen Ballungsraum Saarbrücken, Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis und Restsaarland vorgenommen. Im Zuge der Gebietsausweisung wurden einige Stationen aufgegeben. Eingestellt worden ist der Messbetrieb an den ehemaligen IMMESA-Standorten Völklingen-Heidstock, Ensdorf und Dillingen-Diefflen. Darüber hinaus kommen im bestehenden Messnetz weniger Messgeräte als in früheren Messjahren zum Einsatz. Die Umstrukturierung des Messnetzes wird in den Jahren 21/22 fortgesetzt werden. Die vielen Anpassungen im Messnetz wurden u.a. deshalb durchgeführt, um den Anforderungen veränderter gesetzlicher Rahmenbedingungen (EU-Recht) Rechnung zu tragen. 1

6 2 Im Jahr 21 erfuhr das Staubniederschlagsmessnetz aufgrund konstanter und niedriger Pegel eine weitere Verkleinerung. In den einzelnen Messgebieten werden -mit Ausnahme des Sondermessnetzes Dillingen- ab sofort punktuelle statt flächenbezogene Staubniederschlagsmessungen durchgeführt. Die verbliebenen Messpunkte, die nur noch 15 % des ursprünglichen Messnetzes umfassen, dienen in erster Linie der Trendbeobachtung. 2

7 3 1. ZUSAMMENFASSUNG DER MESSERGEBNISSE 21 Im Allgemeinen werden die während eines Jahres gemessenen Luftschadstoffkonzentrationen neben den Emissionen auch vom Wettergeschehen beeinflusst. So führen ungünstige winterliche Austauschbedingungen im Zusammenhang mit häufigen Inversionswetterlagen zu erhöhten Immissionen. Im Sommer hingegen beeinflusst das häufige Auftreten warmer, sommerlicher Wetterlagen die Ozonbildung in diesen Monaten stark. Das Wetter im Saarland war im Jahr 21 gegenüber dem langjährigen Mittelwert von etwas zu warm, zu nass und wies über das Jahr gesehen eine normale Sonnenscheindauer auf. Die Jahresmitteltemperatur lag am Bezugsmessort Saarbrücken-Ensheim um,7 K über dem langjährigen Mittelwert. Ursache hierfür war neben einem warmen Frühjahr und Herbst (Oktober) ein milder Winter. Außer in den Monaten Juni, September, November und Dezember lagen alle Monate mit ihrer Durchschnittstemperatur über ihrem langjährigen Mittelwert, wobei insbesondere die Monate Januar, Februar, Mai und Oktober herausragten. Beim Niederschlag, der den langjährigen Mittelwert um 22 % überschritt, wurden überdurchschnittliche Regenereignisse in den Monaten Januar, März, April, Juli, September, November und Dezember registriert. Stark überdurchschnittliche Niederschläge wurden hierbei im Monat März verzeichnet. Die überdurchschnittlichen Niederschläge wirkten sich im Zusammenhang mit den milden Temperaturen in den entsprechenden Wintermonaten günstig auf die winterliche Immissionssituation aus. Im Sommerhalbjahr wurden im Mai, Juli und August mehr Sonnenscheinstunden als im Durchschnitt festgestellt. In den Monaten Mai, Juni, Juli und August wurden auch mehr Sommertage als im Durchschnitt verzeichnet, wobei insbesondere die Monate Juli und August größere Abweichungen zum langjährigen Mittel aufwiesen. Dies hatte eine verstärkte Ozonbildung in diesen Monaten zur Folge. Hingegen wurden im September unterdurchschnittliche Sonnenscheinstunden und Sommertage festgestellt, was in diesem Monat zu einer relativ niedrigen Ozonbelastung führte. Zur Überwachung der Luftgüte sind im Jahre 21 im Messnetz IMMESA (Immissions-Messnetz- Saar) 1 Immissionsmessstellen mit Datenfernübertragung betrieben worden, davon 8 Messorte als Multikomponentenstationen und 2 Messorte als Einkomponentenstationen. Darüber hinaus wurden 88 Staubniederschlagsmesstellen unterhalten, davon 25 Staubmessstellen in einem Sondermessnetz im Zentrum der saarländischen Stahlindustrie sowie landesweit 2 Messstellen zur Analyse auf Metallinhaltsstoffe. An 4 Stationen im Saarland wurden Metallinhaltsstoffe im Schwebstaub bestimmt. Positiv bei den Luftgütemessungen ist zu vermerken, dass im Beurteilungszeitraum im Messnetz IMMESA Immissionswerte der TA-Luft nicht überschritten worden sind. Auch die Grenzwerte der Europäischen Union ( alte und neue Richtlinien) sind sicher eingehalten worden. Im Einzelnen wurden die folgenden Ergebnisse erzielt: Die Schwefeldioxidkonzentrationen lagen im Beurteilungszeitraum an den Messorten des Messnetzes IMMESA sehr niedrig. Es wurden mit Jahresmittelwerten (I1) bis 13 µg/m 3 maximal 9 % des Immissionswertes IW1 und mit 98 %-Perzentilwerten (I2) bis 9 µg/m 3 maximal 23 % des Immissi- 3

8 4 onswertes IW2 der TA-Luft verzeichnet. Die Überprüfung der Einhaltung der MIK-Werte ergab keine Überschreitungen während des Beobachtungszeitraumes. Die Grenzwerte der Europäischen Union (EU) nach der alten Richtlinie von 198 wurden deutlich unterschritten. Bei der Überprüfung der Beurteilungswerte nach der neuen EU-Verordnung von 1999 ergaben sich ebenfalls keine Überschreitungen von Grenzwerten. Lediglich beim Tagesmittelwert wurde am Messort Lauterbach (Ballungsraum Saarbrücken) die untere Beurteilungsschwelle überschritten. Die höchsten Konzentrationen konzentrieren sich auf den Ballungsraum Saarbrücken (BSB), wo -wie in den vergangenen Messjahren- für den grenznahen Messort Lauterbach der höchste Langzeit (I1)- und Kurzzeitwert (I2) im Messnetz IMMESA ermittelt wurde. Ursache hierfür sind grenzüberschreitende Schadstofftransporte, die von Zeit zu Zeit erhöhte kurzzeitige Schwefeldioxidanstiege hervorrufen. Der Trend abnehmender Schwefeldioxidimmissionen hielt auch im Beobachtungszeitraum an, so dass sich die Schwefeldioxidbelastung, wie bereits in den Vorjahren, insgesamt positiv zeigt. Sie stellt aufgrund der in den letzten Jahren durchgeführten emissionsmindernden Maßnahmen sowohl auf deutscher als auch auf französischer Seite kein Problem der Luftreinhaltung im Saarland mehr dar. Die Schwebstaubkonzentrationen (PM1-Fraktion) erreichten mit Jahresmittelwerten (I1) bis 22 µg/m 3 maximal 15 % des Immissionswertes IW1 und mit 98 %-Perzentilwerten (I2) bis 48 µg/m 3 maximal 16 % des Immissionswertes IW2 der TA-Luft. Die Überprüfung der Einhaltung der MIK-Werte ergab keine Überschreitungen während des Beobachtungszeitraumes. Die Grenzwerte der Europäischen Union (EU) nach der alten Richtlinie von 198 wurden ebenfalls deutlich unterschritten. Bei der Überprüfung der Beurteilungswerte nach der neuen EU-Verordnung von 1999 ergaben sich ebenfalls keine Überschreitungen von Grenzwerten. Allerdings wurden beim Jahresmittelwert und beim Tagesmittelwert Überschreitungen der oberen Beurteilungsschwelle an allen IMMESA-Messorten verzeichnet. Die höchsten Konzentrationen wurden im Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) verzeichnet, wo für den industrienahen Standort Dillingen-City der höchste Langzeit-(I1) und Kurzzeitwert (I2) von allen Messorten ermittelt wurde. Der Trend abnehmender Schwebstaubimmissionen hielt auch im Beobachtungszeitraum an. Die Kohlenmonoxidkonzentrationen, die wie Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid wesentlich durch den Straßenverkehr verursacht werden, lagen im Beurteilungszeitraum an den Messorten des Messnetzes IMMESA sehr niedrig. Es wurden mit Jahresmittelwerten (I1) bis,6 mg/m 3 maximal 6 % des Immissionswertes IW1 und mit 98 %-Perzentilwerten bis 2, mg/m 3 maximal 7 % des Immissionswertes IW2 der TA-Luft verzeichnet. Die Überprüfung der Einhaltung der MIK-Werte ergab keine Überschreitungen während des Beobachtungszeitraumes. 4

9 5 Die Beurteilungswerte der Europäischen Union (EU) wurden ebenfalls sehr deutlich unterschritten. Die vergleichsweise höchsten Konzentrationen wurden im Ballungsraum Saarbrücken verzeichnet, wo für die verkehrsbeinflussten Standorte Saarbrücken-City und -Burbach die höchsten Langzeit- und Kurzzeitwerte im Messnetz IMMESA ermittelt wurden. Der Trend abnehmender Kohlenmonoxidimmissionen hielt auch im Beobachtungszeitraum an, so dass die Kohlenmonoxidbelastung heute kein Problem der Luftreinhaltung im Saarland mehr darstellt. Hier wirkt sich insbesondere die Verbesserung der Emissionssituation im Verkehrssektor günstig auf die Immissionssituation aus. Ähnlich wie beim Kohlenmonoxid verlief auch die Situation beim Stickstoffmonoxid. Sowohl die Stickstoffmonoxid- als auch die Kohlenmonoxidbelastung ist selbst an den verkehrsexponierten Standorten im Messnetz IMMESA weiter rückläufig. Die Stickstoffdioxidkonzentrationen lagen im Beurteilungszeitraum an den Messorten des Messnetzes IMMESA noch deutlich unterhalb der TA-Luft Werte. Es wurden mit Jahresmittelwerten (I1) bis 31 µg/m 3 maximal 39 % des Immissionswertes IW1 und mit 98 %-Perzentilwerten bis 71 µg/m 3 maximal 36 % des Immissionswertes IW2 der TA-Luft verzeichnet. Die Überprüfung der Einhaltung der MIK-Werte ergab keine Überschreitungen während des Beobachtungszeitraumes. Die Grenzwerte der Europäischen Union (EU) nach der alten Richtlinie von 1985 wurden unterschritten. Bei der Überprüfung der Beurteilungswerte nach der neuen EU-Verordnung von 1999 ergaben sich ebenfalls keine Überschreitungen von Grenzwerten. Allerdings wurden beim Jahresmittelwert Überschreitungen der unteren Beurteilungsschwelle an den Messorten Saarbrücken-City und Saarbrücken-Burbach verzeichnet. Die höchsten Konzentrationen konzentrieren sich auf den Ballungsraum Saarbrücken, wo für die verkehrsbeeinflussten Standorte Saarbrücken-City und - Burbach die höchsten Langzeit-(I1) und Kurzzeitwerte (I2) im Messnetz IMMESA ermittelt wurden. Der Trend abnehmender Stickstoffdioxidimmissionen hielt im Beobachtungszeitraum -wenn auch insgesamt etwas langsamer als bei den übrigen Komponenten verlaufend- an. Bei den Ozonkonzentrationen schwankten die Jahresmittelwerte zwischen 41 und 5 µg/m 3, wobei der Belastungsschwerpunkt am Rande des Ballungsraumes Saarbrücken (Höhenlage) lag. Bei den auftretenden Spitzenkonzentrationen, die durch den I2-Wert (98 %-Perzentil) repräsentiert werden, zeigten sich diese Unterschiede zwischen den Messgebieten weniger stark ausgeprägt. Die Überprüfung der Einhaltung der MIK-Werte ergab während des Beobachtungszeitraumes an allen Messorten Überschreitungen der Maximalen Immissionskonzentration für eine halbstündige Einwirkungsdauer. Überschreitungen von Beurteilungswerten der Europäischen Union (EU) nach der alten Richtlinie von 1992 (Schwellenwerte für 1h, 8h, 24h) wurden ebenfalls an allen Messorten im Messnetz IMMESA registriert. Hierbei wurde u.a. der Informationsschwellenwert für die Bevölkerung von 18 µg/m 3 (1h- Mittelwert, alte und neue Richtlinie) im Beurteilungszeitraum mehrfach überschritten, davon am 5

10 6 Messort Saarbrücken und Völklingen 8-mal, in Dillingen und Nonnweiler 5-mal sowie in Bexbach 4- mal. Die Überschreitungen wurden hierbei am 25.6, am 28.7 sowie zwischen dem 24. und verzeichnet. Bei der Überprüfung der Beurteilungswerte nach der neuen EU-Verordnung ergaben sich an einigen Messorten Überschreitungen von Beurteilungsschwellen und Zielwerten. Hie r- bei wurde an 4 von 5 Messorten der Zielwert für die Beurteilung des 8-Stunden-Mittelwertes (Schutzziel: Mensch) sowie an 2 Messorten der AOT-4-Wert (Schutzziel: Vegetation) überschritten. An allen Messorten wurden die anzustrebenden Langfristzielwerte sowohl für den gleitenden 8h-Wert als auch für den AOT-4-Wert überschritten. Eine verkürzte Trendbeobachtung ab 1996 zeigt, dass die mittlere Ozonimmission im Saarland auf einen Belastungsanstieg hinweist. Der Staubniederschlag lag im Beurteilungszeitraum landesweit niedrig und bewegte sich an den Beobachtungspunkten unterhalb der TA-Luft Werte. Es wurden mit Jahresmittelwerten (I1) bis,13 g/m 2 *d maximal 37 % des Immissionswertes IW1 und mit Höchstwerten (I2) bis,16 g/m 2 *d maximal 25 % des Immissionswertes IW2 der TA-Luft an Punkten im Umfeld der Eisen- und Stahlindustrie in den Messgebieten Völklingen und Dillingen Saarlouis-Saarlouis verzeichnet. Auch für das Sondermessgebiet Dillingen (,25 km 2 -Einheitsflächen) wurden ähnlich hohe Kennwerte ermittelt. Die Staubdeposition stagniert seit Beginn der 9-iger Jahre des letzten Jahrhunderts landesweit auf relativ niedrigem Niveau. Der Staubniederschlag, der in der 6-iger und 7-iger Jahren an einigen Stellen im Saarland Grenzwerte um ein Mehrfaches überschritt, stellt heute kein Problem mehr für die Luftreinhaltung im Saarland dar. Bei den Metallinhaltsstoffen im Staubniederschlag (2 Messstellen) und im Schwebstaub (4 Messstellen) wurden die entsprechenden Immissionswerte IW1 der TA-Luft und die Beurteilungswerte nach der alten und neuen EU-Richtlinie deutlich unterschritten. Hingegen wurden für einige Metalldepositionen Überschreitungen von Immissionsvergleichswerten (Hessenwerte) sowie von Werten nach der Bundesbodenschutzverordnung festgestellt. Die Überprüfung der Einhaltung der MIK-Werte für die Schwebstaubinhaltsstoffe Blei und Cadmium ergab keine Überschreitungen im Beobachtungszeitraum. Im Staubniederschlag wurden maximal beim Blei mit Jahresmittelwerten (I1) bis 145 µg/m 2 *d 58 %, beim Cadmium mit Jahresmittelwerten bis,9 µg/m 2 *d 18 % und beim Thallium mit Jahresmittelwerten bis,59 µg/m 2 *d 6 % des entsprechenden Immissionswertes IW1 der TA-Luft ausgeschöpft. Überschreitungen von Immissionsvergleichswerten aus Hessen wurden beim Cobalt (1), beim Chrom (6), beim Nickel (1) und beim Zink (2) registriert, was auf den Einfluss der metallerzeugenden und - verarbeitenden Industrie zwischen Saarbrücken und Dillingen zurückzuführen sein dürfte. Nach der Bundesbodenschutzverordnung wurden Überschreitungen der zulässigen jährlichen Fracht beim Chrom (2), beim Nickel (1) und beim Zink (2) verzeichnet. Die in den letzten Jahren registrierten Metalldepositionen im Staubniederschlag zeichnen sich -im Vergleich zu den Beurteilungswerten- überwiegend durch geringe Schwankungen aus. 6

11 7 Im Schwebstaub wurden an den vier Messorten maximal beim Blei mit Jahresmittelwerten (I1) bis 7 ng/m 3 etwa 4 % und beim Cadmium mit Jahresmittelwerten (I1) bis,47 ng/m 3 etwa 1 % des Immissionswertes IW1 der TA-Luft erzielt. Die jahresbezogenen Grenzwerte der Europäischen Union (EU) für Blei nach der alten und nach der neuen EU-Verordnung wurden ebenfalls nicht ausgeschöpft. Es wurden maximal etwa 14 % des neuen strengeren EU-Grenzwertes erreicht. Auch die Immissionsvergleichswerte aus Hessen für Chrom, Eisen, Nickel und Vanadium wurden an den Messorten deutlich unterschritten und erreichten maximal etwa 1 % bis 6 % der entsprechenden jahresbezogenen Vergleichswerte. Ebenfalls wurden die vom Länderausschuss Immissionsschutz LAI genannten Beurteilungsmaßstäbe zur Begrenzung des Krebsrisikos auf der Basis des Gesamtrisikos von 1:25 für die Schwebstaubinhaltsstoffe Cadmium und Arsen unterschritten, wobei beim Cadmium mit Jahresmittelwerten (I1) bis,47 ng/m 3 weniger als 29 % und beim Arsen mit Jahresmittelwerten (I1) bis,6 ng/m 3 weniger als 13 % erzielt wurden. Beim Blei wurden mit Tagesmittelwerten bis 367 ng/m 3 maximal 12 % und beim Cadmium mit Tagesmittelwerten bis 1,59 ng/m 3 maximal 21 % des entsprechenden Maximalen Immissionskonzentrationswertes für eine 24-stündige Einwirkungsdauer erreicht. Wie bei den Inhaltsstoffen im Staubniederschlag lassen sich auch bei den Metallinhaltsstoffen im Schwebstaub seit Messbeginn im Jahre 1998 keine großen Abweichungen im Zeitverlauf beobachten. Hierbei wurden an verkehrsnahen Messorten im Ballungsraum Saarbrücken (Saarbrücken, Völklingen) in den meisten Fällen etwas höhere mittlere Belastungen als am industrienahen Messort Dillingen im Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis verzeichnet. Zwischen den Messorten in den Verdichtungsräumen und dem Hintergrundmessort werden seit Aufnahme der Messungen für die Inhaltsstoffe Cadmium, Arsen, Antimon, Chrom und Vanadium in etwa vergleichbare Werte erzielt. Die gemessenen Konzentrationen liegen allerdings auf niedrigem Niveau. 7

12 2. DAS IMMISSIONSMESSNETZ SAAR (IMMESA) GRUNDLAGEN UND AUFGABEN Das Immissions-Messnetz-Saar (IMMESA) wurde im Jahre 1983 in Betrieb genommen. Es ist seit dem Jahre 21 dem Landesamt für Umweltschutz (LfU) zugeordnet, das zu dem Geschäftsbereich des Ministeriums für Umwelt (MfU) gehört. Das Messnetz umfasst im Beurteilungszeitraum 1 Luftmessstationen, wovon 2 als Einkomponenten- und 8 als Mehrkomponentenstationen betrieben werden. 5 Messstationen sind zusätzlich mit meteorologischen Gebern ausgestattet. Die meisten Stationen liegen im Bereich des Verdichtungsraumes Saartal. Der Abstand zwischen den einzelnen Stationen im Verdichtungsraum Saartal liegt etwa zwischen 4 und 12 km, was für die Beurteilung der Entwicklung der Luftgüte im Saarland als ausreichend angesehen wird. Darüber hinaus befinden sich 4 Messstationen im ländlichen Bereich an den Landesgrenzen zu Lothringen (Frankreich) und zu Rheinland- Pfalz. Das in Nord-West-Richtung verlaufende Saartal stellt hierbei den Kernraum der Siedlungs- und Industriebereiche des Saarlandes mit einer Größe von etwa 6 km 2 dar. Es weist die höchste Bevölkerungsdichte des Saarlandes auf. Charakteristisch für den Verdichtungsraum Saartal ist die Gemengelage von Industrie (u.a. Schwerindustrie), Wohngebieten und Verkehrseinrichtungen, das lockere, bandartige Siedlungswachstum mit dem geringen Anteil von Großwohnsiedlungen und der hohe Waldanteil 1). Die Verpflichtung zur landesweiten Immissionsüberwachung basiert seit dem Messjahr 21 auf der Luftqualitäts-Rahmenrichtlinie der Europäischen Union (Richtlinie Über die Beurteilung und Kontrolle der Luftqualität ) 2). Zu dieser Rahmenrichtlinie wurden bisher 3 Tochterrichtlinien 3) erlassen, in denen Detailregelungen für einzelne Luftverunreinigungen wie Grenzwerte oder Mess- und Überwachungsverfahren festgelegt sind (vgl auch Kapitel 3). Durch das Bundes-Immissionsschutzgesetz 8) und seine Durchführungsverordnungen werden die Richtlinien der Europäischen Union in deutsches Recht umgesetzt. Die EU-Richtlinien, die eine andere Messphilosophie als die früheren deutschen Luftreinhalteverordnungen aufweisen, orientieren sich u.a. an einem Expositionsbezug (Schutz von menschlicher Gesundheit, Ökosystemen, Vegetation) und sind messpunktbezogen anzuwenden. Der Expositionsbezug bildet ein sehr wichtiges Grundprinzip der Messplanung. Messungen sollen an Orten vorgenommen werden, an denen ein erhöhtes Belastungsrisiko für die Bevölkerung vorliegt sowie in Gebieten, in denen Schutzgüter (z.b. Menschen, Ökosysteme) gegenüber den höchsten Konzentrationen über eine Dauer exponiert sein können, die der Beurteilungszeit der Grenzwerte entspricht (z.b. NO 2 - Kurzzeitwert von einer Stunde, Blei-Jahresmittelwert, vgl. Anhang VI der 1. Tochterrichtlinie 3/1) ). Für die Beantwortung der Frage, ob schädliche Umwelteinwirkungen für Menschen vorliegen, ist somit nicht allein die Konzentration der Luftverunreinigung von Bedeutung, sondern auch die Aufenthaltssdauer von Menschen in der Nähe von Quellen. Aufgrund der EU-Rahmenrichtlinie wurde die Ausweisung von neuen Messgebieten im Saarland erforderlich. Das Saarland wurde unterteilt in die Messgebiete Ballungsraum Saarbrücken (BSB), Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) und Restsaarland. Die zukünftige Überwachung der Luftgüte wird sich hauptsächlich auf die Verdichtungsräume BSB und UDS konzentrieren. 8

13 9 Ballungsraum Saarbrücken (BSB) Er umfasst die Gemeinden Saarbrücken (ca Einwohner, Fläche ca. 167 km 2 ), Völklingen (ca. 43. E, Fläche ca. 67 km 2 ), Riegelsberg (ca. 15. E, Fläche ca. 15 km 2 ), Sulzbach (ca. 19. E, Fläche ca. 16 km 2 ), Friedrichsthal (ca. 12. E, Fläche ca. 9 km 2 ) und Spiesen- Elversberg (ca. 15. E, Fläche ca. 11 km 2 ). Insgesamt leben im Beurteilungszeitraum in diesem Gebiet, das eine Größe von 285 km 2 aufweist, knapp 29. Einwohner 4). Die Stadt Saarbrücken (Landeshauptstadt) ist die größte Stadt des Saarlandes. Sie besitzt, insbesondere in der Citylage, eine Einwohnerdichte von größer 1 Einwohner pro km 2. Als größtes saarlä n- disches Handels- und Dienstleistungszentrum weist sie das höchste Verkehrsaufkommen des Landes auf. Die Stadt Völklingen hat eine Einwohnerdichte von weniger als 1 Einwohner pro km 2. Sie ist stark industriell geprägt (u.a. Stahlwerk, Großkraftwerke). In der Nähe der Stadt befindet sich eine Müllverbrennungsanlage. Die Gemeinde Riegelsberg besitzt eine Einwohnerdichte von größer 1 Einwohner pro km 2. Sie liegt am Rande der Achse Saarbrücken-Völklingen und ist nahezu eine reine Wohngemeinde. Das Sulzbachtal mit den Städten Sulzbach (Einwohner ca. 2.), Friedrichsthal (Einwohner ca. 12.) und Spiesen-Elversberg (Einwohner ca. 15.) weist Einwohnerdichten von größer als 1 Einwohnern pro km 2 auf. Es stellt eine zusammenhängende und verstädterte Sie d- lungszelle mit Industrieansiedelungen und großräumigen Verkehrs- und Verladeanlagen dar. In der Umgebung des Sulzbachtales befinden sich Großkraftwerke (Weiher, Bexbach) sowie eine Müllverbrennungsanlage (Neunkirchen). Der Rand des Tales weist wie das Saartal einen hohen Waldanteil auf. Untersuchungsgebiet Dillingen - Saarlouis (UDS) Es umfasst die Gemeinden Dillingen (ca. 22. Einwohner, Fläche ca. 22 km 2 ) und Saarlouis (ca. 38. Einwohner, Fläche ca. 43 km 2 ) Insgesamt leben im Beurteilungszeitraum in diesem Gebiet, das eine Größe von 65 km 2 aufweist, etwa 6. Einwohner. Die Stadt Dillingen weist eine Einwohnerdichte von weniger als 1 Einwohner pro km 2 auf. Sie ist heute das Zentrum der saarländischen Eisen- und Stahlindustrie. Größere Emittenten sind nebem einem Stahlwerk eine Kokerei und eine Gießerei. Die Stadt Saarlouis, in der überwiegend in den Außenzonen größere Industrieansiedelungen vorzufinden sind, weist ebenfalls eine Einwohnerdichte von weniger als 1 Einwohner pro km 2 auf. Der größte Betrieb der Stadt sind die Ford-Autowerke. In der Nähe der Stadt befindet sich ein Großkraftwerk (Ensdorf). Das Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis erfüllt nicht die primären Kriterien eines Ballungsraumes (Einwohnerzahl, Einwohnerdichte). Aufgrund der relativ hohen Industriedichte werden dort weiterhin kontinuierliche Luftgütemessungen durchgeführt. 9

14 1 Restsaarland Der Raum Restsaarland umfasst alle Gemeinden, die nicht dem Ballungsraum Saarbrücken und dem Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis zugeordnet sind. Um Art und Umfang der Messungen gemäß den neuen EU-Richtlinien festzulegen, wurde für die vorgegebene Schadstoffliste der EU eine Ausgangsbeurteilung in den ausgewiesenen Messgebieten durchgeführt. In Anlehnung an diese Ausgangsbeurteilung werden ab dem Jahre 21 im Ballungsraum Saarbrücken (BSB) die Messstationen Saarbrücken-Eschberg (OSSB), Saarbrücken-City (SBCY), Saarbrücken-Burbach (BURB), Völklingen-City (VKCY) und Völklingen-Lauterbach (LAUT), im Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) die Stationen Saarlouis-Fraulautern (FRAL) und Dillingen-City (DICY) sowie im Restsaarland die Stationen Berus (BERU), Bexbach (BEXB) und die Hintergrund-Messstation Nonnweiler (NONW) betrieben. Diese Stationen sind bereits seit vielen Jahren im Messnetz IMMESA in Betrieb. Die den Stationen zugeordneten aktuellen Messgrößen sind in Tabelle 2.1 angegeben. Sie gibt einen Überblick über die Ausrüstung der Messstationen (Messkomponenten), über die geografische Lage der Messstandorte sowie über die Gebietscharakteristik im Umfeld der Stationen. In Abbildung 2.1 ist darüber hinaus die räumliche Lage der Messorte grafisch dargestellt. Aufgabe des Immissionsmessnetzes Saar (IMMESA) ist es, die aktuelle Luftqualität und deren Veränderung (Langzeitentwicklung) im Saarland festzustellen. Durch den automatischen Betrieb können auch aktuelle Immissionsereignisse rasch erkannt und somit gegebenenfalls Sofortmaßnahmen eingeleitet werden. Im einzelnen erfüllt das Immissionsmessnetz Saar gegenwärtig die folgenden Aufgaben: Ermittlung der Grundbelastung im Saarland und Ursachenanalyse Ermittlung der Langzeitentwicklung der Luftbelastung in den saarländischen Messgebieten Überwachung von Beurteilungsmaßstäben (TA-Luft-, EU-Werte) und Übermittlung der gewonnenen Daten an die Bundesregierung und die Europäische Union Regelmäßiger Datenaustausch im Rahmen grenzüberschreitender Zusammenarbeit mit Lothringen (Frankreich) und Luxemburg Erfassung von grenzüberschreitenden Schadstoffeinträgen Information der Öffentlichkeit über die aktuelle Luftbelastung (Ozontelefon [T.: ], Rundfunk [Ozonwarnung], Videotext [Saartext Tafel 168], Internet [ Umweltinformationssysteme [TEMSIS-Stadtverband Saarbrücken], Printmedien [Tageszeitung]), regelmäßige Quartals-/Jahresberichte aus dem Messnetz Zusätzliche mobile Messungen an Belastungsschwerpunkten 1

15 11 Allgemeine Standortangaben Messkomponenten Gebietscharakter Bemerkungen Kurzform örtl. Angaben geogr. Angaben zeitl. Angaben x = aktuel. Messjahr + = frühere Messjahre Nr. Name Gemeinde Gebiet Straße Gauß-Krüger-Koord. Höhe ünn Erstbetrieb SO2 PM1 Pb NOx CO O3 CH GS Met Gebiet Bezirk Verkehr 9 OSSB Saarbrücken BSB Magdeb.Str/Pommernring 2575,512 / 5456, x - x - x x R Wo G bis Juni Mainzer Straße 2 SBCY Saarbrücken BSB Stengelstraße 2571,958 / 5455, x x x x x x Cy Wo H [N] 4 BURB Saarbrücken BSB Von-der-Heydt-Straße 2569,13 / 5456, x x - x x R WI/WG M [N] 17 SIGU Saarbrücken Malstatter Straße 257,79 / 5455, Reserve-stillgelegt: Nov VKCY Völklingen BSB Stadionstraße 2563,25 / 5457, x x x x x x - - x R WG M [N] bis April Moltkestraße 6 HDST Völklingen Haldenweg 2564,529 / 5457, R WI/WG M stillgelegt: Dez LAUT Völklingen BSB Köhlerstraße 2554,355 / 5449, x L Wo S bis Juli Paulinusstr. 5 ENSD Ensdorf Schwalbacher Berg 2557,582 / 5463, L Wo S stillgelegt: Dez. 2 7 STNR Saarlouis Kurt Schumacher Allee 2555,663 / 5466, stillgelegt: Dez FRAL Saarlouis UDS Saarlouiser Straße 2554,85 / 5465, x - x R WG M [N] 15 BERU Überherrn Wetterstation Berus 2549,517 / 5458, x L Wo S 3 DICY Dillingen UDS Pestelstraße 2553,34 / 5469, x x x x x x + - x Cy WI/WG G 1 DIEF Dillingen Grabenstraße 2555,716 / 547, R,L Wo G stillgelegt: Dez WELL Neunkirchen Anemonenweg 2588,286 / 5468, stillgelegt: Okt BEXB Bexbach Grund- und Hauptschule 2591,847 / 547, x x R Wo S 11 NONW Nonnweiler Stausee, Altbachvorstau 2572,49 / 55, x x x x - x - x x W O S Tabelle 2.1 Standortbeschreibung der Messstellen im Messnetz IMMESA (Inbetriebnahme 1983) Komponenten: Gebietscharakter: SO 2: Schwefeldioxid O 3 : Ozon Gebiet Bezirk Verkehr SST: Schwebstaub CH: Gesamt-Kohlenwasserstoffe (methanfrei) Cy: Stadtzentrum Wo: Wohnen S: Sehr gering (-15 Kfz/24h) NO x : Stickoxide GS: Globalstrahlung R: Stadtrand I: Industrie G: Gering (15-35 Kfz/24h) CO: Kohlenmonoxid Met: Meteorologie L: Ländl. Gebiet G: Gewerbe M: Mittel (35-65 Kfz/24h) W: Waldgebiet WI: Wohnen/Industrie H: Hoch (>65 Kfz/24h) O: Nicht näher bestimmt WG: Wohnen/Gewerbe [N]: Station in Straßennähe und Verkehrsdaten: O: Nicht näher bestimmt stark verkehrsbeeinflusst 1.) Ministerium für Umwelt, Energie und Verkehr, Abt. Straßenwesen (bis 1995) Gebietsbezeichnung ab 21[Bezirk: bezogen auf Km 2 ] [Verkehr: Anzahl der Kfz pro Km2 und Tag] 2.) Stadtplanungsamt der Stadt Saarbrücken (bis 1988) BSB: Ballungsraum Saarbrücken UDS: Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis 11

16 12 IMMISSIONSMESSNETZ SAAR - IMMESA Abb. 2.1: Lage der telemetrischen Messstellen im Saarland 12

17 ANGEWANDTE MESSVERFAHREN Die im Messnetz IMMESA angewandten Messverfahren sind in nachfolgender Tabelle 2.2 aufgeführt. Komponente Verfahren Vertrieb Modell Schwefeldioxid (SO 2 ) UV-Fluoreszenz Monitor Labs MLU ML 885 MLU 1A Schwebstaub (SST) ß-Absorption ESM-Andersen FH 62 I (-R),(8), (-N) Stickoxide (NO x ) Chemilumineszenz Monitor Labs MLU ML 884, ML 8841 ML 9841 MLU 2 A Kohlenmonoxid (CO) NDIR-Spektrometrie Horiba APMA 3 E APMA 35 E Ozon (O 3 ) UV-Spektrometrie Monitor Labs MLU ML 881, ML 9811 MLU 4A Tabelle 2.2: Angewandte Messverfahren für Luftschadstoffe im Messnetz IMMESA Die im Messnetz IMMESA eingesetzten Luftmessgeräte sind durch anerkannte Stellen einer Eignungsprüfung unterzogen worden. Weiterhin unterliegen die Einzelheiten der technischen Ausstattung der Messstationen bundeseinheitlichen Richtlinien. Darin werden z.b. die Probenahmebedingungen, die Klimatisierung der Stationen u.v.m. geregelt 5). Die Messverfahren zur Messung des Staubes (Staubniederschlag und Schwebstaub) und dessen Inhaltsstoffe werden in den entsprechenden Kapiteln erörtert.

18 3. BEURTEILUNGSMAßSTÄBE FÜR LUFTVERUNREINIGUNGEN 14 Für die Bewertung der gemessenen Luftbelastung durch gas- oder partikelförmige Schadstoffkomponenten sowie der Niederschlagskomponenten steht eine Vielzahl an Beurteilungswerten zur Verfügung, die als Immissions-, Grenz-, Leit-, Konzentrations-, Ziel-, Schwellen-, Vergleichs- oder Orientierungswerte bezeichnet werden. Beurteilungswerte dienen einerseits zur Gefahrenabwehr (z.b. Warnwerte), andererseits zur Vorsorge vor theoretisch möglichen Umweltschäden. Sie sind definiert zum Schutz der menschlichen Gesundheit und des menschlichen Wohlbefindens (Schutzgut Mensch), zum Schutz von Ökosystemen und Vegetation (Schutzgut Tiere, Pflanzen, Boden) sowie zum Schutz von Sachgütern und materiellem Erbe 6). Im vorliegenden Bericht werden die ermittelten Schadstoffkomponenten überwiegend im Hinblick auf das Schutzgut Mensch bewertet, wofür in erster Linie Vorsorgewerte herangezogen werden. Lediglich beim Ozon, bei dem es in den Sommermonaten häufig zu Überschreitungen von Beurteilungs- und Schwellenwerten kommt, sowie für Stickoxide und Schwefeldioxid werden darüber hinaus auch Beurteilungswerte zur Gefahrenabwehr sowie zum Schutz von Vegetation und Ökosystemen angegeben. Beurteilungswerte für die im Messbericht dargelegten Messgrößen finden sich in folgenden Verordnungen, Richtlinien und Empfehlungen: Die Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft - TA-Luft) 7) enthält als Bewertungskriterium für Luftschadstoffe sogenannte Immissionswerte (IW1-, IW2-Werte), die sich mit den ermittelten Immissionskenngrößen I1 und I2 vergleichen lassen. Die Immissionskenngröße I1 (Kenngröße für die Langzeitbelastung) stellt hierbei den arithmetischen Mittelwert aller Messwerte des Beurteilungszeitraums dar und die Immissionskenngröße I2 (Kenngröße für die Kurzzeitbelastung) das dazugehörige 98-Perzentil (98- Prozentwert der Summenhäufigkeit). Lediglich beim Staubniederschlag ist die Kenngröße für die Kurzzeitbelastung der höchste im Messzeitraum aufgetretene Monatswert. TA-Luft-Werte gelten strenggenommen nur für anlagenbezogene Immissionsmessungen im Rahmen von Genehmigungsverfahren nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) 8). Der Beurteilungszeitraum beträgt i.a. ein Jahr und kann im Bedarfsfall bei ausreichender Beurteilungsmöglichkeit aller im Laufe eines Jahres auftretenden Immissionen bis auf sechs Monate verkürzt werden. Die Immissionswerte der TA-Luft beziehen sich gemäß Nr. 2.6 der Verordnung auf quadratische Rasterflächen und sind somit flächenbezogen anzuwenden. Eine Novellierung der aus den 8-iger Jahren stammenden TA-Luft einschlie ß- lich der Immissionswerte ist für das Jahr 22 geplant. Die VDI-Richtlinien 231 9) enthalten Wirkungsgrenzwerte, welche empfohlen werden, um Menschen, Tiere, Pflanzen und Sachgüter vor schädlichen Umwelteinwirkungen zu schützen. Diese Werte werden auch als Maximale Immissions-Konzentrationen (MIK-Werte) bezeichnet. Sie geben die Konzentration an, bei deren Einhaltung der Schutz des Menschen bzw seiner Umwelt nach derzeitigem Wissenstand nach Maßgabe der dazugehörigen Kriterien gewährleistet ist. MIK-Werte liegen für Langzeit- und Kurzzeitwerte (Jahres-, Halbstunden-, Stunden- sowie Tagesmittelwerte) der Immissionskonzentration vor. Sie sind punktbezogen und gelten somit für die Messwerte einer Station. Durch die 22. Bundes-Immissionsschutz-Verordnung (22. BImSchV) 1) sind Grenz- und Leitwerte der Europäischen Union (EU) 11-14) für Schwefeldioxid, Schwebstaub und Inhaltsstoffe, Stickstoffdioxid 14

19 15 sowie Schwellenwerte für Ozon in deutsches Recht überführt worden. Dadurch soll der Schutz der Gesundheit des Menschen und der Umweltschutz im allgemeinen verbessert werden. Beurteilungswerte der EU liegen für Langzeit- und Kurzzeitwerte (Jahres-, 24-Stunden-, 8-Stunden-, Stundenwerte) vor. Sie sind ebenfalls punktbezogen anzuwenden und gelten somit für die Messwerte einer Station. Beurteilungswerte für Schwebstaub und für gasförmige Luftverunreinigungen (TA-Luft, VDI 231, 22. BImSchV mit den alten EU-Werten ) sind in der Tabelle 3.1 zusammengefasst. Richtlinie TA-Luft VDI-Richtlinie BImSchV (alte EU-Werte) IW1 IW2 Messgröße Jahr Jahr 1/2h 24h Jahr Wert Erläuterung SST ) 25 6) Jahresmittelwert 15 7) 3 95%-Wert aus Tageswerten Pb im SST Jahresmittelwert Cd im SST,4,5 SO /8 1) Median 4) des ganzen Jahres 18/13 2) Median 4) des Winterhalbjahres 35/25 3) 98%-Wert aus Tageswerten NO %-Wert aus 1h-Werten NO CO O h-Informationswert und 36 1h-Warnwert Bevölkerung 11 8h-Wert Gesundheitsschutz 2 1h-Wert und 65 24h-Wert Vegetationsschutz SST: Schwebstaub Pb im SST: Blei im SST Cd im SST: Cadmium im SST SO 2 : Schwefeldioxid NO 2 : Stickstoffdioxid NO: Stickstoffmonoxid CO: Kohlenmonoxid O 3 : Ozon Die niedrigen EU-Bezugswerte für Schwefeldioxid gelten bei Überschreitung der zugehörigen Bezugswerte von SST von 1) 15 µg/m 3 2) 2 µg/m 3 3) 35 µg/m 3 4) berechnet aus Tageswerten 5) Bezugszeitraum 1h 6) bei einmaliger Exposition 7) an aufeinanderfolgenden Tagen Tabelle 3.1: Beurteilungswerte für Schwebstaub incl. Inhaltsstoffe und gasförmige Luftschadstoffimmissionen in µg/m 3 (CO in mg/m 3 ) Die Europäische Union (EU) hat in den letzten Jahren mehrere Felder ihrer Umweltpolitik neu geordnet und im Jahr 1996 für den Bereich der Außenluftüberwachung eine Rahmenrichtlinie geschaffen (Richtlinie Über die Beurteilung und Kontrolle der Luftqualität 2) ). Ziel der Verordnung ist es, schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt insgesamt zu vermeiden, zu verhüten oder zu verringern. Diese Rahmenrichtlinie wird für einzelne Schadstoffe durch sogenannte Tochterrichtlinien ergänzt, in denen Grenzwerte, Referenzmethoden, Lage der Probenahme-stellen u.ä. definiert werden. Die 1. Tochterrichtlinie 3/1) ist am 19. Juli 1999 in Kraft getreten; sie enthält Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide, Partikel und Blei in der Luft zum Schutz der menschlichen Gesundheit sowie zum Schutz von Ökosystemen (für SO 2 ) und zum 15

20 16 Schutz der Vegetation (für NO x ). Eine 2. Tochterrichtlinie (November 2), welche die Komponenten Kohlenmonoxid und Benzol beinhaltet sowie eine 3. Tochterrichtlinie (Februar 22) für Ozon wurden mittlerweile ebenfalls verabschiedet 3/2;3/3). In den nächsten Jahren werden weitere Richtlinien der Europäischen Union mit neuen Bewertungsmaßstäben hinzukommen. Die neuen Luftqualitätsrichtlinien der EU lösen nach einer Übergangsfrist die bisherig gültigen alten EU-Regelungen ab, die im Jahr 1993 in bundesdeutsches Recht (22. BImSchV) 1) überführt worden sind. Hierzu bedarf es einer Novellierung der 22. BImSchV. Die Novellierung der 22. BimSchV, welche die neuen Grenzwerte der EU-Tochterrichtlinien 3) (vgl Kapitel 2.1) enthalten werden, ist für das Jahr 22 geplant. Die in den bisher vorliegenden Tochterrichtlinien enthaltenen Grenzwerte ( neue EU-Werte ) sind in Tabelle 3.2 zusammengefasst. Für einige Metalle/Halbmetalle im Staubniederschlag und im Schwebstaub, für die in den deutschen Verordnungen keine Immissionswerte festgelegt worden sind, hat die Hessische Landesanstalt für Umwelt sogenannte Immissionsvergleichswerte abgeleitet. Dabei wurden Immissionswerte chemisch ähnlicher Komponenten sowie Literaturangaben zu Wirkungsuntersuchungen berücksichtigt 15). Die Immissionsvergleichswerte haben keinen rechtsverbindlichen Charakter; sie dienen lediglich als Bewertungshilfe für die gemessenen Schwermetalldepositionen und -konzentrationen. In der Bundesbodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) 16) sind ebenfalls Beurteilungswerte für einige Metalldepositionen aufgeführt. Die Werte zielen auf zusätzliche jährliche Frachten über alle Wirkungspfade ab. Eine Zusammenfassung der Beurteilungswerte für Staubniederschlag und ausgewählter Inhaltsstoffe im Staubniederschlag sowie für Schwebstaubinhaltsstoffe ist in Tabelle 3.3 und Tabelle 3.4 angegeben. In Tabelle 3.4 werden auch die in einem Abschlußbericht der Arbeitsgruppe Krebsrisiko durch Luftverunreinigungen des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) aus dem Jahre 1992 genannten Beurteilungsmaßstäbe (LAI-Werte) zur Begrenzung des Krebsrisikos durch Luftschadstoffe auf der Basis des Gesamtrisikos von 1:25 für die Komponenten Cadmium und Arsen im Schwebstaub aufgeführt. Die LAI-Werte beziehen sich auf quadratische Rasterflächen gemäß Nr. 2.6 TA- Luft und sind somit flächenbezogen anzuwenden 5). 16

21 17 AOT: Accumulation Over Threshold ** = in µg/m3*h *AOT4: Summe aller Differenzen zwischen den stündlichen Konzentrationen über 8 µg/m3 (4 ppb) und dem Wert von 8 µg/m3 Tabelle 3.2: Festgelegte und geplante Grenzwerte der EU ("neue Richtlinien") für Schwefeldioxid, Stickoxide, Schwebstaub (PM1), Blei, Kohlenmonoxid und Ozon [Bezugsgrößen: 273 K und 11,3 kpa (Partikel); 293 K und 11,3 kpa (Sonstige)] 17

22 18 Richtlinie TA-Luft-Werte Immissionsvergleichswerte zulässige jährliche Zusatzfrachten *1) [BImSchG] [Hessen] [BBodSchV] Messgröße IW1 IW2 IV1 Jahr Jahr Jahr Jahr Staubniederschlag Blei Cadmium 5 1,6 Thallium 1 Arsen 1 Cobalt 5 Chrom 5 82 Nickel 3 27 Antimon 2 Zink Kupfer 99 Tabelle 3.3: Beurteilungswerte für Staubniederschlag [mg/m 2 *d] und Inhaltsstoffe [µg/m 2 *d] (*1 = über alle Wirkungspfade) Richtlinie TA-Luft Immissionsvergleichswerte LAI-Werte [Hessen] Messgröße IW1 IW2 IV1 Jahr Jahr Jahr Jahr Schwebstaub 15 3 Blei 2 Cadmium 4 1,7 Chrom 2 Nickel 1 Eisen 5. Quecksilber 5 Vanadium 5 Arsen 5 Tabelle 3.4: Beurteilungswerte für Schwebstaubkonzentration [µg/m 3 ] und Inhaltsstoffe [ng/m 3 ] 18

23 19 4. METEOROLOGISCHE VERHÄLTNISSE IM JAHR 21 Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) war es im Jahr 21 mit einer Jahresmitteltemperatur von 9,6 C an der Wetterstation des Deutschen Wetterdienstes in Saarbrücken-Ensheim (323 münn) um,7 K im Vergleich zum langjährigen Mittelwert von zu warm und es regnete überdurchschnittlich (149 mm = 122 % des Normalwertes). Die Sonne schien hier 1668 Stunden, was in etwa dem langjährigen Mittelwert entspricht 17). Weitere Informationen zu den Klimaverhältnissen in den jeweiligen Monaten sind in den Tabellen 4.1 und 4.2 angegeben. In den einzelnen Jahreszeiten stellten sich folgende Witterungsverläufe ein: Die milde winterliche Witterung, die schon im Dezember 2 über Südwestdeutschland wetterbestimmend war, setzte sich bis in den März 21 fort und wurde nur durch eine Frostperiode zwischen dem 12. und 21. Januar unterbrochen. Im Saarland war es meist stark bewölkt, regnerisch und an einigen Tagen auch starkwindig. Wetterbestimmend für diese Witterung war eine westliche Luftströmung. Das regnerische Wetter setzte sich im April fort und prägte die typische Frühjahrswitterung. Während es bis zum 12. April sowie wieder ab dem 23. April mild war, führte ein Kälteeinbruch Mitte April zum typischen Aprilwetter mit Regenschauern und Spätfrösten bis minus 3 C an mehreren Tagen. Im Mai 21 war dann Hochdruckeinfluss im Saarland wetterbestimmend. Mit Ausnahme eines schauerartigen Starkniederschlagsereignisses am 3. Mai im Obermoselraum sowie länger andauerndem Regen am 16. und am 17. Mai war es an den übrigen Tagen niederschlagsfrei, gering bewölkt, sonnig und warm. Nach dieser sonnigen und trockenen Witterung folgte zwischen dem 1. und dem 18. Juni 21 wieder kühles und regnerisches Wetter. Vom Sommeranfang am bis zum 31. August war es im Saarland erneut warm, sonnig und niederschlagsarm; zwischen dem 2. und dem 8. August dagegen kühl und regnerisch. Intensive Gewitterniederschläge traten hier am 7. und 14. Juli sowie örtlich auch am 23. und 24. Juli auf. Mit 31,6 C wurde am 26. August 21 die höchste Lufttemperatur in diesem Jahr gemessen. Die ersten beiden Septemberwochen waren kühl, stark bewölkt und regnerisch. Vom Herbstbeginn bis zum 2. November 21 setzte sich erneut eine niederschlagsarme Witterung durch. Diese wurde vom 6. bis zum 9. November kurz unterbrochen. Während es zwischen dem 2. November und dem 6. Dezember wieder mild und regnerisch war, bestimmte der Winter in den letzten beiden Dezemberdritteln das Wetter im Saarland. So war es zwischen dem 7. Dezember und dem 2. Dezember trocken, aber mit leichtem bis mäßigem Frost bis minus 1 C kalt. Schneefälle ab dem 21. Dezember 21 ließen bis zum Monatsende in Saarbrücken-Ensheim eine 15 bis 2 cm hohe Schneedecke entstehen, über die am 24. Dezember mit minus 17 C in 2 m Höhe sowie minus 24 C in Erdbodennähe die niedrigsten Temperaturen des Jahres 21 registriert wurden 17). 19

24 2 Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Summe Mittel Monatsmitteltemp. C 2,3 3,6 6,4 7,3 15,1 14,8 18,7 18,8 11,4 13,1 3,6,2 9,6 Abweichung in K 1,9 2, 1,7 1, 2,6 -,6 1,1 1,7-2,7 3,5 -,7-1,2,7 absolute Höchsttemp. C 11,2 13,8 15,3 2,8 26, 29,7 3,4 31,6 22,9 24,3 13,9 1,6 Datum absolute Tiefsttemp. C -8,5-8, -2,9-2,8 4,4 4,6 7,5 7,8 3,1 4,6-3,9-16,5 Datum Zahl der Frosttage (Tmin<) Abweichung (Tage) Zahl der Eistage (Tmax<) Abweichung (Tage) Zahl der Sommertage (Tmax >= 25 C) Abweichung (Tage) Zahl der heißen Tage (Tmax >=3 C) Abweichung (Tage) Niederschlag mm 15,6 64,4 169,5 97,1 18,1 38,2 116,7 8, 97,9 61,5 99,3 1,3 148,6 % des Normalwertes Sonnenschein Stunden 75,8 84,6 54,8 123,9 262,6 216,4 251, 239,7 88,2 119,9 72,7 78,8 1668,4 % des Normalwertes ,5 Tabelle 4.1: Klimadaten 21 und Abweichungen vom mehrjährigen Mittel an der Messstation des Deutschen Wetterdienstes in Saarbrücken- Ensheim [interne Veröffentlichung] [Die Tabellenwerte sind urheberrechtlich geschützt und dürfen durch Dritte auch auszugsweise nur mit der Genehmigung des Deutschen Wetterdienstes vervielfältigt werden] 2

25 21 Monat Lufttemperatur Niederschlag Sonnenscheindauer Abweichung vom Mittelwert [K] Abweichung vom Mittelwert [%] Abweichung vom Mittelwert [%] Januar zu warm zu nass überdurchschnittlich + 1, Februar zu warm etwas zu nass erhöht + 2, März zu warm zu nass unterdurchschnittlich +1, April zu warm zu nass unterdurchschnittlich +1, Mai zu warm zu trocken überdurchschnittlich +2, Juni zu kalt zu trocken normal -, Juli zu warm zu nass erhöht +1, August zu warm zu nass überdurchschnittlich +1, September zu kalt zu nass unterdurchschnittlich -2, Oktober zu warm zu trocken erhöht +3, November zu kalt zu nass überdurchschnittlich -, Dezember zu kalt zu nass überdurchschnittlich -1, Jahr zu warm zu nass normal +, Tabelle 4.2: Monatliche Witterungskurzübersicht für 21 (DWD-Station Saarbrücken-Ensheim) 21

26 5. ERGEBNISSE DER KONTINUIERLICHEN LUFTSCHADSTOFFMESSUNGEN 22 In diesem Kapitel werden für den Berichtszeitraum Kenngrößen tabellarisch und grafisch für die ortsfesten Stationen im Messnetz IMMESA dargestellt und mit den Beurteilungswerten der TA-Luft 7), des Vereins Deutscher Ingenieure (MIK-Werte) 9) und der Europäischen Union (EU) 11-14, 2-3) verglichen. Die Abbildungen zeigen hierbei die stationsbezogenen Jahreskenngrößen I1 und I2. Zusätzlich werden im Anhang des Berichtes monatliche Kenngrößen des Messjahres für die Stationen angegeben (Kapitel 8.1, Tabellen bis 8.1.6). Weiterhin wird in diesem Kapitel die Langzeitentwicklung für die einzelnen Luftschadstoffe für die neuen Messgebiete im Saarland (vgl Kapitel 2.1, Tabelle 2.1) aufgezeigt. Die Berechnung der Gebietsmittelwerte für die Messgebiete basiert hierbei auf den folgenden Einschränkungen und Randbedingungen: Schwefeldioxid Ballungsraum Saarbrücken (BSB): : ohne Völklingen-Lauterbach ab 199 : Neuer Standort Völklingen-City Hintergrundstation Nonnweiler: ab 1988 Saarlandmittelwert: : ohne Bexbach, Berus und Völklingen-Lauterbach PM1-Schwebstaub Ballungsraum Saarbrücken (BSB): : ohne Saarbrücken-Burbach ab 199: Neuer Standort Völklingen-City Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS): : ohne Saarlouis-Fraulautern Hintergrundstation Nonnweiler: ab 1988 Saarlandmittelwert: : ohne Saarbrücken-Burbach und Saarlouis-Fraulautern Kohlenmonoxid Ballungsraum Saarbrücken (BSB): : ohne Saarbrücken-Burbach ab 199: Neuer Standort Völklingen-City Saarlandmittelwert: : ohne Saarbrücken-Burbach 22