LUFTGÜTEBERICHT 2009

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1 LUFTGÜTEBERICHT 2009 IMMISSIONSMESSNETZ SAAR - I M M E S A - LANDESAMT FÜR UMWELT- UND ARBEITSSCHUTZ

2 INHALTSVERZEICHNIS Seite 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- 34 MESSUNGEN 5.1 Allgemeines Darstellung und Beurteilung der Messergebnisse Schwefeldioxid Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Feinstaub (PM10 / PM2,5) Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Kohlenmonoxid Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Stickstoffmonoxid Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Stickstoffdioxid Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Ozon Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Langzeitreihe Schwellenwerte Schwellenwert 180 µg/m 3 (Informationsschwellenwert) Schwellenwert 240 µg/m 3 (Alarmschwellenwert) 66 I

3 5.2.7 Besondere Immissionsereignisse im Messjahr Überprüfung des Ozon-Informationswertes für die Bevölkerung Situation bis im Messnetz IMMESA Lokale Schadstoffereignisse Situation im Messnetz IMMESA Situation in Dillingen Situation in Dillingen Situation in Saarbrücken (Verkehrsstation) Situation in Saarbrücken (Verkehrsstation) Austauscharme Wetterlagen Situation bis im Messnetz IMMESA BESTIMMUNG VON METALLINHALTSSTOFFEN IM STAUB Metallinhaltsstoffe des Staubniederschlags Einleitung Lage der Messstellen Messverfahren und Messdurchführung Kennwerte und Beurteilungswerte Darstellung und Beurteilung der Messergebnisse Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Metallinhaltsstoffe des Feinstaubes (PM10) Einleitung Lage der Messstellen Messverfahren und Messdurchführung Kennwerte und Beurteilungswerte Darstellung und Beurteilung der Messergebnisse Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte PASSIVMESSUNGEN VON B,T,X - AROMATEN Einleitung Messverfahren und Messdurchführung Lage der Messstellen Kennwerte und Beurteilungswerte Darstellung und Beurteilung der Messergebnisse Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte BENZO(A)PYREN- MESSUNG AM IMMESA-STANDORT SAAR- 176 BRÜCKEN-CITY 8.1 Einleitung Messverfahren und Messdurchführung Lage der Messstelle Kennwerte und Beurteilungswerte 179 Seite II

4 Seite 8.5 Darstellung und Beurteilung der Messergebnisse Messjahr Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte ANHANG Tabellen und Grafiken der Monatskennwerte Herkunft der gemessenen Luftschadstoffe Literaturverzeichnis 197 Impressum: Herausgeber: Landesamt für Umwelt- und Arbeitsschutz (LUA) Don-Bosco-Str. 1 D Saarbrücken Telefon: Fax : lua@lua.saarland.de Internet: Redaktion und Bearbeitung: Geschäftsbereich 6 - Umweltüberwachung, -analytik Fachbereich Luftüberwachung (IMMESA) Aktuelle Datenveröffent- Videotext : Saartext Tafel 168, 166 lichungen: Ozontelefon : Internet : Saarbrücker Zeitung : Wetterkarte mit Umweltdaten (täglich) VDI-Nachrichten : Luftgütekarte Deutschland (wöchentlich) III

5 VORWORT Der vorliegende Bericht enthält Ergebnisse aus dem saarländischen Messnetz IMMESA. Dargestellt wird die lufthygienische Situation des Messjahres 2009 sowie die Entwicklung der Luftqualität in den saarländischen Messgebieten. Hierbei werden die Ergebnisse der kontinuierlichen Immissionsmessungen für Schwefeldioxid, Feinstaub (PM10, PM2,5), Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid, Ozon sowie Inhaltsstoffe (Metalle, Benzo(a)pyren) in der PM10-Feinstaubfraktion beschrieben. Weiterhin enthält der Bericht Ergebnisse von Metallinhaltsstoffen im Staubniederschlag sowie von Passivmessungen (BTX-Komponenten). Darüber hinaus wird die meteorologische Situation des Messjahres dargestellt. In dem Bericht werden aktuelle gesetzliche Grundlagen sowie der fortschreitende Erkenntnisstand bei den Beurteilungsmaßstäben berücksichtigt. Im Beurteilungszeitraum wurden an den Luftmessstationen im Messnetz IMMESA (Immissions- Messnetz-Saar) die Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV überwiegend eingehalten. Nur in einem Fall (Saarbrücken-Verkehrsstation) überschritt der Jahresmittelwert für Stickstoffdioxid bei einem Wert von 43 µg/m 3 den Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV für 2009 (42 µg/m 3 incl. Toleranzmarge) knapp. Im Falle von Grenzwertüberschreitungen bzw. der Summe aus Grenzwert und Toleranzmarge schreibt die 22. BImSchV die Erstellung von Luftqualitätsplänen vor. Für das betroffene Gebiet (hier: Innenstadtbereich von Saarbrücken) muss bis zum wegen der Überschreitung des Beurteilungswertes für Stickstoffdioxid ein solcher Plan aufgestellt werden. Kann der Grenzwert nicht bis 2010 eingehalten werden, so kann ein Mitgliedsstaat durch eine Notifizierung bei der EU die Frist um höchstens 5 Jahre verlängern. Grundlage bildet ein Luftqualitätsplan; dieser muss aufzeigen, wie die Einhaltung des Grenzwertes für Stickstoffdioxid vor Ablauf der neuen Frist erreicht werden soll und dass in diesem Zeitraum ein Immissionswert von 60 μg/m³ nicht überschritten wird. Die Überprüfung für Benzol im Sondermessnetz für Passivmessungen ergab, dass im Untersuchungsjahr der Grenzwert einschließlich der gültigen Toleranzmarge der 22. BImSchV an den saarländischen Messorten deutlich unterschritten wurde. Die Zielwerte der 22. BImSchV für Cadmium, Arsen, Nickel und Benzo(a)pyren im Feinstaub wurden nicht erreicht. Diese Werte, die erst nach dem Jahr 2012 Gültigkeit erlangen, werden an den saarländischen Untersuchungsorten jetzt schon sicher eingehalten. Daneben wurde der ab dem Jahre 2010 gültige Zielwert für Feinstaub (PM2,5) unterschritten. Jedoch wurden Zielwerte der 33. BImSchV für Ozon überschritten, obwohl es im Jahre 2009 wie auch schon im Vorjahr keine ausgeprägten Episoden hoher Ozonkonzentrationen gab. Die Zielwerte der 33. BImSchV, die bereits ab dem Jahr 2010 Gültigkeit erlangen, lassen sich gegenwärtig im Messnetz IMMESA noch nicht überall einhalten. Schwellenwerte der 33. BImSchV (Stundenwerte 180 µg/m 3, 240 µg/m 3 ) sind im Untersuchungsjahr hingegen nicht erreicht worden. Neben der erforderlichen Prüfung von Beurteilungswerten nach der 22./33. BImSchV ergab die zusätzliche Überprüfung von Richtwerten des VDI, dass im Messnetz IMMESA diese relativ stren gen Beurteilungsmaßstäbe für Ozon nicht und für Stickstoffdioxid nicht überall eingehalten werden 1

6 können. Die Beurteilung der Entwicklung der an den Messstationen gemessenen Luftmessgrößen zeigte, dass sich in den letzten Jahren die Konzentrationen außer beim Ozon bei den übrigen Messgrößen weiter stabilisieren. Hierbei werden beim Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und Stickstoffmonoxid relativ niedrige Konzentrationen festgestellt. Bei den Metallinhaltsstoffen im Staubniederschlag (Depositionen) konnte der Immissionswert der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft für Nickel in einem Fall (Messgebiet Völklingen) nicht eingehalten werden. Im Messjahr 2009 wurden im Januar im Verlauf einer länger anhaltenden Inversionswetterlage in Verbindung mit einer Kältewelle erhöhte Feinstaubkonzentrationen registriert, wobei in diesem Monat an den IMMESA-Messorten bereits mehr als 50 % der beobachteten jährlichen Anzahl an Überschreitungen für den Tagesmittelwert verzeichnet worden sind. 2

7 1. ZUSAMMENFASSUNG DER MESSERGEBNISSE 2009 Im Allgemeinen werden die während eines Jahres gemessenen Luftschadstoffkonzentrationen neben den Emissionen auch vom Wetter beeinflusst. So führen länger anhaltende winterliche Inversionswetterlagen, die einen ungünstigen Luftaustausch bewirken, beispielsweise zu erhöhten Feinstaubimmissionen. Im Sommer hingegen beeinflusst das episodenhafte Auftreten warmer, sommerlicher Wetterlagen aufgrund verstärkter photochemischer Reaktionen die bodennahe Ozonbildung in diesen Monaten stark. Das Wetter im Saarland war im Jahr 2009 gegenüber dem langjährigen Mittelwert von zu warm. Die Jahressumme des Niederschlages verfehlte den mehrjährigen Durchschnittswert nur knapp und die des Sonnenscheins war etwas erhöht. Bei einem Wert von 9,8 C lag die Jahresmitteltemperatur am Bezugsmessort Saarbrücken-Ensheim (Amtliche Klimastation des Deutschen Wetterdienstes) um 0,9 K über dem langjährigen Mittelwert. Ursache hierfür waren zu warme Winter-, Frühjahrs- und Sommermonate, wobei die Monate April, November, August und Mai die größten Abweichungen zeigten. Hierbei wurden im April und im November um 3,8 K, im August um 2,0 K und im Mai um 1,9 K höhere Monatsmitteltemperaturen als normal verzeichnet. Die Monate Juni und Juli lagen um 0,3 K und der Monat Dezember um 0,2 K über dem langjährigen Mittelwert. Kälter war es in den Monaten Januar, Februar und Oktober. Der Monat Januar lag um 2,0 K, der Oktober um 0,5 K und der Februar um 0,2 K unterhalb seines Normalwertes. Beim Niederschlag wurde der langjährige Mittelwert für Saarbrücken-Ensheim zu 98 % erreicht. Relativ trocken war es hierbei in den Monaten Januar, April und Mai sowie in den Monaten August bis Oktober. Auf einen trockenen April (56 % des Normalwertes) folgte ein sehr trockener Mai (37 % des Normalwertes). Im September und Oktober wurden weniger als 50 % des Normalwertes verzeichnet. Die Monate Februar, Juni, Juli, November und Dezember erbrachten hingegen überdurchschnittliche Niederschlagsereignisse, wobei die Monate Juli, November und Dezember mehr als 150 % des Normalwertes aufwiesen. Beim Sonnenschein wurde der langjährige Mittelwert um 9 % überschritten. Die größten positiven Abweichungen gegenüber dem Normalwert wurden in den Monaten Januar, April, Juni und August festgestellt. Am meisten Sonnenschein gab es hierbei im Januar (260 % des Normalwertes), gefolgt vom April (134 % des Normalwertes) und vom August (126 % des Normalwertes). Am wenigsten Sonnenschein gab es in den Monaten Februar und November, in denen weniger als 70 % des Durchschnittwertes verzeichnet worden sind. Was die Anzahl der Sommertage betrifft, so wurden an der Klimastation in Saarbrücken-Ensheim zwischen Mai und August Sommertage (Maximaltemperatur 25 C und größer) mehr als im langjährigen Mittel registriert, wobei im August mit 8 Tagen Abweichung ein stark überdurchschnittliches Ergebnis vorlag. Zusammenfassend war die meteorologische Situation im Messjahr 2009 geprägt durch ein Sommerhalbjahr, das was die Lufttemperatur und die Sonnenscheinstunden betrifft überdurchschnittlich aus fiel. Die Niederschläge verteilten sich im Sommerhalbjahr unterschiedlich, wobei die Monate April, Mai, August und September viel zu trocken waren und der Juni und Juli zu nass war. Im Vergleich zum 3

8 Durchschnittswert der vergangenen Jahre wurden insgesamt mehr Sommertage festgestellt. Die meisten Abweichungen wurden hierbei im August und im Juli verzeichnet, ansonsten war die Situation in etwa normal. Sehr auffallend zeigte sich der Monat April, der sehr warm, sonnenscheinreich und trocken war. Die Wintermonate waren außer im Januar mild, unterdurchschnittlich sonnig und häufig zu nass. Der Januar 2009, der sehr viel Sonnenschein erbrachte, war geprägt durch eine markante Kältewelle in Verbindung mit einer länger anhaltenden austauscharmen Wetterlage. Obwohl die Witterung des Sommerhalbjahrs durch überdurchschnittliche Lufttemperaturen und reichlich Sonnenschein gekennzeichnet war, fiel die Ozonbelastung im Sommerhalbjahr im Vergleich zu früheren Messjahren insgesamt nicht besonders hoch aus und blieb im mittleren Bereich. So wurde im Messnetz IMMESA beim Ozon der Informationsschwellenwert für die Bevölkerung im Sommerhalbjahr kein einziges Mal überschritten. Laut einer Veröffentlichung des Umweltbundesamtes (Auswertung der Luftbelastungssituation 2009 vom ) wurden auch bundesweit keine ausgeprägten Episoden hoher Ozonbelastung vermerkt. Laut der Behörde lag der Grund in der sommerlichen Witterung begründet, da sich im Sommer 2009 trockenere und wärmere Abschnitte mit feuchteren, etwas kühleren Phasen rasch abwechselten. Kurze Hitzewellen wurden meist abrupt von teils heftigen Gewittern beendet. Langanhaltende hochsommerliche Hochdruckwetterlagen mit hohen Lufttemperaturen und starker Sonneneinstrahlung blieben dadurch aus, so dass -wie schon in den vergangenen Jahren- Episoden mit hohen Ozonspitzenbelastungen nicht auftraten. Der Sommer war im Vergleich zu den letzten 20 Jahren der am wenigsten mit Ozon belastete Sommer. Auch war -wie schon im Messjahr 2007 und die Feinstaubbelastung auf Grund günstiger meteorologischer Bedingungen vergleichsweise gering. Lediglich im Januar 2009 kam es aufgrund einer länger anhaltenden austauscharmen Wetterlage zu erhöhten Konzentrationen, wobei an allen IMMESA- Stationen mehrtägige Überschreitungen des zulässigen Immissions-Tageswertes registriert worden sind. Zu Beginn des Messjahres wurden dadurch im Messnetz IMMESA schon bis zu etwa 75 % der jährlichen Überschreitungstage verzeichnet. Insgesamt führte eine geringe Häufigkeit an austauscharmen Hochdruckwetterlagen und starke Niederschläge im Winterhalbjahr dazu, dass die zulässige Überschreitungshäufigkeit für den Immissions-Tageswert der 22. BImSchV im Messnetz IMMESA auch in diesem Messjahr nur wenig ausgeschöpft worden ist. Zur Überwachung der Luftgüte sind im Jahre 2009 im Messnetz IMMESA (Immissions-Messnetz- Saar) 12 Immissionsmessstellen mit Datenfernübertragung unterhalten worden, davon 10 Messorte als Multikomponentenstationen sowie 2 Messorte als Einkomponentenstationen (Schwefeldioxidmessungen). Weiterhin wird ein Sondermessnetz mit 10 Messstellen zur Bestimmung von B,T,X- Aromaten (Benzol, Toluol, Xylol) betrieben, das im Verdichtungsraum zwischen Saarbrücken und Dillingen eingerichtet worden ist. Die Messungen werden hierbei mittels Passivsammler vorgenommen. Darüber hinaus wird ein Sondermessnetz mit 20 Punkten zur Erfassung des Staubniederschlags an emittentennahen Örtlichkeiten unterhalten, wobei der Fokus der Untersuchung auf Metallinhaltsstoffen liegt. Metalle werden auch im Feinstaub (PM10) analysiert, wobei 4 IMMESA-Standorte in die Un tersuchung einbezogen sind. Seit dem Messjahr 2005 wird an 1 Messort in Saarbrücken Benzo(a)pyren (=Marker für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) im Feinstaub bestimmt. 4

9 Bei der Bestimmung der Luftgüte ist zu vermerken, dass im Beurteilungszeitraum an den Luftmessstationen im Messnetz IMMESA (Immissions-Messnetz-Saar) sowie an den Messstellen des Sondermessnetzes zur Bestimmung der BTX-Komponenten Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV weitgehend eingehalten worden sind. Nur in 1 Fall wurde der für das Jahr 2009 geltende Immissionsgrenzwert für den Jahreswert für Stickstoffdioxid überschritten (Saarbrücken-Verkehr). Im Falle von Grenzwertüberschreitungen bzw. der Summe aus Grenzwert und Toleranzmarge schreibt die 22. BImSchV die Erstellung von Luftqualitätsplänen vor. Für das betroffene Gebiet (hier: Innenstadtbereich von Saarbrücken) muss bis zum wegen der Überschreitung des Beurteilungswertes für Stickstoffdioxid deshalb ein solcher Plan aufgestellt werden. Hingegen wurden die Zielwerte der 22. BImSchV für Cadmium, Arsen, Nickel und Benzo(a)pyren im Feinstaub alle sicher eingehalten. Diese Zielwerte erlangen erst nach dem Jahre 2012 ihre volle Gültigkeit. Jedoch wurden an einigen Stationen Zielwerte der 33. BImSchV für Ozon überschritten. Die Zielwerte der 33. BImSchV für Ozon, die bereits ab dem Jahr 2010 Gültigkeit erlangen, lassen sich gegenwärtig im Messnetz IMMESA noch nicht überall einhalten. Darüber hinaus ergab die zusätzliche Ü- berprüfung der Immissionswerte der TA-Luft des Jahres 2002, dass diese im Messnetz IMMESA in den überwiegenden Fällen eingehalten werden konnten. Lediglich an der Messstelle in Saarbrücken (Saarbrücken-Verkehr) wurde der Jahres-Immissionswert für Stickstoffdioxid überschritten. Im Sondermessnetz für Staubniederschlagsinhaltsstoffe (Schwermetalle) wurde an 1 Punkt eine Überschreitung des Jahres-Immissionswertes der TA-Luft für Nickel registriert. Daneben wurden die zulässigen Frachten der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung(BBodSchV) einmal für Nickel, einmal für Zink und zweimal für Chrom überschritten. Darüber hinaus wurden beim Chrom Beurteilungsmaßstäbe für Schwermetallniederschläge überschritten, die keinen gesetzlichen Handlungscharakter haben. Folgende Immissionssituation wurde 2009 für die einzelnen Luftmessgrößen verzeichnet: Wie bereits in den vergangenen Jahren lagen die Schwefeldioxidkonzentrationen im Beurteilungszeitraum an den Messorten im Messnetz IMMESA allgemein auf einem sehr niedrigen Niveau. Die Überprüfung der Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV (Stunden-, 24-Stundenwert) ergab keine Überschreitungen. Der maximale Stundenwert lag bei 386 µg/m 3 und der maximale Tageswert bei 43 µg/m 3 (Kurzzeitwerte). Die Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV betragen 350 µg/m 3 für den Immissions-Stundenwert bei 24 zulässigen Überschreitungen im Jahr sowie 125 µg/m 3 für den Immissions- Tageswert bei 3 zulässigen Überschreitungen im Jahr. Im Messjahr 2009 wurde für den Immissions- Stundenwert lediglich eine Überschreitung registriert. Der für Ökosysteme geltende Jahres- Immissionswert der 22. BImSchV von 20 µg/m 3 (Jahres-, Wintermittelwert) wurde an den IMMESA- Messorten bei Jahresmittelwerten von 3 bis 7 µg/m 3 deutlich unterschritten. Die zusätzliche Überprüfung des Immissions-Jahreswertes der TA-Luft von 50 µg/m 3 ergab, dass dieser lediglich zu 6 bis 14 % ausgeschöpft worden ist. Die höchsten Konzentrationen im Messnetz IMMESA wurden für den Messort Dillingen-City (UDS) sowie für den grenznahen Messort Lauterbach (BSB) notiert, wobei für Dillingen etwas höhere Jahresmittel- und 98-Percentilwerte (Langzeitwerte) verzeichnet worden sind. Während in den vergangenen Messjahren im Messnetz IMMESA die höchsten Jahreskennwerte immer für Lauterbach festgestellt 5

10 werden konnten, wurden im Messjahr 2008 für Dillingen und Lauterbach ähnliche und im Jahr 2009 für Dillingen erstmals etwas höhere Jahreskennwerte vermerkt. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass für den grenznahen Messort Lauterbach das Messjahr 2008 einen Wendepunkt bezüglich der Schwefeldioxidbelastung darstellt. Ein wichtiger Grund könnte darin liegen, dass auf französischer Seite die Schwefeldioxidemissionen in den letzten Jahren merklich reduziert worden sind. Aufgrund der Stilllegung der Kohlegruben und geplanter und durchgeführter Schließungen von mehreren Altanlagen ist davon auszugehen, dass die Emissionen an Schwefeldioxid im lothringischen Kohlebecken mittelfristig noch weiter abnehmen werden. Was die langzeitliche Entwicklung der Konzentration betrifft, so ist für den landesweiten Mittelwert in den letzten Jahren eine Belastungsstabilisierung auf sehr niedrigem Niveau festzustellen, so dass sich die Situation beim Schwefeldioxid insgesamt positiv darstellt. Aufgrund der in den letzten Jahren durchgeführten emissionsmindernden Maßnahmen sowohl auf deutscher als auch auf der grenznahen französischen Seite stellt Schwefeldioxid kein Problem der Luftreinhaltung im Saarland mehr dar. Für Feinstaub (PM10-Fraktion) wurden im Beurteilungszeitraum an den Messorten im Messnetz IMMESA überwiegend Konzentrationen auf mittlerem Niveau verzeichnet. Die Überprüfung der Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV (Jahres-,24-Stundenwert) ergab keine Überschreitungen. Der maximale Immissions-Jahreswert betrug 24 µg/m 3 und für den Immissions- Tageswert wurden maximal 17 punktuelle Überschreitungen registriert. Die Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV betragen 40 µg/m 3 für den Jahreswert sowie 50 µg/m 3 für den 24-Stundenwert bei 35 zulässigen Überschreitungen im Jahr. Der höchste im Messnetz IMMESA registrierte Jahresmittelwert (Langzeitwert) ist für den Messort Saarbrücken-Verkehr (Verkehrsstation) und die höchste Überschreitungshäufigkeit für den 24- Stundenmittelwert (Kurzzeitwert) für den Messort Fraulautern festgestellt worden. Das gleiche Ergebnis nämlich höchster Jahresmittelwert für Saarbrücken-Verkehr und höchste Überschreitungshäufigkeit für den 24-Stundenmittelwert für Fraulautern wurde auch 2008 erzielt. In den Messjahren 2005 bis 2007 wurden hingegen für die Station Saarbrücken-Verkehr, die im Oktober 2004 ihren offiziellen Messbetrieb aufnahm, sowohl beim Jahresmittelwert als auch für die Überschreitungshäufigkeit beim Tagesmittelwert die maximalen Werte verzeichnet. Die Überprüfung des ab dem Jahre 2010 geltenden Zielwertes für Feinstaub (PM2,5) von 25 µg/m 3 für den Immissions-Jahreswert am Messort Saarbrücken-City ergab, dass dieser lediglich zu 56 % ausgeschöpft worden ist. Was die langzeitliche Entwicklung der Konzentration betrifft, so ist für den landesweiten Mittelwert seit Aufnahme der Messungen eine deutliche Abnahme der Feinstaubwerte in allen Messräumen des Saarlandes zu verzeichnen. In den letzten Jahren stabilisieren sich die Werte auf einem mittleren Konzentrationsniveau. Hierbei wurde im Jahre 2008 für den landesweiten Mittelwert der bisher niedrigste Wert seit Beginn der Messungen im Jahre 1984 festgestellt. Im Jahre 2009 stieg der Wert gegenüber dem Vorjahr leicht an. Die Kohlenmonoxidkonzentrationen, die wie die Stickstoffmonoxid- und Stickstoffdioxidkonzentratio- 6

11 nen im Allgemeinen wesentlich vom Straßenverkehr verursacht werden, lagen im Beurteilungszeitraum an den Messorten im Messnetz IMMESA sehr niedrig. Die Überprüfung des Immissionsgrenzwertes der 22. BImSchV (8-Stundenmittelwert) ergab keine Ü- berschreitung. Der maximale Wert lag bei 4,6 mg/m 3, so dass der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV von 10 mg/m 3 deutlich unterschritten wurde. Die Jahresmittelwerte bewegten sich bei Werten zwischen 0,4 und 0,6 mg/m 3 (Milligramm pro Kubikmeter) in einem relativ engen Rahmen. Hierbei wurde der höchste Jahresmittelwert (Langzeitwert) für die Messstation Saarbrücken-Verkehr notiert. Der landesweite Mittelwert weist in den letzten Jahren nur noch geringe Schwankungen auf, wobei das Konzentrationsniveau allgemein sehr niedrig liegt. Kohlenmonoxid stellt schon längere Zeit kein Problem der Luftreinhaltung im Saarland mehr dar. Hier wirkte sich -trotz steigendem Verkehrsaufkommens- insbesondere die Verbesserung bei der Emissionssituation im Verkehrssektor günstig auf die Immissionssituation aus. Ähnlich wie beim Kohlenmonoxid verlief auch die Situation beim Stickstoffmonoxid. Auch hier werden an den meisten IMMESA Messorten relativ niedrige Konzentrationen festgestellt. Lediglich der Standort Saarbrücken-Verkehr (Verkehrsstation) verzeichnet noch erhöhte Werte. In der 22. BImSchV und in der TA-Luft sind keine Beurteilungsmaßstäbe für Stickstoffmonoxid enthalten. Was die langzeitliche Entwicklung der Konzentration betrifft, so ist in den letzten Jahren für den landesweiten Mittelwert eine Belastungsstabilisierung auf niedrigem Niveau festzustellen. Für Stickstoffdioxid wurden im Beurteilungszeitraum an den Messorten im Messnetz IMMESA in den meisten Fällen Konzentrationen auf mittlerem Niveau festgestellt. Eine Ausnahme bildet die Station Saarbrücken-Verkehr, für die ein höheres Niveau erzielt worden ist. Die Überprüfung der Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV (Jahres-, Stundenwert) ergab eine Überschreitung beim Immissions-Jahreswert für die Station Saarbrücken-Verkehr (Verkehrsstation). Für diese Station wurde -wie bereits schon im Messjahr ein Jahresmittelwert von 43 µg/m 3 errechnet, so dass der gültige Immissionsgrenzwert für 2009 der 22. BImSchV von 42 µg/m 3 (Grenzwert einschließlich der Toleranzmarge) knapp überschritten worden ist. Im Messjahr 2008 lag hingegen der Jahresmittelwert noch knapp unterhalb des jahresbezogenen Grenzwertes einschließlich der Toleranzmarge von 44 µg/m 3. Dies erfordert aufgrund der Vorgaben der 22. BImSchV jetzt die Erstellung eines Luftqualitätsplanes. Für das betroffene Gebiet (hier: Innenstadtbereich von Saarbrücken) muss bis zum ein solcher Plan aufgestellt werden. Beim Immissions-Stundenwert wurde der gültige Immissionsgrenzwert nach der 22. BImSchV für 2009 (210 µg/m 3 einschließlich der Toleranzmarge) im Zusammenhang mit der zulässigen jährlichen Überschreitungshäufigkeit (N=18) nicht überschritten. Maximal wurden im Messnetz IMMESA 5 Überschreitungen für den Stundenwert (Messort Saarbrücken-Verkehr) registriert. Der höchste Stundenwert erreichte hierbei eine Konzentration von 305 µg/m 3. Am ländlichen Hintergrundmessort Biringen wurde der Immissionsgrenzwert zum Schutz der Vegetation (30 µg/m 3 NOx bei Angabe als NO 2 ) sicher eingehalten. Es wurde ein Jahresmittelwert von 12 7

12 µg/m 3 NOx ermittelt, so dass der Immissionsgrenzwert dort zu 40 % ausgeschöpft worden ist. Für die Überprüfung des Immissionsgrenzwertes zum Schutz der Vegetation wird im Messnetz IMMESA lediglich der Messort Biringen einbezogen. Da die Beurteilungswerte der 22. BImSchV für den Jahres- und Stundenwert erst zum ihre volle Rechtsgültigkeit erhalten, gelten übergangsweise noch ältere Beurteilungswerte. Der bis zum geltende Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV ( alter Wert ) wurde an den Stationen im Messnetz IMMESA deutlich unterschritten. Es wurden maximal 99 µg/m 3 registriert (Messort Saarbrücken-Verkehr), so dass der Jahreswert (P98) von 200 µg/m 3 im ungünstigsten Fall zu 50 % ausgeschöpft worden ist. Bei der Überprüfung der VDI-Richtwerte (MIK-Werte) für eine einjährige (20 µg/m 3 ) und eine 24- stündige (50 µg/m 3 ) Einwirkungsdauer wurden vielerorts Überschreitungen festgestellt. Die von der VDI-Kommission herausgegeben Richtwerte stellen allerdings keine gesetzlichen Beurteilungswerte dar, sondern haben lediglich Empfehlungscharakter. Hierbei wurden beim Jahresmittelwert -wie bereits im Messjahr Überschreitungen für die Messorte Saarbrücken-Verkehr, Saarbrücken-City und Sulzbach (alle Ballungsraum Saarbrücken-BSB) sowie für Fraulautern (Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis-UDS) verzeichnet. Ebenfalls wurde der 24-Stundenmittelwert an sämtlichen IMMESA-Standorten überschritten und zwar an den Messorten Saarbrücken-Verkehr 110-mal, Saarbrücken- City 43-mal, Fraulautern 10-mal, Burbach und Sulzbach je 6-mal, Dillingen-City und Eschberg je 3-mal, Biringen 2-mal sowie Völklingen-City 1-mal. Die höchsten Jahresmittelwerte (Langzeitwerte) wurden im Beurteilungszeitraum für die Standorte Saarbrücken-Verkehr und Saarbrücken-City (BSB) ermittelt, die im Nahbereich verkehrsreicher Straßen liegen. Was die langzeitliche Entwicklung der Konzentration betrifft, so ist ab dem Messjahr 2001 für den landesweiten Mittelwert eine Belastungsstabilisierung auf mittlerem Niveau zu beobachten. Beim Ozon schwankten im Beurteilungszeitraum die Jahresmittelwerte an den 6 IMMESA-Messorten zwischen 41 und 61 µg/m 3, wobei der höchste Wert für die ländliche Hintergrundmessstation Biringen (Restsaarland) verzeichnet worden ist. Die höchsten Spitzenkonzentrationen (hier ermittelt als 98- Perzentil-Wert) wurden für den in Höhenlage liegenden Messort Biringen (Restsaarland-RS) sowie für Dillingen-City (UDS) und Eschberg (BSB) festgestellt. Die Werte lagen ähnlich hoch. Im Untersuchungsjahr wurden Überschreitungen von Zielwerten der 33. BImSchV (Achtstundenwerte, AOT40-Werte) registriert, obwohl es im Jahre 2009 wie auch schon im Vorjahr keine ausgeprägten Episoden hoher Ozonkonzentrationen gab. Beim 8- Stundenmittelwert (120 µg/m 3, Zielgruppe Mensch) wurde im Beurteilungszeitraum lediglich für den IMMESA Messort Biringen 1 Überschreitung notiert. Hierbei wurde der Wert 27-mal (Messjahre ) überschritten. Zulässig sind hier 25 Überschreitungstage gemittelt über 3 Messjahre. Dieser Zielwert soll ab dem so weit wie möglich eingehalten werden. Der höchste 8- Stundenwert des Messjahres wurde mit 151 µg/m 3 ebenfalls für Biringen (RS) festgestellt. Darüber hinaus wurde im Untersuchungsjahr 2009 am ländlichen Hintergrundmessort Biringen der AOT-40 Wert [ (µg/m 3 )*h als Mittelwert über 5 Jahre, Zielgruppe Vegetation], der ab dem Jahre 8

13 2010 ebenfalls so weit wie möglich einzuhalten ist, überschritten. Für diesen Messort wurde ein Wert von (µg/m 3 )*h notiert. Für die Überprüfung des AOT-40-Wertes wird im Messnetz IMMESA nur der Messort Biringen einbezogen. Zielwertüberschreitungen stellen keine Grenzwertüberschreitungen dar. Sie machen aber deutlich, dass bis zum Jahr des Inkrafttretens noch weiterer Handlungsbedarf besteht, um die Belastung unter die Zielwerte abzusenken. Die 1-Stundenmittelwerte für den Informationsschwellenwert (180 µg/m 3, Zielgruppe Mensch) und den Alarmschwellenwert (240 µg/m 3, Zielgruppe Mensch) wurden -wie auch schon wegen eines durchwachsenen Sommers 2009 nicht erreicht. Der höchste Stundenwert des Messjahres 2009 lag bei 166 µg/m 3 und wurde für den Hintergrundmessort Biringen (RS) notiert. Die in der 33. BImSchV zusätzlich aufgeführten Langfristzielwerte lassen sich im Messnetz IMMESA gegenwärtig noch nicht einhalten. Dies betrifft sowohl den 8-Stundenmittelwert (alle 6 Ozonmessorte) als auch den AOT 40-Wert (ländlicher Hintergrundmessort Biringen). Diese Langfristzielwerte, die niedriger als die Zielwerte liegen, sollen die Vermeidung schädlicher Auswirkungen von Luftschadstoffen auf Ökosysteme unterstützen. Überschreitungen wurden auch an allen 6 IMMESA Messorten bei den zusätzlichen Informationswerten zur Unterrichtung der Öffentlichkeit (Jahresmittelwert, Zielgruppe: Materialien) registriert. Bei der zusätzlichen Überprüfung der VDI-Richtwerte (MIK-Werte) für eine halbstündige Einwirkungsdauer und für eine 8-stündige Einwirkungsdauer wurden an allen IMMESA-Messorten Überschreitungen festgestellt. Die von der VDI-Kommission herausgegeben Richtwerte stellen allerdings keine gesetzlichen Beurteilungswerte dar, sondern haben lediglich Empfehlungscharakter. Beim MIK- Wert für ½ Stunde (120 µg/m 3 ) wurde zwischen dem Messort mit der meisten Überschreitungshäufigkeit (Biringen, RS) und dem Messort mit der niedrigsten Überschreitungshäufigkeit (Bexbach, RS) ein Faktor von 2,3 ermittelt. Beim 8-Stundenmittelwert (100 µg/m 3 ) wurden folgende Überschreitungen festgestellt: Messgebiet BSB: Eschberg = 67 Fälle, Sulzbach = 66 Fälle, Völklingen-City = 51 Fälle; Messgebiet UDS: Dillingen-City = 60 Fälle; Messgebiet Restsaarland: Biringen = 82 Fälle, Bexbach = 47 Fälle. Was die zeitliche Entwicklung des landesweiten Mittelwertes beim Ozon betrifft, so lässt sich seit den 1990-er Jahren (= Beginn der Zeitreihe) ein kontinuierlicher Konzentrationsanstieg beobachten. Für einige Metalle im Staubniederschlag (Sondermessnetz mit 20 Messpunkten) wurden Immissions- Jahreswerte der TA-Luft, zulässige Frachten nach der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) sowie Immissionsvergleichswerte überschritten. Die Überschreitungen wurden im Umfeld von metallerzeugenden und -verarbeitenden Industrien in den Messgebieten Saarbrücken, Völklingen und Dillingen-Saarlouis verzeichnet. Die Werte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung beziehen sich auf zulässige jährliche Frachten über alle Wirkungspfade (Wirkungspfad: = Weg eines Schadstoffes von der Schadstoffquelle bis zu dem Ort einer möglichen Wirkung auf ein Schutzgut) und sind somit kein alleiniger Beurteilungsmaßstab für den Luftpfad. Ebenso stellen Immissionsvergleichswerte keine Immissionswerte wie etwa die Vorgaben der TA-Luft dar, sondern sind Richtwerte, die aus fachlicher Sicht den derzeitigen Stand der Immissionsbeurteilung in Zahlen fassen. Diese Immis- 9

14 sionsstandards werden in diesem Bericht zur Beurteilung hilfsweise herangezogen, da die 22. BImSchV keine Beurteilungswerte für Metalldepositionen aufführt. Für Inhaltsstoffe im Staubniederschlag wurde der entsprechende Immissions-Jahreswert der TA-Luft beim Blei bei Jahresmittelwerten bis 28 µg/m 2 *d maximal zu 28 %, beim Cadmium bis 0,4 µg/m 2 *d maximal zu 20 %, beim Thallium bis 0,11 µg/m 2 *d maximal zu 6 %, beim Arsen bis 3,4 µg/m 2 *d maximal zu 85 % und beim Nickel bis 51 µg/m 2 *d maximal zu 340 % erreicht. Hierbei wurde beim Nickel an 1 Messort (Völklingen) eine Überschreitung des TA-Luft-Immissionswertes registriert. Der entsprechende Immissionsvergleichswert wurde beim Kobalt bei Jahresmittelwerten bis 3,4 µg/m 2 *d maximal zu 68 %, beim Antimon bis 2,1 µg/m 2 *d maximal zu 26 %, beim Zink bis 731 µg/m 2 *d maximal zu 98 % und beim Chrom bis 119 µg/m 2 *d maximal zu 397 % erreicht. Hierbei wurden beim Chrom an 7 Messorten (alle Messgebiete) Überschreitungen des Immissionsvergleichswertes verzeichnet. Die entsprechende Jahresfracht der BBodSchV wurde beim Blei bei Jahresmittelwerten bis 28 µg/m 2 *d maximal zu 25 %, beim Cadmium bis 0,4 µg/m 2 *d maximal zu 25 %, beim Nickel bis 51 µg/m 2 *d maximal zu 186 %, beim Kupfer bis 36 µg/m 2 *d maximal zu 36 %, beim Zink bis 731 µg/m 2 *d maximal zu 222 % und beim Chrom bis 119 µg/m 2 *d maximal zu 145 % erreicht. Hierbei wurden beim Zink an 1 Messort (Saarbrücken), beim Nickel an 1 Messort (Völklingen) und beim Chrom an 2 Messorten (Völklingen, Dillingen-Saarlouis) Überschreitungen der Jahresfracht der BBodSchV festgestellt. Überschritten wurden im Untersuchungsjahr somit Beurteilungsmaßstäbe im Staubniederschlag für die Inhaltsstoffe Nickel (TA-Luft-Immissionswert, BBodSchV), Zink (BBodSchV) und Chrom (BBodSchV, Immissionsvergleichswert). Was die Langzeitentwicklung der Metalldepositionen in den Messgebieten betrifft, so zeichnet sich folgendes Bild ab: Im Messjahr 2009 wurden in den 3 Untersuchungsgebieten im Verdichtungsraum Saartal für etliche Elemente stärkere Rückgänge verzeichnet. Hierbei konnten teilweise die geringsten Einträge seit Beginn der Messreihe festgestellt werden. Dies traf in erster Linie auf die Metalle Blei, Cadmium, Thallium, Nickel, Kobalt, Antimon, Zink und Aluminium zu. Beim Blei werden seit Anfang der 2000-er Jahre in den Messgebieten überwiegend rückläufige Werte festgestellt. Lediglich im Gebiet Saarbrücken wurde zwischen 2006 und 2008 ein leichter Anstieg vermerkt. Die Gebietsmittelwerte stagnieren allgemein auf niedrigem bis mittlerem Niveau. Beim Cadmium und beim Antimon sind in den Messgebieten die Werte ebenfalls leicht rückläufig. Hierbei ist allgemein ein niedriges bis sehr niedriges Niveau vorzufinden. Die allgemeine Situation beim Thallium ist bereits seit vielen Jahren durch ein sehr niedriges und konstantes Depositionsniveau gekennzeichnet. Beim Arsen ist die Belastung in den Messgebieten seit 2004 wieder leicht rückläufig. Die Gebietsmittelwerte bewegen sich auf einem niedrigen bis mittleren Niveau. Beim Kupfer konnten in den letzten Jahren in allen Messgebieten stabile Einträge festgestellt werden, wobei allgemein ein leichter Werteanstieg im Vergleich zu den 1990-er Jahren zu verzeichnen ist. Hierbei bewegen sich die Gebiets- 10

15 mittelwerte aber allgemein auf niedrigem Niveau. Beim Zink werden in den letzten Jahren für die Gebiete Völklingen und Dillingen-Saarlouis relativ stabile Einträge auf niedrigem Niveau notiert, während die Gebietswerte in Saarbrücken hingegen etwas stärker schwanken. In Saarbrücken werden die höchsten messgebietsbezogenen Einträge verzeichnet. Allerdings werden dort seit 2004 rückläufige Einträge auf mittlerem Niveau registriert. Beim Aluminium liegen in den Messgebieten überwiegend relativ konstante Depositionen vor. Die höchsten Einträge werden für Dillingen-Saarlouis notiert, wobei die Werte dort etwas stärker schwanken. Beim Nickel, Kobalt und Chrom stellte sich die Situation etwas differenzierter dar. Bei diesen Metal-len wurden in den letzten Messjahren in den Gebieten Saarbrücken und Dillingen-Saarlouis relativ stabile Gebietseinträge festgestellt, die in Dillingen-Saarlouis ein etwas höheres Niveau erreichen. In Völklingen wurden in den letzten Jahren bei diesen Komponenten hingegen teilweise stark ansteigende Gebietswerte verzeichnet. Im Jahre 2007 wurden bei diesen 3 Elementen bisher die höchsten Werte seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 festgestellt. Seitdem sind die Werte wieder rückläufig. Am Hintergrundmessort Habkirchen wurde 2009 ein etwas höherer Staubeintrag als in den letzten Jahren verzeichnet. Daneben wurden dort auch für die Elemente Arsen, Kobalt, Kupfer und Zink Werteanstiege vermerkt. Die Metalldepositionen lagen allerdings noch relativ niedrig. Bei den Metallen im Feinstaub (Messnetz mit 4 Messstellen) wurde der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV für Blei sicher eingehalten. Meistens deutlich unterschritten wurden auch die ab dem Jahre 2012 geltenden Zielwerte der 22. BImSchV sowie Immissionswerte der TA-Luft, LAI-Werte und Immissionsvergleichswerte. Beim Blei im Feinstaub wurden Jahresmittelwerte bis maximal 36 ng/m 3 erreicht, so dass der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV für den Jahreswert sowie der identische Immissions-Jahreswert der TA-Luft an den Untersuchungsorten maximal nur zu 7 % ausgeschöpft worden ist. Beim Cadmium erreichten die Jahresmittelwerte bei Werten bis 0,2 ng/m 3 maximal 4 %, beim Arsen bis 0,7 ng/m 3 maximal 12 %, beim Nickel bis 5,0 ng/m 3 maximal 25 % und beim Gesamtchrom bis 9 ng/m 3 maximal 53 % der entsprechenden LAI-Werte bzw. der identischen Zielwerte der 22. BImSchV für Cadmium, Arsen und Nickel. Durch die Zielwerte der 22. BImSchV sollen schädliche Einflüsse auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt insgesamt vermieden, verhindert oder verringert werden. Falls diese Zielwerte bis zum nicht erreicht werden sollten, müssen die Mitgliedsstaaten unter gewissen Vorgaben geeignete und verhältnismäßige Maßnahmen zu Verbesserung der Luftqualität treffen. Erfreulicherweise werden die Zielwerte der 22. BImSchV beim Cadmium, Arsen und Nickel an den saarländischen Messorten aber jetzt schon sicher eingehalten. Die LAI-Werte stellen keine Immissionswerte wie etwa die Vorgaben der 22. BImSchV oder der TA- Luft dar, sondern haben lediglich Empfehlungscharakter. Beim Eisen erreichten die Jahresmittelwerte bei Werten bis 757 ng/m 3 maximal 4 %, beim Antimon bis 1,7 ng/m 3 maximal 9 %, beim Kupfer bis 13 ng/m 3 maximal 13 %, beim Mangan bis 30 ng/m 3 maximal 0,2 % und beim Vanadium bis 1,4 ng/m 3 maximal 0,3 % des entsprechenden Immissionsvergleichswertes. Die Werte für Kobalt lagen unterhalb der Bestimmungsgrenze. 11

16 Immissionsvergleichswerte haben ebenfalls nur Empfehlungscharakter. Im Untersuchungsjahr wurden Beurteilungsmaßstäbe für Inhaltsstoffe im Feinstaub somit am stärksten für Gesamtchrom und Nickel ausgeschöpft. In den letzten Messjahren sind für den Großteil der untersuchten Messgrößen häufig relativ geringe Jahresmittelwerte mit geringer Schwankungsbreite verzeichnet worden. Hierbei wurden im Jahre 2009 an den Messorten teilweise die niedrigsten Konzentrationen seit Aufnahme der Messungen festgestellt. Dies traf in erster Linie auf die Elemente Blei, Chrom, Eisen und Zink zu. Seit Aufnahme der Messungen im Jahre 1998 werden größtenteils höhere Konzentrationen an den drei Messorten in den Verdichtungsräumen BSB und UDS im Vergleich zum ländlichen Hintergrund (Nonnweiler/Habkirchen/Biringen) vorgefunden, was somit einem erwartungsgemäßen Verhalten entspricht. Allerdings sind in den letzten Jahren häufiger die Konzentrationsunterschiede zwischen den Untersuchungsorten geringer ausgefallen, was wahrscheinlich auf einen höheren Metall-Hintergrundpegel am ländlichen Messort Biringen hindeutet. Seit 2003 befindet sich dort die Messstelle zur Bestimmung der ländlichen Hintergrundbelastung für Schwermetallinhaltsstoffe im Feinstaub. Die geringsten Konzentrationsunterschiede im Vergleich zu den urbanen Messorten lassen sich beim Cadmium, Arsen und Vanadium nachweisen. Die Jahresmittelwerte für Benzol (Messnetz mit 10 Passiv-Messstellen) schwankten zwischen 0,7 µg/m 3 und 2,4 µg/m 3. Der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV für Benzol für das Jahr 2009 von 6 µg/m 3 einschließlich der Toleranzmarge wurde somit sicher eingehalten und hierbei lediglich zu 12 bis 40 % ausgeschöpft. Ebenso ergab die zusätzliche Überprüfung des Immissionswertes der TA-Luft von 5 µg/m 3, dass dieser Wert sehr deutlich unterschritten wurde. Die höchsten Jahreswerte lagen für Messorte vor, die im Nahbereich verkehrsreicher Straßen liegen. Die Jahresmittelwerte für Toluol bewegten sich im Sondermessnetz zwischen 0,9 µg/m 3 und 5,6 µg/m 3. Der Richtwert des LAI für Toluol von 30 µg/m 3 wurde an den Messorten lediglich zu 3 bis 19 % erreicht. Die höchsten Werte wurden wiederum für verkehrsbeeinflusste Messorte erzielt. Die Jahresmittelwerte für Xylol lagen zwischen 0,7 µg/m 3 und 10,1 µg/m 3. Der Richtwert des LAI für Xylol von 30 µg/m 3 wurde an den Messorten zu 2 bis 34 % ausgeschöpft. Die höchsten Werte wurden für einen Messort im Umfeld einer Metallhütte mit Gießerei sowie für verkehrsbeeinflusste Messorte verzeichnet. Die LAI-Werte stellen allerdings keine Immissionswerte wie etwa die Vorgaben der TA-Luft dar, sondern haben nur Empfehlungscharakter. Was die Langzeitentwicklung der BTX-Aromaten betrifft, so konnte beim Benzol ab dem Messjahr 2006 in den überwiegenden Fällen ein Konzentrationsrückgang gegenüber den Vorjahren verzeichnet werden. Hierbei variieren die Jahresmittelwerte, wobei die Schwankungsbreite gering ist. Beim Toluol und beim Xylol verlief die zeitliche Entwicklung ähnlich wie beim Benzol. Auch hier gingen die Konzentrationen in den meisten Fällen ab dem Messjahr 2006 zurück, wobei die Jahresmittelwerte ebenfalls eine geringe Schwankungsbreite aufweisen. Für den IMMESA-Standort Saarbrücken-City (BSB) wurde im Messjahr 2009 ein Immissions- Jahreswert für Benzo(a)pyren von 0,38 ng/m 3 ermittelt. Der ab dem Jahre 2012 geltende jahresbezogene 12

17 Zielwert der 22. BImSchV von 1 ng/m 3 wurde somit sicher eingehalten und lediglich zu 38 % ausgeschöpft. Ein eindeutiger Trend (steigend oder fallend) ist hierbei wegen der noch zu geringen Anzahl an Messjahren (Messbeginn: 2005) noch nicht erkennbar. Der für den IMMESA-Standort Saarbrücken-City verzeichnete Immissions-Jahreswert des Jahres 2009 bewegte sich in etwa auf dem Niveau der letzten beiden Messjahre. Aufgrund der bisher gewonnenen Jahresmittelwerte ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass am Messort Saarbrücken-City mit einer Überschreitung des Zielwertes der 22. BImSchV für Benzo(a)pyren bis zum Jahr des Inkrafttretens im Jahre 2013 zu rechnen ist. Durch die Zielwerte der 22. BImSchV sollen schädliche Einflüsse auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt insgesamt vermieden, verhindert oder verringert werden. Falls diese Zielwerte bis zum nicht erreicht werden sollten, müssen die Mitgliedsstaaten unter gewissen Vorgaben geeignete und verhältnismäßige Maßnahmen zu Verbesserung der Luftqualität treffen. 13

18 2. DAS IMMISSIONSMESSNETZ SAAR (IMMESA) 2.1 GRUNDLAGEN UND AUFGABEN Die Überwachung der Luftqualität wird im Saarland durch das Immissions-Messnetz-Saar (IMMESA) des Landesamtes für Umwelt- und Arbeitsschutz (LUA) wahrgenommen, das dem Geschäftsbereich des Ministeriums für Umwelt, Energie und Verkehr (MUEV) zugeordnet ist. Das automatisierte Messnetz, das im Jahre 1983 in Betrieb genommen worden ist, setzt sich im Beurteilungszeitraum aus 12 Luftmessstationen zusammen. Von diesen werden 2 als Einkomponenten- und 10 als Mehrkomponentenstationen betrieben. Seit August 2009 verfügen darüber hinaus 5 Messstationen über meteorologische Messwertgeber (vorher 4 Stationen). Die meisten Stationen liegen im Bereich des Verdichtungsraumes Saartal. Der räumliche Abstand zwischen den einzelnen Stationen im Verdichtungsraum Saartal liegt etwa zwischen 4 und 12 km, was für die Beurteilung der Entwicklung der Luftgüte im saarländischen Verdichtungsraum als ausreichend angesehen wird. Zusätzlich befinden sich 4 Messstationen im ländlichen Bereich, davon 3 an der Landesgrenze zu Lothringen (Frankreich) sowie 1 in der Nachbarschaft zum Bundesland Rheinland-Pfalz. Das in Nord-West-Richtung verlaufende Saartal stellt hierbei den Kernraum der Siedlungs- und Industriebereiche des Saarlandes mit einer Größe von etwa 600 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 2001 auf der Luftqualitäts-Rahmenrichtlinie der Europäischen Union (Richtlinie über die Beurteilung und Kontrolle der Luftqualität) 2). Zu dieser Rahmenrichtlinie sind bisher 4 Tochterrichtlinien 3) erlassen worden, in denen Detailregelungen für einzelne Luftverunreinigungen wie Grenzwerte oder Mess- und Überwachungsverfahren festgelegt sind. Durch das Bundes-Immissionsschutzgesetz 4) und seine Durchführungsverordnungen wurden die Richtlinien der Europäischen Union in deutsches Recht umgesetzt. Im Jahre 2008 wurde durch die EU eine weitere Luftqualitätsrichtlinie 3/5) herausgegeben, die den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und Entwicklungen Rechnung trägt. Die Richtlinie, die u.a. einige ältere Tochterrichtlinien zusammenfasst, ist bis zum in nationales Recht umzusetzen (vgl. auch Kapitel 3 des Jahresberichtes). 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 angenommen wird 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, wie z.b. der Stickstoffdioxid- Kurzzeitwert von einer Stunde (vgl. hierzu auch Anhang VI der 1. Tochterrichtlinie 3/1) ). 14

19 Aufgrund der Luftqualitäts-Rahmenrichtlinie der EU wurden im Jahre 2000 im Saarland neue Messgebiete ausgewiesen. Die Neuaufteilung erfolgte in die Gebiete Ballungsraum Saarbrücken (BSB), Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) und Restsaarland (RS). Der Schwerpunkt der Luftgüteüberwachung konzentriert sich im Messnetz IMMESA hierbei auf die Messgebiete BSB und UDS (= Verdichtungsräume des Saarlandes). Ballungsraum Saarbrücken (BSB) Das Untersuchungsgebiet liegt in dem Einwohner (Stand: Ende 2007) zählenden Regionalverband Saarbrücken, in dem mehr als ein Drittel der saarländischen Bevölkerung lebt. Er ist der am dichtesten bevölkerte saarländische Gemeindeverband, wobei pro km 2 mehr als doppelt so viele Menschen wie im Landesdurchschnitt leben. In dem 410 km 2 großen Landkreis liegt die durchschnittliche Einwohnerdichte bei etwa 820 E/ km 2. Der Regionalverband spiegelt unter naturräumlichen Aspekten die Extreme des Saarlandes wider. Zum einen ist er der am stärksten durch Siedlungs- und Verkehrsflächen geprägte Kreis. Er verfügt jedoch auf der anderen Seite mit 41,8 % über einen überdurchschnittlichen Waldanteil. Dank des hohen Waldanteils besitzt der extrem dicht besiedelte Verband ausreichende Erholungsräume für die Bevölkerung und erlaubt somit ein städtisches Leben in grüner Umgebung. Knapp drei Viertel aller sozialpflichtig Beschäftigten im Regionalverband Saarbrücken arbeiten im Dienstleistungssektor. Er ist wirtschaftlich der dominierende Kreis des Saarlandes, wobei er an der Wirtschaftsleistung des Saarlandes einen Anteil von 40 % und bei den Dienstleistungen von sogar 46 % hat 5/1). In dem ausgewiesenen Messgebiet Ballungsraum Saarbrücken (BSB) liegen die Gemeinden Saarbrücken (ca Einwohner, Fläche ca. 167 km 2 ), Völklingen (ca E, Fläche ca. 67 km 2 ), Riegelsberg (ca E, Fläche ca. 15 km 2 ), Sulzbach (ca E, Fläche ca. 16 km 2 ), Friedrichsthal (ca E, Fläche ca. 9 km 2 ) und Spiesen-Elversberg (ca E, Fläche ca. 11 km 2 ). Insgesamt leben in diesem Gebiet, das eine Größe von 285 km 2 aufweist, etwa Einwohner und damit mehr als 80 % der Bevölkerung des Regionalverbandes 5/2). Die Stadt Saarbrücken (Landeshauptstadt) ist die größte Stadt des Saarlandes. Sie besitzt, insbesondere in der Citylage, eine Einwohnerdichte von größer als 1000 Einwohner pro km 2. Als größtes saarländisches Handels- und Dienstleistungszentrum weist sie das höchste Verkehrsaufkommen des Landes auf. Die Stadt Völklingen hat eine Einwohnerdichte von weniger als 1000 Einwohner pro km 2. Sie ist stark industriell geprägt (u.a. Stahlwerk, Großkraftwerke auf Kohlebasis). In der Nähe der Stadt befindet sich eine Müllverbrennungsanlage, die u.a. den Müll des Großraumes Saarbrücken einer thermischen Verwertung zuführt. Die Gemeinde Riegelsberg besitzt eine Einwohnerdichte von größer als 1000 Einwohner pro km 2. Sie liegt am Rande der Achse Saarbrücken- Völklingen und ist nahezu eine reine Wohngemeinde. Das Sulzbachtal mit den Städten Sulzbach, Friedrichsthal und Spiesen-Elversberg weist Einwohnerdichten von größer als 1000 Einwohnern pro km 2 auf. Das Talgebiet stellt eine zusammenhängende und verstädterte Siedlungszelle mit Industrieansiedelungen und großräumigen Verkehrs- und Verladeanlagen dar. In der Umgebung des Sulzbachtals befinden sich Großkraftwerke (Quierschied, Bexbach) sowie eine Müllverbrennungsanlage (Neunkirchen). An seinen Talrändern sind, ebenso wie an den Randbereichen des Saartales, größere zusammenhängende Waldareale vorzufinden. 15

20 Untersuchungsgebiet Dillingen - Saarlouis (UDS) Das Gebiet, das im Landkreis Saarlouis liegt, umfasst die Gemeinden Dillingen (ca Einwohner, Fläche ca. 22 km 2 ) und Saarlouis (ca Einwohner, Fläche ca. 43 km 2 ). Somit leben in diesen Gemeinden, die insgesamt eine Größe von 65 km 2 umfassen, etwa Einwohner 5/2). Der gesamte Landkreis Saarlouis ist mit rund Einwohnern nach dem Regionalverband Saarbrücken der zweitgrößte Landkreis des Saarlandes. Ein Fünftel der saarländischen Bevölkerung lebt in diesem Kreis. Die Wirtschaftstruktur des Kreises wird hierbei stark durch die Industrie geprägt, wobei drei Branchen dominieren (Bergbau - Auslauf möglicherweise im Jahre 2012, Fahrzeugbau, Metallerzeugung). Die beschäftigungsstärkste Industriebranche im Kreis (Stand: 2007) ist der Fahrzeugbau (Ford und Supplier Park in Saarlouis), gefolgt von der Branche Metallerzeugung (Dillinger Hütte, ROGESA, Stahlwerk Bous) 5/3). Die Stadt Dillingen weist eine Einwohnerdichte von weniger als 1000 Einwohner pro km 2 auf. Sie ist heute das Zentrum der saarländischen Eisen- und Stahlindustrie. Größere Emittenten sind neben einem Stahlwerk eine Kokerei (ROGESA) und eine Gießerei. Die Stadt Saarlouis, in der überwiegend in den Außenzonen größere Industrieansiedelungen vorzufinden sind, weist ebenfalls eine Einwohnerdichte von weniger als 1000 Einwohner pro km 2 auf. Der größte Industriebetrieb der Stadt sind die Ford- Autowerke. In der Nähe der Stadt liegt darüber hinaus ein Kohlebergwerk und ein Großkraftwerk auf Kohlebasis (Ensdorf). Das Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis erfüllt nicht die primären Kriterien eines Ballungsraumes (Einwohnerzahl, Einwohnerdichte). Aufgrund der relativ großen Industriedichte werden dort die in den 1980-er Jahren aufgenommenen Luftgütemessungen fortgeführt. Restsaarland (RS) Der Raum Restsaarland umfasst alle Gemeinden, die nicht dem Ballungsraum Saarbrücken oder dem Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis zugeordnet worden sind. In den ausgewiesenen Messgebieten wurde für die vorgegebene Schadstoffliste der EU vorab eine Ausgangsbeurteilung durchgeführt, um Art und Umfang der Messungen gemäß den neuen EU-Richtlinien festzulegen. In Anlehnung an diese Ausgangsbeurteilung werden seit dem Messjahr 2001 die folgenden Luftmessstationen betrieben: Ballungsraum Saarbrücken (BSB) : Eschberg, Saarbrücken-Verkehr (= Verkehrsmessstelle), Saarbrücken-City, Burbach, Sulzbach, Völklingen-City, Lauterbach Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) : Fraulautern, Dillingen-City Restsaarland : Berus, Bexbach, Biringen (= ländliche Hintergrundmessstation für das Saarland) Viele der hier aufgeführten Stationen werden bereits seit den 1980-er Jahren im Messnetz IMMESA betrieben. Die Station Sulzbach (Ballungsraum Saarbrücken) nahm erst im Sommer 2002 ihren Betrieb auf. Dort werden gegenwärtig die Komponenten Ozon und Stickoxide gemessen. Im Jahre 2003 wurde die ländliche Hintergrundmessstelle von Nonnweiler (Nordsaarland) nach Biringen (Westsaarland) verlegt. Weiterhin wurde im Oktober 2004 im Zentrum der Stadt Saarbrücken eine Verkehrsmessstelle 16

21 eingerichtet (Saarbrücken-Verkehr), an der gegenwärtig BTX-Komponenten (Passivsammler) sowie die Größen Stickoxide, Feinstaub (PM10) und Kohlenmonoxid kontinuierlich gemessen werden. Die an den Stationen erfassten aktuellen Aktivmessgrößen sind in nachfolgender Tabelle 2.1 angegeben. Sie enthält neben Angaben über die Ausrüstung der Messstationen (Messkomponenten) auch Informationen über die geografische Lage der Messstandorte sowie über die Gebietscharakteristik im Umfeld der Stationen. In Abbildung 2.1 ist darüber hinaus die Lage der Messorte in einer Übersichtskarte für das Saarland dargestellt. Im Zuge der vorgenommenen Gebietsaufteilung gemäß der EU-Luftqualitäts-Rahmenrichtlinie 2) wird seit 2002 das gesamte Saarland als Untersuchungsgebiet für Ozon (= Beurteilungsgröße der 33. BImSchV) sowie seit 2007 auch für die Komponenten Benzo(a)pyren, Arsen, Cadmium und Nickel (= Zielwerte der 22. BImSchV) betrachtet. Aufgabe des Immissionsmessnetzes Saar (IMMESA) ist es, die aktuelle Luftqualität und deren Veränderung ( Langzeitentwicklung ) im Saarland festzustellen. Durch den automatischen Messnetzbetrieb können besondere Immissionsereignisse jederzeit erkannt werden. Hauptsächlich erfüllt das Immissionsmessnetz Saar die folgenden Aufgaben: Ermittlung der Grundbelastung im Saarland und Ursachenanalyse Ermittlung der Langzeitentwicklung der Luftbelastung in den saarländischen Messgebieten Überwachung von Beurteilungsmaßstäben (besonders gesetzliche wie BImSchV-, TA-Luft-Werte) und Übermittlung der gewonnenen Daten an die Bundesregierung und die Europäische Union Regelmäßiger Datenaustausch im Rahmen grenzüberschreitender Zusammenarbeit mit Ost-Lothringen (Frankreich) und dem Land Luxemburg Erfassung von grenzüberschreitenden Schadstoffeinträgen Information der Öffentlichkeit über die aktuelle Luftbelastung Ozontelefon [ ], Rundfunk [Ozonwarnung], Videotext [Saartext 166, 168], Printmedien [Tages-, Wochenzeitung], regelmäßige Quartals-/Jahresberichte aus dem Messnetz), Umweltinformationssysteme [ [ [ Zusätzliche mobile Messungen an Belastungsschwerpunkten (Sondermessungen) 17

22 18

23 IMMISSIONSMESSNETZ SAAR - IMMESA Abb. 2.1: Lage der telemetrischen Messstellen im Saarland 19

24 2.2 ANGEWANDTE MESSVERFAHREN Für die Immissionsmessungen werden Messgeräte eingesetzt, die einer vorherigen externen Eignungsprüfung unterzogen worden sind. Die im Messnetz IMMESA verwendeten Messgeräte und die hierbei angewandten Messverfahren sind in Tabelle 2.2 angegeben. Darüber hinaus unterliegen die Einzelheiten der technischen Ausstattung der Messstationen bundeseinheitlichen Richtlinien. Darin werden z.b. die Probenahmebedingungen, die Klimatisierung der Stationen u.v.m. geregelt 6). Tabelle 2.2: Angewandte Messverfahren und eingesetzte Messgeräte im Messnetz IMMESA (Luftmessstationen) Begriffsbestimmungen Tabelle 2.2: UV-Fluoreszenz = Verfahren, das auf der Aussendung von Fluoreszenzstrahlung durch Anregung von Schwefeldioxid-Molekülen mit Hilfe einer UV-Lampe beruht. Beta-Absorption = Absorption von radioaktiver Strahlung eines Beta-Strahlers durch die Staubbelegung auf einem Filterband. Gravimetrie = Analyse der staubbelegten Filter durch Wägen des Probengewichtes. Chemilumineszenz = Ausstrahlung einer charakteristischen Strahlung durch die chemische Reaktion von Stickstoffmonoxid mit Ozon zu Stickstoffdioxid und Sauerstoff (Verfahren zur Bestimmung von Stickstoffmonoxid und dioxid). NDIR Spektrometrie = Spektroskopische Messung, die auf der Absorption von infraroter Strahlung durch die Probe beruht, wie z.b. bei der CO-Messung. UV-Spektrometrie = Spektroskopische Messung, die auf der Absorption von UV-Strahlung durch die Probe beruht, wie z.b. bei der Ozonmessung (bei 254 nm). Auf die Messverfahren zur Bestimmung des Staubes (Staubniederschlag, Feinstaub) und dessen Inhaltsstoffe (Schwermetalle, BaP) sowie auf das Messverfahren zur Bestimmung der B,T,X-Aromaten wird in den entsprechenden Kapiteln des Jahresberichtes näher eingegangen. 20

25 3. BEURTEILUNGSMAßSTÄBE FÜR LUFTVERUNREINIGUNGEN Im Allgemeinen werden bei Außenluftmessungen aus den gewonnenen Messdaten Kenngrößen gebildet, die mittlere und maximale Konzentrationen berücksichtigen. Um diese Kenngrößen zu bewerten, steht eine Vielzahl an Beurteilungsmaßstäben zur Verfügung. Diese werden als Immissions-, Immissionsgrenz-, Ziel-, Schwellen-, Richt-, Vergleichs- oder auch als Orientierungswerte bezeichnet. Beurteilungswerte dienen einerseits zur Gefahrenabwehr (z.b. Alarmschwellenwerte), 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 7). Im vorliegenden Bericht werden die Messwerte überwiegend auf den Schutz der menschlichen Gesundheit hin bewertet, für den in erster Linie Vorsorgewerte festgelegt worden sind. Lediglich für Ozon, bei dem es in den Sommermonaten häufig zu Überschreitungen von Beurteilungswerten kommt, sowie für Stickoxide werden darüber hinaus auch Beurteilungswerte zur Gefahrenabwehr und zum Schutz von Vegetation, Ökosystemen und Materialien in die Beurteilung mit einbezogen. Wichtigste Grundlage für die Beurteilung der Messgrößen der IMMESA-Luftmessstationen (vgl. Tabelle 2.1) sind die 22. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (22. BImSchV) 8) und die 33. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (33. BImSchV) 9). Inhaltsstoffe im Feinstaub wie Benzo(a)pyren und Metalle (Tabelle 2.1) werden anhand von Zielwerten der 4. Tochterrichtlinie der Europäischen Union (4. EU-TRL) 3/4) bewertet, die im Juni 2007 in die 22. BImSchV übernommen worden sind. Da die 22. BImSchV für Depositionen keine Beurteilungsmaßstäbe enthält, werden für Staubniederschlag und Inhaltsstoffe hilfsweise die Immissionswerte der ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft - TA-Luft) 10) zur Beurteilung herangezogen. Darüber hinaus werden für die erfassten Messgrößen als zusätzliche Überprüfung weitere Verordnungen, Richtlinien und Empfehlungen genutzt, die jedoch zu keinen gesetzlichen Verpflichtungen führen. Die Europäische Union (EU) hat im Jahr 1996 für den Bereich der Außenluftüberwachung eine EU- 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 wurde für einzelne Schadstoffe durch so genannte EU-Tochterrichtlinien ergänzt, in denen Ziele und Prinzipien (Grenzwerte, Referenzmethoden, Lage der Probenahmestellen u.ä.) konkretisiert werden. Die 1. Tochterrichtlinie 3/1) ist am 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 Schutz der Vegetation (für NO x ). Darüber hinaus wurde eine 2. Tochterrichtlinie (November 2000), welche Grenzwerte für die Komponenten Kohlenmonoxid und Benzol beinhaltet, sowie eine 3. Tochterrichtlinie (Februar 2002) mit Ziel- und Schwellenwerten für Ozon durch die EU verabschiedet 3/2; 3/3). Eine 4. Tochterrichtlinie vom Dezember 21

26 2004 enthält Zielwerte für die Komponenten Arsen, Cadmium, Quecksilber, Nickel und Ben-zo(a)pyren (=Marker für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) im Feinstaub (PM10) 3/4). Im Juni 2008 wurde durch die EU eine weitere Luftqualitätsrichtlinie in Kraft gesetzt 3/5), in der neben der EU- Rahmenrichtlinie die ersten 3 Tochterrichtlinien sowie eine weitere EU-Richtlinie 3/6) zusammengeführt worden sind. In der aktuellen EU-Richtlinie werden neueste wissenschaftliche Erkenntnisse und Entwicklungen berücksichtigt. Eine wesentliche Neuerung stellt hierbei die Einführung von Beurteilungswerten für Feinstaub (PM2,5) dar, wobei in Ziel- und Grenzwerte unterschieden wird. Der Zielwert, der ab dem gilt, ist hierbei als Jahresmittelwert der Konzentration festzustellen. Die Grenzwerte, die ebenfalls als Jahresmittelwerte definiert wurden, sind nach einem Zwei-Stufen-Plan einzuhalten. Die erste Stufe soll ab dem und die zweite Stufe ab dem in Kraft treten. Hierbei stellt der Grenzwert der zweiten Stufe derzeit nur einen Richtgrenzwert dar, der noch nicht rechtlich bindend ist. Seitens der EU besteht hier ein Revisionsvorbehalt für die Richtlinie im Jahre Darüber hinaus hat die EU nationale Ziele zur Verminderung der durchschnittlichen nationalen Exposition (AEI=Average Exposure Indicator) bis 2020 in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Belastungshöhe im urbanen Hintergrund im Jahre 2010 festgelegt. Der AEI-Wert für Feinstaub (PM2,5) ist hierbei als gleitender 3-Jahresmittelwert festzustellen, wobei für 2010 die Jahre 2008, 2009 und 2010 zugrunde zu legen sind. Diese neuen Luftqualitätsrichtlinien der Europäischen Union lösen bis zum Jahre 2010 ältere EU- Regelungen vollständig ab, die in den 1990-er Jahren in bundesdeutsches Recht (22. BImSchV) überführt worden sind. Erste Novellierungen der 22. BImSchV erfolgten bereits im September ) sowie im Juni ) durch die Aufnahme von Zielwerten für Inhaltsstoffe im Feinstaub (PM10). Die EU Richtlinie aus dem Jahre /5) wurde im August 2010 in deutsches Recht übernommen. Diese neue BImSchV (39. Durchführungsverordnung) hat die Regelungen der 22. und 33. BImSchV sowie die Richtlinie 2008/50/EG zusammengefasst. Die in diesem Bericht verwendeten Verordnungen und Richtlinien beinhalten folgende Regelungen: Die 22. BImSchV enthält als Beurteilungsmaßstäbe Immissionsgrenzwerte, Alarmschwellenwerte sowie Zielwerte. Als Beurteilungsgrundlagen dienen mittlere (Jahresmittelwerte) und maximale Kenngrößen (24-Stunden-, 8-Stunden-, 1-Stundenmittelwerte), die wie folgt definiert sind: Der Immissions-Jahreswert ist der Konzentrationswert eines Stoffes gemittelt über ein Kalenderjahr. Der Immissions-Tageswert ist der Konzentrationswert eines Stoffes gemittelt über einen Kalendertag mit der zugehörigen zulässigen Überschreitungshäufigkeit (Anzahl der Tage) während eines Kalenderjahres. Der Immissions-Achtstundenwert ist der höchste Achtstundenmittelwert der Konzentration eines Tages. Er wird ermittelt, indem aus Stundenwerten gleitende Achstundenmittelwerte gebildet werden. Der Achtstundenmittelwert wird stündlich aktualisiert. Der Immissions-Stundenwert ist der Konzentrationswert eines Stoffes gemittelt über eine volle Stunde (z.b. 8-9 Uhr) mit der zugehörigen zulässigen Überschreitungshäufigkeit (Anzahl der Stunden) während eines Kalenderjahres. 22

27 Bis zum Jahre 2010 haben Vorschriften aus älteren EU-Richtlinien noch übergangsweise Bestand, wobei für die Übergangszeit Toleranzmargen festgelegt wurden, um die die Grenzwerte noch überschritten werden dürfen. Diese Toleranzmargen werden von einem Startzeitpunkt an jährlich linear so gesenkt, dass die Grenzwerte bis spätestens 2010 einzuhalten sind. Ältere Beurteilungsmaßstäbe gelten aktuell noch für die Größen Benzol und Stickstoffdioxid. Durch diese Maßnahmen der EU soll neben dem Schutz der Gesundheit des Menschen auch der Umweltschutz im Allgemeinen verbessert werden. Zur Bewertung der Immissionen von bodennahem Ozon wurde am die 33. BImSchV 9) in Kraft gesetzt. Diese Durchführungsverordnung setzt die Richtlinie des Europäischen Parlamentes und des Rates 2002/3/EG vom über den Ozongehalt in der Luft (3. EU-Tochterrichtlinie) 3/3 in nationales Recht um. Die 33. BImSchV enthält neben Zielwerten auch Informations- und Alarmschwellenwerte. Als Beurteilungsgrundlagen dienen Stundenmittelwerte (Informations-, Alarmschwellenwerte), ein Achtstundenmittelwert (Zielwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit) sowie der sogenannte AOT40-Wert (Zielwert zum Schutz der Vegetation). Zielwerte sind soweit wie möglich ab dem Jahr 2010 einzuhalten. Die Schwellenwerte wurden eingeführt, um die Öffentlichkeit im Falle einer Überschreitung kurzfristig über die lufthygienische Situation zu informieren. Der AOT-40-Wert berücksichtigt den Vegetationsschutz (Nutzpflanzen) und wird über die Vegetationsperiode, d.h. über den Zeitraum Mai bis Juli, gebildet. Er bezieht neben der Konzentration auch die Dauer der Belastung ein. Berechnet wird er, indem die stündlichen Ozonkonzentrationen oberhalb von 80 µg/m 3 aufsummiert werden. Zur Bildung des AOT40-Wertes werden ausschließlich die täglichen Stundenmittelwerte zwischen 8.00 und Uhr mitteleuropäischer Zeit (MEZ) verwendet. Zum Schutz der Wälder ist ein eigener AOT-Wert für den Zeitraum April bis September vorgesehen worden 6/2). Die Beurteilungswerte der 22./33. BImSchV sind punktbezogen anzuwenden und gelten somit für die Messwerte einer Station. Die Immissionen werden hierbei als Masse der luftverunreinigenden Stoffe bezogen auf das Volumen der verunreinigten Luft angegeben, wobei sich die Werte bei gasförmigen Stoffen auf 293,15 K und 101,3 kpa und beim Feinstaub und Inhaltsstoffen auf die Umgebungsbedingungen beziehen. In Tabelle 3.1 sind die Grenz- und Alarmschwellenwerte der 22. BImSchV ( neue EU-Werte) einschließlich der einzuhaltenden Toleranzmargen sowie die Ziel-, Informations- und Alarmschwellenwerte der 33. BImSchV (Ozon) angegeben. Tabelle 3.1b enthält die Ziel- und Grenzwerte der EU-Richtlinie 2008/50/EG. Die erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft - TA-Luft) 10) enthält als Bewertungskriterium für Luftschadstoffe sogenannte Immissionswerte, die sich mit den ermittelten Immissionskenngrößen vergleichen lassen. Die Immissionswerte der TA-Luft sind hierbei identisch mit den Beurteilungsmaßstäben der Europäischen Union für gas- und partikelförmige Immissionen (vgl. vorherige Kenngrößenerläuterung zur 22. BImSchV). Im Gegensatz zu den Beurteilungswerten der 22. BImSchV, die teilweise erst im Jahr 2010 uneingeschränkte Gültigkeit besitzen und die bis zu diesem Zeitpunkt durch so genannte Tole- 23

28 Tabelle 3.1: Immissionsgrenz- und Alarmschwellenwerte der 22. BImSchV ("neue Werte") für Schwefeldioxid, Stickoxide, Feinstaub (PM10), Blei, Kohlenmonoxid und Benzol sowie Ziel- und Schwellenwerte der 33. BImSchV für Ozon Randbedin- 273K und 101,3 kpa ; 293K und 101,3 kpa gungen: (Partikel) (Sonstige) 24

29 Tabelle 3.1.b: Ziel- und Grenzwerte der EU für Feinstaub (PM2,5) 3/5) ranzmargen ergänzt werden, gelten die Immissionswerte der TA-Luft bereits seit dem ohne diese Toleranzen. Die TA-Luft-Immissionswerte sind somit strenger als die Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV ausgelegt worden. Die Bewertung der Kenngrößen in der TA-Luft erfolgt punktuell, wobei die Beurteilung für Punkte mit der mutmaßlich höchsten Belastung erfolgen sollte. Die Immissionen werden hierbei als Masse der luftverunreinigenden Stoffe bezogen auf das Volumen der verunreinigten Luft (bei gasförmigen Stoffen bezogen auf 293,15 K und 101,3 kpa) bzw. als Deposition (Ablagerung fester, flüssiger und gasförmiger Luftverunreinigungen durch die Schwerkraft auf einer definierten Fläche in einer definierten Zeit) angegeben. Die TA-Luft-Werte gelten strenggenommen nur für anlagenbezogene Immissionsmessungen im Rahmen von Genehmigungsverfahren nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) 4). Der Beurteilungszeitraum beträgt allgemein 1 Jahr und kann im Bedarfsfall bei ausreichender Beurteilungsmöglichkeit aller im Laufe eines Jahres auftretenden Immissionen bis auf 6 Monate verkürzt werden. Die TA-Luft Werte sind somit grundsätzlich nur für die Ermittlung von Immissionen im Einwirkungsbereich von emittierenden Anlagen im Sinne des BImSchG vorgesehen. Die VDI-Richtlinien ), die nicht Inhalt von staatlichen Vorschriften sind, 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 Halbstunden-, Achtstunden-, Tages- sowie Jahresmittelwerte der Immissionskonzentration vor. Sie sind punktbezogen anzuwenden und gelten somit für die Messwerte einer Station. In den letzten Jahren ist die Mehrzahl der Blätter der VDI-Richtlinienreihe 2310, die die Maximalen 25

30 Immissionswerte zum Schutz des Menschen betreffen, zurückgezogen worden. Lediglich für Stickstoffdioxid und Ozon wurden die Richtwerte beibehalten. Damit ist der vormals in der Bundesrepublik übliche 30-Minuten-Mittelwert zur Beurteilung von Immissionen und Gasen immer weniger von Bedeutung. MIK-Werte stellen jedoch weiterhin eine Möglichkeit zur Bewertung von Immissionen dar. 6/2) In Tabelle 3.2 sind die Beurteilungswerte für Feinstaub sowie für gasförmige Luftverunreinigungen zusammengefasst angegeben (TA-Luft, VDI 2310, alte 22. BImSchV-Werte ). Gegenüber der früheren TA-Luft von 1986 ist in der TA-Luft des Jahres wie auch schon bei der novellierten 22. BImSchV- an die Stelle der Bewertung von Spitzenbelastungen anhand von Perzentilen die Zuordnung von zulässigen Überschreitungen pro (Kalender-) Jahr für Stunden- und Tagesmittelwerte getreten. Für Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid entspricht das sehr hohen Perzentilen. Das in Tabelle 3.2 angegebene 98-Perzentil für Stickstoffdioxid (22. BImSchV) stammt aus einer älteren EU-Richtlinie und ist noch bis Ende des Jahres 2009 gültig. 8) Beurteilungs- TA-Luft VDI BImSchV maßstab Immissionswerte Maximale Immissionskonzentrationen (alte Werte) Messgröße 1h 24h Jahr 1/2h 8h 24h Jahr Immissionsgrenzwerte PM ) 40 Pb in PM 10 0,5 SO ) 125 3) 50 NO ) ) Benzol 5 O PM 10 : Feinstaub (PM10-Fraktion) SO 2 : Schwefeldioxid O 3 : Ozon Pb in PM 10 : Blei im Feinstaub (PM10) NO 2 : Stickstoffdioxid 1) darf 35-mal im Jahr überschritten werden 4) darf 18-mal im Jahr überschritten werden 2) darf 24-mal im Jahr überschritten werden 5) Gültig bis ; 98%-Wert aus 1h-Werten 3) darf 3-mal im Jahr überschritten werden Tabelle 3.2: Beurteilungswerte für Feinstaub (PM10) und für gasförmige Luftschadstoff- Immissionen in µg/m 3 (TA-Luft-, VDI-, alte 22. BImSchV-Werte) Für einige Metalle/Halbmetalle im Staubniederschlag und im Feinstaub, für die in den deutschen Verordnungen keine Immissionswerte festgelegt worden sind, hat die Hessische Landesanstalt für Umwelt und Geologie so genannte Immissionsvergleichswerte geschaffen. Sie werden unter Berücksichtigung der Immissionsgrenzwerte chemisch ähnlicher Komponenten und der in der Literatur genannten Ergebnisse von Wirkungsuntersuchungen abgeleitet und bei Vorliegen neuer Erkenntnisse fortgeschrieben. Die Werte stellen keine Immissionswerte wie die gesetzlichen Vorgaben der TA-Luft dar, sondern sind 26

31 Richtwerte, die aus fachlicher Sicht den derzeitigen Stand der Immissionsbeurteilung in Zahlen fassen 12). Die Vergleichswerte beziehen sich wie die TA-Luft-Werte des Jahres 1986 ursprünglich auf eine Fläche (arithmetischer Flächenmittelwert), lassen sich aber nach Aussagen der Hessischen Landesanstalt in gewissen Fällen auch auf punktbezogene Messungen übertragen, auch wenn dies theoretisch eine gewisse Verschärfung der Beurteilung bedeutet 12). In Tabelle 3.3 ist eine Zusammenfassung der Beurteilungmaßstäbe für Staubniederschlag und Inhaltsstoffe im Staubniederschlag angegeben (TA-Luft-Immissionswerte von 2002 sowie Immissionsvergleichswerte). Darüber hinaus sind in der Tabelle auch die in der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung 13) genannten zulässigen jährlichen Frachten für die Schwermetalle Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel und Zink aufgeführt. Diese Werte beziehen sich allerdings auf alle Wirkungspfade. Tabelle 3.4 enthält Beurteilungswerte für Feinstaubinhaltsstoffe (Immissionsgrenz- und Zielwerte der 22. BImSchV, TA-Luft-Immisssionswerte, Immissionsvergleichswerte). Darin werden auch die in einem Abschlußbericht der Arbeitsgruppe Krebsrisiko durch Luftverunreinigungen des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) aus dem Jahre 2004 überarbeiteten Beurteilungsmaßstäbe (LAI-Werte) zur Begrenzung des Krebsrisikos durch Luftschadstoffe für die im Feinstaub (PM10) enthaltenen Komponenten Cadmium, Arsen, Chrom, Nickel auf der Basis einer Risikospanne für den Einzelstoff von 1,4*10-5 bis 6*10-5 und für Benzo(a)pyren auf der Basis einer Risikospanne von 8,7*10-5 mit angegeben. Die LAI-Werte stellen Orientierungswerte für die Sonderfallprüfung der TA-Luft dar. Die durch den LAI vorgenommene Beurteilung kanzerogener Stoffe wird hierbei durch das Minimierungsgebot bestimmt. Diese Orientierungswerte stellen keine statischen Grenzwerte dar, sondern müssen nach Ansicht des LAI von Zeit zu Zeit einer Überprüfung unterzogen werden, um die mit neueren fachwissenschaftlichen Erkenntnissen und der technischen Machbarkeit verbundene Reichweite des Minimierungsgebotes für den jeweiligen kanzerogenen Stoff im konkreten Fall neu zu beurteilen 14). Die in der Tabelle aufgeführten Zielwerte der bereits im Dezember 2004 verabschiedeten 4. EU- Tochterrichtlinie 3,4) für die Feinstaubinhaltsstoffe Cadmium, Nickel, Arsen und Benzo(a)pyren wurden im Jahre 2007 in die 22. BImSchV 8) übernommen. Hierbei ist durch die zuständigen Behörden unter gewissen Vorgaben sicherzustellen, dass die Zielwerte der 22. BImSchV ab dem nicht mehr überschritten werden. Die Zielwerte der 22. BImSchV sind hierbei mit den Beurteilungswerten des LAI identisch. 27

32 Tabelle 3.3: Beurteilungswerte für Staubniederschlag [mg/m 2 *d] und Inhaltsstoffe [µg/m 2 *d] (TA-Luft-, Immissionsvergleichs-Werte, Bundesbodenschutz-Verordnung) [Anmerkung: Für Quecksilber existiert derzeit kein geeignetes Verfahren, um die trockene Deposition zuverlässig zu bestimmen 10/1) ] Tabelle 3.4: Beurteilungswerte für Feinstaub (PM10) [µg/m 3 ] und Inhaltsstoffe [ng/m 3 ] (TA-Luft-, Immissionsvergleichs-, LAI-, 22. BImSchV-Werte) 28

33 4. METEOROLOGISCHE VERHÄLTNISSE IM JAHR 2009 Nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes (DWD) war es 2009 im Saarland zu warm. Die Jahressumme des Niederschlages verfehlte den mehrjährigen Durchschnittswert nur knapp und die des Sonnenscheins war erhöht 15). Bei einer Jahresmitteltemperatur von 9,8 C war es an der Wetterstation des Deutschen Wetterdienstes in Saarbrücken-Ensheim (319 münn) um 0,9 K im Vergleich zum langjährigen Mittelwert von zu warm. Positive Temperaturabweichungen wurden in den Monaten März bis August sowie im November und Dezember verzeichnet, wobei die Monate April, November, August und Mai bei der Lufttemperatur die größten Differenzen zum Normalwert zeigten. Kälter war es in den Monaten Januar, Februar und Oktober. In den Monaten Februar und Oktober lagen die Monatsmitteltemperaturen nur knapp unter ihren mehrjährigen Durchschnittswerten. Im September erreichte der Monatsmittelwert seinen Normalwert. Zwischen Mai und August 2009 wurden 12 Sommertage (Maximaltemperatur 25 C und größer) mehr als normal registriert, wobei im August mit 8 Tagen Abweichung ein stark überdurchschnittliches Ergebnis vorlag. Das Winterhalbjahr war wechselhaft. Hierbei war es in den Monaten Oktober, Januar und Februar zu kalt sowie im November, Dezember und März zu warm. Es wurden insgesamt 3 Frosttage (Temperaturminimum kleiner 0 C) weniger als im langjährigen Mittel verzeichnet. Die größten Abweichungen im Vergleich zum langjährigen Mittelwert zeigten sich hier für die Monate November (9 Tage weniger) und Januar (8 Tage mehr). Die Jahressumme des Niederschlages verfehlte mit 848 mm (= 98 % des Normalwertes) den mehrjährigen Durchschnittswert nur knapp. Relativ trocken war es hierbei in den Monaten Januar, April und Mai sowie in den Monaten August bis Oktober. Die Monate Februar, Juni, Juli, November und Dezember wiesen hingegen überdurchschnittliche Niederschlagsereignisse auf. Beim Sonnenschein wurde mit 1809 Jahresstunden ein überdurchschnittlicher Wert verzeichnet (= 109 % des Normalwertes). Die größten positiven Abweichungen gegenüber dem Durchschnittswert wurden in den Monaten Januar, April, Juni und August festgestellt. Am wenigsten Sonnenschein gab es im Vergleich zum langjährigen Mittel in den Monaten Februar und November (Tabelle 4.1 und 4.2 sowie Abbildung 4.1). Der im Saarland registrierte Witterungsverlauf stellte sich im Jahr 2009 wie folgt dar: Festlandskaltluft war zum Jahresbeginn im Saarland wetterbestimmend. Trotz meist gering bewölktem Himmel herrschte zwischen dem 01. und mäßiger bis strenger Frost. Hierbei wiesen die Lufttemperaturen am 07. und Tiefstwerte von minus 12 bis minus 13 C auf. Eine rund 2 cm hohe Schneedecke, die am entstanden war, hielt sich bei den sonnigen Wetterbedingungen bis zum Zwischen ca. Mitte Januar bis Ende März 2009 überquerten fast täglich Störungsausläufer den Südwesten Deutschlands und führten abwechselnd milde Luft und Meereskaltluft in unseren Raum. Dadurch war es nun wechselnd wolkig bis stark bewölkt und regnerisch. Die Lufttemperaturen, die tagsüber Werte über bzw. nachts unter dem Gefrierpunkt auswiesen, lagen als Tagesmittel bis zu 3 K (Kelvin) unter bzw. über dem mehrjährigen Durchschnitt. Durch den Schneefall, der zwischen 11. und 29

34 Tabelle 4.1: Klimadaten 2009 und Abweichungen vom mehrjährigen Mittel an der Messstation des Deutschen Wetterdienstes in Saarbrücken-Ensheim [319 münn] 30

35 Tabelle 4.2: Kurzübersicht Witterung im Messjahr 2009 (gemäß Definitionen nach DWD) [ermittelt für die Messstation des DWD Saarbrücken-Ensheim] auftrat, entstand eine bis zu 5 cm hohe Schneedecke. Eine warme, sonnige und niederschlagsarme Witterung schloss sich dann im April 2009 an, wobei die Tagesmittel der Lufttemperatur nun meist zwischen 3 bis 8 K über dem mehrjährigen Durchschnitt lagen. Von Anfang Mai bis Anfang September 2009 wechselten sich Abschnitte mit warmer, sonniger und niederschlagsarmer sowie mit wechselhafter kühler und regnerischer Witterung ab. Die Tagesmittel lagen während dieses Zeitraumes meist bis 3 K über bzw. unter ihren täglichen Normalwerten und am erreichte die Lufttemperatur an der Wetterwarte Saarbrücken-Ensheim mit 34,2 C den Jahreshöchstwert. Außerdem lieferte am Nachmittag des ein gewittriges Niederschlagsereignis an der Messstelle des LUA in Quierschied eine außergewöhnlich hohe Niederschlagshöhe von 95 mm. Vom bis führte erneut Hochdruckeinfluss zu einer warmen und niederschlagsarmen Witterung. Da es meist stark bewölkt bis bedeckt war, lagen die Tagesmittel der Lufttemperatur meist nur bis 2 K über ihren mehrjährigen täglichen Durchschnittswerten. Nach einem regnerischen und sehr warmen Witterungsabschnitt zwischen dem 05. und floss am auf der Rückseite eines Störungsausläufers Meereskaltluft nach Südwestdeutschland, die anschließend unter Hochdruckeinfluss gelangte. Dabei kühlte sich die Luft zwischen dem 14. und nachts auf minus 2 C bis minus 3 C ab. 31

36 Am schloss sich wieder eine regnerische und milde Witterungsperiode an, die bis zum andauerte und nur zwischen dem 8. und kurzzeitig unterbrochen wurde. Während dieses Witterungsabschnittes war es meist bis 3 K, im letzten Novemberdrittel sogar bis 9 K zu warm. Mäßiger bis strenger Dauerfrost sowie ein überwiegend stark bewölkter Himmel prägte im zweiten Dezemberdrittel 2009 den Witterungsablauf im Saarland. Außerdem war zwischen dem 14. und eine Schneedecke vorhanden, die am an der Wetterwarte Saarbrücken-Ensheim eine maximale Höhe von 13 cm erreichte. Verstärkt durch nächtliches Aufklaren wurden dort am mit minus 18,7 C und am mit minus 17,5 C die tiefsten Temperaturen des Jahres registriert. Während bis zum nachts leichter Frost bis minus 3 C auftrat, erreichten die Temperaturen tagsüber Höchstwerte zwischen 2 und 9 C. Vom 29. bis war es mit Lufttemperaturen zwischen 5 und 10 C sehr mild 15). 32

37 Abb. 4.1: Monatsmittel Lufttemperatur [ C], monatliche Niederschlagshöhe [mm] sowie monatliche Sonnenscheindauer [h] an der Klimamessstation des Deutschen Wetterdienstes Saarbrücken-Ensheim im Messjahr 2009 im Vergleich zu langjährigen Mittelwerten ( ) 33

38 5. ERGEBNISSE DER KONTINUIERLICHEN LUFTSCHADSTOFFMESSUNGEN 5.1 ALLGEMEINES In diesem Kapitel werden für den Untersuchungszeitraum Jahreskennwerte für die an den Feststationen im Messnetz IMMESA gemessenen Luftmessgrößen gebildet. Diese werden mit den Immissionsgrenzwerten der 22. BImSchV 8) ( alte und neue Werte) und den Immissionswerten der 33. BImSchV 9) verglichen. Darüber hinaus wird eine zusätzliche Überprüfung mit den Immissionswerten der TA-Luft 10) und den Richtwerten des Vereins Deutscher Ingenieure (MIK-Werte) 11) vorgenommen. Beurteilt wird hierbei überwiegend das Schutzgut Mensch (Vorsorge-, Alarmschwellenwerte); beim Ozon und beim Stickstoffdioxid werden auch Beurteilungswerte für die Schutzgüter Vegetation/Materialien herangezogen. Beurteilungsmaßstäbe zum Schutz der Vegetation werden hierbei lediglich für den ländlichen Hintergrundmessort Biringen angewendet, da dieser Messort am ehesten der Definition einer entsprechenden Messstelle im Sinne der 22. und 33. BImSchV entspricht (vgl. auch Kapitel 2). Weiterhin werden für die Stationen Kenngrößen in Form von Jahresmittelwerten und 98%-Werten (Spitzenbelastung anhand von Perzentilen) für das Untersuchungsjahr angegeben. Zusätzlich sind im Anhang des Berichtes für die IMMESA-Messorte Monatskennwerte sowohl für das aktuelle Messjahr als auch in Form einer Langzeitreihe (ab 1983, vgl. Kapitel 9.1) tabellarisch und grafisch dargestellt. In diesem Kapitel wird auch für die ausgewiesenen Messgebiete des Saarlandes (vgl. hierzu Kapitel 2.1) der messgebietsbezogene Jahresmittelwert als Langzeitreihe dargestellt und interpretiert. Die Berechnung der Messgebietsmittelwerte ( aggregierte Wertedarstellung ) basiert hierbei auf den folgenden Randbedingungen: Schwefeldioxid Ballungsraum Saarbrücken (BSB): : ohne Lauterbach ab 1989 : Neuer Standort für Völklingen-City ab 1995 : Neuer Standort für Lauterbach Hintergrundstation: : Nonnweiler ab 2003: Biringen Saarlandmittelwert: : ohne Bexbach, Berus und Lauterbach Feinstaub (PM10) Ballungsraum Saarbrücken (BSB): : ohne Burbach ab 1989: Neuer Standort für Völklingen-City 34

39 Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS): : ohne Fraulautern Hintergrundstation: : Nonnweiler ab 2003: Biringen Saarlandmittelwert: : ohne Burbach und Fraulautern Kohlenmonoxid Ballungsraum Saarbrücken (BSB): : ohne Burbach ab 1989: Neuer Standort für Völklingen-City Saarlandmittelwert: : ohne Burbach Stickoxide Ballungsraum Saarbrücken (BSB): : ohne Burbach ab 1989: Neuer Standort für Völklingen-City Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS): : ohne Fraulautern Hintergrundstation: : Nonnweiler ab 2003: Biringen Saarlandmittelwert: : ohne Burbach und Fraulautern Ansonsten werden für die bisher genannten Messgrößen nur Stationen herangezogen, die seit 1984 bis dato in Betrieb sind und deren Standort sich nicht verändert hat. Ozon Ballungsraum Saarbrücken (BSB): ab 1984: Völklingen-City, neuer Standort ab 1989 ab 1996: Eschberg ab 2002 : Sulzbach Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS): ab 1984: Dillingen-City Hintergrundstation: : Nonnweiler ab 2003: Biringen 35

40 Restsaarland : ab 1993: Bexbach Saarlandmittelwert: ab 1988: Saarlandmittel gebildet, wobei eine Bewertung erst ab 1996 vorgenommen wird. Für die Bildung des Saarlandmittelwertes beim Ozon (Mittelwert über alle Stationen) wird als Ausgangsjahr das Jahr 1996 zugrunde gelegt, da erst ab diesem Zeitpunkt eine ausreichende Anzahl an O- zonmessstationen (5) im Messnetz betrieben werden. Zwischen den Jahren lagen hinsichtlich der Stationsanzahl und der Standortbedingungen hingegen wechselnde Bedingungen vor. Der Saarlandmittelwert (ermittelt über alle Stationen) wird für die Messgrößen grundsätzlich nur dann gebildet, wenn für mindestens 50 % der betriebenen Messstationen Jahreskennwerte vorliegen. Jahreskennwerte werden für Einzelstationen nur dann als gültig deklariert, wenn die Verfügbarkeit der Messeinrichtung mindestens 90 % beträgt oder wenn die Daten in die Zeitreihe passen. Die in diesem Kapitel angegebenen Werte beziehen sich gemäß den erlassenen EU-Richtlinien 3) bzw. der daraus resultierenden nationalen Richtlinien (22. BImSchV 8), 33. BImSchV 9) ) bei den gasförmigen Komponenten auf 293 K und 101,3 kpa und beim Feinstaub (PM10/PM2,5) und Inhaltsstoffe auf Umgebungsbedingungen. 36

41 5.2 DARSTELLUNG UND BEURTEILUNG DER MESSERGEBNISSE Für die an den ortsfesten Messstationen im Messnetz IMMESA gemessenen gas- und staubförmigen Luftmessgrößen wurden die folgenden Ergebnisse erzielt: SCHWEFELDIOXID Messjahr 2009 Allgemeiner Kennwertevergleich (Jahresmittel, 98%-Werte, Maximalwerte 1/2h und 24h) Im Untersuchungsjahr wurden für die 8 Messorte im Messnetz IMMESA (vgl. Tabelle 2.1) Jahresmittelwerte zwischen 3 und 7 µg/m 3 (Mikrogramm pro Kubikmeter) verzeichnet. Der höchste Wert ist für Dillingen-City (DICY) und der niedrigste für die ländlichen Hintergrundmessorte Biringen (BIRI) und Berus (BERU) registriert worden (Tabelle und Abbildung 5.2.1). Die für die Messstationen in den Messräumen Ballungsraum Saarbrücken (BSB) und Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) errechneten Jahresmittelwerte lagen nur 1 bis 4 µg/m 3 über dem Wert der Hintergrundstation (RS) Biringen. Größere Werteunterschiede waren somit nicht feststellbar. Die ermittelten 98%-Werte schwankten an den IMMESA-Messorten zwischen 11 µg/m 3 (Bexbach / Burbach) und 35 µg/m 3 (Dillingen-City). Der höchste im Messnetz IMMESA verzeichnete ½-Stundenmittelwert erreichte 407 µg/m 3 (Dillingen- City) und der höchste 24-Stundenmittelwert 43 µg/m 3 (vgl. auch Kapitel ), der ebenfalls für Dillingen-City festgestellt wurde (Tabelle 5.2.1). Im Messjahr 2009 wurden für die Messorte im Messnetz IMMESA relativ niedrige Schwefeldioxidkonzentrationen ermittelt sowie ein nahezu homogenes Konzentrationsniveau registriert. Lediglich für Lauterbach (LAUT) und Dillingen-City (DICY), die sich im Umfeld von größeren industriellen Emittenten befinden, sind etwas höhere Kennwerte verzeichnet worden. Kennwertevergleich mit der 22. BImSchV und der TA-Luft In der Tabelle sind für den Berichtszeitraum Kennwerte für Schwefeldioxid (Jahresmittelwerte, Maximalwerte für 1 Stunde und für 24 Stunden) für die 8 IMMESA-Messorte und als Vergleichsbasis die entsprechenden Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV 8) dargestellt. Zusätzlich sind die Immissionswerte der TA-Luft 10) angegeben. Beim 24-Stundenmittelwert wurde der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV von 125 µg/m 3 nicht erreicht. Der maximale Tagesmittelwert lag bei 43 µg/m 3 und wurde für Dillingen-City (DICY) festgestellt. Beim Stundenmittelwert wurde der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV von 350 µg/m 3 lediglich einmal überschritten. Hierbei wurde ein Wert von 386 µg/m 3 erreicht, der ebenfalls 37

42 Tab : Jahreskennwerte für Schwefeldioxid in µg/m 3 (Mittelwert, 98%, Max 1/2 h, 24h) [Bezugsgrößen: 293 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Abb : Jahreskennwerte (Mittelwert, 98-Perzentilwert) für Schwefeldioxid in µg/m 3 38

43 Tab : Kenngrößen Schwefeldioxid für das Jahr 2009 in µg/m 3 (Mittel, Max 1h, 24h) mit Angaben der Überschreitungshäufigkeit N im Vergleich mit Beurteilungswerten der 22. BImSchV und der TA-Luft [Bezugsgrößen: 293 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] für Dillingen-City verzeichnet worden ist. Hier sind bis zu 24 Überschreitungen im Jahr zulässig. Der für Ökosysteme geltende Jahres-Immissionswert der 22. BImSchV 8) von 20 µg/m 3 (Jahres- und Wintermittelwert) gemäß Tabelle 3.1 wurde bei Jahresmittelwerten zwischen 3 und 7 µg/m 3 an allen IMMESA-Messorten deutlich unterschritten. Die zusätzliche Überprüfung des Immissions-Jahreswertes der TA-Luft (50 µg/m 3 ) ergab, dass der Jahresmittelwert im Untersuchungsjahr lediglich zu 6 bis 14 % ausgeschöpft worden ist. Der höchste Jahresmittelwert wurde für Dillingen-City verzeichnet Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Abbildung zeigt für Schwefeldioxid den zeitlichen Verlauf am Beispiel des Jahresmittelwertes ab Beginn der Messungen im Messnetz IMMESA auf. Hierfür wurden für die saarländischen Messgebiete Gebietsmittelwerte gebildet ( aggregierte Wertedarstellung ). Die jeweiligen Gebietsmittelwerte errechnen sich hierbei aus den Jahresmittelwerten der den Messgebieten zugeordneten Stationen (vgl. Kapitel 2.1). Für den Ballungsraum Saarbrücken (BSB) werden die Stationen Saarbrücken-City, Burbach, Völklingen-City und Lauterbach und für das Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) die Station Dillingen-City für die Ermittlung des Gebietsmittelwertes herangezogen. Weiterhin wurde ein landesweiter Mittelwert ( Saarlandmittelwert ) über alle Messorte (außer Biringen = ländliche Hintergrundstation) gebildet. In diesem Mittelwert sind auch die Ergebnisse von Berus und Bexbach (Restsaarland) einbezogen, so dass für die Bildung des Saarlandmittelwertes maximal 7 Messorte berücksichtigt worden sind. Darüber hinaus sind im Anhang, in Kapitel 9.1, die Monatsmittelwerte von einigen ausgesuchten IMMESA-Messstationen seit Beginn der Messreihe (Juli 1983) grafisch dargestellt. Einbezogen wurden 39

44 Gebietsjahresmittelwerte Schwefeldioxid 70 [µg/m 3 ] BSB UDS Hintergrund Saarlandmittelwert [Messjahr] IMMESA Abb

45 die Stationen Saarbrücken-City, Völklingen-City (Stationsumsetzung 1990) und Dillingen-City. Dadurch lassen sich zusätzliche Informationen über die Entwicklung der Schwefeldioxidbelastung in den saarländischen Verdichtungsräumen gewinnen (vgl. Abbildung ). Die langjährige Messreihe zeigt eine kontinuierliche Abnahme der Schwefeldioxidwerte in allen Messräumen des Saarlandes. Hierbei lag der landesweite Mittelwert im Untersuchungsjahr bei 4 µg/m 3 und war somit um 45 µg/m 3 niedriger als das Maximum in den 1980-er Jahren. Der für 2009 registrierte landesweite Mittelwert stellt den bisher niedrigsten Wert seit Beginn der Messungen im Jahre 1984 dar. Die für Biringen (Inbetriebnahme der Station: Januar 2003) verzeichnete aktuelle Hintergrundbelastung bewegt sich auf dem Niveau der früheren Hintergrundstation Nonnweiler der Messjahre Der für die letzten Jahre festgestellte Verlauf für den landesweiten Mittelwert zeigt eine Belastungsstabilisierung auf sehr niedrigem Niveau (Abbildung 5.2.2). Die landesweite Abnahme der Schwefeldioxidkonzentration ist das Ergebnis emissionsmindernder Maßnahmen. Zu nennen ist hier in erster Linie die Umsetzung der Großfeuerungsanlagenverordnung, die Reduzierung des Schwefelanteils im Heizöl, die Umstellung von schwefelhaltigen Brennstoffen beim Hausbrand auf andere Brennstoffe sowie die Umsetzung von energiesparenden Maßnahmen im industriellen und gewerblichen Anlagenbereich FEINSTAUB (PM10/ PM2,5) Feinstäube (PM10/PM2,5) sind die Partikel, die einen größenselektiven Lufteinlass gemäß der Referenzmethode für die Probenahme und Messung von PM10 (EN 12341) bzw. von PM2,5 (EN 14907) passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 10 bzw. 2,5 µm einen Abscheidewirkungsgrad von 50 % aufweist,16,3/5). Diese lungengängigen Fraktionen werden im Messnetz IMMESA entsprechend der Forderung der 1. Tochterrichtlinie der EU 3/1) ab dem Jahr 2001 über spezielle PM10- Messköpfe und ab 2007 über spezielle PM2,5-Messköpfe erfasst. Bis zum Messjahr 2000 wurde hingegen der Gesamtfeinstaub, d.h. auch Teilchen größer als 10 µm, gemessen. Die gewonnene PM10-Staubfraktion ist niedriger als die Gesamtfeinstaubfraktion. Im Zuge des Erlasses der 1. Tochterrichtlinie der EU 3/1) ging man davon aus, dass etwa 80 % der Gesamtfeinstaubfraktion der PM10-Fraktion zuzuordnen ist Messjahr 2009 Allgemeiner Kennwertevergleich (Jahresmittel, Maximalwert 24h) Im Untersuchungsjahr wurden für die 7 Messorte im Messnetz IMMESA (vgl. Tabelle 2.1) beim Feinstaub (PM10) Jahresmittelwerte zwischen 15 und 24 µg/m 3 (Mikrogramm pro Kubikmeter) verzeichnet. Der höchste Jahresmittelwert ist für Saarbrücken-Verkehr (SBVS: Verkehrsstation) und der niedrigste für den ländlichen Hintergrundmessort Biringen (BIRI) festgestellt worden (Tabelle und 41

46 Tab : Jahreskennwerte für Feinstaub (PM10/PM2,5) in µg/m 3 (Mittelwert, Max 24h) Messung PM10: ß-Messung mit Nephelometer außer Messort SBCY: PM10: gravimetrische Messung; PM2,5: ß-Messung mit Nephelometer [Bezugsgrößen: Umgebungsbedingungen; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Jahreskennwerte für Feinstaub (PM10/PM2,5) [µg/m 3 ] Mittelwert Max 24h-Wert SBVS SBCY SBCY PM2,5 BURB VKCY FRAL DICY BIRI IMMESA [Messort] Abb : Jahreskennwerte (Mittelwert, Max-24h-Wert) für Feinstaub (PM10/PM2,5) in µg/m 3 42

47 Abbildung 5.2.3). Die für die Messstationen in den Messräumen Ballungsraum Saarbrücken (BSB) und Untersuchungsgebiet Dillingen- Saarlouis (UDS) errechneten Jahresmittelwerte lagen 5 bis 9 µg/m 3 über dem Wert der Hintergrundstation (RS) Biringen. Die ermittelten Maximalen Tagesmittelwerte schwankten zwischen 81 µg/m 3 (Biringen) und 146 µg/m 3 (Fraulautern). Der Maximalwert wurde im Zusammenhang mit einer austauscharmen Wetterlage im Januar registriert (vgl. auch Kapitel ). Im Messjahr 2009 wurden im Messnetz IMMESA überwiegend Feinstaubjahreskonzentrationen (PM10) auf mittlerem Niveau registriert. Die höchsten Jahreskennwerte sind hierbei für die verkehrsbeeinflussten Standorte Saarbrücken-Verkehr und Fraulautern verzeichnet worden. Für den Messort Saarbrücken-City (SBCY) wurde im Untersuchungsjahr beim Feinstaub (PM2,5) ein Jahresmittelwert von 14 µg/m 3 sowie ein Maximaler Tagesmittelwert von 82 µg/m 3 verzeichnet (Tabelle und Abbildung 5.2.3). Somit liegt der Jahresmittelwert deutlich unterhalb des ab dem Jahr 2010 geltenden Zielwertes und des ab 2015 geltenden Grenzwertes gemäß Tabelle 3.1b von 25 µg/m 3. Im Jahre 2007 (Messbeginn) lag der Jahresmittelwert vergleichsweise bei 16 und im Messjahr 2008 bei 12 µg/m 3. Kennwertevergleich mit der 22. BImSchV und der TA-Luft In der Tabelle sind für den Berichtszeitraum Kennwerte für PM10-Feinstaub (Jahresmittelwerte, Maximalwerte für 24h) für die 7 IMMESA-Messorte und als Vergleichsbasis die entsprechenden Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV 8) dargestellt. Zusätzlich sind die identischen Immissionswerte der TA- Luft als Vergleichsbasis angegeben 10). Beim Jahresmittelwert ist im Untersuchungsjahr der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV von 40 µg/m 3 nicht überschritten worden. Der Immissionsgrenzwert wurde bei Werten zwischen 15 und 24 µg/m 3 zu 38 bis 60 % ausgeschöpft, wobei der maximale Jahresmittelwert für Saarbrücken-Verkehr (SBVS) verzeichnet worden ist. Auch beim 24-Stundenmittelwert wurde der Immissionsgrenzwert nach der 22. BImSchV von 50 µg/m 3 im Zusammenhang mit der zulässigen jährlichen Überschreitungshäufigkeit (N=35) nicht überschritten. Maximal wurden im Messnetz IMMESA 17 Überschreitungen für den Tagesmittelwert (Messort Fraulautern) registriert. Tabelle gibt die Anzahl der Überschreitungstage für 2009 im Vergleich zu früheren Messjahren im Messnetz IMMESA wieder. Gemäß der Tabelle wurde seit dem Messjahr 2005 der Tagesmittelwert von 50 µg/m 3 nicht mehr als 30- mal überschritten. Zulässig sind 35 Überschreitungen im Jahr. Die bisher meisten Überschreitungstage für den Tagesmittelwert wurden im Messjahr 2006 mit Ausnahme der Stationen Fraulautern (FRAL) und Biringen (BIRI) festgestellt. Für diese Stationen wurde das Maximum im Jahre 2009 registriert. Im Mittel verzeichnen die verkehrsbeeinflussten Messorte Saarbrücken-Verkehr (SBVS) und Burbach (BURB), die beide im Messgebiet BSB liegen (vgl. Kapitel 2), von allen Messorten die meisten Überschreitungstage. 43

48 Tab : Kenngrößen Feinstaub (PM10) für das Jahr 2009 in µg/m 3 (Mittel, Max 24h) mit Angaben der Überschreitungshäufigkeit N im Vergleich mit Beurteilungswerten der 22. BImSchV und der TA-Luft [Bezugsgrößen: Umgebungsbedingungen; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Überschreitungstage Feinstaub PM10 [Tagesmittelwert] BSB UDS RS Messjahr/-ort VKCY SBCY BURB SBVS DICY FRAL BIRI Mittel Max Min Tab : Anzahl der Überschreitungstage für Feinstaub (PM10) ab dem Messjahr 2005 an den IMMESA-Stationen (Messgebiete BSB, UDS und RS) Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Abbildung zeigt für Feinstaub den zeitlichen Verlauf am Beispiel des Jahresmittelwertes ( Gebietsmittelwerte ) ab Beginn der Messreihe für die saarländischen Messgebiete auf. Die Darstellung erfolgt, ebenso wie die der nachfolgenden Messkomponenten, in analoger Weise zu jener für Schwefeldioxid. Die vor dem Jahre 2001 im Messnetz IMMESA gewonnenen Gesamtfeinstaubwerte wurden hierbei mittels eines gewählten Faktors (hier: 0,83) auf Feinstaub (PM10) umgerechnet. Hinweise für die Umrechnung finden sich in der 1. EU-Tochterrichtlinie, Artikel 9 3/1) (vgl. Einleitung zu Kapitel 5.2.2). 44

49 Gebietsjahresmittelwerte PM10-Feinstaub 70 [Gesamtfeinstaubwerte vor 2001: Auf PM10 umgerechnet mit Faktor 0,83] BSB UDS Hintergrund Saarlandmittelwert [µg/m 3 ] [Messjahr] IMMESA Abb

50 Für den Ballungsraum Saarbrücken (BSB) werden die Stationen Saarbrücken-City, Burbach und Völklingen-City und für das Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) die Stationen Dillingen- City und Saarlouis- Fraulautern für die Ermittlung des Gebietsmittelwertes herangezogen. Der Saarlandmittelwert (ohne ländliche Hintergrundstation Biringen) wird somit über maximal 5 Messorte gebildet. Darüber hinaus sind im Anhang, in Kapitel 9.1, die monatlichen Mittelwerte von einigen ausgesuchten IMMESA-Messstationen seit Beginn der Messreihe (Juli 1983) grafisch dargestellt (vgl. Abbildung ). Einbezogen wurden die Stationen Saarbrücken-City, Völklingen-City (Stationsumsetzung 1990) und Dillingen-City. Die langjährige Messreihe zeigt, dass in allen Messräumen des Saarlandes die Feinstaubkonzentrationen deutlich zurückgegangen sind. In den letzten Messjahren bewegen sich die Gebietsmittelwerte hierbei in den Verdichtungsräumen im Bereich von 20 µg/m 3. Der landesweite Mittelwert verzeichnete im Untersuchungsjahr 21 µg/m 3 und lag somit gegenüber dem Maximum in den 1980-er Jahren um 28 µg/m 3 niedriger. Gegenüber dem Messjahr 2008 lag er um 2 µg/m 3 höher und war somit leicht erhöht. Die für Biringen (Inbetriebnahme der Station: Januar 2003) verzeichnete Hintergrundbelastung, die seit Messbeginn unterhalb von 20 µg/m 3 liegt, bewegt sich in etwa auf dem Niveau der früheren Hintergrundstation Nonnweiler der Messjahre Der für die letzten 10 Jahre festgestellte Verlauf für den landesweiten Mittelwert zeichnet sich durch geringfügige Schwankungen aus, wobei ein mittleres Konzentrationsniveau vorliegt (Abbildung 5.2.4). Die landesweite Abnahme der Feinstaubwerte ist das Ergebnis emissionsmindernder Maßnahmen. Zu nennen sind hier in erster Linie Maßnahmen, die im gewerblich/industriellen Bereich sowie im Hausbrandsektor durchgeführt worden sind. Auch die besonders in den 1980-er und 1990-er Jahren durchgeführten Sanierungen und Stilllegungen von industriellen Altanlagen im Montanbereich dürften zu einer deutlichen Verbesserung der heutigen Immissionssituation beigetragen haben KOHLENMONOXID Messjahr 2009 Allgemeiner Kennwertevergleich (Jahresmittel, 98%-Werte, Maximalwerte 1/2h und 24h) Im Untersuchungsjahr wurden für die 5 Messorte im Messnetz IMMESA (vgl. Tabelle 2.1) Jahresmittelwerte zwischen 0,4 und 0,6 mg/m 3 (Milligramm pro Kubikmeter) verzeichnet. Größere Werteunterschiede waren somit nicht feststellbar. Die ermittelten 98%- Werte schwankten zwischen 1,1 mg/m 3 (Völklingen-City) und 1,8 mg/m 3 (Dillingen-City). Der höchste im Messnetz IMMESA verzeichnete ½-Stundenmittelwert lag bei 10,8 mg/m 3 (vgl. auch Kapitel ) und der höchste 24-Stundenmittelwert bei 2,9 mg/m 3. Beide Maximalwerte wurden für Dillingen-City festgestellt. 46

51 Tab : Jahreskennwerte für Kohlenmonoxid in mg/m 3 (Mittelwert, 98%, Max 1/2h, 24h) [Bezugsgrößen: 293 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Jahreskennwerte für Kohlenmonoxid Mittelwert P98-Wert 3 [mg/m 3 ] 2 1 0,6 1,7 1,2 0,4 0,5 1,5 0,4 1,1 0,5 1,8 0 IMMESA SBVS SBCY BURB [Messort] VKCY DICY Abb : Jahreskennwerte (Mittelwert, 98-Perzentilwert) für Kohlenmonoxid in mg/m 3 47

52 Auch im Messjahr 2009 wurden im Messnetz IMMESA Kohlenmonoxidkonzentrationen auf sehr niedrigem Niveau registriert. Die höchsten Jahreskennwerte (Mittelwert, 98%-Wert) sind für Saarbrücken- Verkehr (Verkehrsstation) im Ballungsraum Saarbrücken (BSB) sowie für Dillingen-City im Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) vermerkt worden (Tabelle und Abbildung 5.2.5). Kennwertevergleich mit der 22. BImSchV In der Tabelle sind für den Untersuchungszeitraum Kennwerte für Kohlenmonoxid (höchster 8- Tab : Kenngrößen Kohlenmonoxid für das Jahr 2009 in mg/m 3 (Max 8h) mit Angaben der Überschreitungshäufigkeit N im Vergleich mit Beurteilungswerten der 22. BImSchV [Bezugsgrößen: 293 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Stundenmittelwert) für die 5 IMMESA-Messorte und als Vergleichsbasis der entsprechende Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV 8) dargestellt. Beim 8-Stundenmittelwert wurde im Untersuchungsjahr der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV von 10 mg/m 3 deutlich unterschritten. Es wurde maximal ein Wert von 4,6 mg/m 3 erreicht (Dillingen- City), so dass der Grenzwert im ungünstigsten Fall zu 46 % ausgeschöpft worden ist Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Abbildung zeigt für Kohlenmonoxid den zeitlichen Verlauf am Beispiel des Jahresmittelwertes ( Gebietsmittelwerte ) ab Beginn der Messreihe für die saarländischen Messgebiete auf. Für den Ballungsraum Saarbrücken (BSB) werden die Stationen Saarbrücken-City, Burbach und Völklingen-City und für das Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) die Station Dillingen-City für die Ermittlung des Gebietsmittelwertes herangezogen. Der Saarlandmittelwert wird somit über maximal 4 Messorte gebildet. Darüber hinaus sind im Anhang, in Kapitel 9.1, die monatlichen Mittelwerte von einigen ausgesuchten IMMESA-Messstationen seit Beginn der Messreihe (Juli 1983) grafisch dargestellt (vgl. Abbildung 48

53 Gebietsjahresmittelwerte Kohlenmonoxid 3,0 2,5 2,0 1,6 BSB UDS Saarlandmittelwert [mg/m 3 ] 1,5 1,0 0,4 0, , [Messjahr] IMMESA Abb

54 ). Einbezogen wurden die Stationen Saarbrücken-City, Völklingen-City (Stationsumsetzung 1990) und Dillingen-City. Der landesweite Mittelwert lag im Untersuchungsjahr bei 0,4 mg/m 3 und war somit um 1,2 mg/m 3 niedriger als das Maximum in den 1980-er Jahren. Er lag ebenso niedrig wie 2008, wobei im Vorjahr der bisher niedrigste Wert seit Beginn der Messungen im Jahre 1984 verzeichnet worden ist. Bereits seit vielen Jahren lassen sich merkliche Unterschiede zwischen verkehrsbeeinflussten Messorten im Ballungsraum Saarbrücken (SBCY, BURB, VKCY) und dem industrienahen Messort im Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (DICY) nicht mehr ausmachen. Der für die letzten 10 Jahre festgestellte Verlauf für den landesweiten Mittelwert zeigt eine Belastungsstabilisierung auf sehr niedrigem Niveau (Abbildung 5.2.6). Die landesweite Abnahme der Kohlenmonoxidkonzentration ist das Ergebnis emissionsmindernder Maßnahmen. Eine bedeutende Quelle für Kohlenmonoxidemissionen ist der Kfz-Verkehr. Daher dürften -trotz des gestiegenen Verkehrsaufkommens- die in den vergangenen Jahren eingeleiteten Maßnahmen im Verkehrssektor (Optimierung der Verbrennungsvorgänge in den Motoren, Abgassonderuntersuchung, Einführung des Abgaskatalysators) zur wesentlichen Verbesserung der heutigen Immissionssituation beigetragen haben STICKSTOFFMONOXID Messjahr 2009 Allgemeiner Kennwertevergleich (Jahresmittel, 98%-Werte, Maximalwerte 1/2h und 24h) Im Untersuchungsjahr wurden für die 9 Messorte im Messnetz IMMESA (vgl. Tabelle 2.1) Jahresmittelwerte zwischen 1 und 35 µg/m 3 (Mikrogramm pro Kubikmeter) verzeichnet. Der höchste Jahresmittelwert ist für Saarbrücken-Verkehr (SBVS: Verkehrsstation) und der niedrigste für den Hintergrundmessort Biringen festgestellt worden (Tabelle und Abbildung 5.2.7). Die für die Messstationen in den Messräumen Ballungsraum Saarbrücken (BSB) und Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) errechneten Jahresmittelwerte lagen 2 bis 34 µg/m 3 über dem Wert der Hintergrundstation (RS) Biringen. Die ermittelten 98%-Werte schwankten zwischen 7 µg/m 3 (Biringen) und 160 µg/m 3 (Saarbrücken-Verkehr). Der höchste im Messnetz IMMESA verzeichnete ½-Stundenmittelwert lag bei 549 µg/m 3 und der höchste 24-Stundenmittelwert bei 198 µg/m 3. Beide Maximalwerte wurden für Saarbrücken-Verkehr festgestellt. Auch im Messjahr 2009 wurden im Messnetz IMMESA überwiegend niedrige Stickstoffmonoxidjahreskonzentrationen registriert. Die höchsten Jahreskennwerte sind für verkehrsbeeinflusste Standorte im Ballungsraum Saarbrücken (Saarbrücken-Verkehr, Saarbrücken-City) erzielt worden. An diesen Messorten wurden Jahresmittelwerte von 35 bzw. 18 µg/m 3 festgestellt. Für weniger stark verkehrsbeeinflusste Orte wurden hingegen Jahresmittelwerte von 13 µg/m 3 und kleiner ermittelt (Tabelle und 50

55 Tab : Jahreskennwerte für Stickstoffmonoxid in µg/m 3 (Mittelwert, 98%, Max 1/2h, 24h) [Bezugsgrößen: 293 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Jahreskennwerte für Stickstoffmonoxid Mittelwert P98-Wert [µg/m 3 ] IMMESA SBVS OSSB SBCY BURB VKCY [Messort] SULZ FRAL DICY BIRI Abb : Jahreskennwerte (Mittelwert, 98-Perzentilwert) für Stickstoffmonoxid in µg/m 3 51

56 Abbildung 5.2.7) Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Abbildung zeigt für Stickstoffmonoxid den zeitlichen Verlauf am Beispiel des Jahresmittelwertes ( Gebietsmittelwerte ) ab Beginn der Messreihe im Messnetz IMMESA für die saarländischen Messgebiete auf. Für den Ballungsraum Saarbrücken (BSB) werden die Stationen Saarbrücken- City, Burbach und Völklingen-City und für das Untersuchungsgebiet Dillingen- Saarlouis (UDS) die Stationen Fraulautern und Dillingen-City für die Ermittlung des Gebietsmittelwertes herangezogen. Der Saarlandmittelwert (ohne Hintergrundstation Biringen) wird somit über maximal 5 Messorte gebildet. Darüber hinaus sind im Anhang, in Kapitel 9.1, die monatlichen Mittelwerte von einigen ausgesuchten IMMESA-Messstationen seit Beginn der Messreihe (Juli 1983) grafisch dargestellt (vgl. Abbildung ). Einbezogen wurden die Stationen Saarbrücken-City, Völklingen-City (Stationsumsetzung 1990) und Dillingen-City. Seit Beginn der 1990-er Jahre ist eine merkliche Abnahme der Stickstoffmonoxidwerte in allen Messräumen des Saarlandes zu verzeichnen. Der landesweite Mittelwert lag im Untersuchungsjahr bei 11 µg/m 3 und war somit um 36 µg/m 3 niedriger als das Maximum in den 1980-er Jahren. Er lag in etwa so hoch wie im Vorjahr. Die für Biringen (Inbetriebnahme der Station: Januar 2003) verzeichnete ländliche Hintergrundbelastung bewegt sich auf dem Niveau der früheren Hintergrundstation Nonnweiler der 1990-er Jahre. Der für die letzten 5 Jahre festgestellte Verlauf zeigt für den landesweiten Mittelwert eine Belastungsstabilisierung auf niedrigem Niveau. Die landesweite Abnahme der Stickstoffmonoxidkonzentration ist das Ergebnis emissionsmindernder Maßnahmen. Eine bedeutende Quelle für Stickstoffmonoxidemissionen ist der Kfz-Verkehr. Daher dürften -trotz des gestiegenen Verkehrsaufkommens- die in den vergangenen Jahren eingeleiteten Maßnahmen im Verkehrssektor (Optimierung der Verbrennungsvorgänge in den Motoren, Abgassonderuntersuchung, Einführung des Abgaskatalysators) zur wesentlichen Verbesserung der heutigen Immissionssituation beigetragen haben. Die gleichen immissionsseitigen Auswirkungen konnten bereits für Kohlenmonoxid festgestellt werden STICKSTOFFDIOXID Messjahr 2009 Allgemeiner Kennwertevergleich (Jahresmittel, 98%-Werte, Maximalwerte 1/2h und 24h) Im Untersuchungsjahr wurden für die 9 Messorte im Messnetz IMMESA (vgl. Tabelle 2.1) Jahresmi- 52

57 Gebietsjahresmittelwerte Stickstoffmonoxid BSB UDS Hintergrund Saarlandmittelwert [µg/m 3 ] [Messjahr] IMMESA Abb

58 Immissionsmessnetz Saar- IMMESA telwerte zwischen 11 und 43 µg/m 3 (Mikrogramm pro Kubikmeter) verzeichnet. Der höchste Jahresmittelwert ist für Saarbrücken-Verkehr (SBVS: Verkehrsstation) und der niedrigste für den Hintergrundmessort Biringen (BIRI) festgestellt worden (Tabelle und Abbildung 5.2.9). Die für die Messstationen in den Messräumen Ballungsraum Saarbrücken (BSB) und Untersuchungsgebiet Dillingen- Saarlouis (UDS) errechneten Jahresmittelwerte lagen 5 bis 32 µg/m 3 über dem Wert der Hintergrundstation (RS) in Biringen. Die ermittelten 98%-Werte schwankten zwischen 38 µg/m 3 (Biringen) und 99 µg/m 3 (Saarbrücken-Verkehr). Der höchste im Messnetz IMMESA verzeichnete ½-Stundenmittelwert lag bei 507 µg/m 3 (vgl. auch Kapitel ) und der höchste 24-Stundenmittelwert bei 105 µg/m 3. Beide Maximalwerte wurden für Saarbrücken-Verkehr festgestellt. Die zusätzliche Überprüfung von VDI-Richtwerten (Maximale Immissionskonzentrationswerte für den Jahresmittelwert = 20 µg/m 3 und für den 24-Stundenmittelwert = 50 µg/m 3 ) 11) ergab für den Beobachtungszeitraum, dass diese im Messnetz IMMESA größtenteils nicht eingehalten werden können. Beim Jahresmittelwert waren hiervon die Messorte Saarbrücken-Verkehr, Saarbrücken-City, Sulzbach und Fraulautern betroffen. Der höchste Wert im Messnetz IMMESA wurde für Saarbrücken-Verkehr (Verkehrsstation) mit 43 µg/m 3 registriert, so dass im Messnetz IMMESA maximal 215 % des Maximalen Immissionskonzentrationswertes für den Jahreswert erreicht worden sind. Der 24-Stundenmittelwert wurde für Saarbrücken-Verkehr 110-mal, für Saarbrücken- City 43-mal, für Fraulautern 10-mal, für Burbach und Sulzbach je 6-mal, für Dillingen-City und Eschberg je 3-mal, für Biringen 2-mal sowie für Völklingen-City 1-mal überschritten. Der höchste Tagesmittelwert im Messnetz IMMESA wurde mit 105 µg/m 3 ebenfalls für Saarbrücken-Verkehr festgestellt, so dass maximal 210 % des Maximalen Immissionskonzentrationswertes für eine 24-stündige Einwirkungsdauer erreicht worden sind (Tabelle 5.2.9). Die höchsten Jahreskennwerte wurden im Ballungsraum Saarbrücken für verkehrsbeeinflusste Messorte (Saarbrücken-Verkehr, Saarbrücken-City) erzielt. Für diese Messorte sind Jahresmittelwerte von 43 und 34 µg/m 3 festgestellt worden. Für weniger stark verkehrsbeeinflusste Messorte wurden im Messnetz IMMESA hingegen Jahresmittelwerte von 23 µg/m 3 und kleiner vermerkt. In Ballungsräumen wird die Höhe der Stickstoffdioxidbelastung sehr stark durch lokale Quellen -insbesondere den Verkehr- bestimmt. Kennwertevergleich mit der 22. BImSchV und der TA-Luft Alter Wert der 22. BImSchV (gültig bis ) In der Tabelle sind für die 9 IMMESA-Messorte für Stickstoffdioxid die 98 %-Werte und als Vergleichsbasis der entsprechende Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV 8) ( alter bis gültiger Wert) 3/1) dargestellt. Dieser Grenzwert wurde im Beurteilungszeitraum im Messnetz IMMESA nicht erreicht. Er wurde maximal ein Wert mit 99 µg/m 3 ermittelt (Saarbrücken-Verkehr), so dass im ungünstigsten 54

59 Immissionsmessnetz Saar- IMMESA Tab : Jahreskennwerte für Stickstoffdioxid in µg/m 3 (Mittelwert, 98%, Max 1/2h, Max 24h mit Angabe der Überschreitungshäufigkeit N) im Vergleich mit Immissionsrichtwerten des VDI [Bezugsgrößen: 293 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Jahreskennwerte für Stickstoffdioxid Mittelwert P98-Wert [µg/m 3 ] IMMESA SBVS OSSB SBCY BURB VKCY [Messort] SULZ FRAL DICY BIRI Abb : Jahreskennwerte (Mittelwert, 98-Perzentilwert) für Stickstoffdioxid in µg/m 3 55

60 Immissionsmessnetz Saar- IMMESA Fall der EU-Jahrwert (P98) zu 50 % ausgeschöpft worden ist. Tab : 98-Perzentil für Stickstoffdioxid für das EU-Jahr 2009 auf der Basis der Halbstundenmittelwerte in µg/m 3 (alte EU-Werte) im Vergleich mit dem Grenzwert der 22. BImSchV [Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Neue Werte der 22. BImSchV (gültig ab ) und TA-Luft-Werte In der Tabelle sind für den Berichtszeitraum Kennwerte für Stickstoffdioxid (Jahresmittelwerte, 1h -Maximalwerte) für die 9 IMMESA-Messorte und als Vergleichsbasis die entsprechenden Immissionsgrenzwerte der 22. BImSchV 8) ( neue Werte ) dargestellt. Ebenfalls enthält die Tabelle die für das Jahr 2009 nach der 22. BImSchV festgesetzten Toleranzmargen für den Jahresmittelwert und für den Stundenwert. Zusätzlich sind die Immissionswerte der TA-Luft 10) angegeben. Beim Jahresmittelwert wurde im Untersuchungsjahr der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV für 2009 (42 µg/m 3 incl. Toleranzmarge) einmal überschritten, wobei für Saarbrücken-Verkehr ein Wert von 43 µg/m 3 festgestellt worden ist. Dies erfordert aufgrund der Vorgaben der 22. BImSchV die Erstellung eines Luftqualitätsplanes. Für das betroffene Gebiet (hier: Innenstadtbereich von Saarbrücken) muss bis zum ein solcher Plan aufgestellt werden. Die zusätzliche Überprüfung des Immissions-Jahreswertes der TA-Luft (40 µg/m 3 ) ergab für diesen Standort ebenfalls eine Überschreitung, wobei der Jahresmittelwert 108 % des TA-Luft Immissionswertes erreichte. Der Immissionsgrenzwert zum Schutz der Vegetation (30 µg/m 3 NOx bei Angabe als NO 2 ), der bereits ab Inkrafttreten der 22. BImSchV im September 2002 Gültigkeit erlangte, ist am ländlichen Hintergrundmessort Biringen nicht erreicht worden. Für den Standort wurde ein Jahresmittelwert von 12 µg/m 3 NOx ermittelt, so dass der Grenzwert zu lediglich 40 % ausgeschöpft worden ist. Beim Stundenmittelwert wurde der Immissionsgrenzwert nach der 22. BImSchV für 2009 (210 µg/m 3 incl. Toleranzmarge) als auch der Immissionswert TA-Luft (200µg/m 3 ) im Zusammenhang mit der zulässigen jährlichen Überschreitungshäufigkeit (N=18) nicht überschritten. Maximal wurden im Messnetz IMMESA 6 Überschreitungen für den Stundenwert (Messort Saarbrücken-Verkehr) registriert. 56

61 Immissionsmessnetz Saar- IMMESA Tab : Kenngrößen Stickstoffdioxid für das Jahr 2009 in µg/m 3 (Mittel, Max 1h) mit Angaben der Überschreitungshäufigkeit N im Vergleich mit Beurteilungswerten der 22. BImSchV und der TA-Luft Hierbei wurde der für 2009 gültige Stundenwert der 22. BImSchV 5-mal und der Stundenwert der TA- Luft 6-mal übertroffen. Der maximale Stundenwert wurde mit 305 µg/m 3 verzeichnet (vgl. auch Kapitel ). [Bezugsgrößen: 293 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Abbildung zeigt für Stickstoffdioxid den zeitlichen Verlauf am Beispiel des Jahresmittelwertes ( Gebietsmittelwerte ) ab Beginn der Messungen im Messnetz IMMESA auf. Für den Ballungsraum Saarbrücken (BSB) werden die Stationen Saarbrücken-City, Burbach und Völklingen-City und für das Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) die Stationen Saarlouis- Fraulautern und Dillingen- City für die Gebietsmittelwertbildung herangezogen. Der Saarlandmittelwert (ohne Hintergrundstation Biringen) wird somit über maximal 5 Messorte gebildet. Darüber hinaus sind im Anhang, in Kapitel 9.1, die monatlichen Mittelwerte von einigen ausgesuchten IMMESA-Messstationen seit Beginn der Messreihe (Juli 1983) grafisch dargestellt (vgl. Abbildung ). Einbezogen wurden die Stationen Saarbrücken-City, Völklingen-City (Stationsumsetzung 1990) und Dillingen-City. Seit den 1990-er Jahren ist eine Abnahme der Stickstoffdioxidwerte in allen Messgebieten des Saarlandes zu verzeichnen. Im Untersuchungsjahr lag der landesweite Mittelwert bei 23 µg/m 3 und war somit um 20 µg/m 3 niedriger als das Maximum in den 1980-er Jahren. Gegenüber dem Messjahr 2008, in dem der bisher niedrigste Wert seit Beginn der Messungen im Jahre 1984 verzeichnet wurde, lag er um 2 57

62 Gebietsjahresmittelwerte Stickstoffdioxid BSB UDS Hintergrund Saarlandmittelwert [µg/m 3 ] [Messjahr] IMMESA Abb

63 µg/m 3 höher. Der allgemeine Rückgang zeigt sich weniger stark ausgeprägt als dies beispielsweise beim Schwefeldioxid (Abbildung 5.2.2), beim PM10-Feinstaub (Abbildung 5.2.4) oder beim Kohlenmonoxid (Abbildung 5.2.6) der Fall ist. Die für Biringen (Inbetriebnahme der Station: Januar 2003) verzeichnete ländliche Hintergrundbelastung bewegt sich in etwa auf dem Niveau der früheren Hintergrundstation Nonnweiler der Messjahre Der für die letzten 10 Jahre festgestellte Verlauf für den landesweiten Mittelwert zeigt eine Belastungsstabilisierung auf mittlerem Niveau (Abbildung ). Die landesweite Abnahme der Stickstoffdioxidkonzentration ist das Ergebnis emissionsmindernder Maßnahmen. Eine sehr bedeutende Quelle für Stickoxidemissionen ist der Kfz-Verkehr (überwiegend als Stickstoffmonoxid emittiert, welches anschließend photochemisch zu Stickstoffdioxid umgesetzt wird). Daher dürften -trotz des gestiegenen Verkehrsaufkommens- insbesondere die in den vergangenen Jahren eingeleiteten Maßnahmen im Verkehrssektor (Optimierung der Verbrennungsvorgänge in den Motoren, Abgassonderuntersuchung, Einführung des Abgaskatalysators) zur wesentlichen Verbesserung der heutigen Immissionssituation beigetragen haben. Zu beachten ist, dass hier überwiegend städtische Hintergrundstationen bewertet worden sind, die schon seit mehr als 20 Jahren betrieben werden. Wie das Beispiel Station Saarbrücken-Verkehr zeigt, können an Belastungsschwerpunkten die Verhältnisse beim Stickstoffdioxid anders liegen. Seit Aufnahme der Messungen Ende 2004 werden für diesen verkehrsexponierten Standort ähnlich hohe Jahreskonzentrationen auf erhöhtem Niveau verzeichnet, wobei im Messjahr 2009 sogar eine Grenzwertüberschreitung registriert wurde (vgl. voriges Kapitel). Zwischen den Messjahren 2005 und 2009 wurden für diesen Messort Jahresmittelwerte für Stickstoffdioxid von 43 µg/m 3 bis 46 µg/m 3 festgestellt, die somit in einem engen Rahmen liegen. Ein eindeutiger Trend lässt sich daher noch nicht erkennen OZON Messjahr 2009 Allgemeiner Kennwertevergleich (Jahresmittel, 98%-Werte, Maximalwerte 1/2h und 8h) Im Untersuchungsjahr wurden für die 6 Messorte im Messnetz IMMESA (vgl. Tabelle 2.1) Jahresmittelwerte zwischen 41 und 61 µg/m 3 (Mikrogramm pro Kubikmeter) registriert. Der höchste Jahresmittelwert ist für die ländliche Hintergrundstation Biringen und der niedrigste für Völklingen-City festgestellt worden. Die Ursache für den in Biringen verzeichneten höheren Jahresmittelwert liegt in der Höhenlage und der dort gering vorhandenen Konzentrationen ozonzerstörender Substanzen begründet. Für die Messstationen in den Messräumen Ballungsraum Saarbrücken (BSB) und Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) sind Jahresmittelwerte errechnet worden, die im Vergleich zur Hintergrundstation (RS) Biringen 9 bis 20 µg/m 3 niedriger lagen (Tabelle und Abbildung ). 59

64 Tab : Jahreskennwerte für Ozon in µg/m 3 (Mittelwert, 98%, Max 1/2h, Max 8h mit Angabe von Überschreitungshäufigkeiten N) im Vergleich mit Immissionsrichtwerten des VDI [Bezugsgrößen: 273 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] Jahreskennwerte für Ozon Mittelwert P98-Wert [µg/m 3 ] IMMESA OSSB VKCY SULZ [Messort] DICY BEXB BIRI Abb : Jahreskennwerte (Mittelwert, 98-Perzentilwert) für Ozon in µg/m 3 60

65 Die 98%-Werte schwankten zwischen 113 µg/m 3 (Bexbach) und 123 µg/m 3 (Biringen). Die zusätzliche Überprüfung von VDI-Richtwerten (Maximale Immissionskonzentrationswerte für eine halb- und achtstündige Einwirkungsdauer) 11) ergab, dass diese an den Messorten nicht eingehalten werden können. Beim ½- Stundenmittelwert (120 µg/m 3 ) wurden folgende Überschreitungen vermerkt: Messgebiet BSB: Eschberg = 351 Fälle, Sulzbach = 328 Fälle, Völklingen-City = 277 Fälle; Messgebiet UDS: Dillingen-City = 370 Fälle; Messgebiet Restsaarland: Biringen = 425 Fälle, Bexbach = 184 Fälle. Der höchste im Messnetz IMMESA verzeichnete Wert lag bei 173 µg/m 3 und wurde in Dillingen- City festgestellt. Er erreichte somit 144 % des Maximalen Immissionswertes für eine halbstündige Einwirkungsdauer. Beim 8-Stundenmittelwert (100 µg/m 3 ) wurden folgende Überschreitungen vermerkt: Messgebiet BSB: Eschberg = 67 Fälle, Sulzbach = 66 Fälle, Völklingen-City = 51 Fälle; Messgebiet UDS: Dillingen-City = 60 Fälle; Messgebiet Restsaarland: Biringen = 82 Fälle, Bexbach = 47 Fälle. Der höchste 8-Stundenmittelwert betrug 151 µg/m 3 und wurde für Biringen verzeichnet. Er erreichte somit 151 % des Maximalen Immissionswertes für eine achtstündige Einwirkungsdauer (Tabelle ). Die höchsten Jahreskennwerte (Mittel-, 98%-Werte) sind für den im ländlichen Raum gelegenen Messort Biringen [BIRI] (Höhenlage: 339 münn) sowie für den ballungsraumnahen Messort Eschberg [OSSB] (Höhenlage: 315 münn) verzeichnet worden (Tabelle und Abbildung ). Kennwertevergleich mit der 33. BImSchV (gültig ab / ) In der Tabelle sind für den Berichtszeitraum Kennwerte für Ozon (Jahresmittelwerte, Maximalwerte für 1h, 8h, AOT40-Werte) für 6 IMMESA-Messorte und als Vergleichsbasis die entsprechenden Immissionswerte der 33. BImSchV 9) dargestellt. Die Werte basieren auf der 3. EU- Tochterrichtlinie 3/3) über den Ozongehalt der Luft vom , die am mit der 33. BImSchV in nationales Recht umgesetzt worden ist (vgl. Tabelle 3.1). Im Untersuchungsjahr wurden im Messnetz IMMESA Schwellenwerte der 33. BImSchV (Stunden- werte 180 µg/m 3, 240 µg/m 3 - Zielgruppe Mensch) nicht überschritten. Der höchste im Messnetz IMMESA verzeichnete Ozon-Stundenwert erreichte 166 µg/m 3 und wurde für Biringen (BIRI) festgestellt (vgl. auch Kapitel ). Bei den Zielwerten sind im Beurteilungszeitraum (Messjahre ) Überschreitungen registriert worden, obwohl im Jahre 2009 wie auch schon im Vorjahr keine ausgeprägten Episoden hoher Ozonkonzentrationen vorlagen. Beim 8-Stundenmittelwert (120 µg/m 3, Zielgruppe Mensch) wurde die zulässige Anzahl (maximal 25 über 3 Jahre gemittelt, vgl. Tabelle 3.1) am Messort Biringen knapp überschritten. An diesem Messort sind für den 8h-Wert 27 Überschreitungen registriert worden. Dieser Zielwert ist gemäß der 33. BImSchV 9) ab dem so weit wie möglich einzuhalten. Der höchste 8h-Wert im Messjahr 61

66 Tab : Kenngrößen Ozon für das Jahr 2009 (Jahres-, 1h-, 8h-, AOT40-Werte) und Beurteilungswerte in µg/m 3 bzw. (µg/m 3 )*h sowie Überschreitungshäufigkeiten N im Vergleich mit Beurteilungswerten der 33. BImSchV [Bezugsgrößen: 273 K und 101,3 kpa; Verf% = proz. Verfügbarkeit der Messeinrichtung] 2009 ist hierbei für Biringen mit 151 µg/m 3 festgestellt worden. Darüber hinaus wurde im Untersuchungsjahr 2009 am ländlichen Hintergrundmessort Biringen der AOT-40 Wert [ (µg/m 3 )*h als Mittelwert über 5 Jahre, Zielgruppe Vegetation], der ab dem Jahre 2010 ebenfalls so weit wie möglich einzuhalten ist, überschritten. Für diesen Messort wurde ein Wert von (µg/m 3 )*h notiert (Tabelle ). Zielwertüberschreitungen stellen keine Grenzwertüberschreitungen dar. Sie machen aber deutlich, dass bis zum Inkrafttreten im nächsten Jahr noch weiterer Handlungsbedarf besteht, um die Belastung unter die Zielwerte abzusenken (vgl. auch Kapitel ). Die Überprüfung des Langfristzielwertes für den 8-Stundenmittelwert ergab, dass dieser gegenwärtig an sämtlichen Ozonmessorten im Messnetz IMMESA nicht einzuhalten ist, ebenso nicht der Langfrist- 62

67 zielwert zum Schutz der Vegetation (AOT-40 Wert) am ländlichen Hintergrundmessort in Biringen (Tabelle ). Im Untersuchungsjahr sind im Messnetz IMMESA bei den zusätzlichen Informationswerten zur Unterrichtung der Öffentlichkeit (vgl. Tabelle 3.1) Überschreitungen festgestellt worden. Beim Jahresmittelwert (40 µg/m 3, Zielgruppe Materialien) waren hiervon alle IMMESA-Messorte betroffen, wobei Jahresmittelwerte zwischen 41 und 61 µg/m 3 erreicht worden sind. Weiterhin wurde der AOT-40-Wert ( (µg/m 3 )*h, Zielgruppe Wälder) im Bezugsjahr 2009 (Mittelwert 2005 bis 2009) am ländlichen Hintergrundmessort Biringen bei einem Wert von (µg/m 3 )*h deutlich überschritten (Tabelle ) Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Abbildung zeigt für Ozon den zeitlichen Verlauf am Beispiel des Jahresmittelwertes ( Stationsmittelwerte ) für die saarländischen IMMESA-Messorte auf. Darüber hinaus wird ein landesweiter Mittelwert ( Saarlandmittelwert ) über alle IMMESA-Messorte angegeben. Die Stationen Völklingen-City und Dillingen-City bestehen seit Inbetriebnahme des Messnetzes, wobei die Station Völklingen im Jahre 1990 an einen anderen Standort (Stadionstr.) versetzt worden ist. Weitere Ozonmessplätze kamen später hinzu und zwar 1988 in Nonnweiler (Hintergrundmessstelle), 1993 in Bexbach und 1996 in Eschberg. Die im Nordsaarland betriebene ländliche Hintergrundmessstelle Nonnweiler wurde Ende 2002 aufgegeben und an einen anderen Standort versetzt. Seit Januar 2003 wird sie im Westsaarland (Biringen) weiterbetrieben. Im Jahr 2002 (Juni) wurde in Sulzbach eine weitere Messstelle eingerichtet. Seit dem Messjahr 2006 wird diese Station ebenfalls in der Langzeitbewertung berücksichtigt. Aufgrund der unterschiedlichen zeitlichen und örtlichen Messgeräteeinsätze erfolgt eine Interpretation der Ozon-Zeitreihe erst ab dem Jahr Ab dieser Zeit wird der Saarlandmittelwert über maximal 5 Messorte gebildet. Darüber hinaus sind im Anhang, in Kapitel 9.1, die monatlichen Mittelwerte von einigen ausgesuchten IMMESA-Messstationen seit Beginn der Messreihe (Juli 1983) grafisch dargestellt (vgl. Abbildung ). Einbezogen wurden die Stationen Völklingen-City und Dillingen-City. Insgesamt ist an allen Messorten eine deutliche Konzentrationszunahme festzustellen. Der landesweite Mittelwert lag im Untersuchungsjahr bei 49 µg/m 3 und war somit in etwa so hoch wie in den letzten beiden Jahren. Er lag im Jahre 2009 um 10 µg/m 3 höher als im Jahre 1996 (= Beginn der Zeitreiheninterpretation) war. Aufgrund eines sehr heißen Sommers im Jahr 2003 (sogenannter Jahrhundertsommer ) war die Belastung in diesem Messjahr besonders hoch, wobei für den landesweiten Mittelwert das bisherige Maximum der Zeitreihe notiert worden ist. Hierbei lag der Jahresmittelwert 17 µg/m 3 höher als im Messjahr Der Verlauf der Zeitreihe deckt sich mit Erkenntnissen des Umweltbundesamtes. Laut der Bundesbehörde zeigt sich, dass seit Beginn der 1990-er Jahre in der Bundesrepublik Deutschland die mittleren Ozonkonzentrationen im Gegensatz zur Überschreitungsanzahl bei Spitzenwerten nicht wirksam durch ozonmindernde Maßnahmen reduziert werden konnten. Die mittleren Ozonwerte lassen sich nach 63

68 Stationsbezogene Jahresmittelwerte Ozon 100 [µg/m 3 ] VKCY (ab 1984/1990) DICY (ab 1984) BEXB (ab 1993) OSSB (ab 1996) SULZ (ab 2002) Hintergrund NONW/BIRI (ab 2003) Saarlandmittelwert (alle Stationen ab 1990) Stationswechsel VKCY 1990 Wechsel Hintergrundstation 2003 [Messjahr] IMMESA Abb

69 Aussagen der Behörde auch in den kommenden Jahren trotz Emissionsminderungsmaßnahmen noch nicht vermindern 17). Zwischen 1996 und 2002 wurden für den Messort Eschberg die höchsten Jahresmittelwerte im Messnetz IMMESA verzeichnet. Ab dem Messjahr 2003 werden sie hingegen für den ländlichen Hintergrundmessort Biringen (Inbetriebnahme 2003) festgestellt. Beide Messorte befinden sich in höheren Lagen des Saarlandes (vgl. Tabelle 2.1). Im Verlauf der Ozonkonzentration spiegeln sich auch die meteorologischen Verhältnisse der Sommermonate (vgl. hierzu auch Kapitel 4) wider, die einen großen Einfluss auf die jährliche Ozonbelastung ausüben. Seit Anfang der 1990-er Jahre werden häufiger warme Sommer verzeichnet, wie in nachfolgendem Kapitel aufgezeigt werden wird. Weitere Anstrengungen sind in Zukunft nötig, um die Emissionen der Vorläuferstoffe soweit abzusenken, dass kritische Ozonkonzentrationen vermieden werden. In der 33. BImSchV 9) ist ein Programm zur Verminderung der Ozonkonzentration angekündigt. So sind für die Bundesrepublik jährliche Emissionshöchstmengen für Stoffe festgelegt worden, die für die Ozonbildung verantwortlich sind. Die Begrenzung soll spätestens bis zum erfolgt sein. Danach dürfen die genannten Höchstmengen nicht mehr überschritten werden. Durch diese Mengenbegrenzung erhofft man sich eine spürbare Verbesserung der Ozonkonzentration in der Außenluft. Um Aussagen über die langfristige Entwicklung der bodennahen Ozonkonzentration machen zu können, müssen letztendlich längere Zeiträume bei unveränderten Messbedingungen betrachtet werden Langzeitreihe Schwellenwerte In den nachfolgenden Tabellen bis sowie in der Abbildung sind Überschreitungshäufigkeiten für die Ozonschwellenwerte 180 µg/m 3 (Informationsschwellenwert für die Bevölkerung) und 240 µg/m 3 (Alarmschwellenwert für die Bevölkerung) einschließlich der Randbedingungen für die Messorte im Messnetz IMMESA angegeben. Da die bodennahe Ozonbildung stark von meteorologischen Einflüssen abhängig ist, werden in den Tabellen und die Anzahl der Sommertage (Tage mit einer Höchsttemperatur von mindestens 25 C) sowie die Anzahl der heißen Tage (Tage mit einer Höchsttemperatur von mindestens 30 C) für die Monate April bis September (Sommerhalbjahr) ebenfalls mit angegeben. Allgemein ist die Ozonkonzentration umso höher, je mehr Sommertage und heiße Tage zu verzeichnen sind. Daneben begünstigen länger anhaltende sommerliche Hochdruckwetterlagen die bodennahe Ozonbildung stark. Die Auswertung erfolgt ab dem Messjahr Als Datengrundlage dienen Messwerte der Klimastation des Deutschen Wetterdienstes in Saarbrücken-Ensheim. Die langjährige Messreihe zeigt, dass die meisten Sommertage und die meisten heißen Tage im Messjahr 2003 registriert worden sind. Als meteorologisch heiße Jahre können auch die Jahre 1990, 1991, 1992, 1994, 1995, 1998, 2001, 2005 sowie auch das Jahr 2006 gelten. Das Untersuchungsjahr 2009 stellt sich, was die Anzahl der Sommertage und der heißen Tage betrifft, den Jahren 1990, 1992, 1997, 1999 und 2000 vergleichbar dar. Im Jahre 2009 wurden im Vergleich zu diesen Jahren erstmals keine Schwellenwerte überschritten (Tabelle und sowie Abbildung ). In den Kapiteln 1 und 4 wurde bereits aufgezeigt, dass sich im Sommer 2009 trockenere und wärmere Abschnitte mit feuchteren und kühleren Abschnitten rasch abwechselten. Langanhaltende hochsommer- 65

70 liche Hochdruckwetterlagen mit hohen Temperaturen und starker Sonneneinstrahlung blieben dadurch aus, so dass hohe Ozonspitzen nicht auftreten konnten Schwellenwert 180 µg/m 3 (Informationsschwellenwert) Oberhalb dieses Schwellenwertes kann es bei Kindern und besonders empfindlichen Erwachsenen, die diesen Konzentrationen über einen kurzen Zeitraum hinweg ausgesetzt werden, zu vorüber-gehenden gesundheitlichen Beeinträchtigungen kommen. 18) Im Messjahr 2009 wurde kein Überschreitungstag registriert (Anzahl der Tage mit Werten größer als 180 µg/m 3, aufsummiert über alle Messorte). Die meisten jahresbezogenen Überschreitungen dieses Schwellenwertes, mit insgesamt 76 Fällen, wurden bisher im Messjahr 2003 verzeichnet (Tabelle ). Da sich die Anzahl der Messstationen im Messnetz IMMESA von Jahr zu Jahr unterschiedlich darstellt (vgl. Tabelle ) und dadurch die Überschreitungshäufigkeit beeinflusst wird, ist zu Vergleichszwecken eine normierte Größe gebildet worden (Tabelle , Anzahl der Überschreitungstage im Mittel). Für das Messjahr 2009 errechnete sich ein Mittelwert von 0,0, der in der Zeitreihe einen unterdurchschnittlichen Wert darstellt. Die meisten Überschreitungen für diese Vergleichsgröße wurden bisher im Messjahr 2003 verzeichnet, gefolgt von den Jahren 1990 und Hierbei lag der Kennwert im Jahr 2003 mehr als doppelt so hoch wie im Jahr 1990 (Tabelle und Abbildung ) Schwellenwert 240 µg/m 3 (Alarmschwellenwert) Im Messjahr 2009 wurde kein Überschreitungstag notiert (Anzahl der Tage mit Werten größer als 240 µg/m 3, aufsummiert über alle Messorte). Die meisten Überschreitungstage mit insgesamt 3 Fällen wurden bisher im Jahr 2003 registriert (Tabelle ). Ebenfalls zeigt die in Tabelle aufgeführte normierte Größe (Anzahl der Überschreitungstage im Mittel) an, dass im Messjahr 2003 bisher die meisten Überschreitungen zu verzeichnen waren, gefolgt von den Jahren 1992, 1998, 2000 und Wie der Verlauf der Messjahre 1990 bis 2009 verdeutlicht, können sich in Sommermonaten mit günstigen meteorologischen Voraussetzungen erhöhte Ozonkonzentrationen einstellen. Die letzten 3 Messjahre weisen hierbei die geringsten Schwellenwertüberschreitungshäufigkeiten der Zeitreihe in Folge auf. Neben meteorologischen Effekten zeigen sich möglicherweise hier erste Anzeichen, die allgemein auf eine Verbesserung bei der Ozonsituation hinweisen. 66

71 Tabelle : Anzahl der Sommertage an der Klimastation des DWD in Saarbrücken-Ensheim der Messjahre 1990 bis 2009 (Sommertage sind Tage mit einer Höchsttemperatur größer/gleich 25 C). JS = Jahressumme Tabelle : Anzahl der heißen Tage an der Klimastation des DWD in Saarbrücken-Ensheim der Messjahre 1990 bis 2009 (heiße Tage sind Tage mit einer Höchsttemperatur größer/gleich 30 C). JS = Jahressumme 67

72 Tabelle : Anzahl der Überschreitungstage über die betriebenen Messstationen für den Ozon-Schwellenwert 180 µg/m 3 der Messjahre 1990 bis 2009 (JS = Jahressumme) Tabelle : Anzahl der Überschreitungstage über die betriebenen Messstationen im Mittel für den Ozon-Schwellenwert 180 µg/m 3 der Messjahre 1990 bis 2009 (JS = Jahressumme) 68

73 Tabelle : Anzahl der Überschreitungstage über die betriebenen Messstationen für den Ozon-Schwellenwert 240 µg/m 3 der Messjahre 1990 bis 2009 (JS = Jahressumme) Tabelle : Anzahl der Überschreitungstage über die betriebenen Messstationen im Mittel für den Ozon-Schwellenwert 240 µg/m 3 der Messjahre 1990 bis 2009 (JS = Jahressumme) 69

74 Tabelle : Anzahl der Messorte im Messnetz IMMESA der Messjahre 1990 bis 2009 (Mittel = Mittelwert Periode Mai bis August) Tabelle : Mittlere Verfügbarkeiten der Ozonmessgeräte im Messnetz IMMESA in % der Messjahre 1990 bis 2009 (Mittel = Mittelwert Periode Mai bis August) 70

75 Uberschreitungshäufigkeiten für Ozon-Schwellenwerte ab Anzahl der Sommertage (Saarbrücken-Ensheim) 80 Anzahl der heißen Tage ( Saarbrücken-Ensheim) 16 Mittlere Anzahl der Überschreitungstage für Werte 180 µg/m3 (1h-Mittel) [Anzahl Tage] , [Mittlere Anzahl Stationstage] 20 5,0 21 4, , ,3 0,5 3, ,3 9 2,2 7 1, ,8 1 0,0 0,2 0,2 0, ,0 12 2, ,2 0,0 4 0, IMMESA [Messjahr] Abb

76 5.2.7 BESONDERE IMMISSIONSEREIGNISSE IM MESSJAHR Überprüfung des Ozon-Informationswertes für die Bevölkerung Im Saarland ist im Jahr 2009 der Informationsschwellenwert für die Bevölkerung (180 µg/m 3 als Stundenmittelwert, vgl. Tabelle 3.1) nach der 33. BImSchV 9) erfreulicherweise nicht erreicht worden. Der höchste im Messnetz IMMESA verzeichnete Stundenmittelwert des Messjahres wurde am während einer kurzfristigen Ozonepisode registriert, die nachfolgend dargestellt und erläutert wird Situation im Messnetz IMMESA Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes bildete sich zwischen dem 18. und eine Hochdruckbrücke über Mitteleuropa aus, die für sonniges Wetter in ganz Deutschland sorgte. Der Witterungsverlauf in dieser Zeit war dadurch gekennzeichnet, dass es am tagsüber fast überall meist heiter war. Die Sonne schien fast überall 8 bis 13 Stunden lang. Am zeigten sich in den Morgenstunden im Norden sowie in einigen Flusstälern im Süden Frühnebelfelder. Nach deren rascher Auflösung schien dann im ganzen Land 11 bis 14 Stunden nahezu ungestört die Sonne. Der präsentierte sich zunächst als sonniger und hochsommerlich heißer Tag, wobei die Sonne nochmals fast überall 8 bis 14 Stunden lang schien. Zum späten Nachmittag traten im Nordwesten erste Schauer und Gewitter auf. Am Abend bildete sich eine Gewitterlinie von Schleswig-Holstein bis zum Saarland, die sich mit teils unwetterartigen Erscheinungen ostwärts verlagerte 15/1). An der Wetterstation des Deutschen Wetterdienstes in Saarbrücken-Ensheim (Höhenlage: 319 münn) wurde am eine Tagesmitteltemperatur von 18,7 C und eine Tageshöchsttemperatur von 26,3 C, am eine Tagesmitteltemperatur von 22,3 C und eine Tageshöchsttemperatur von 32,2 C, am eine Tagesmitteltemperatur von 25,9 C und eine Tageshöchsttemperatur von 34,2 C und am eine Tagesmitteltemperatur von 16,8 C und eine Tageshöchsttemperatur von nur noch 20,9 C registriert 15/1). In den Abbildungen bis sind für diese Periode die Stundenmittelwerte für die sechs Messorte im Messnetz IMMESA für Ozon sowie für die meteorologischen Begleitgrößen Lufttemperatur und Globalstrahlung dargestellt. Im Beobachtungszeitraum wurden an Stationen im Messnetz IMMESA maximale Lufttemperaturen bis etwa 38 C (20.08.) und maximale Globalstrahlungswerte bis etwa 900 W/m 2 (18./19.08.) verzeichnet. Am wurden in den Nachmittagsstunden maximale Ozon-Stundenwerte von etwa 140 µg/m 3 (Biringen, Dillingen-City) festgestellt. Die Lufttemperaturen an den IMMESA-Stationen bewegten sich zu dieser Zeit um den Wert von 30 C und die Globalstrahlung erreichte an diesem Tag maximal etwa 900 W/m 2 (Eschberg). Am stieg die Lufttemperatur an den IMMESA- Stationen maximal bis auf 35 C und die Globalstrahlung ebenfalls bis auf Werte von etwa 900 W/m 2 (Eschberg). Hierbei wurde für Ozon der höchste Stundenmittelwert des Jahres 2009 im Messnetz IMMESA verzeichnet. Er erreichte um Uhr in Biringen einen Wert von 166 µg/m 3 und lag somit noch deutlich unterhalb des 72

77 73

78 Informationsschwellenwertes für die Bevölkerung von 180 µg/m 3. An den übrigen IMMESA-Messorten wurden maximale Ozon-Stundenwerte zwischen 132 und 156 µg/m 3 verzeichnet. Am stieg die Lufttemperatur noch weiter an und erreichte maximale Werte von 38 C (Dillingen-City). Allerdings wurden nur noch maximale Globalstrahlungswerte von etwa 830 W/m 2 (Eschberg) notiert. Hierbei wurden an den IMMESA-Messorten maximale Ozon-Stundenwerte festgestellt, die im Vergleich zum Vortag ähnlich hohe Werte aufwiesen. Der maximal registrierte Stundenwert war allerdings etwas niedriger als am Vortag und lag bei 157 µg/m 3 in Biringen. Aufgrund der eingetretenen Wetterlagenänderung in den Abendstunden des wurden am nur noch maximale Ozon-Stundenwerte von etwa 80 µg/m 3 verzeichnet. Eine Erhöhung der Ozonwerte wurde zu dieser Zeit auch bundesweit festgestellt, wobei die höchsten Konzentrationen am vorlagen. Relativ hohe Werte wurden hierbei im Oberrheingebiet sowie im südlichen Hessen notiert 19). Dort überstiegen die maximalen Konzentrationen 200 µg/m 3 und die Tagesmittelwerte lagen vielerorts oberhalb von 160 µg/m 3. Vergleichsweise hierzu lagen die Tagesmittelwerte im Messnetz IMMESA am 19./ zwischen 61 (Völklingen-City) und 119 µg/m 3 (Biringen) Lokale Schadstoffereignisse Auch im Messjahr 2009 wurden im Messnetz IMMESA Episoden registriert, die kurzzeitige erhöhte Konzentrationen zur Folge hatten und lokal verursacht worden sind. Nachfolgend werden für das Messjahr einige beispielhafte Situationen aufgezeigt und erläutert Situation im Messnetz IMMESA Zwischen dem und dem wurden im Messnetz IMMESA -wie auch bundesweiterhöhte Konzentrationen für Feinstaub (PM10) registriert. Ursache war eine Temperaturinversion, die sich über ganz Mitteleuropa ausbreitete. Hierbei wurden mittels Ferntransport verunreinigte Luftmassen aus südöstlichen Richtungen nach Deutschland verfrachtet (überregionale Einflüsse) 20;22). Am stellten sich die höchsten Werte dieser Episode ein. Verantwortlich für die Erhöhung waren jedoch auch lokale Ereignisse (Abbrennen von Feuerwerkskörpern in der Silvesternacht). Außer für Biringen wurden für alle IMMESA-Messorte Konzentrationen von größer als 50 µg/m 3 für den Immissions-Tageswert verzeichnet. Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes bestimmte in Deutschland seit dem bis zum ein Hoch über Mitteleuropa das Wettergeschehen. Am stellte sich eine zyklonale Nordwestlage ein. Das Wetter am war anfangs in ganz Deutschland neblig-trüb und im Laufe des Vormittags schien beinahe überall die Sonne. Nach Auflösung vereinzelter Nebelfelder in den Tallagen schien am wiederum fast überall die Sonne. Gegen Abend zog im Südwesten Bewölkung auf. Am setzte im Südwesten Schneefall und Regen ein, während nördlich des Mains nach Auflösung örtlicher Frühnebelfelder verbreitet die Sonne schien. Die seit dem bestehende Großwetterlage hielt am weiter an, wobei das Niederschlagsfeld nach Südosten abzog. Am schneite es von 74

79 Norden nach Süden fortschreitend. Im Süden war es wechselnd bewölkt mit örtlichen Nebelfeldern, gelegentlich schien auch die Sonne 15/1). Abbildung zeigt den Zeitverlauf für Feinstaub (PM10) für die Periode bis (Tagesmittelwerte). Darüber hinaus sind in den Abbildungen und für einige IMMESA-Messorte die meteorologischen Größen Lufttemperatur und Windgeschwindigkeit für diese Zeit dargestellt. Am lagen die Tagesmittelwerte für Feinstaub (PM10) im Messnetz IMMESA bei 30 bis 41 µg/m 3, am bei 43 bis 61 µg/m 3 und am bei 44 bis 67 µg/m 3, so dass zum Jahresende 2008 bereits eine erhöhte Grundbelastung vorlag. Die erhöhte Feinstaubbelastung konnte sich im Saarland einstellen, da in den letzten 3 Tagen des Jahres 2008 im Saartal relativ niedrige Windgeschwindigkeiten vorlagen und dadurch ungünstige horizontale Austauschbedingungen vorherrschten. In dieser Episode lagen die Tagesmittelwerte der Lufttemperatur überwiegend wenige Grad unter Null (Abbildung und ). Das austauscharme und kalte Wetter hielt bis zum an. Dadurch änderte sich auch am nichts Grundsätzliches an der Feinstaubsituation. Bedingt durch das Silvesterfeuerwerk in Verbindung mit ungünstigen Ausbreitungsbedingungen erhöhten sich die Feinstaubkonzentration an diesem Tage noch weiter und erreichten im Messnetz IMMESA Werte von 37 (Biringen) bis 122 µg/m 3 (Saarbrücken-Verkehr). Die meisten Tagesmittelwerte bewegten sich an diesem Tag im Konzentrationsbereich von 80 bis 90 µg/m 3. Hierbei wurden für die Messorte Dillingen-City und Saarbrücken- Verkehr die höchsten Tagesmittelwerte im Messjahr 2009 notiert (vgl. auch Tabelle 5.2.3). Die Feinstaubbelastung am Neujahrstag, die sich bereits auf einer erhöhten Vorbelastung der Vortage begründete, wurde somit durch lokale Ereignisse weiter erhöht. In dieser austauscharmen Periode können im Saarland der und der als großräumige Überschreitungstage angesehen werden. Als großräumige Überschreitungstage gelten Tage, an denen mindestens 50 % der verfügbaren Messstationen beim Feinstaub mehr als 50 µg/m 3 im Tagesmittel verzeichnen 23). Auch in vergangenen Messjahren konnten an Stationen im Messnetz IMMESA an Neujahrstagen erhöhte Feinstaubwerte oberhalb von 50 µg/m 3 für den Immissions-Tageswert vermerkt werden. So wurde am ein Tagesmittelwert für Burbach von 75 µg/m 3, für Saarbrücken-Verkehr (Verkehrsstation) von 67 µg/m 3 und für Dillingen-City von 57 µg/m 3 verzeichnet. Die am Neujahrstag registrierten Tagesmittelwerte für Burbach und Saarbrücken-Verkehr stellten hierbei für diese Stationen die Maximalwerte im Messjahr 2008 dar. Am wurde für den Messort Saarbrücken-Verkehr (Mainzer Str.) eine Konzentration von 65 µg/m 3 für den Immissions-Tageswert registriert. Am wurden im Messnetz IMMESA -außer für den Hintergrundmessort Biringen- für alle Stationen Tagesmittelwerte oberhalb von 50 µg/m 3 festgestellt. Hierbei wurde am Neujahrstag mit 115 µg/m 3 für Saarlouis-Fraulautern der höchste Tagesmittelwert für Feinstaub (PM10) des Messjahres 2004 verzeichnet (vgl. hierzu IMMESA-Jahresberichte 2008, Kapitel , 2005, Kapitel , 2004, Kapitel ). 75

80 PM10-Verlauf vom IMMESA 150 [Tagesmittelwerte] [µg/m 3 ] SBVS DICY FRAL BURB VKCY BIRI IMMESA [Tag] Abb Windgeschwindigkeits-Verlauf vom IMMESA 5 [Tagesmittelwerte] 4 VKCY DICY SBCY OSSB [m/s] IMMESA [Tag] Abb Lufttemperatur-Verlauf vom IMMESA [Grad C] VKCY SBCY DICY OSSB [Tagesmittelwerte] [Tag] IMMESA Abb

81 Situation in Dillingen Am wurden für Dillingen-City erhöhte Konzentrationen für Kohlenmonoxid im Zusammenhang mit einer Winddrehung von südlichen Winden auf südöstliche Winde festgestellt. Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes bestimmte zwischen dem 18. und eine winkelförmige Westlage das Wetter. Am war es anfangs unterschiedlich bewölkt. In Aufklarungsgebieten hatte sich örtlich Glatteis gebildet, verbreitet auch Nebel, der im Süden örtlich den ganzen Tag anhielt. Mittags zog von Westen dichte Bewölkung auf. Am Morgen des setzte Regen in der Mitte und im Südwesten Deutschlands ein. Der Tag war wieder überwiegend trüb. Ein Wolkenband mit verbreitet heftigen Niederschlägen überquerte Südwestdeutschland langsam ostwärts 15/1). In Abbildung ist für diese Episode der Zeitverlauf für Kohlenmonoxid (Halbstundenmittelwerte) für den Messort Dillingen-City dargestellt. Darüber hinaus sind in den Abbildungen bis für Dillingen-City die meteorologischen Begleitgrößen Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Lufttemperatur angegeben. Beim Kohlenmonoxid wurde am in den frühen Morgenstunden am Messort Dillingen-City ein sprunghafter Belastungsanstieg im Zusammenhang mit Winden von mittlerer Windstärke aus südöstlichen Richtungen verzeichnet. Der Belastungssprung setzte gegen 6 Uhr morgens bei einem Ausgangsniveau von etwa 1,5 mg/m 3 ein. Um Uhr wurde dann ein Spitzenwert von 10,8 mg/m 3 erreicht. Danach fielen die Konzentrationen wieder ab und erreichten gegen 8 Uhr Werte kleiner als 1,5 mg/m 3. Der Tagesmittelwert vom war mit 1,1 mg/m 3 hingegen nicht stark erhöht. Der verzeichnete maximale Halbstundenwert stellte den höchsten Wert für Kohlenmonoxid, des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA dar (vgl. Tabelle 5.2.6). Ursache für den Anstieg am waren sehr wahrscheinlich industrielle Quellen, die sich im Nahbereich südlich/südöstlich der Station befinden. Auch in den vergangenen Messjahren konnten solche kurzzeitigen Konzentrationserhöhungen beim Kohlenmonoxid für den Messort Dillingen-City registriert werden. So wurde dort am in den Morgenstunden ein sprunghafter Belastungsanstieg im Zusammenhang mit Winden aus wechselnden Richtungen verzeichnet. Die Halbstundenmittelwerte, die zwischen dem und den Frühstunden des noch zwischen etwa 0,2 und 1,0 mg/m 3 lagen, erreichten bis Uhr einen Spitzenwert von 6,3 mg/m 3. Danach fielen die Konzentrationen etwas ab, blieben jedoch ganztägig erhöht. Aufgrund des erhöhten Konzentrationsniveaus wurde an diesem Tag mit 2,8 mg/m 3 der höchste Tagesmittelwert für Kohlenmonoxid im Jahre 2008 im Messnetz IMMESA verzeichnet. Diese Periode war bei Windgeschwindigkeitswerten kleiner als 1 m/s schwachwindig und war bei Temperaturen um den Gefrierpunkt relativ kalt. Am wurde zwischen und Uhr ein sprunghafter Belastungsanstieg ebenfalls im Zusammenhang mit Winden aus südlichen und südöstlichen Richtungen festgestellt. In dieser Episode war es allgemein schwachwindig. Hierbei wurde um Uhr ein Spitzenwert von 15,3 mg/m 3 notiert, der den höchsten Halbstundenmittelwert des Messjahres 2007 im Messnetz IMMESA für Koh- 77

82 lenmonoxid darstellte. Der Tagesmittelwert war hingegen mit 1,3 mg/m 3 nicht stark erhöht. In den Messjahren 2003 bis 2006 wurden für Dillingen-City ebenfalls die höchsten jährlichen Halbstundenmittelwerte im Messnetz IMMESA verzeichnet. So wurde am eine Konzentration von 8,3 mg/m 3, am von 7,5 mg/m 3, am von 11,6 mg/m 3 sowie am von 8,8 mg/m 3 festgestellt (vgl. hierzu IMMESA-Jahresberichte 2003 bis 2007). Erfreulicherweise lässt sich für den industrienahen IMMESA-Standort Dillingen-City festhalten, dass es auch im Messjahr 2009 beim Kohlenmonoxid trotz der hin und wieder auftretenden Konzentrationserhöhungen dort zu keiner kritischen Belastungssituation im Sinne der 22. BImSchV kam (vgl. Kapitel 5.2.3) Situation in Dillingen Am wurden für Dillingen-City erhöhte Konzentrationen für Schwefeldioxid im Zusammenhang mit südöstlichen und südlichen Winden verzeichnet. Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes bestimmte zwischen dem 22. und eine zyklonale Südwestlage das Wetter. Am ging im Südwesten Schneefall in Regen über. Das Niederschlagsfeld breitete sich am nach Osten aus. Nach einer kurzen Unterbrechung folgte aus Südwesten das nächste Niederschlagsfeld. Hierbei fiel am in den Mittelgebirgen verbreitet ergiebiger Niederschlag (so u.a. in Deuselbach- Hunsrück 14 mm und im saarländischen Tholey 13 mm). In diesen Tagen war die Sonne in weiten Teilen Deutschlands nur kurz oder nicht zu sehen 15/1). In Abbildung ist für diese Episode der Zeitverlauf für Schwefeldioxid (Halbstundenmittelwerte) für den Messort Dillingen-City dargestellt. Darüber hinaus sind in den Abbildungen bis für Dillingen-City die meteorologischen Begleitgrößen Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Lufttemperatur angegeben. Beim Schwefeldioxid wurde am in den Nachtstunden am Messort Dillingen-City ein sprunghafter Belastungsanstieg im Zusammenhang mit einer Winddrehung von südöstlichen auf südliche Winde festgestellt. Der Belastungssprung setzte im Zusammenhang mit niedrigen Windstärken gegen 1 Uhr nachts bei einem Ausgangsniveau von etwa µg/m 3 ein. Um 2.30 Uhr wurde dann ein Spitzenwert von 407 µg/m 3 erreicht. Danach fielen die Konzentrationen wieder ab und lagen gegen 6.30 Uhr unterhalb von 30 µg/m 3. Für den wurde ein Tagesmittelwert von 43 µg/m 3 registriert. Der am verzeichnete Tagesmittelwert sowie der maximale Halbstundenwert stellen die höchsten Werte für Schwefeldioxid des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA dar (vgl. Tabelle 5.2.1). Ursache für den Anstieg am waren auch hier sehr wahrscheinlich industrielle Quellen, die sich im Nahbereich südlich/südöstlich der Station befinden. Auch in den vergangenen Messjahren konnten solche kurzzeitigen Konzentrationserhöhungen beim Schwefeldioxid für den Messort Dillingen-City im Zusammenhang mit Winden aus südlichen Richtungen festgestellt werden. Insbesondere in den Messjahren 2002 bis 2004 sowie im Messjahr 2008 war dies der Fall. Hierbei wurden die höchsten Kurzzeitwerte (1/2h, 24 h) des Messjahres festgestellt 78

83 CO-Verlauf vom in Dillingen [Halbstundenmittelwerte] [µg/m 3 ] DICY :30 00:30 12:30 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb Windrichtungs -Verlauf vom in Dillingen [Grad] N W S [Halbstundenmittelwerte] DICY 90 O 0 12:00 18:00 00:00 06:00 12:00 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb Windgeschwindigkeits-Verlauf vom in Dillingen 8 6 [Halbstundenmittelwerte] DICY [m/s] :00 18:00 00:00 06:00 12:00 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb Lufttemperatur-Verlauf vom in Dillingen 20 [Halbstundenmittelwerte] 15 DICY [Grad C] :00 18:00 00:00 06:00 12:00 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb

84 (vgl. hierzu IMMESA-Jahresberichte 2002 (Kapitel ), 2003 (Kapitel ), 2004 (Kapitel ) sowie 2008 (Kapitel ). Nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die Kurzzeitwerte für die Jahre 2000 bis 2009 für den Messort Dillingen-City wieder. Messjahr Schwefeldioxid Maximales ½-Stundenmittel [µg/m 3 ] Schwefeldioxid Maximales 24-Stundenmittel [µg/m 3 ] Tabelle : Maximale jährliche Kurzzeitwerte Schwefeldioxid (1/2h, 24 h) für Dillingen-City, Messjahre 2000 bis 2009 Erfreulicherweise lässt sich für den industrienahen IMMESA-Standort Dillingen-City festhalten, dass es auch im Messjahr 2009 beim Schwefeldioxid trotz der hin und wieder auftretenden Konzentrationserhöhungen dort zu keiner kritischen Belastungssituation im Sinne der 22. BImSchV kam (vgl. Kapitel 5.2.1) Situation in Saarbrücken (Verkehrsstation) Am wurden für Saarbrücken-Verkehr erhöhte Konzentrationen für Stickoxide verzeichnet. Für Stickstoffdioxid wurde hierbei in den frühen Nachmittagsstunden eine Konzentration oberhalb von 300 µg/m 3 als Stundenmittelwert registriert. Dieser Stundenwert stellt bisher den höchsten Wert dar, der seit dem Messjahr 2005 für Saarbrücken-Verkehr (Inbetriebnahme der Station-Oktober 2004) notiert worden ist. Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes herrschte zwischen dem 01. und dem eine antizyklonale Nordostlage vor, die am in eine antizyklonale Nordlage überging. Am regnete es vereinzelt, wobei im Südwesten Deutschlands die Schauer gegen Mittag einsetzten. An diesem Tag war die Sonne fast überall 8 bis 15 Stunden zu sehen. Am fiel kein Niederschlag und die Sonne zeigte sich in der Mitte sowie in der Südhälfte verbreitet 8 bis 14 Stunden 15/1). In Abbildung bis ist für die Episode der Zeitverlauf für Kohlenmonoxid, Stickstoffmono- 80

85 81

86 xid und Stickstoffdioxid (Stundenmittelwerte) für den Messort Saarbrücken-Verkehr dargestellt. Am wurde am Messort Saarbrücken-Verkehr beim Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid um 13 Uhr ein sprunghafter Belastungsanstieg festgestellt. Erst gegen Uhr wurde wieder für beide Größen ein Konzentrationsniveau wie vor dem Belastungsanstieg erreicht. Die Stundenmittelwerte für Stickstoffmonoxid lagen am vor dem Belastungsanstieg bei etwa 40 µg/m 3. Um Uhr wurde ein Maximum von 446 µg/m 3 erreicht; danach ging die Konzentration wieder zurück und lag gegen Uhr unterhalb von 50 µg/m 3. Beim Stickstoffdioxid verlief die Situation ebenso, wobei sich für beide Größen ein deckungsgleicher Verlauf einstellte. Auch hier wurde um Uhr ein Anstieg verzeichnet. Um Uhr wurde ein Maximum von 305 µg/m 3 erreicht; danach ging die Konzentration wieder zurück und lag gegen Uhr unterhalb von 70 µg/m 3. Für Kohlenmonoxid wurden hingegen keine starken Belastungsanstiege in dieser Zeit vermerkt. Die am um 14 Uhr am Messort Saarbrücken-Verkehr registrierte Maximalkonzentration für Stickstoffdioxid stellt hierbei den höchsten Stundenmittelwert des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA dar (vgl. Kapitel, 5.2.5, Tabelle ). Auch in den vergangenen Messjahren sind solche kurzzeitigen Konzentrationserhöhungen für Stickoxide am Messort Saarbrücken-Verkehr registriert worden. Hierbei wurden folgende maximale Stundenwerte erzielt: Messjahr Stickstoffdioxid Maximales Stundenmittel [µg/m 3 ] Tabelle : Maximale jährliche Stundenmittelwerte für Stickstoffdioxid (NO 2 ) für Saarbrücken-Verkehr, Messjahre 2005 bis 2009 Demnach wurde für Saarbrücken-Verkehr im Messjahr 2009 der bisher höchste Stundenmittelwert festgestellt. Die an der Verkehrsstation verzeichneten Stundenwerte repräsentieren hierbei häufig die höchsten Werte im Messnetz IMMESA. Weiterhin werden für diese Station seit ihrer Inbetriebnahme im Oktober 2004 die höchsten Jahresmittelwerte für Stickoxide im Messnetz IMMESA notiert (vgl. Kapitel 5.2.5). Trotz der hin und wieder auftretenden kurzzeitigen Belastungsspitzen lässt sich für Standort Saarbrücken-Verkehr feststellen, dass für Stickstoffdioxid bisher keine kritische Belastungssituation nach der 22. BImSchV für den Immissions-Stundenwert zu verzeichnen war. Die Anzahl der Stundenmit- 82

87 CO-Verlauf vom in Saaarbrücken-Verkehrsstation 1500 [Stundenmittelwerte] 1200 CO [µg/m 3 ] :00 16:00 22:00 04:00 10:00 16:00 22:00 04:00 10:00 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb NO-Verlauf vom in Saarbrücken-Verkehrsstation 500 [Stundenmittelwerte] 400 NO [µg/m 3 ] :00 16:00 22:00 04:00 10:00 16:00 22:00 04:00 10:00 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb NO 2 -Verlauf vom in Saarbrücken-Verkehrsstation 500 [Stundenmittelwerte] 400 NO2 [µg/m 3 ] :00 16:00 22:00 04:00 10:00 16:00 22:00 04:00 10:00 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb

88 telwerte, die größer als 200 µg/m 3 war, lag in den vergangenen Messjahren immer weit unterhalb der zulässigen jährlichen Überschreitungsanzahl von 18 Überschreitungen. Was die künftige Einhaltung des ab dem Jahre 2010 gültigen Immissions-Jahreswertes der 22. BImSchV für Stickstoffdioxid von 40 µg/m 3 betrifft, kann für diesen Standort dagegen keine günstige Prognose getroffen werden Situation in Saarbrücken (Verkehrsstation) Am wurden für Saarbrücken-Verkehr erhöhte Konzentrationen für Stickoxide verzeichnet. Für Stickstoffdioxid wurde hierbei in den frühen Abendstunden eine Konzentration oberhalb von 500 µg/m 3 als Halbstundenmittelwert registriert, wobei sich um 18 Uhr ein maximaler Stundenwert von 264 µg/m 3 ergab. Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes bestimmte zwischen dem 09. und dem ein Trog über Mitteleuropa das Wettergeschehen. Am bedeckte dichte Bewölkung den Himmel, wobei sich örtlich morgens Nebel gebildet hatte. Im Südwesten Deutschlands lockerte die Bewölkung am Nachmittag örtlich auf und es gab Sonnenschein. Am war es im Südwesten wechselnd bewölkt, wobei kein Niederschlag fiel. Die Sonne schien am gebietsweise im Südwesten 2 bis 4 Stunden und am bis 5 Stunden 15/1). In Abbildung bis ist für die Episode der Zeitverlauf für Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid (Halbstundenmittelwerte) für den Messort Saarbrücken-Verkehr dargestellt. Beim Kohlenmonoxid wurde am am Messort Saarbrücken-Verkehr ein maximaler Halbstundenmittelwert von etwa 1 mg/m 3 und am von etwa 1,3 mg/m 3 festgestellt. Hierbei wurde am ab den Morgenstunden ein leichter Belastungsanstieg verzeichnet. Gegen 15 Uhr ging die Belastung wieder zurück, wobei die Werte bei 0,5 mg/m 3 und kleiner lagen. Beim Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid setzte am gegen 18 Uhr ein größerer Belastungsanstieg ein. Das Konzentrationsniveau war allerdings nur kurzzeitig erhöht und klang gegen 19 Uhr wieder ab. Die Halbstundenmittelwerte für Stickstoffmonoxid lagen am vor dem Belastungsanstieg zwischen 10 bis 60 µg/m 3. Um Uhr wurde ein Maximum von 266 µg/m 3 erreicht; danach ging die Konzentration wieder zurück und lag gegen Uhr unterhalb von 10 µg/m 3. Beim Stickstoffdioxid verlief die Situation ebenso, wobei sich für beide Größen ein deckungsgleicher Verlauf einstellte. Auch hier wurde um Uhr ein stärkerer Anstieg verzeichnet. Hierbei wurde ein Maximum von 507 µg/m 3 erreicht; danach ging die Konzentration wieder zurück und lag gegen Uhr unterhalb von 25 µg/m 3. Die am um 18 Uhr am Messort Saarbrücken-Verkehr registrierte Konzentration für Stickstoffdioxid stellt hierbei den höchsten Halbstundenmittelwert des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA dar (vgl. Kapitel 5.2.5, Tabelle 5.2.9). Auch in den vergangenen Messjahren sind solche kurzzeitigen Konzentrationserhöhungen für Stickoxide am Messort Saarbrücken-Verkehr (Inbetriebnahme: Ende 2004) registriert worden. Hierbei wur- 84

89 CO-Verlauf vom in Saaarbrücken-Verkehrsstation 2000 [Halbstundenmittelwerte] 1500 CO [µg/m 3 ] :00 13:00 16:00 19:00 22:00 01:00 04:00 07:00 10:00 13:00 16:00 19:00 22:00 01:00 04:00 07:00 10:00 IMMESA [Tag/Uhrzeit] Abb NO-Verlauf vom in Saarbrücken-Verkehrsstation 500 [Halbstundenmittelwerte] 400 NO [µg/m 3 ] :00 IMMESA 13:00 16:00 19:00 22:00 01:00 04:00 07:00 10:00 13:00 [Tag/Uhrzeit] 16:00 19:00 22:00 01:00 04:00 07:00 Abb :00 NO 2 -Verlauf vom in Saarbrücken-Verkehrsstation [µg/m 3 ] [Halbstundenmittelwerte] NO2 10:00 IMMESA 13:00 16:00 19:00 22:00 01:00 04:00 07:00 10:00 13:00 [Tag/Uhrzeit] 16:00 19:00 22:00 01:00 04:00 07:00 Abb :00 85

90 den folgende maximale Halbstundenmittelwerte erzielt: Messjahr Stickstoffdioxid Maximales ½-Stundenmittel [µg/m 3 ] Tabelle : Maximale jährliche Halbstundenmittelwerte für Stickstoffdioxid (NO 2 ) für Saarbrücken-Verkehr, Messjahre 2005 bis 2009 Demnach wurde für Saarbrücken-Verkehr im Messjahr wie schon beim Stundenmittelwert- der bisher höchste Halbstundenmittelwert festgestellt Austauscharme Wetterlagen Im Messjahr 2009 sind im Zusammenhang mit austauscharmen Wetterlagen (Inversionswetterlagen), die teilweise mehrere Tage anhielten, allgemein erhöhte Konzentrationen verzeichnet worden. Hierbei wurden beim Feinstaub (PM10) auch Überschreitungen des Europäischen Grenzwertes für den Immissions-Tageswert (50 µg/m 3 ) registriert. Über den Zeitraum eines Jahres gesehen blieb die Überschreitungsanzahl jedoch noch deutlich unterhalb der zulässigen Anzahl (vgl. Kapitel 5.2.2). Der Immissions- Tageswert wurde im Jahre 2009 im Messnetz IMMESA an maximal 17 Tagen überschritten (Messort Fraulautern, vgl. Tabelle 5.2.4), wobei dort allein im Monat Januar an 9 Tagen Überschreitungen für Feinstaub (PM10) registriert worden sind. Somit ist bereits zu Beginn des Messjahres ein Großteil der jährlichen Überschreitungstage verzeichnet worden. Für weitere IMMESA-Messorte wurden in diesem Monat alle bzw. ebenfalls ein Großteil der Überschreitungstage für Feinstaub festgestellt. Günstige meteorologische Bedingungen im restlichen Beobachtungszeitraum sorgten anschließend dafür, dass der zulässige Immissions-Tageswert wie schon bereits in den beiden Vorjahren im Messnetz IMMESA sicher eingehalten werden konnte (vgl. auch Kapitel 4 und Kapitel 5.2.2, Tabelle 5.2.5). Nachfolgend wird eine austauscharme Episode für die Zeit vom 07. bis für das Messnetz IMMESA aufgezeigt und mit ähnlichen Episoden aus jüngerer Zeit verglichen. In dieser Periode sind vielerorts die höchsten Kurzzeitwerte des Messjahrs für die Messgrößen an den automatischen Stationen festgestellt worden Situation bis im Messnetz IMMESA Zwischen dem 07. und wurde eine länger andauernde Episode mit erhöhten Konzentrationen an Feinstaub (PM10) festgestellt. In dieser Episode wurden an etlichen IMMESA-Messorten Tagesmit- 86

91 telwerte größer als 50 µg/m 3 sowie der höchste Tagesmittelwert des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA verzeichnet. Neben erhöhten Feinstaubwerten sind für etliche Messorte auch die höchsten Kurzzeitwerte (Tagesmittel-, Halbstundenmittelwerte) des Messjahres 2009 für andere Messgrößen registriert worden, insbesondere für Stickstoffoxide. Daneben wurden auch bundesweit Konzentrationsanstiege festgestellt 20). Hierbei wurden zwischen dem 12. und dem besonders in den süddeutschen Bundesländern sowie in Teilen von Hessen hohe Partikelkonzentrationen verzeichnet 21). Ursache war eine sehr stabile und extreme Temperaturinversion, die sich anfänglich über ganz Mitteleuropa und bis etwa zum über Südosteuropa ausbildete. Mittels Ferntransport wurden verunreinigte Luftmassen zuerst aus baltischen Staaten und somit aus östlichen Richtungen sowie anschließend aus südöstlichen Richtungen nach Deutschland verfrachtet (überregionale Einflüsse) 22). Diese steuernden Cofaktoren führten dann im Zusammenwirken mit den anthropogenen Partikelemissionen zu den beobachteten Spitzenwerten. Nach Analysen des Deutschen Wetterdienstes war vom 06. bis eine Hochdruckbrücke über Mitteleuropa wetterbestimmend, die am durch eine antizyklonale Südwestlage abgelöst worden ist. Diese Wetterlage dauerte bis zum an. Danach folgte bis zum wiederum ein Hoch über Mitteleuropa. Hierbei war die erste Hälfte des Monats durch eine intensive Kältewelle geprägt. In dieser Episode stellte sich der Witterungsverlauf wie folgt dar: Am herrschte in der Mitte Deutschlands bei klarem Himmel Polarkälte. Mit Ausnahme der Nordseeküste lag auch am Dauerfrost vor. In der Nacht hatte sich Nebel gebildet. Im Laufe des Tages lösten sich die meisten Nebelfelder auf und die Sonne schien verbreitet. Nördlich der Mittelgebirge war es am wechselnd bewölkt. In den übrigen Gebieten war die Nacht klar und sehr kalt, örtlich bildete sich Nebel, der sich aber bald wieder auflöste. Die starke Bewölkung dauerte im Nordosten am noch an. In diesen Tagen führte Hochdruckeinfluss vor allem in der Mitte und im Süden nach Dunst- und Nebelauflösung zu sonnigem Wetter. In den meisten Gebieten zeigte sich die Sonne hierbei 2 bis 7 Stunden. Im Norden zogen am einige Wolkenfelder durch. Im Süden hatte sich in der Nacht wieder Nebel gebildet, der sich örtlich nur zögernd auflöste. Sonst schien überwiegend die Sonne. Von Nordwesten und in den Höhenlagen stiegen die Temperaturen an. Im Nordwesten war es am zeitweise bewölkt und im Süden hatte sich wieder Nebel gebildet. Sonst schien verbreitet die Sonne. In den Nebelgebieten blieb es bei tiefen Tagestemperaturen. Im Norden verdichtete sich am die Bewölkung und von Westen setzte Regen ein. Die Kälteperiode ging zu Ende. Am fielen im Westen leichte Niederschläge, wobei der Regen von Nordwesten langsam nach Südosten zog. Der war überwiegend trüb. Am schien im Westen und Südwesten zeitweise die Sonne. Dichte Bewölkung herrschte am vor. Vereinzelt schien die Sonne, hierbei im Süden auch häufiger. Im Laufe des zog ein Niederschlagsband nördlich des Mains von West nach Ost. In diesen Tagen blieb es in den meisten Gebieten trüb, wobei die Sonne 1 Stunde und weniger schien. 15/1). Die Abbildungen bis zeigen für diese Periode mit austauscharmen Wetterbedingungen den Zeitverlauf in Form von Tagesmittelwerten für die Messgrößen Feinstaub (PM10), Kohlenmonoxid und Stickoxide. Darüber hinaus werden in den Abbildungen und die meteorologischen Begleit- 87

92 größen Windgeschwindigkeit und Lufttemperatur für einige Messorte im Messnetz IMMESA (Saarbrücken-Völklingen-Dillingen) dargestellt. Wie Abbildung zeigt, wurde beim Feinstaub (PM10) am erstmals für den Messort Fraulautern (FRAL) eine Konzentration oberhalb von 50 µg/m 3 festgestellt. Am 08. und lagen hingegen die Konzentrationen alle unterhalb von 50 µg/m 3. Ursache hierfür waren mit hoher Wahrscheinlichkeit bessere Luftaustauschbedingungen, die an diesen beiden Tagen vorlagen (Abbildung ). Zwischen dem 10. und wurden im Zusammenhang mit Schwachwinden und niedrigen Lufttemperaturen (Abbildung , ) allgemein die höchsten Konzentrationen dieser Episode festgestellt. Beim Feinstaub wurden hierbei vielerorts Konzentrationen oberhalb des Immissions-Tageswertes von 50 µg/m 3 verzeichnet. Die höchsten Tagesmittelwerte wurden alle für Fraulautern (FRAL) registriert, wobei zwischen dem 11. und dort die Partikelkonzentrationen sogar Werte von 100 µg/m 3 und höher erreichten. Am wurde beim Feinstaub (PM10) der höchste Tagesmittelwert des Jahres 2009 im Messnetz IMMESA mit 146 µg/m 3 festgestellt (vgl. auch Kapitel 5.2.2, Tabellen und 5.2.4). An den übrigen Messorten wurden an diesem Tag hingegen Werte von 72 (Hintergrundmessort Biringen) bis 96 µg/m 3 (Saarbrücken-Verkehr) registriert. Darüber hinaus wurde am für den Hintergrundmessort Biringen (BIRI), am für Saarbrücken-City (SBCY), Burbach (BURB) und Völklingen-City (VKCY) der höchste Tagesmittelwert des Jahres 2009 für Feinstaub (PM10) notiert. Am Messort Dillingen-City (DICY) lag am ein Messausfall vor. Ab dem gingen die Konzentrationen an den IMMESA-Messorten wieder zurück. Zwischen dem 07. und wurden für alle 7 IMMESA-Messorte Tagesmittelwerte oberhalb des Immissionsgrenzwertes der 22. BImSchV von 50 µg/m 3 registriert. In dieser Zeit wurden maximal 6 stationsbezogene Überschreitungstage (Fraulautern) verzeichnet. Für Saarbrücken-Verkehr, Saarbrücken-City und Burbach wurden jeweils 5, für Dillingen-City 4 sowie für Biringen und Völklingen-City jeweils 2 Überschreitungstage vermerkt. Insgesamt wurden in dieser Episode im Messnetz IMMESA beim Feinstaub 29 Überschreitungen für den Tagesmittelwert gezählt. Im Untersuchungszeitraum können im Saarland der 10., 11., und als großräumiger Überschreitungstage angesehen werden. Als großräumige Überschreitungstage gelten Tage, an denen mindestens 50 % der verfügbaren Messstationen beim Feinstaub mehr als 50 µg/m 3 im Tagesmittel verzeichnen 23). Auch in den letzten Jahren traten mehrtägige Episoden erhöhter Konzentrationen auf, bei der Ferneinträge im Zusammenhang mit Temperaturinversionen eine wesentliche Rolle spielten. Bei der letzten Situation zwischen dem und dem wurden ebenfalls erhöhte Feinstaubwerte und für weitere Komponenten häufig die höchsten Tagesmittelwerte des Messjahres registriert (vgl. hierzu IMMESA-Jahresbericht 2007, Kapitel ). Beim Feinstaub (PM10) wurden während dieser fast einwöchigen Episode für alle 7 IMMESA- Messorte Tagesmittelwerte oberhalb des Immissions-Tageswertes der 22. BImSchV von 50 µg/m 3 vermerkt. In dieser Zeit wurden für die Messorte im Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (Fraulautern, Dillingen-City) und selbst für den Hintergrundmessort Biringen maximale Immissions-Tageswerte grö- 88

93 ßer 100 µg/m 3 festgestellt. Der höchste Tagesmittelwert wurde hierbei am 22./ für den Messort Fraulautern mit 134 µg/m 3 verzeichnet, der somit etwas niedriger als der Maximalwert am (146 µg/m 3 in Fraulautern) lag. Hierbei wurden maximal 7 stationsbezogene Überschreitungstage gezählt. Insgesamt wurden im Messnetz IMMESA beim Feinstaub 38 Überschreitungen für den Tagesmittelwert gezählt und somit etwas mehr als in der Episode im Januar 2009 (29 Überschreitungen). In dieser Episode konnten im Saarland 5 Tage als großräumige Überschreitungstage angesehen werden (Januar 2009 ebenfalls 5 Tage). Eine weitere etwas länger anhaltende Episode wurde zwischen dem und dem registriert. In dieser Zeit lag eine starke Häufung an stabilen Wetterlagen vor, die sich lufthygienisch sehr nachteilig ausgewirkt hat. Auch hier wurden erhöhte Feinstaubwerte und für weitere Komponenten die höchsten Tagesmittelwerte des Messjahres verzeichnet (vgl. hierzu IMMESA-Jahresbericht 2006, Kapitel ). Beim Feinstaub (PM10) wurden in dieser Episode für alle 7 IMMESA-Messorte Tagesmittelwerte oberhalb des Immissions-Tageswertes der 22. BImSchV von 50 µg/m 3 festgestellt. Der höchste Tagesmittelwert wurde hierbei am für den Messort Burbach mit 115 µg/m 3 verzeichnet, der somit niedriger als am 22./ mit 134 µg/m 3 (Fraulautern) und am mit 146 µg/m 3 (Fraulautern) lag. Hierbei wurden maximal 14 stationsbezogene Überschreitungstage gezählt. Insgesamt wurden beim Feinstaub im Messnetz IMMESA in dieser fast vierwöchigen Episode 62 Überschreitungen für den Tagesmittelwert registriert und somit wesentlich mehr als in den Episoden im Januar 2009 (29 Überschreitungen) und im Dezember 2007 (38 Überschreitungen). In dieser Zeit konnten im Saarland 10 großräumige Überschreitungstage registriert werden und somit doppelt so viel wie in den Episoden im Januar 2009 und im Dezember Neben erhöhten Partikelkonzentrationen wurden in der Hochbelastungsphase im Januar 2009 auch erhöhte Werte für Kohlenmonoxid und Stickoxide festgestellt, während die Belastung an Schwefeldioxid vergleichsweise gering war. Hierbei lagen zwischen dem 09. und vielerorts die Konzentrationen für Stickstoffdioxid oberhalb des VDI-Richtwertes für eine 24-stündige Einwirkungsdauer von 50 µg/m 3. Beim Kohlenmonoxid wurde am für alle 5 IMMESA-Messorte der höchste Immissions- Tageswert des Messjahres 2009 registriert (vgl. Kapitel 5.2.3, Tabelle sowie Abbildung ). Der höchste Tagesmittelwert wurde mit 2,9 mg/m 3 für Dillingen-City verzeichnet, der darüber hinaus den höchsten Wert des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA darstellt. Beim Stickstoffmonoxid wurden am für Biringen, am für die Saarbrücker IMMESA- Messorte Verkehr, Eschberg und Burbach, für Völklingen-City sowie Dillingen-City, am für Saarbrücken-City und Sulzbach der höchste Immissions-Tageswert des Messjahres 2009 registriert (vgl. Kapitel 5.2.4, Tabelle sowie Abbildung ). Somit wurde zwischen dem und dem beim Stickstoffmonoxid an 8 von 9 IMMESA-Messorten der Maximalwert des Messjahres notiert. Der höchste Tagesmittelwert wurde am mit 198 µg/m 3 für Saarbrücken-Verkehr verzeichnet, der den höchsten Wert des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA darstellt. Darüber hinaus wurde am für Saarbrücken-Verkehr mit 549 µg/m 3 der höchste Halbstundenmittelwert des Messjah- 89

94 res 2009 im Messnetz IMMESA festgestellt (vgl. Kapitel 5.2.4, Tabelle 5.2.8). Beim Stickstoffdioxid wurden am für Eschberg und Biringen, am für Burbach, Sulzbach und Dillingen-City, am für Saarbrücken-Verkehr, Saarbrücken-City und Fraulautern der höchste Immissions-Tageswert des Messjahres 2009 registriert. Somit wurde zwischen dem und dem beim Stickstoffdioxid ebenfalls an 8 von 9 IMMESA-Messorten der Maximalwert des Messjahres notiert (vgl. Kapitel 5.2.5, Tabelle sowie Abbildung ). Der höchste Tagesmittelwert wurde am mit 105 µg/m 3 für Saarbrücken-Verkehr verzeichnet, der darüber hinaus den höchsten Wert des Messjahres 2009 im Messnetz IMMESA darstellt. 90

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97 6. BESTIMMUNG VON METALLINHALTSSTOFFEN IM STAUB Unter dem Begriff Metallinhaltsstoffe werden neben Schwermetallen auch Halbmetalle, wie z. B. Arsen und Antimon, gefasst. Daher wird nachfolgend auch der Sammelbegriff Metalle verwendet. 6.1 METALLINHALTSSTOFFE DES STAUBNIEDERSCHLAGS Einleitung Mit der Abnahme des Staubniederschlags seit den 1970-er Jahren gewann die Thematik der Staubinhaltsstoffe zunehmend an Bedeutung, da diese im Laufe der Zeit je nach Depositionshöhe zu wirkungsrelevanten Kontaminationen von Böden, Pflanzen und Gewässern führen können. Hierbei steht der Eintrag von Schwermetallen in die Umwelt, aufgrund der Persistenz dieser Stoffe, mit an vorderster Stelle 24). Viele Schwermetalle kommen in der Umwelt als anorganische Spurenverunreinigungen vor. Sie liegen in der Außenluft zu einem großen Teil partikelgebunden vor; vielfach werden sie bereits staubförmig emittiert. Aus der Luft entfernt werden sie durch trockene und nasse Deposition. Die Verweilzeit der Schwermetalle in der Atmosphäre wird durch die Verweilzeit des Staubes bestimmt, die im Bereich von 1 bis 10 Tagen liegt. Im Prinzip sind dieselben Schadstoffe im Feinstaub wie im Staubniederschlag zu finden. Es ist deshalb sinnvoll beide Staubmessgrößen auf Schwermetalle zu überwachen, da sich beim Depositionsprozess die Konzentrationsverhältnisse der Staubinhaltsstoffe im Vergleich zum Feinstaub verschieben. Große Partikel fallen aus und als Kondensationskerne wirksame Partikel werden ausgewaschen, so dass sich an diese Partikel gebundene Stoffe bevorzugt im Staubniederschlag finden lassen. 12/2) Emissionen von Metallen treten oft bei Industriebranchen mit spezifischer Prozesstechnik, wie Steineund Erde-Industrie, Gewinnung und Weiterverarbeitung von Metallen oder in der Abluft fast aller Verbrennungsvorgänge auf. Eine weitere Emissionsquelle bildet der Verkehr. Die Hauptemittenten sind Feuerungsanlagen (Kraftwerke, Heizungen etc), die Eisen- und Stahlindustrie, andere Industriezweige wie z.b. die Nichteisen-Metallindustrie, Zement- und Glasindustrie und der Kfz-Verkehr. Frühere Messreihen aus Deutschland belegen, dass der Eintrag von Schwermetallniederschlägen im Allgemeinen mit dem Abstand zur Quelle exponentiell abnimmt 25). Um Erkenntnisse über die Niederschlagsraten von Metallen (gemessen als Masse pro Fläche und Zeiteinheit) in unterschiedlich beanspruchten Zonen des Verdichtungsraumes Saartal zu gewinnen, wurden im Juni 1992 zwischen den Gemeinden Saarbrücken und Dillingen 19 Messstellen zur Ermittlung von Metallniederschlägen eingerichtet. Diese wurden überwiegend an Belastungsschwerpunkten in den ehemaligen Belastungsgebieten Saarbrücken, Völklingen und Dillingen-Saarlouis platziert. Die Messgebiete Saarbrücken und Völklingen gehören heute zum Ballungsraum Saarbrücken (BSB) und das Messgebiet Dillingen-Saarlouis zum Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) (vgl. auch Kapitel 2.1). Mit der Aufnahme der Messungen im Jahre 1992 umfasste das Untersuchungsspektrum 24 Elemente. 93

98 Ab dem Messjahr 1995/96 wurde das Untersuchungsspektrum auf Wunsch des Ministeriums für Umwelt, Energie und Verkehr auf 11 Elemente begrenzt. Darunter finden sich insbesondere toxikologisch wirkende Metalle wie Blei, Cadmium, Thallium, Arsen, Nickel, Kobalt, Chrom, Antimon oder Zink. Seit 2008 werden für das Element Quecksilber auf Veranlassung des Ministeriums für Umwelt, Energie und Verkehr keine Daten mehr erhoben 30). Blei wird für die Akkumulatoren-Herstellung und daneben auch für viele weitere Zwecke wie z.b. für Kabelummantelungen oder Formgussteile gebraucht. Cadmium gelangt vor allem durch Feuerungsanlagen, Metallhütten und Müllverbrennungsanlagen in die Außenluft. Thallium gelangt vorwiegend bei der Metallgewinnung und bei der Kohleverbrennung in die Umwelt. Besondere Belastungen wurden in der Vergangenheit auch in der Umgebung von Zementwerken festgestellt. Das Halbmetall Arsen emittiert vor allem aus Feuerungsanlagen, Metallhütten und Glashütten. Kobalt findet hauptsächlich Verwendung bei der Herstellung von Magnetstahl und Hartmetall sowie von Farbpigmenten und bei der Glasfärbung 26). Nickel dient im großen Umfang der Stahlveredlung. Daneben wird es auch für Nickel- Legierungen und in vielen anderen technischen Gebieten verwendet. Chrom wird ebenfalls zur Herstellung von Stahl und außerdem von Chrom-Legierungen genutzt. Darüber hinaus finden Chromverbindungen vielfältigen Einsatz im industriellen und gewerblichen Bereich. Antimon-Emissionen werden hauptsächlich durch Verbrennung von Kohle und natürlicher Erosion verursacht. Es wird auch in der Halbleitertechnik benötigt und als Legierungszusatz zur Erhöhung der Härte von Blei, Zink und Kupfer eingesetzt. Meist kommt es mit Schwefel, Blei und Arsen gemeinsam vor. Zink emittiert überwiegend aus der Eisen- und Stahlproduktion sowie durch den Autoverkehr (Reifenabrieb) 27). Die Elemente Blei, Cadmium und Arsen finden sich häufig gemeinsam in Erzen und Rohstoffen 28) Lage der Messstellen Die meisten der 19 Messpunkte wurden im Umfeld von Emittenten der Eisen- und Stahlindustrie platziert, wo sich ausreichende Staubmengen gewinnen lassen und auch entsprechende Metalldepositionen zu vermuten sind. Hiervon befinden sich 7 Punkte im Messgebiet Saarbrücken (SB), 5 im Messgebiet Völklingen (VK) und 7 im Messgebiet Dillingen-Saarlouis (DI-SLS). Darüber hinaus wurde in der Gemeinde Habkirchen (HK) (= ländlicher Bereich des Saarlandes) 1 Messstelle zur Feststellung der ländlichen Hintergrundbelastung eingerichtet (vgl. Tabelle 6.2 sowie Abbildungen 6.1 bis 6.4). In Saarbrücken (SB) sind die Messstellen mit der Bezeichnung 1 bis 3 im Umfeld der eisenverarbeitenden Industrie und die Messstellen 4 und 5 in der Nähe von Hauptverkehrsstraßen (Abstand Messstelle- Straßenmitte ca. 5 bis 10 m) platziert worden. Die Messstellen 6 und 7 liegen wohnortnah und etwas abseits von industriellen Emittenten und Hauptverkehrsstraßen (Abbildung 6.1). In Völklingen (VK) befinden sich die Messstellen mit der Bezeichnung 9 und 11 im Umfeld von Emittenten (Eisen- und Stahlindustrie, Kohlekraftwerk, Gewerbebetriebe) und die Messstellen 8, 10 und 12 in Wohngebieten, jedoch ebenfalls noch im Einflussbereich von Emittenten, u.a. der Metallin-dustrie (Abbildung 6.2). In Dillingen-Saarlouis (DI-SLS) liegen die Messstellen 13, 15, 16 und 17 in oder am Rande von Wohngebieten. Die Messstellen mit der Bezeichnung 15 bis 17 befinden sich darüber hinaus auch im Einflussbereich von Emittenten der Eisen- und Stahlindustrie, ebenso die Messstellen 14, 18 94

99 und 19 (Abbildung 6.3). Die Messstelle Habkirchen (HK) mit der Messpunktbezeichnung Nr. 20 befindet sich im ländlichen Bereich im südöstlichen Saarland. Im Nahbereich der Messstelle sind keine industriellen und gewerblichen Emittenten vorzufinden, jedoch Wohnbebauung (Abbildung 6.4). In etwa 4 Km Luftlinie von der Messstelle entfernt wird auf französischer Seite seit vielen Jahren ein Blei-Akkumulatoren-Werk betrieben. Wirkungsrelevante Auswirkungen des Werkes auf die Höhe des Bleiniederschlages wurden an der Messstelle bisher allerdings nicht festgestellt (vgl. Tabelle 6.7 sowie Abbildung 6.17) Messverfahren und Messdurchführung Die Probenahme des Staubniederschlages erfolgt gemäß der VDI-Richtlinie 2119, Blatt 2 (Bergerhoff- Verfahren) 29), wobei ausschließlich Kunststoffgefäße verwendet werden (Abbildung 6.0). Da die Expositionszeit der Sammelgefäße nach diesem Verfahren im Allgemeinen etwa einen Monat beträgt, erhält man pro Messpunkt eine maximale Soll-Anzahl von 12 Proben über den Beobachtungszeitraum eines Jahres. Diese Soll-Anzahl wird während des Untersuchungszeitraumes jedoch nicht immer erreicht. In der nachfolgenden Tabelle 6.3 sind die Gründe hierfür aufgeführt, wobei die in der Tabelle mit Ausfall bzw. < 5 mg bezeichneten Proben hierbei bedeuten können: - externe Störung der Probenahme durch Diebstahl der Staubsammelgefäße - Manipulation an den Sammelgefäßen - die gewonnene Staubmenge war geringer als die in der VDI-Richtlinie 2119 angegebene Nach- weisgrenze für Staub von 1,5 mg - die auswägbare Staubmenge war geringer als die für eine quantitative Parameterbestimmung er- forderliche Mindesteinwaage von 5 mg Staub Für diese Messpunkte setzt sich der gebildete Jahresmittelwert aus weniger als 12 Messmonaten zusammen. Weiterhin werden für die Messstellen, welche monatlich weniger als 50 % der Staubmindesteinwaage (5 mg = notwendige Staubmenge, die für die Schwermetallanalyse benötigt wird) erbringen, die Proben zu einer Sammelprobe zusammengefasst (vgl. Tabelle 6.3, "-" nicht analysierbare Proben). Pro Messstelle und Jahr werden 2 Mischproben erstellt und analysiert und daraus die Jahresmittelwerte für Schwermetallniederschlagsraten berechnet. Im Messjahr 2009 betraf dies die Messstellen 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13, 17 und 20. Aus der Sicht der Immissionsüberwachung ist diese Vorgehensweise zulässig, da die Grenzwerte für Schwermetalle als Bestandteile des Staubniederschlags aus wirkungsbezogen begründeten Argumenten nur als Jahresmittelwerte (Langzeitwerte) zu ermitteln sind. Für die übrigen Messstellen berechnen sich die Jahresmittelwerte aus den Monatsmittelwerten. Ein Sonderfall stellte Messstelle 12 dar. Hier erfolgte ab September die Umstellung von halbjährlicher Auswertung auf Monatsmittelwerte. Im Messjahr 2004 wurden mehrere Messorte (1, 3, 4, 11 und 17) in ihrer Örtlichkeit versetzt, da Beeinträchtigungen auf die Messwertanalyse nicht ausgeschlossen werden konnten. Aus demselben Grund erfolgten bereits Messpunktversetzungen 1996 für Messort 2, 1998 für Messort 12 und im Jahre 1999 für Messort 5. Seit Aufnahme der Messungen bis zum Jahre 1999 lag der Auswertezeitraum zwischen den Monaten 95

100 Abbildung 6.0: Eingesetzte Bergerhoff-Messeinrichtungen im Messnetz IMMESA 96

101 Mai bis April des Folgejahres. Ab dem Messjahr 2000 wird als Messjahr das Kalenderjahr zugrunde gelegt. Die Bestimmung der einzelnen Elemente im Staubniederschlag erfolgte nach vorherigem Aufschluss mit der Mikrowelle mit den Multielementmethoden ICP/AES und ICP/MS sowie mit dem FIAS- Hydridsystem (As). In Einzelfällen wurde mit der Graphitrohrofen-Atomabsorptionsspektrometrie (GFAAS) gearbeitet. Zur Qualitätssicherung ist bei jeder Analysenserie ein zertifiziertes Standardreferenzmaterial NBS 1633a (Flugasche) mit aufgeschlossen und analysiert worden 30). Den analysierten Elementen liegen die folgenden Bestimmungsgrenzen zugrunde: Tabelle 6.1: Untersuchte Metalle im Staubniederschlag und dazugehörige Bestimmungsgrenzen in µg/m 2 *d Kennwerte und Beurteilungswerte Die an den Messstellen ermittelten Niederschlagsraten werden zu Jahresmittelwerten zusammengefasst und diese mit entsprechenden Beurteilungsmaßstäben verglichen (vgl. auch Kapitel 3). Jahresmittelwerte werden jedoch nur dann gebildet, wenn mindestens 50 % der möglichen Monatsproben vorliegen (Tabelle 6.3). In der 22. BImSchV 8) sind keine Beurteilungswerte für Metalldepositionen im Staubniederschlag genannt. Daher werden hilfsweise folgende Richtlinien und Empfehlungen genutzt: Bei den Schwermetallen Arsen, Blei, Cadmium, Nickel und Thallium als Bestandteile des Staubniederschlags wird die TA-Luft 10) des Jahres 2002 zugrunde gelegt, die für diese Komponenten im Rahmen anlagenbezogener Immissionsmessungen Immissionswerte aufführt (vgl. hierzu Tabelle 3.3). Bei den restlichen Komponenten werden für die Beurteilung Immissionsvergleichswerte sowie die zulässigen Frachten gemäß der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung 13) zugrunde gelegt. Die Hessische Landesanstalt für Umwelt und Geologie 12) hat für die Metalle Kobalt, Antimon, Zink und Chrom, für die bisher keine gesetzlichen Beurteilungswerte festgelegt worden sind, so genannte Immissionsvergleichswerte abgeleitet. Dabei werden Immissionswerte chemisch ähnlicher Komponenten sowie Literaturangaben zu Wirkungsuntersuchungen berücksichtigt. Sie stellen keine Immissionswerte 97

102 wie die gesetzlichen Vorgaben der TA-Luft dar, sondern Richtwerte, die aus fachlicher Sicht den derzeitigen Stand der Immissionsbeurteilung in Zahlen fassen. Die jahresbezogenen Immissionsvergleichswerte sind ebenfalls in Tabelle 3.3 aufgeführt. In der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung 13) (BBodSchV) sind zulässige jährliche Frachten für die Schwermetalle Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel und Zink angegeben (vgl. Tabelle 3.3). Die Werte der BBodSchV beziehen sich auf zulässige jährliche Frachten über alle Wirkungspfade (Wirkungspfad: Weg eines Schadstoffes von der Schadstoffquelle bis zu dem Ort einer möglichen Wirkung auf ein Schutzgut) und stellen somit keine reinen Beurteilungsmaßstäbe für den Luftpfad dar. Sie können daher wie die Immissionsvergleichswerte lediglich als Orientierungswerte dienen Darstellung und Beurteilung der Messergebnisse Messjahr 2009 Die gewonnenen Messergebnisse werden nachfolgend tabellarisch und grafisch für den Untersuchungszeitraum dargestellt und interpretiert. Tabelle 6.4 enthält hierbei für 20 Messstellen im Saarland die elementspezifischen Jahresmittelwerte von 11 untersuchten Metallen sowie den dazugehörigen Staubniederschlag. Darüber hinaus sind in Tabelle 6.5 gebietsbezogene Jahresmittelwerte für die jeweiligen Messgebiete (vgl. Kapitel sowie Abbildungen 6.1 bis 6.4) und in Tabelle 6.6 gebietsbezogene Abweichungen (absolut/prozentual) des aktuellen Messjahres im Vergleich zum Vorjahreszeitraum angegeben ( aggregierte Wertedarstellung ). Letztere Darstellung wurde gewählt, um Abweichungen für die Metalldepositionen besser veranschaulichen zu können. Die Abbildungen 6.5 bis 6.16 zeigen in Form von Säulendiagrammen die messortbezogenen Jahresmittelwerte des Staubniederschlags sowie dazugehöriger Inhaltsstoffe für das Beurteilungsjahr. Kennwertevergleich mit der TA-Luft und der BBodSchV Beim Staubniederschlag wurden für die 20 Untersuchungsorte im Messjahr 2009 Jahresmittelwerte von 0,031 bis 0,286 g/m 2 *d (Gramm Staubniederschlag pro Quadratmeter und Tag) verzeichnet. Der Immissions-Jahreswert der TA-Luft des Jahres ) von 0,350 g/m 2 *d wurde hierbei maximal zu 82 % (Messort 2-Messgebiet Saarbrücken) erreicht. Außer an den Messorten 2 (Saarbrücken) und 14 (Dillingen-Saarlouis) lagen die Staubniederschlagswerte alle deutlich unterhalb von 0,175 g/m 2 *d, entsprechend weniger als 50 % des Immissions-Jahreswertes der TA-Luft (Tabelle 6.4 und Abbildung 6.16). Bei den Metalldepositionen Blei, Cadmium, Thallium, Arsen und Nickel (vgl. Abbildungen 6.5 bis 6.9), für die in der TA-Luft Immissionswerte aufgeführt sind, wurde im Messzeitraum 2009 lediglich an einem Punkt eine Überschreitung des Beurteilungswertes für Nickel registriert. Die Depositionsbelastung durch Blei im Staubniederschlag lag zwischen 5 und 28 µg/m 2 *d, wobei der höchste Wert für Messort 7 (Saarbrücken) verzeichnet wurde. Der Messort befindet sich in einem 98

103 Wohngebiet, unweit von Emittenten der eisenverarbeitenden Industrie (Tabelle 6.2 und Abbildung 6.1). Für diesen Punkt wurde der Immissions-Jahreswert der TA-Luft (100 µg/m 2 *d) zu 28 % und die zulässige Fracht nach der BBodSchV (110 µg/m 2 *d) zu 25 % erreicht. An 16 von 20 Messorten wurde der Immissionswert der TA-Luft zu weniger als 15 % ausgeschöpft. Zwischen den Messjahren 2002 und 2006 wurde für Messort 7 ebenfalls die höchste Deposition aller Messorte erzielt, wobei die Werte von 55 bis 166 µg/m 2 *d schwankten. Hierbei überschritten in den Jahren 2002, 2004 und 2006 die Jahresmittelwerte den TA-Luft-Immissionswert von 100 µg/m 2 *d. Beim Cadmium bewegten sich die Jahresmittelwerte zwischen 0,1 und 0,4 µg/m 2 *d. Der höchste Depositionswert wurde für Messort 1 (Saarbrücken) festgestellt, der sich im Umfeld von Emittenten der Eisenindustrie befindet (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.1). Für diesen Punkt wurde der Immissions- Jahreswert der TA-Luft (2 µg/m 2 *d) zu 20 % und die zulässige Fracht nach der BBodSchV (1,6 µg/m 2 *d) zu 25 % erreicht. An den übrigen Messorten wurde der Immissionswert der TA-Luft zu weniger als 15 % ausgeschöpft. Beim Thallium wurden Jahresmittelwerte von 0,01 bis 0,11 µg/m 2 *d notiert. Der höchste Depositionswert wurde sowohl für Messort 17 als auch für Messort 19 (beide Dillingen-Saarlouis) registriert, die im Umfeld von Emittenten der eisen- und stahlverarbeitenden Industrie liegen (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.3). Für diese Punkte wurde der Immissions-Jahreswert der TA-Luft (2 µg/m 2 *d) zu 6 % erreicht. An den übrigen Messorten wurde der Immissionswert der TA-Luft zu weniger als 5 % ausgeschöpft, hierbei in den Gebieten Saarbrücken und Völklingen zu weniger als 4 %. Die Belastung durch Arsen im Staubniederschlag lag zwischen 0,4 und 3,4 µg/m 2 *d. Der höchste Depositionswert wurde für Messort 12 (Völklingen) registriert, der sich in einem nahegelegenen Wohngebiet zur Eisen- und Stahlindustrie befindet (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.2). Für diesen Punkt wurde der Immissions-Jahreswert der TA-Luft (4 µg/m 2 *d) zu 85 % erreicht. An den übrigen Messorten wurde der Immissionswert der TA-Luft zu weniger als 45 % ausgeschöpft. Der Gehalt an Nickel im Staubniederschlag lag im Jahresmittel zwischen 2 und 51 µg/m 2 *d. Der höchste Depositionswert wurde wiederum für Messort 12 (Völklingen) registriert. Für diesen Punkt wurde der Immissions-Jahreswert der TA-Luft (15 µg/m 2 *d) zu 340 % und die zulässige Fracht nach der BBodSchV (27,4 µg/m 2 *d) zu 186 % erreicht. An den übrigen Messorten, u.a. auch in den Gebieten Saarbrücken und Dillingen-Saarlouis, wurde der Immissionswert der TA-Luft zu weniger als 75 % erreicht. In den letzten Messjahren ist für den Messort 12 ebenfalls die höchste Deposition für Nickel verzeichnet worden, wobei ebenfalls merkliche Überschreitungen des Immissions-Jahreswertes der TA-Luft vorlagen. Die Jahresmittelwerte bewegten sich zwischen 2002 und 2008 hierbei von 41 bis 323 µg/m 2 *d. Kennwertevergleich mit der BBodSchV und mit Immissionsvergleichswerten (Hessen) Bei den Metalldepositionen Kupfer, Kobalt, Antimon, Zink und Chrom (vgl. Abbildungen 6.10 bis 6.14), für die Immissionsvergleichswerte (Hessen-Werte) bzw. teilweise auch zulässige Frachten nach der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) vorliegen, wurden 2009 punktuelle Überschreitungen von Beurteilungswerten für Zink und Chrom registriert. 99

104 Beim Kupfer wurden Jahresmittelwerte von 6 bis 36 µg/m 2 *d notiert. Die Spannbreite der Werte lag hierbei in etwa so hoch wie in den Messjahren 2006 bis Der höchste Depositionswert wurde wie schon beim Arsen und beim Nickel für Messort 12 (Völklingen) registriert (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.2). Für diesen Punkt wurde die zulässige Fracht nach der BBodSchV (100 µg/m 2 *d) zu 36 % erreicht. An den übrigen Messorten wurde die zulässige jährliche Fracht zu weniger als 28 % ausgeschöpft. Die Belastung durch Kobalt im Staubniederschlag lag im Bereich zwischen 0,6 und 3,4 µg/m 2 *d. Der höchste Depositionswert wurde -wie schon beim Arsen, Nickel und Kupfer- für Messort 12 (Völklingen) verzeichnet. Für diesen Punkt wurde der Immissionsvergleichswert (5 µg/m 2 *d) zu 68 % erreicht. An den übrigen Messorten lagen die Jahresmittelwerte unterhalb von 32 % des Vergleichswertes. In den letzten Messjahren ist für Messort 12 ebenfalls die höchste bzw. mit die höchste Deposition beim Kobalt festgestellt worden, wobei teilweise merkliche Überschreitungen des Immissionsvergleichswertes vorlagen. Hierbei schwankten die Jahresmittelwerte zwischen 2002 und 2008 von 5,7 bis 61,5 µg/m 2 *d. Beim Antimon wurden Jahresmittelwerte von 0,3 bis 2,1 µg/m 2 *d festgestellt. Der höchste Depositionswert wurde für Messort 5 (Saarbrücken) notiert, der sich neben einer Autobahn befindet (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.1). Für diesen Punkt wurde der Immissionsvergleichswert (8 µg/m 2 *d) zu 26 % erreicht. An den übrigen Messorten wurde der Vergleichswert zu weniger als 15 % ausgeschöpft. In den letzten Messjahren wurde für Messort 5 ebenfalls der höchste Depositionswert für Antimon verzeichnet, wobei der Immissionsvergleichswert allerdings dort nie überschritten worden ist. Der Gehalt an Zink im Staubniederschlag lag im Jahresmittel zwischen 47 und 731 µg/m 2 *d. Der höchste Depositionswert wurde für Messort 2 (Saarbrücken) registriert, der sich im Umfeld von Emittenten der Eisenindustrie befindet (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.1). Für diesen Punkt wurde die zulässige Fracht nach der BBodSchV (330 µg/m 2 *d) zu 222 % und der Immissionsvergleichswert (750 µg/m 2 *d) zu 98 % erreicht. An den übrigen Messorten wurde die zulässige Fracht nach der BBodSchV zu weniger als 50 % und der Vergleichswert zu weniger als 25 % ausgeschöpft. Für Messort 2 wird bereits seit vielen Jahren der höchste Depositionswert für Zink verzeichnet, wobei ebenfalls hohe Überschreitungen von Beurteilungswerten vorlagen. So wurde 2008 ein Depositionswert von 1299, 2007 ein Wert von 1367, 2006 von 1255, 2005 von 1040 und 2004 von 1478 µg/m 2 *d registriert. Die Belastung durch Chrom im Staubniederschlag lag im Jahresmittel zwischen 4 und 119 µg/m 2 *d. Der höchste Depositionswert wurde -wie schon beim Arsen, Nickel, Kupfer und Kobalt - für Messort 12 (Völklingen) verzeichnet. Für diesen Punkt wurde die zulässige Fracht nach der BBodSchV (82 µg/m 2 *d) zu 145 % und der Immissionsvergleichswert (30 µg/m 2 *d) zu 397 % erreicht. Weiterhin kam es am Messort 18 (Dillingen-Saarlouis), der sich ebenfalls im Umfeld von Emittenten der eisen- und stahlverarbeitenden Industrie befindet (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.3), zu einer Überschreitung der zulässigen Fracht nach der BBodSchV. Dort wurde ein Jahresmittelwert von 84 µg/m 2 *d festgestellt, so dass der Beurteilungswert zu 102 % ausgeschöpft worden ist. Der Immissionsvergleichswert wurde an diesem Punkt zu 280 % erreicht. Darüber hinaus wurden Überschreitungen des Immissionsvergleichswertes an weiteren Punkten im Umfeld der eisen- und stahlverarbeitenden Industrie festgestellt. Hiervon betroffen waren im Messgebiet Saarbrücken der Messort 2, wo der Immissionsvergleichswert zu 183 % 100

105 erreicht worden ist. Im Messgebiet Völklingen waren noch die Messpunkte 9 und 11 betroffen, für die Depositionsraten von 35 (=117 % des Immissionsvergleichswertes) und 54 µg/m 2 *d (=180 % des Immissionsvergleichswertes) verzeichnet worden sind. Im Gebiet Dillingen-Saarlouis wurden für Messpunkt % und für Messpunkt % des Immissionsvergleichswertes notiert (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildungen 6.1 bis 6.3). Auch in den zurückliegenden Messjahren wurden an den genannten Messpunkten für Chrom häufig Beurteilungswerte deutlich überschritten. Die Belastung durch Aluminium im Staubniederschlag lag im Bereich zwischen 710 und 3627 µg/m 2 *d. Der höchste Depositionswert wurde -wie schon beim Zink- für Messort 2 (Saarbrücken) registriert (vgl. Abbildung 6.15), der sich im Umfeld der eisenverarbeitenden Industrie befindet. Auch im Vorjahr wurde dort die höchste Deposition verzeichnet. Für diese Komponente sind keine Beurteilungswerte festgelegt worden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass im Staubniederschlagsmessnetz auch im Messjahr 2009 für einige Punkte erhöhte Metalleinträge registriert werden konnten. Zu nennen sind hier in erster Linie die Elemente Nickel, Chrom, Zink und Arsen. Hierbei kam es auch zu punktuellen Überschreitungen von Immissionswerten der TA-Luft des Jahres 2002 (= gesetzliche Werte), von zulässigen Frachten nach der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (= gesetzliche Werte) sowie von Immissionsvergleichswerten (= nichtgesetzliche Richtwerte). Der Immissionswert der TA-Luft für Staubniederschlag wurde im Beurteilungszeitraum an den Messorten unterschritten. Die Messungen zeigen, bedingt durch die räumliche Nähe der Messorte zu Emittenten der metallerzeugenden und metallverarbeitenden Industrie, einen merklichen Einfluss der Emittentenstruktur auf die Immissionsbelastung auf. Das aktuelle Ergebnis bestätigt hierbei weitgehend Ergebnisse aus früheren Messjahren. 101

106 Tabelle 6.2: Lage der Messstellen 102

107 Abbildung 6.1: Lage der Standorte 1-7 im Messgebiet Saarbrücken (BSB) 103

108 Abbildung 6.2: Lage der Standorte 8-12 im Messgebiet Völklingen (BSB) 104

109 Abbildung 6.3: Lage der Standorte 13 bis 19 im Messgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) 105

110 Abbildung 6.4: Lage des ländlichen Hintergrundmessortes (20) in Habkirchen (Rest-Saarland) 106

111 Tabelle 6.3: Verfügbarkeit der Staubniederschlagsproben für Schwermetallinhaltsstoffe im Messjahr 2009 ([+] = analysierbare Proben;[ ] = nichtanalysierbare Proben; 2 Mon = Sammelzeit 2 Monate) 107

112 JAHRESZUSAMMENFASSUNG 2009 (Metallniederschläge Saartal in µg/m 2 *d) Mess- Saarbrücken - SB (BSB) Völklingen - VK (BSB) Dillingen-Saarlouis- DI-SLS (UDS) HK Messgebiet BSB, UDS, HK gebiet/ -punkt MIT MAX MIN Element Al [µg/m 2 *d] As 0,9 1,7 0,6 0,4 0,6 0,6 1,0 0,6 1,5 1,5 0,8 3,4 0,8 1,2 1,0 0,8 1,1 0,7 1,3 0,6 1,1 3,4 0,4 [µg/m 2 *d] Cd 0,4 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,3 0,1 0,2 0,2 0,1 0,2 0,3 0,3 0,1 0,2 0,4 0,1 [µg/m 2 *d] Co 0,6 1,5 0,8 0,6 0,8 0,6 0,8 0,6 1,6 0,9 1,0 3,4 0,6 1,1 1,1 0,8 0,9 1,0 1,2 0,6 1,0 3,4 0,6 [µg/m 2 *d] Cr [µg/m 2 *d] Cu [µg/m 2 *d] Ni [µg/m 2 *d] Pb [µg/m 2 *d] Sb 0,3 1,2 0,7 0,8 2,1 0,5 0,5 0,4 0,8 0,4 0,4 0,7 0,4 0,5 0,6 0,6 0,4 0,4 0,8 0,3 0,6 2,1 0,3 [µg/m 2 *d] Tl 0,01 0,07 0,03 0,01 0,04 0,02 0,04 0,02 0,04 0,02 0,04 0,04 0,03 0,07 0,10 0,08 0,11 0,10 0,11 0,02 0,05 0,11 0,01 [µg/m 2 *d] Zn [µg/m 2 *d] Staub 0,132 0,286 0,078 0,058 0,073 0,031 0,133 0,065 0,064 0,071 0,148 0,084 0,049 0,185 0,092 0,166 0,099 0,114 0,154 0,105 0,109 0,286 0,031 [g/m 2 *d] Tabelle 6.4: Messpunktbezogene Jahresmittelwerte im Messjahr 2009 in µg/m 2 *d (Staubniederschlag in g/m 2 *d) [** = weniger als 50% der möglichen Proben vorhanden] 108

113 GEBIETSMITTELWERTE 2009 GEBIETSMITTELWERTE 2008 (Vorjahr) Mess- SB VK DI-SLS HK Mess- SB VK DI-SLS HK gebiet [1-7] [8-12] [13-19] [20] gebiet [1-7] [8-12] [13-19] [20] Element Element Al [µg/m 2 *d] Al [µg/m 2 *d] As 0,8 1,6 1,0 0,6 [µg/m 2 *d] As 1,1 1,5 1,3 0,2 [µg/m 2 *d] Cd 0,3 0,2 0,2 0,1 [µg/m 2 *d] Cd 0,4 0,6 0,6 0,3 [µg/m 2 *d] Co 0,8 1,5 0,9 0,6 [µg/m 2 *d] Co 1,9 2,1 1,3 0,2 [µg/m 2 *d] Cr [µg/m 2 *d] Cr [µg/m 2 *d] Cu [µg/m 2 *d] Cu [µg/m 2 *d] Ni [µg/m 2 *d] Ni [µg/m 2 *d] Pb [µg/m 2 *d] Pb [µg/m 2 *d] Sb 0,9 0,5 0,5 0,3 [µg/m 2 *d] SB: Saarbrücken Sb 1,1 0,6 0,7 0,3 [µg/m 2 *d] Tl 0,03 0,03 0,09 0,02 [µg/m 2 *d] VK: Völklingen Tl 0,06 0,05 0,16 0,02 [µg/m 2 *d] Zn [µg/m 2 *d] DI-SLS: Saarlouis-Dillingen Zn [µg/m 2 *d] STAU 0,113 0,086 0,123 0,105 [g/m 2 *d] HK: Habkirchen STAU 0,149 0,171 0,152 0,067 [g/m 2 *d] Tabelle 6..5: Gebietsbezogene Mittelwerte für die Messgebiete Saarbrücken (SB), Völklingen (VK), Dillingen-Saarlo (DI-SLS) sowie für Habkirchen (Hk) im Vergleich zum Vorjahr Abs. Abweichung Messjahr 2009 zum Messjahr 2008 Proz. Anteil Messjahr 2009 zum Messjahr 2008 Mess- SB VK DI-SLS HK Mess- SB VK DI-SLS HK gebiet gebiet Element Element Al [µg/m 2 *d] Al [%] As -0,3 0,1-0,3 0,4 [µg/m 2 *d] As [%] Cd -0,2-0,4-0,4-0,1 [µg/m 2 *d] Cd [%] Co -1,1-0,6-0,3 0,3 [µg/m 2 *d] Co [%] Cr [µg/m 2 *d] Cr [%] Cu [µg/m 2 *d] Cu [%] Ni [µg/m 2 *d] Ni [%] Pb [µg/m 2 *d] Pb [%] Sb -0,2-0,1-0,2 0,1 [µg/m 2 *d] SB: Saarbrücken Sb [%] Tl -0,02-0,02-0,07 0,01 [µg/m 2 *d] VK: Völklingen Tl [%] Zn [µg/m 2 *d] DI-SLS: Saarlouis-Dillingen Zn [%] STAU -0,036-0,085-0,029 0,038 [g/m 2 *d] HK: Habkirchen STAU [%] Tabelle 6.6: Abweichungen (absolut/prozentual) der gebietsbezogenen Mittelwerte im Vergleich zum Vorjahr 109

114 110

115 111

116 112

117 113

118 Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Nachfolgend wird der zeitliche Verlauf der Gebietsmittelwerte (Metall- sowie Staubdepositionen) seit Beginn der Messungen im Jahre 1992/93 für die Messgebiete Saarbrücken, Völklingen und Dillingen-Saarlouis (urbane Räume) im Vergleich zu einer ländlichen Hintergrundmessstelle dargestellt (Tabelle 6.7 sowie die Abbildungen 6.17 bis 6.28). Die jeweiligen Gebietsmittelwerte (aggregierte Wertedarstellung) berechnen sich hierbei aus den Jahresmittelwerten der gebietsbezogenen Messpunkte (vgl. Abbildungen 6.1 bis 6.3, Tabelle 6.5). In den Säulendiagrammen sind als Vergleichsbasis Beurteilungswerte angegeben. Hierbei ist zu beachten, dass die Beurteilungsmaßstäbe (TA-Luft- Immissionswerte, Immissionsvergleichswerte, zulässige Frachten der BBodSchV) streng genommen nur für Punktmessungen gelten (vgl. hierzu auch Kapitel 3). Die Einbeziehung von Beurteilungswerten wird hier hilfsweise genutzt, um Belastungsunterschiede zwischen urbanen Räumen und Hintergrund (ländlicher Bereich) besser veranschaulichen zu können. Zeitreihe Metallniederschläge (TA-Luft-Immissionswerte / Werte der BBodSchV) Beim Blei wurden in den letzten Messjahren in den Messgebieten Völklingen und Dillingen-Saarlouis rückläufige Einträge verzeichnet, während im Gebiet Saarbrücken schwankende Werte vorlagen. Die geringsten Werte der Zeitreihe werden hierbei meistens im Messjahr 2009 festgestellt. Beim Cadmium, Thallium, Arsen und teilweise auch beim Nickel (mit Ausnahme von Völklingen) sind für die letzten 5 bis 7 Jahre in allen Messgebieten relativ stabile Einträge festzustellen. Für diese Elemente konnten im Messjahr 2009 in einigen Gebieten ebenfalls die niedrigsten Werte der Zeitreihe vermerkt werden. Beim Kupfer werden seit mehreren Jahren in allen Messgebieten relativ stabile Werte mit niedrigem Niveau notiert. Im Messjahr 2009 wurde für dieses Element am Hintergrundmesspunkt in Habkirchen ein stärkerer Anstieg registriert (vgl. Abbildung 6.17 bis 6.22). Beim Blei werden seit dem Messjahr 2000 für die Messgebiete Völklingen und Dillingen-Saarlouis ähnlich hohe Einträge verzeichnet, wobei die Werte in den letzten Jahren leicht rückläufig sind. Im Messjahr 2009 wurde für diese Gebiete der niedrigste Wert seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 festgestellt. Im Messgebiet Saarbrücken schwanken die Werte etwas stärker, wobei dort in den letzten Jahren teilweise die höchsten Einträge aller Messgebiete registriert werden. Im Jahre 2009 lagen allerdings die Gebietsmittelwerte in allen Messebieten ähnlich hoch. Der Gebietsmittelwert für Saarbrücken von 2009, der relativ niedrig lag, stellt den zweitniedrigsten Wert der Messreihe dar. Die in den letzten 3 Jahren verzeichneten Gebietsmittelwerte im Verdichtungsraum Saartal liegen allgemein unterhalb von 40 % (Saarbrücken) bzw. unterhalb von 25 % (Völklingen, Dillingen-Saarlouis) des TA-Luft Immissionswertes des Jahres Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Jahren im Bereich von maximal 5 % des TA-Luft Jahres-Immissionswertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.17). Beim Cadmium werden seit dem Jahr 2004 in allen Messgebieten überwiegend wieder rückläufige Werte registriert, wobei im Messjahr 2009 für die Gebiete Völklingen und Dillingen die niedrigsten 114

119 Werte seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 festgestellt worden sind. Im Gebiet Saarbrücken wurde in etwa das Niveau der letzten 2 Jahre erreicht. Die in den letzten 3 Jahren registrierten Gebietsmittelwerte im Verdichtungsraum Saartal liegen unterhalb von 30 % des TA-Luft Immissionswertes des Jahres 2002, hierbei in Saarbrücken unterhalb von 20 %. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Jahren unterhalb von 15 % dies TA-Luft Jahres-Immissionswertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.18). Beim Thallium weist die Zeitreihe seit Aufzeichnung der Messungen konstante Niederschlagsraten auf sehr niedrigem Niveau auf, wobei im Jahre 2009 in allen Messgebieten die niedrigsten Einträge seit Beginn der Messreihe im Jahre 1993/94 festgestellt wurden. Für dieses Element werden seit Messbeginn die höchsten Einträge für Dillingen-Saarlouis notiert. Im Messjahr 2009 wurde dort der Gebietsmittelwert, wie schon in den zurückliegenden Messjahren, maßgeblich durch die Punkte 15 sowie 17 bis 19 geprägt. Die aktuellen Jahresmittelwerte bewegten sich an den genannten Messpunkten, die sich alle im Umfeld von metallerzeugenden- und verarbeitenden Industriebetrieben befinden (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.3), nur zwischen 0,10 und 0,11 µg/m 2 *d (vgl. Tabelle 6.4). Die in den letzten 3 Messjahren verzeichneten Gebietsmittelwerte im Verdichtungsraum Saartal liegen unterhalb von 8 % des TA-Luft-Jahres-Immissionswertes des Jahres 2002, hierbei in Saarbrücken und Völklingen unterhalb von 3 %. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen, die nur eine sehr geringe Schwankungsbreite aufweist, maximal im Bereich von 2 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.19). Beim Arsen sind in den letzten 5 Jahren in allen Messgebieten sowie am Hintergrundmessort Habkirchen nur geringe Schwankungen zu verzeichnen, wobei das mittlere Belastungsniveau seit 2004 allgemein rückläufig ist. Hierbei wurde im Jahre 2009 in den Messgebieten Saarbrücken und Dillingen- Saarlouis der zweitniedrigste Wert seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 festgestellt, während sich im Gebiet Völklingen in etwa das Niveau der letzten 4 Jahre einstellte. Am Messpunkt Habkirchen (Hintergrund) verdoppelte sich 2009 die Belastung im Vergleich zu den letzten Jahren, wobei das Niveau aber insgesamt relativ niedrig liegt. Daneben wurde dort im Untersuchungsjahr 2009 auch eine Erhöhung anderer Elementwerte festgestellt. Die in den letzten 3 Messjahren verzeichneten Gebietsmittelwerte im Verdichtungsraum Saartal liegen unterhalb von 45 % des TA-Luft-Jahres-Immissionswertes des Jahres 2002, hierbei in Saarbrücken und in Dillingen-Saarlouis unterhalb von 35 %. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Jahren unterhalb von 15 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.20). Beim Nickel werden in den letzten Messjahren in den Messgebieten Saarbrücken und Dillingen- Saarlouis sowie am Messpunkt Habkirchen relativ stabile Werte registriert. Im Jahre 2009 wurde für Dillingen-Saarlouis hierbei der niedrigste Wert seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 notiert, während sich im Gebiet Saarbrücken in etwa das Niveau der letzten 3 Jahre einstellte. Im Gebiet Völklingen schwanken die Nickelwerte in den letzten Messjahren hingegen stärker, wobei dort im Messjahr 2007 der bisher höchste Eintrag verzeichnet wurde. Der Spitzenwert übertraf die bisherigen Maximas aus den Jahren 1993/94 und 2004 hierbei merklich. Seitdem sind die Werte dort wieder 115

120 rückläufig. Im Jahre 2009 lag das Belastungsniveau in Völklingen etwa fünffach niedriger als Es ist gegenwärtig aber immer noch erhöht. Die Höhe der Nickeldeposition wird in Völklingen maß-geblich durch Punkt 12 bestimmt, der sich Umfeld von Emittenten der metallerzeugenden- und verarbeitenden Industrie befindet (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.2). Für diesen Punkt wurde 2009 mit 51 µg/m 2 *d wiederum eine erhöhte Niederschlagsrate verzeichnet (Tabelle 6.4). Die in den letzten 3 Messjahren im Verdichtungsraum Saartal verzeichneten Gebietsmittelwerte erreichen hierbei im Messgebiet Völklingen maximal 530 % des TA-Luft-Jahres-Immissionswertes des Jahres In Saarbrücken liegen die Werte unterhalb von 40 % und in Dillingen-Saarlouis unterhalb von 67 % des TA-Luft-Wertes. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Jahren unterhalb von 15 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.21). Beim Kupfer bewegen sich die Gebietsmittelwerte im Verdichtungsraum Saartal seit mehreren Jahren in einem relativ engen Rahmen. Hierbei werden die höchsten mittleren Niederschlagsraten meistens in den Gebieten Völklingen und Saarbrücken festgestellt. Im Jahr 2009 wurde am Hintergrundmesspunkt Habkirchen der höchste Eintrag seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 vermerkt. Er lag etwa 2 bis 3- fach höher als in den Vorjahren, wobei das Niveau aber insgesamt relativ niedrig liegt. Die in den letzten 3 Messjahren für die Messgebiete verzeichneten Gebietsmittelwerte liegen unterhalb von 25 % der jährlichen Fracht der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV). Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Messjahren unterhalb von 15 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.22). Zeitreihe Metallniederschläge (Immissionsvergleichswerte/ Werte der BBodSchV) Beim Antimon zeigt die Zeitreihe seit Aufzeichnung der Messungen relativ stabile Werte auf niedrigem Niveau auf, wobei im Jahre 2009 meistens die niedrigsten Einträge seit Beginn der Messreihe im Jahre 1993/94 festgestellt wurden. Hingegen schwanken abhängig vom Messgebiet die Einträge beim Kobalt, Zink und Chrom etwas stärker. Für diese Elemente wurden 2009 teilweise die niedrigsten Einträge seit Beginn der Messreihe im Jahre 1993/94 vermerkt. Beim Kobalt werden in den letzten Jahren für die Gebiete Saarbrücken und Dillingen-Saarlouis relativ niedrige Einträge mit geringer Schwankungsbreite registriert. Für Dillingen-Saarlouis wurde der niedrigste Wert seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 notiert, während sich im Gebiet Saarbrücken in etwa das Niveau der Jahre einstellte. In Völklingen, das bereits seit vielen Jahren den Belastungsschwerpunkt bildet, ist der Verlauf für die Gebietsdeposition hingegen durch stärkere Schwankungen geprägt. Dort werden seit Beginn der Messreihe auch stets die höchsten Werte verzeichnet, wobei sich in den letzten Messjahren die höchsten Werte einstellten. Hierbei wurde im Messjahr 2007 das Maximum der Zeitreihe festgestellt. Im Jahre 2009 lag der Wert gegenüber den letzten Jahren jedoch deutlich geringer, wobei der niedrigste Wert seit Beginn der Messungen im Jahre 1992/93 registriert werden konnte. Wie in den vergangenen Messjahren wurde auch im Messjahr 2009 in Völklingen die Höhe der Kobaltdeposition maßgeblich durch Messpunkt 12 bestimmt, der im Umfeld von Emittenten der metal- 116

121 lerzeugenden- und verarbeitenden Industrie liegt (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.2). Für diesen Punkt ist im aktuellen Messjahr ein vergleichsweise geringer Jahresmittelwert von 3,4 µg/m 2 *d verzeichnet worden. Am Hintergrundmesspunkt Habkirchen wurde im Jahr 2009 ein erhöhter Eintrag festgestellt. Er lag etwa 1,5 bis 3-fach höher als in den Vorjahren, wobei das Niveau allerdings noch relativ niedrig war. Daneben wurde dort im Untersuchungsjahr 2009 bereits eine Erhöhung der Arsen- und Kupferwerte im Vergleich zu den letzten Jahren vermerkt. Die in den letzten 3 Messjahren im Verdichtungsraum Saartal verzeichneten Gebietsmittelwerte liegen hierbei in Völklingen maximal bei 296 % und in Saarbrücken und in Dillingen-Saarlouis unterhalb von 40 % des Immissionsvergleichswertes. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Messjahren unterhalb von 15 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.23). Beim Antimon sind seit Beginn der Messreihe relativ konstante Niederschlagsraten in allen Messgebieten zu verzeichnen. Hier liegt eine nahezu homogene Verteilung auf niedrigem Niveau vor, wobei in Saarbrücken geringfügig höhere Werte als in den übrigen Messgebieten festzustellen sind. Diese Erhöhung dürfte auf den Kfz-Verkehr zurückzuführen sein (vgl. auch Kapitel ). Insbesondere der Messort 5, der im Nahfeld einer Autobahn mit Zubringer liegt, erbringt seit vielen Jahren mit Abstand die höchsten Werte. Im Messjahr 2009 wurden in allen Messgebieten geringfügige Belastungsrückgänge verzeichnet, wobei sich in Saarbrücken der niedrigste Wert seit 1994/95 und in Völklingen und Dillingen-Saarlouis die niedrigsten Werte seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 einstellten. Die in den letzten 3 Messjahren im Verdichtungsraum Saartal verzeichneten Gebietsmittelwerte liegen unterhalb von 20 % des Immissionsvergleichswertes, hierbei in Völklingen und Dillingen-Saarlouis unterhalb von 15 %. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Messjahren unterhalb von 4 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.24). Beim Zink lassen sich seit Aufnahme der Messungen für die Gebiete Völklingen und Dillingen- Saarlouis in den meisten Fällen relativ konstante mittlere Depositionen feststellen. Im Messjahr 2009 wurde in diesen Gebieten eine leichte Belastungsreduzierung verzeichnet, wobei sich in Völklingen der niedrigste Wert und in Dillingen-Saarlouis der drittniedrigste Wert seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 einstellte. In Saarbrücken schwanken die Gebietsmittelwerte hingegen stärker. Dort werden auch die höchsten messgebietsbezogenen Einträge verzeichnet, wobei seit 2004 allerdings rückläufige Einträge registriert werden. Auch hier kann davon ausgegangen werden, dass 2009 der niedrigste Wert seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 verzeichnet wurde. Die in der Zeitreihe für die Messjahre 1992/93 bis 1994/95 angegebenen relativ geringen Einträge im Gebiet Saarbrücken lassen sich auch auf erhöhte Messausfälle an Messpunkt 2 zurückführen. Die örtliche Lage des Messpunktes wurde daraufhin verändert. Wie in vergangenen Messjahren ist auch im Messjahr 2009 in Saarbrücken die Höhe der Zinkdeposition im Wesentlichen durch Messpunkt 2 bestimmt worden (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.1). Der Messpunkt, der im Umfeld von metallverarbeitenden Industriebetrieben liegt, erbrachte mit einem Jahrsmittelwert von 731 µg/m 2 *d mit Abstand den höchsten Messwert von allen Untersuchungsorten (Tabelle 6.4, Abbildung 6.13). Dieser Wert lag niedriger als in den vergangenen Messjahren. Am Hintergrundmesspunkt Habkirchen wurde im Jahr 2009 ein erhöhter Eintrag festgestellt. Er lag etwa 3 117

122 bis 4-fach höher als in den vergangenen 4 Jahren, wobei das Niveau aber insgesamt relativ niedrig liegt. Daneben wurde dort im Untersuchungsjahr 2009 bereits eine Erhöhung der Arsen-, Kobalt- und Kupferwerte im Vergleich zu den letzten Jahren vermerkt. Die in den letzten 3 Messjahren verzeichneten Gebietsmittelwerte im Verdichtungsraum Saartal liegen in Saarbrücken unterhalb von 40 % sowie in Völklingen und Dillingen-Saarlouis unterhalb von 20 % des Immissionsvergleichswertes. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Messjahren unterhalb von 10 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.25). Beim Chrom bewegen sich in den letzten Messjahren die Niederschlagsraten im Messgebiet Saarbrücken in einem relativ engen Rahmen, während in Völklingen und Dillingen-Saarlouis die Werte hingegen stärker schwanken. Hierbei wurde in Völklingen im Jahre 2009 ein deutlich geringerer Eintrag als in den Jahren 2007 und 2008 notiert. Das Belastungsniveau lag dort in etwa so hoch wie in den Jahren 1996/97 bis Auch im Gebiet Dillingen-Saarlouis wurde im Jahre 2009 ein geringerer Eintrag im Vergleich zu den Jahren 2007 und 2008 verzeichnet. Er lag in etwa auf dem Niveau der Jahre 2005 und In Saarbrücken wurde im Jahre 2009 ein etwas geringerer Wert im Vergleich zu den letzten 5 Jahren vermerkt. Im Gebiet Völklingen werden seit Beginn der Messreihe meistens die höchsten Werte festgestellt, wobei im Jahre 2007 das Maximum der Zeitreihe verzeichnet werden konnte. Sehr häufig wird dort die Höhe der gebietsbezogenen Chromdeposition wiederum durch Messpunkt 12 bestimmt (Abbildung 6.2). Der Messpunkt, der im Umfeld von Emittenten der metallerzeugenden und -verarbeitenden Industrie liegt, erbrachte 2009 mit 119 µg/m 2 *d mit Abstand den höchsten Jahresmittelwert aller Messorte. Aber auch die Völklinger Messorte 9 und 11 zeigen bei Jahresmittelwerten von 35 und 54 µg/m 2 *d erhöhte Depositionen auf (Tabelle 6.4, Abbildung 6.14). Darüber hinaus werden auch im industriell geprägten Messgebiet Dillingen-Saarlouis erhöhte Einträge verzeichnet. Dort prägten im Jahre 2009 die Messpunkte 15, 18 und 19 (Abbildung 6.3) mit Werten zwischen 32 und 84 µg/m 2 *d den Gebietseintrag merklich (vgl. Abbildung 6.14). Im Gebiet Saarbrücken wurde die Belastungshöhe weitgehend durch Messpunkt 2 bestimmt (vgl. Tabelle 6.2 und Abbildung 6.1), für den ein Jahresmittelwert von 55 µg/m 2 *d notiert worden ist. In diesem Ergebnis dürfte sich, wie schon beim Kobalt, Nickel und Zink (vgl. Abbildungen 6.17, 6.23, 6.21 und 6.25) gezeigt werden konnte, der Einfluss von Emittenten der Metallindustrie auf die Immissionsbelastung widerspiegeln. Die in den letzten 3 Messjahren im Verdichtungsraum Saartal verzeichneten Gebietsmittelwerte liegen in Völklingen bei maximal 297 %, in Dillingen-Saarlouis bei maximal 170 % sowie in Saarbrücken bei maximal 70 % des Immissionsvergleichswertes. Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Messjahren unterhalb von 15 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.26). 118

123 Zeitreihe Metallniederschläge (ohne Beurteilungswerte) Beim Aluminium werden in den Messgebieten überwiegend Depositionen mit geringer Schwankungsbreite verzeichnet, wobei die Aluminiumdeposition im Vergleich zu den übrigen Metallen allgemein am höchsten liegt. Hierbei werden seit Beginn der Messreihe für Dillingen-Saarlouis die höchsten Werte registriert (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.27). Im Messjahr 2009 wurde für Völklingen der niedrigste Wert und für Dillingen-Saarlouis der zweitniedrigste Wert seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 vermerkt. Zeitreihe Staubniederschläge Beim Staub werden mit Ausnahme des Messjahres 2001 relativ konstante Gebiets-Niederschlagsraten auf mittlerem Niveau festgestellt, wobei im Messjahr 2009 in allen Messgebieten die Belastung im Vergleich zu den Vorjahren zurückging. Hierbei wurden in den Gebieten Völklingen und Dillingen- Saarlouis die niedrigsten Werte seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 notiert. In Saarbrücken lag der Eintrag niedriger als in den Jahren 2007 und Hingegen wurde am Hintergrundmesspunkt Habkirchen ein höherer Staubeintrag registriert, der etwa 1,5 bis 2-fach höher als in den vergangenen 3 Jahren lag. Das Niveau lag aber insgesamt noch relativ niedrig. Für Habkirchen wurde im Untersuchungsjahr 2009 neben einem höheren Staubeintrag bereits ein Anstieg der Arsen-, Kobalt-, Kupferund Zinkwerte im Staubniederschlag im Vergleich zu den letzten Jahren vermerkt. Die in den 3 letzten Messjahren im Verdichtungsraum Saartal festgestellten Gebietsmittelwerte für Staubniederschlag liegen in Völklingen und Saarlouis-Dillingen unterhalb von 60 % sowie in Saarbrücken unterhalb von 45 % des TA-Luft Immissionswertes des Jahres Vergleichsweise hierzu bewegt sich die Hintergrundbelastung am Messpunkt Habkirchen in den letzten 3 Messjahren unterhalb von 30 % dieses Wertes (vgl. Tabelle 6.7 und Abbildung 6.28). Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass im Messjahr 2009 in den 3 Untersuchungsgebieten im Verdichtungsraum Saartal für etliche Metalle stärkere Rückgänge zu verzeichnen waren. Hierbei wurden teilweise die geringsten Einträge seit Beginn der Messreihe festgestellt. Dies trifft in erster Linie auf die Metalle Blei, Cadmium, Thallium, Nickel, Kobalt, Antimon, Zink und Aluminium zu. Beim Blei werden seit Anfang der 2000-er Jahre in den Messgebieten überwiegend rückläufige Werte verzeichnet. Lediglich im Gebiet Saarbrücken wurde zwischen 2006 und 2008 ein leichter Anstieg vermerkt. Hierbei stagnieren die Gebietsmittelwerte allgemein auf niedrigem bis mittleren Niveau. Beim Cadmium und beim Antimon sind in den Messgebieten die Werte in den letzten Jahren leicht rückläufig. Hierbei ist allgemein ein eher niedriges Niveau vorzufinden. Die allgemeine Situation beim Thallium ist bereits seit vielen Jahren durch ein sehr niedriges und konstantes Depositionsniveau gekennzeichnet. Beim Arsen ist die Belastung in den Messgebieten seit dem Messjahr 2004 wieder leicht rückläufig. Die Gebietsmittelwerte bewegen sich auf einem niedrigen bis mittleren Niveau. Beim Kupfer konnten in den letzten Jahren in allen Messgebieten stabile Einträge festgestellt werden, wobei allgemein ein leichter Werteanstieg im Vergleich zu den 1990-er Jahren zu verzeichnen ist. Hierbei bewegen sich die Gebiets- 119

124 mittelwerte aber allgemein auf niedrigem Niveau. Beim Zink werden in den letzten Jahren für die Gebiete Völklingen und Dillingen-Saarlouis relativ stabile Einträge auf eher niedrigem Niveau notiert, während die Gebietswerte für Saarbrücken hingegen etwas stärker schwanken. Im Gebiet Saarbrücken werden die höchsten messgebietsbezogenen Einträge verzeichnet, die sich durch ein erhöhtes Niveau auszeichnen. Allerdings werden dort seit 2004 rückläufige Einträge registriert. Beim Aluminium liegen in den Messgebieten überwiegend relativ konstante Depositionen vor. Die höchsten Einträge werden für Dillingen-Saarlouis notiert, wobei die Werte dort etwas stärker schwanken. Beim Nickel, Kobalt und Chrom stellte sich die Situation etwas differenzierter dar. Bei diesen Metallen wurden in den letzten Messjahren in den Gebieten Saarbrücken und Dillingen-Saarlouis relativ stabile Gebietseinträge festgestellt, die in Dillingen-Saarlouis ein etwas höheres Niveau erreichen. In Völklingen wurden in den letzten Jahren bei diesen Komponenten hingegen teilweise stark ansteigende Gebietswerte verzeichnet. Im Jahr 2007 wurden bei diesen 3 Elementen bisher die höchsten Werte seit Beginn der Messreihe im Jahre 1992/93 festgestellt. Seit dem Messjahr 2007 werden meistens stark rückläufige Werte registriert. Am Hintergrundmessort Habkirchen wurde 2009 ein höherer Staubeintrag als in den Vorjahren verzeichnet. Daneben wurden dort auch für die Elemente Arsen, Kobalt, Kupfer und Zink Werteanstiege vermerkt. Die Metalldepositionen lagen aber insgesamt relativ niedrig. Es ist davon auszugehen, dass sich nach der Beendigung der Staubphase Anfang/Mitte der 1980-er Jahre auch die Belastung durch Schwermetalle im industrialisierten Saartal allgemein erniedrigte. Trotz der nachweisbaren Rückgänge lassen sich gegenwärtig an einigen Punkten noch erhöhte Depositionen für einige Metalle feststellen. Zu nennen sind hier für die letzten Messjahre vorrangig die Elemente Nickel, Kobalt, Chrom und Zink im Staubniederschlag. Ziel sollte es daher sein die Schwermetalleinträge an höher beaufschlagten Messpunkten im Umfeld von Emittenten der Eisen- und Stahlindustrie weiter zu reduzieren, was einer fortlaufenden Überwachung der Einträge an den emittentennahen Messorten bedarf. 120

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132 6.2 METALLINHALTSSTOFFE DES FEINSTAUBES (PM10) Einleitung Metalle werden bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie bei ihrer Herstellung (Verhüttung) und Verarbeitung in großen Mengen freigesetzt, zunächst gasförmig emittiert und in Folge ihres physikalischen Verhaltens in der Regel sogleich an Staubpartikel angelagert 31). Vielfach werden sie auch staubförmig emittiert 12/2). Im Gegensatz zum Staubniederschlag, der im Allgemeinen im Abstand zur Quelle exponentiell abnimmt, verteilt sich der Feinstaub samt Inhaltsstoffen vergleichsweise homogen um seine Quellen herum 25). Unter dem in der Immissionsmesstechnik verwendeten Begriff Feinstaub ist in Abgrenzung zu groben Partikeln des Staubniederschlags die Aerosolkomponente der in der Luft vorhandenen Partikel bis zu einem oberen aerodynamischen Durchmesser von etwa 25 µm (Mikrometer) zu verstehen 32). Toxikologische und epidemiologische Untersuchungen der vergangenen Jahre haben gezeigt, dass insbesondere Staubpartikel unterhalb von 10 µm von besonderer gesundheitlicher Relevanz für den Menschen sind (PM10-Fraktion des Feinstaubes). Neben der Partikelform sind auch die darin enthaltenen Inhaltsstoffe von Bedeutung. Staubpartikel enthalten nämlich eine Vielzahl von organischen und anorganischen Verbindungen, die durch Inhalation mit dem Staub als Vehikel in den Körper gelangen. Diese Substanzen sind zum Teil toxisch und kanzerogen, wie z.b. Arsen, Chrom oder Nickel. Für jene Stoffe, denen kanzerogene Wirkungen zugeschrieben werden, sollte ein Minimierungsgebot gelten, d.h. ein größerer Abstand zu Grenz- und Richtwerten wäre erstrebenswert 12/2). Metallgehalte in Feinstäuben wurden im Saarland erstmals 1993 in Form orientierender Messungen bestimmt, wobei eine urbane (Dillingen) mit einer ruralen Messstelle (Habkirchen) über mehrere Jahre miteinander verglichen worden ist. Im Mai 1999 wurde ein dauerhaftes Monitoring zur Bestimmung von Metallinhaltsstoffen im Feinstaub aufgelegt, in welches neben den genannten Messorten zusätzlich die IMMESA-Standorte Saarbrücken-City und Völklingen-Heidstock (Verdichtungsraum Saartal) aufgenommen worden sind. Ende des Jahres 2000 sind die Messungen an der Hintergrundstation Habkirchen aus organisatorischen Gründen eingestellt worden; sie wurden Mitte des Jahres 2001 an der IMMESA- Hintergrundstation Nonnweiler weitergeführt. Im Mai 2001 wurden die Messungen vom Messort Völklingen-Heidstock aufgrund der Stilllegung der Station an den IMMESA-Messort Völklingen-City verlagert. Ende 2002 wurden die Messungen am Messort Nonnweiler aus organisatorischen Gründen eingestellt. Als neuer ländlicher Hintergrundmessort zur Bestimmung von Metallinhaltsstoffen im Feinstaub dient im Saarland seit dem die IMMESA-Messstation Biringen. Ab dem Jahr 2007 wird in der Stadt Saarbrücken aus organisatorischen Gründen die Messung am IMMESA-Standort Burbach (BURB) statt am Standort Saarbrücken-City (SBCY) weitergeführt. Die Überwachung der Elemente erstreckt sich auf 23 Metalle von teilweiser toxikologischer Bedeutung, darunter auch jene Elemente, für die Zielwerte der 22. BImSchV 8), Immissionswerte der TA-Luft 10) und Immissionsvergleichswerte mit Richtwertcharakter 12/14) vorliegen oder die im Saarland auch im Staubniederschlag bestimmt werden (vgl. Kapitel 6.1.1). 128

133 6.2.2 Lage der Messstellen Die Feinstaubproben wurden im Untersuchungsjahr an den IMMESA-Messorten Burbach, Völklingen- City, Dillingen-City und Biringen gewonnen. Die Stationen Völklingen und Burbach (Ballungsraum Saarbrücken) sowie Dillingen (Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis) befinden sich in den größten Verdichtungsräumen des Saarlandes (vgl. Kapitel 2.1). Der Messort Biringen (Rest-Saarland) liegt in einem ländlich strukturierten Raum in der Nähe der deutsch-französischen Grenze und dient im Messnetz IMMESA als Messstelle für die Feststellung der saarländischen Hintergrundbelastung (vgl. Kapitel 2, Tabelle 2.1 und Abbildung 2.1) Messverfahren und Messdurchführung Die Probenahme des Staubes erfolgt an den Stationen über die im Messnetz IMMESA betriebenen Feinstaubmessgeräte (vgl. Kapitel 2, Tabelle 2.2), die seit dem Messjahr 2001 mit PM10-Messköpfen ausgestattet sind. Hierbei gelangt die Staubprobe auf ein freilaufendes Filterband aus Zellulosenitrat, das alle 24 Stunden automatisch gewechselt wird und somit für eine neue Beprobung bereit steht. Der über das Filterband angesaugte Luftstrom beträgt bei dem genannten Messverfahren etwa 1 m 3 /h. Die gewonnenen Filterflecken werden wöchentlich eingesammelt und ins Labor überführt und dort gelagert. Nach Ablauf eines Vierteljahres werden sie analysiert. Zu Beginn der Messreihe lag der Auswertezeitraum zwischen den Monaten Mai bis April des Folgejahres. Ab dem Messjahr 2000 wird hierfür das Kalenderjahr zugrunde gelegt. Die angefallenen Staubfilterflecken werden gemäß der VDI-Richtlinie 2267, Blatt 1 31) im Labor extrahiert und anschließend auf Metallinhaltsstoffe hin untersucht. Hierbei werden die kreisförmig ausgestanzten Staubflächen in einem Mikrowellenaufschluss mit Salpetersäure/Wasserstoffperoxid rückstandsfrei in Lösung gebracht. Die Bestimmung der im Staub enthaltenen Metallgehalte erfolgt mit den Multielementmethoden ICP/AES und ICP/MS sowie dem FIAS-Hydridsystem (As). In Einzelfällen wird die Graphitrohrofen-Atomabsorptionsspektrometrie (GFAAS) eingesetzt. Zur Qualitätssicherung ist bei jeder Analysenserie das zertifizierte Standardreferenzmaterial SRM B2 (Elements on Filter Media, Fa. Promochem) mit aufgeschlossen und analysiert worden 30). Den analysierten Elementen liegen die folgenden Bestimmungsgrenzen zugrunde: Tabelle 6.8: Untersuchte Metalle im Feinstaub und dazugehörige Bestimmungsgrenzen in ng/m 3 129

134 6.2.4 Kennwerte und Beurteilungswerte Die Einzelergebnisse (Tagesmittelwerte) werden zu Jahresmittelwerten zusammengefasst und diese mit entsprechenden Beurteilungsmaßstäben verglichen. Jahresmittelwerte werden nur dann gebildet, wenn mindestens 90 % der möglichen Tagesproben im Untersuchungszeitraum vorliegen (vgl. Kapitel ). Als Beurteilungsmaßstab für die Messgröße Blei dient der in der 22. BImSchV 8) festgelegte Immissionsgrenzwert der Europäischen Union (EU) 3,1). Für die restlichen Komponenten werden zur Beurteilung die Zielwerte der 22. BImSchV (= Zielwerte der 4. EU-Tochterrichtlinie 3,4) ) sowie zusätzlich Immissionsvergleichswerte und Orientierungswerte herangezogen. Die Beurteilungswerte sind in Tabelle 3.1 und 3.4 angegeben. Die Hessische Landesanstalt für Umwelt und Geologie hat für die Feinstaubinhaltsstoffe Eisen, Antimon, Kobalt, Kupfer, Mangan und Vanadium, für die bisher keine gesetzlichen Beurteilungswerte festgelegt worden sind, so genannte Immissionsvergleichswerte 12) abgeleitet. Dabei wurden Immissionswerte chemisch ähnlicher Komponenten sowie Literaturangaben zu Wirkungsuntersuchungen berücksichtigt. Diese jahresbezogenen Immissionsvergleichswerte sind in Tabelle 3.4 angegeben. Darin sind auch die vom Länderausschuss Immissionsschutz (LAI) 14) genannten Beurteilungsmaßstäbe zur Begrenzung des Krebsrisikos für die Feinstaubinhaltsstoffe Nickel, Cadmium, Gesamtchrom und Arsen aufgeführt, die innerhalb einer Risikospanne von 2x10-5 bis 6x10-5 liegen. Weiterhin enthält die Tabelle Zielwerte für die Feinstaubinhaltsstoffe Cadmium, Nickel und Arsen der im Dezember 2004 verabschiedeten 4. EU-Tochterrichtlinie 3,4), die im Jahre 2007 in die 22. BImSchV 8) übernommen worden sind. Hierbei ist durch die zuständigen Behörden unter gewissen Vorgaben sicherzustellen, dass die Zielwerte der 22. BImSchV ab dem nicht mehr überschritten werden. Die Zielwerte der 22. BImSchV sind hierbei mit den Beurteilungswerten des LAI identisch Darstellung und Beurteilung der Messergebnisse Messjahr 2009 Die gewonnenen Messergebnisse werden nachfolgend für den Untersuchungszeitraum tabellarisch dargestellt und interpretiert. Die Ergebnisse des Messjahres 2009 gründen sich auf eine Verfügbarkeit des Messverfahrens (Probenahme und Analyse der Filter), die für die einzelnen Messorte im Untersuchungsjahr zwischen 96,2 und 99,8 % erreichte (vgl. Tabelle 6.9). Kennwertevergleich mit den Immissionsgrenz- und Zielwerten der 22. BImSchV Die Jahresmittelwerte für Blei (Pb) lagen im Beurteilungszeitraum sowohl für die Messorte im Verdichtungsraum Saartal als auch für den Messort im ruralen Raum (ländlicher Hintergrund) deutlich unterhalb des Immissionsgrenzwertes der 22. BImSchV des Jahres 2005 von 500 ng/m 3 (Nanogramm pro m 3 ). 130

135 Die Werte schwankten im Verdichtungsraum Saartal hierbei zwischen 12 und 36 ng/m 3, wobei der höchste Jahresmittelwert für Völklingen-City verzeichnet worden ist. Somit wurde für die Messorte in den saarländischen Verdichtungsräumen der jahresbezogene Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV maximal nur zu 7 % ausgeschöpft. Vergleichsweise hierzu wurde für den ländlichen Hintergrundmessort Biringen ein Jahresmittelwert von 7 ng/m 3 und somit von etwa 1 % des Immissionsgrenzwertes registriert. Ausschöpfungsgrade des Immissionsgrenzwertes der 22. BImSchV für Blei in dieser Größenordnung werden für die Messorte bereits seit vielen Jahren festgestellt. Die Cadmium- (Cd), Arsen- (As) und Nickel- (Ni) Jahresmittelwerte lagen im Untersuchungszeitraum sowohl an den Messorten im Verdichtungsraum Saartal als auch am Messort im ruralen Bereich (ländlicher Hintergrund) weit unterhalb der entsprechenden Zielwerte der 22. BImSchV bzw. der identischen LAI-Werte. Die höchsten verzeichneten Jahresmittelwerte betrugen für Cadmium 0,2 ng/m 3 (Saarbrücken, Völklingen, Dillingen und Biringen), für Arsen 0,7 ng/m 3 (Dillingen) und für Nickel 5,0 ng/m 3 (Dillingen). Somit wurde für die Messorte im Verdichtungsraum Saartal der ab dem Jahre 2012 geltende jahresbezogene Zielwert der 22. BImSchV beim Cadmium maximal nur zu 4 %, beim Arsen maximal zu 12 % und beim Nickel maximal zu 25 % ausgeschöpft. Die Höhe der maximalen Belastung war hierbei gleich hoch wie im Jahre 2008, ebenso waren die betreffenden Messorte identisch. Kennwertevergleich mit LAI-Werten Die Gesamtchrom-Jahresmittelwerte (Cr ges ) lagen im Untersuchungszeitraum sowohl an den Messorten im Verdichtungsraum Saartal als auch am Messort im ruralen Bereich (ländlicher Hintergrund) deutlich unterhalb des LAI-Wertes von 17 ng/m 3. Der höchste verzeichnete Jahresmittelwert betrug für Gesamtchrom 9 ng/m 3 (Dillingen) und lag dort ebenso hoch wie im Jahre Somit wurde für die Messorte in den saarländischen Verdichtungsräumen der LAI-Wert beim Gesamtchrom maximal zu 53 % erreicht. Vergleichsweise hierzu wurde für den ländlichen Hintergrundmessort Biringen ein Jahresmittelwert von 2 ng/m 3 und somit von kleiner als 12 % des LAI-Wertes festgestellt (Tabelle 6.9). Kennwertevergleich mit Immissionsvergleichswerten (Hessen) Die Konzentrationen beim Eisen (Fe), Antimon (Sb), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Mangan (Mn) und Vanadium (V) lagen im Untersuchungszeitraum sowohl an den Messorten im Verdichtungsraum Saartal als auch am Messort im ruralen Raum (Hintergrund) deutlich unterhalb der entsprechenden Immissionsvergleichswerte. Die höchsten verzeichneten Jahresmittelwerte betrugen für Eisen 757 ng/m 3 (Dillingen), für Antimon 1,7 ng/m 3 (Burbach), für Kupfer 13 ng/m 3 (Burbach), für Mangan 30 ng/m 3 (Völklingen) und für Vanadium 1,4 ng/m 3 (Dillingen). Die Jahresmittelwerte für Kobalt lagen alle un- 131

136 terhalb der Bestimmungsgrenze von 0,7 ng/m 3 (Tabelle 6.8). Somit wurde für die Messorte in den saarländischen Verdichtungsräumen der Immissionsvergleichswert beim Eisen maximal nur zu 4 %, beim Antimon maximal zu 9 %, beim Kupfer maximal zu 13 %, beim Mangan maximal nur zu 0,2 %, und beim Vanadium maximal nur zu 0,3 % erreicht. Vergleichsweise hierzu wurden für den ländlichen Hintergrundmessort Biringen Jahresmittelwerte für die entsprechenden Messgrößen verzeichnet, deren Ausschöpfungsgrad lediglich zwischen 0,1 und 5 % der Vergleichswerte lag. Die höchsten Ausschöpfungsgrade wurden dort beim Kupfer und Antimon notiert (Tabelle 6.9). Bei den restlichen Metallinhaltsstoffen wurden für die Messorte in den Verdichtungsräumen nicht immer höhere Jahresmittelwerte als für den ländlichen Hintergrundmessort Biringen festgestellt. Dies betraf besonders die Elemente Bor, Molybdän und Natrium. Relativ geringe Unterschiede zeigten sich auch bei den Elementen Arsen und Vanadium, während beim Cadmium die Belastung überall gleich hoch war (Tabelle 6.9). Untersuchungen aus Niedersachsen 33) zeigen, dass an stark befahrenen Straßen bzw. Straßenschluchten die Belastung durch Metalle/Halbmetalle erhöht ist. Charakteristisch für die dortige Belastung werden erhöhte Werte für Antimon, Kupfer und im wesentlich geringeren Maße für Blei genannt. Ein Einfluss der Emission stark befahrener Straßen ist laut diesen Untersuchungen allgemein an einem Anstieg der Werte beim Antimon (Sb) und beim Kupfer (Cu) erkennbar. Eine weitere Untersuchung kam zu dem Ergebnis, dass sich ein nicht unbeträchtlicher Teil des Abriebes von Bremsen in der Atemluft von Ballungsgebieten wieder findet. In den meisten Bremsbelägen -speziell von LKW s- kommt u.a. auch Antimontrisulfid zum Einsatz, wobei ein Teil durch die Temperaturentwicklung beim Bremsen in das krebserregend eingestufte Antimontrioxid umgewandelt werden kann. Messungen in der Vergangenheit ergaben, dass in verschiedenen Ballungsräumen Deutschlands hohe Antimongehalte zu finden sind, die deutlich über den Gehalten des vergleichbar giftigen Arsens lagen. Allerdings liegt die tägliche Aufnahme von Antimon über die Nahrung mehr als 10-fach höher als über die Lunge. Auf mögliche gesundheitliche Beeinträchtigungen in der Umwelt durch Antimonverbindungen wurde in dem Beitrag hingewiesen 34). Eine Studie, die sich mit der Erfassung Kfz-bedingter Metallimmissionen mit standardisierten Bioindikationsmethoden zwischen den Jahren 1997 und 2004 an der Autobahn A8 (ca Kfz/Tag) widmete, kam zu folgendem Ergebnis: Die Metalle Kupfer und Antimon, eingeschränkt auch Blei und Platin, konnten dem Kfz-Verkehr zugeschrieben werden, nicht jedoch Cadmium. Die Untersuchung kam zu dem Schluss, dass Blei nicht länger als verkehrstypisches Tracerelement zu betrachten ist. Als quellenspezifisches Metall hat das Antimon diese Rolle übernommen. Hierbei wurden die Metalle Blei, Cadmium, Kupfer, Antimon sowie die Edelmetalle Platin und Rhodium untersucht, die sich alle mehr oder weniger mit dem Kfz-Verkehr in Verbindung setzen lassen. Blei war bis 1999 im Otto-Kraftstoff enthalten. Cadmium entstammt dem Materialabrieb, z.b. von Reifen, Lacken oder Korrosionsschutz. Kupfer gilt allgemein als Zivilisationsindikator und findet sich wie Antimon insbesondere in Bremsund Kupplungsbelägen. Die Edelmetalle Platin und Rhodium sind Elemente des Dreiwegekatalysators 35). Von den untersuchten IMMESA-Messorten liegen die Messstellen Burbach und Völklingen direkt an Ortsstraßen, die allerdings nicht als verkehrsreich anzusehen sind. Im aktuellen Messjahr sind die höchs- 132

137 ten Jahresmittelwerte beim Antimon und beim Kupfer dennoch für Burbach und beim Blei für Völklingen notiert worden. Für die Messorte im Verdichtungsraum Saartal wurde hierbei beim Antimon maximal etwa eine 2-fach, beim Kupfer eine etwa 3-fach und beim Blei etwa eine 5-fach höhere Konzentration gegenüber dem ländlichen Hintergrundmessort Biringen registriert. Hierbei bewegten sich die Konzentrationen an allen Untersuchungsorten jedoch auf sehr niedrigem Niveau (Tabelle 6.9). 133

138 Tabelle 6.9: Jahresmittelwerte 2009 und max. Tageswerte in ng/m 3 für Metallinhaltsstoffe im Feinstaub (PM10) mit Angabe von Beurteilungswerten [Bezugsgrößen: Umgebungsbedingungen; Anz = Anzahl der Tagesproben, die oberhalb der Bestimmungsgrenze BG liegen] [* = keine Wertangabe, da Jahresmittelwert < Bestimmungsgrenze BG] 134

139 Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Die nachfolgenden Abbildungen 6.29 bis 6.52 zeigen den zeitlichen Verlauf für Metallkonzentrationen seit Beginn der Messungen im Jahre Dargestellt werden stationsbezogene Jahresmittelwerte für 2 Messorte im Ballungsraum Saarbrücken (BSB), 1 Messort im Untersuchungsgebiet Dillingen- Saarlouis (UDS) und 1 Hintergrundmessstelle im ländlichen Bereich des Saarlandes (RS). Darüber hinaus werden für die Verdichtungsräume BSB und UDS gebietsbezogene Jahresmittelwerte gebildet ( aggregierte Wertedarstellung ) und mit dem Hintergrundpegel verglichen. Hintergrundmessstelle ist seit dem Messjahr 2003 der IMMESA-Standort Biringen (Westsaarland). Davor wurde der Hintergrundpegel für den ländlichen Bereich des Saarlandes in Habkirchen im Südsaarland und danach in Nonnweiler im Nordsaarland bestimmt (vgl. auch Kapitel und aktuelle Standorte). Zeitreihe Metallkonzentrationen (22. BImSchV-Werte) Beim Blei (22. BImSchV - Immissionsgrenzwert) sind die Werte ab Mitte der 2000-er Jahre an allen Untersuchungsorten rückläufig. Hierbei wurde im Messjahr 2009 an den Messorten das niedrigste Konzentrationsniveau seit Beginn der Messreihe verzeichnet. Beim Arsen und Nickel (22. BImSchV - Zielwerte) zeigen sich im Verlauf schwankende Werte, wobei in den letzten Jahren die Schwankungsbreite gering ist. Beim Cadmium (22. BImSchV - Zielwert) werden seit vielen Jahren an allen Standorten relativ stabile Werte registriert. Alle Untersuchungsgrößen der 22. BImSchV bewegen sich auf niedrigem Niveau. In den letzten Messjahren lassen sich beim Cadmium, Arsen, und Nickel oft nur noch relativ geringe Konzentrationsunterschiede zwischen einzelnen Messorten in den Verdichtungsräumen BSB/ UDS und dem ländlichen Hintergrundpegel verzeichnen (vgl. Abbildung 6.31 bis 6.36). Beim Blei werden seit Messbeginn im Jahre 1998 für die Messorte in den Verdichtungsräumen BSB und UDS schwankende Jahresmittelwerte auf niedrigem Niveau festgestellt, wobei die Werte in den letzten Jahren rückläufig sind (vgl. Abbildung 6.29). Im Jahre 2009 wurde für Saarbrücken der niedrigste Wert seit 1998 bzw. seit 2007 (Messaufnahme der Station Burbach), für Völklingen der niedrigste Wert seit 1999 bzw (Messaufnahme der Station City), für Dillingen der niedrigste Wert seit Messbeginn im Jahre 1998 und für den Hintergrundpegel der niedrigste Wert seit 2003 (Messaufnahme der Station Biringen) verzeichnet. Hierbei liegen die Gebietsmittelwerte in den Verdichtungsräumen erwartungsgemäß über dem Hintergrundpegel im ländlichen Raum. Allerdings zeigen sich in den letzten 7 Messjahren teilweise nur noch geringere Konzentrationsunterschiede zu einzelnen Stationen in den urbanen Räumen. Die Ursache liegt wahrscheinlich in der Verlegung des Hintergrundmessortes im Jahre 2003 nach Biringen, wo offensichtlich eine etwas höhere Hintergrundbelastung als an den vorherigen Hintergrundmessstellen vorzufinden ist (vgl. Abbildung 6.29 und 6.30). Die höchsten an den urbanen Stationen verzeichneten Konzentrationen werden seit Aufnahme der Messungen stets für Völklingen- City/Heidstock registriert. Die in den letzten 3 Jahren festgestellten Jahresmittelwerte liegen für Dillingen-City (UDS) und Saarbrücken-City/Burbach (BSB) unterhalb von 4 % und für Völklingen-City (BSB) unterhalb von 13 % 135

140 des Immissionsgrenzwertes der 22. BImSchV von 500 ng/m 3 bzw. des identischen TA-Luft- Immissionswertes. Die Hintergrundbelastung im ländlichen Raum (Biringen) bewegt sich im Bereich kleiner als 3 % des Beurteilungswertes. Bei jenen Metallen, für die in der 22. BImSchV Zielwerte aufgeführt sind, ergab sich folgendes Bild: Beim Cadmium werden seit Aufnahme der Messungen allgemein Jahreskonzentrationen auf sehr niedrigem Niveau verzeichnet, die sich in einem sehr engen Rahmen bewegen. Die in den letzten 3 Jahren festgestellten Jahresmittelwerte liegen für die drei Messorte in den Verdichtungsräumen BSB und UDS unterhalb von 8 % des Zielwertes/LAI-Wertes von 5 ng/m 3. Die im ländlichen Raum (Biringen) verzeichnete Hintergrundbelastung bewegt sich ebenfalls unterhalb von 8 % dieser Werte (Abbildung 6.31 und 6.32). Beim Arsen werden ab dem Jahre 2005 (= Maximum der Zeitreihe - außer Völklingen) wieder rückläufige Werte festgestellt. Hierbei lag im Jahre 2005 die Hintergrundkonzentration in Biringen sogar höher als an den urbanen Messorten Saarbrücken und Völklingen. Seit 2007 werden für alle Messorte konstante Konzentrationen auf sehr niedrigem Niveau notiert. Die in den letzten 3 Jahren festgestellten Jahresmittelwerte liegen für die beiden Messorte im Verdichtungsraum BSB unterhalb von 10 % und für den Messort Dillingen (UDS) unterhalb von 12 % des Zielwertes/LAI-Wertes von 6 ng/m 3. Die Hintergrundbelastung im ländlichen Raum (Biringen) bewegt sich unterhalb von 9 % dieser Werte (Abbildung 6.33 und 6.34). Beim Nickel ist seit 2006 an allen Messorten ein relativ stabiles Konzentrationsniveau auf niedrigem Niveau festzustellen. Hierbei liegt die Hintergrundbelastung in Biringen nicht wesentlich niedriger als an den Messorten in Saarbrücken (Abbildung 6.35). Im Messjahr 2005 wurde für Dillingen-City (UDS), Saarbrücken-City (BSB) und Biringen (ländlicher Hintergrund) sowie für Völklingen im Jahre 2000 der bisher höchste Wert seit Messbeginn verzeichnet. Die in den letzten 3 Jahren registrierten Jahresmittelwerte liegen für die Messorte Völklingen-City (BSB) und Dillingen-City (UDS) unterhalb von 25 % und für den Messort Saarbrücken-Burbach unterhalb von 15 % des Zielwertes/LAI-Wertes von 20 ng/m 3. Die Hintergrundbelastung im ländlichen Raum (Biringen) bewegt sich unterhalb von 11 % dieser Werte (Abbildung 6.35 und 6.36). Zeitreihe Metallkonzentrationen (LAI-Werte) In den letzten Jahren werden beim Chrom an den Messorten relativ konstante Werte nachgewiesen. Hierbei sind im Messjahr 2009 teilweise die geringsten Werte seit Beginn der Messreihe verzeichnet worden. Beim Chrom (Gesamtchrom) liegen die Jahresmittelwerte größtenteils in einem engen Rahmen. In den letzten Jahren wird in den urbanen Räumen ein mittleres Konzentrationsniveau verzeichnet. Hierbei wurden im Messjahr 2009 sowohl für Völklingen-City als auch für Biringen (Hintergrund) dieniedrigsten Werte seit Messbeginn notiert. Die in den letzten 3 Jahren festgestellten Jahresmittelwerte liegen für die beiden Messorte im Ver- 136

141 dichtungsraum BSB und für den Messort Dillingen (UDS) unterhalb von 55 % des LAI-Wertes von 17 ng/m 3. Die Hintergrundbelastung im ländlichen Raum (Biringen) bewegt sich unterhalb von 25 % dieses Wertes (Abbildung 6.37 und 6.38). Zeitreihe Metallkonzentrationen (Immissionsvergleichswerte) In den letzten Jahren werden an den Untersuchungsorten häufig Konzentrationen mit einer relativ geringen Schwankungsbreite registriert, wobei größtenteils Werte von geringer Konzentration im Vergleich zu den Beurteilungswerten vorliegen. Die Gebietsmittelwerte der Verdichtungsräume BSB und UDS lagen für diese Metalle nicht in jedem Fall merklich höher als der Hintergrundpegel, was sich am deutlichsten beim Vanadium sowie teilweise auch beim Antimon und beim Mangan erkennen lässt (vgl. Abbildung 6.39 bis 6.48). Im Messjahr 2009 wurden beim Eisen und Zink sowohl für die urbanen Messorte als auch für Biringen (Hintergrund) die niedrigsten Werte seit Beginn der Messreihe notiert. Beim Eisen ist in den letzten Jahren allgemein eine Wertestabilisierung festzustellen. Insgesamt ist - bezogen auf den Beurteilungsmaßstab- ein sehr niedriges Konzentrationsniveau vorzufinden. Im Jahre 2009 wurde für Saarbrücken der niedrigste Wert seit 2007 (Messaufnahme der Station Burbach), für Völklingen der niedrigste Wert seit 1999 bzw (Messaufnahme der Station City), für Dillingen der niedrigste Wert seit Messbeginn im Jahre 1998 und für den Hintergrundpegel der niedrigste Wert seit 2003 (Messaufnahme der Station Biringen) verzeichnet. Die in den letzten 3 Jahren festgestellten Jahresmittelwerte liegen für die beiden Messorte im Verdichtungsraum BSB unterhalb von 3 % und für den Messort Dillingen (UDS) unterhalb von 5 % des Immissionsvergleichswertes von ng/m 3. Die Hintergrundbelastung im ländlichen Raum (Biringen) bewegt sich unterhalb von 1,5 % dieses Wertes (Abbildung 6.39 und 6.40). Beim Antimon werden seit 2007 in den urbanen Räumen etwas geringere Konzentrationen im Vergleich zu Vorjahren verzeichnet, wobei das Niveau sehr niedrig liegt. Die in den letzten 3 Jahren festgestellten Jahresmittelwerte liegen für die beiden Messorte im Verdichtungsraum BSB unterhalb von 10 % und für den Messort Dillingen (UDS) unterhalb von 6 % des Immissionsvergleichswertes von 20 ng/m 3. Die Hintergrundbelastung im ländlichen Raum (Biringen) bewegt sich unterhalb von 4 % dieses Wertes (Abbildung 6.41 und 6.42). Beim Kobalt liegen die maximalen Konzentrationen allgemein seit Aufnahme der Messungen unterhalb der Bestimmungsgrenze von 0,7 ng/m 3 (vgl. Tabelle 6.8). Der Vergleichswert für Kobalt beträgt 20 ng/m 3, so dass bereits seit vielen Jahren ein sehr niedriges Konzentrationsniveau vorzufinden ist. Beim Kupfer bewegen sich seit 2006 die Konzentrationen allgemein in einem relativ engen Rahmen auf geringem Niveau. Die in den letzten 3 Jahren festgestellten Jahresmittelwerte liegen für die beiden Messorte im Verdichtungsraum BSB und für den Messort Dillingen (UDS) unterhalb von 15 % des Immissionsvergleichswertes von 100 ng/m 3. Die Hintergrundbelastung im ländlichen Raum (Biringen) bewegt sich unterhalb von 5 % dieses Wertes (Abbildung 6.43 und 6.44). 137

142 Beim Mangan werden seit Beginn der Messreihe allgemein stabile Werte auf sehr niedrigem Niveau festgestellt, wobei für Völklingen im Messjahr 2008 der bisher höchste Wert seit 1998 registriert wurde. Die maximalen Konzentrationen liegen nur bei 0,1 bis 0,2 % des Immissionsvergleichswertes von ng/m 3 (Abbildung 6.45 und 6.46). Beim Vanadium werden ebenfalls relativ stabile Werte auf sehr niedrigem Niveau festgestellt, wobei für alle Messorte in den letzten Messjahren die niedrigsten Werte seit Beginn der Messreihe registriert worden sind. Die Jahresmittelwerte der letzten 3 Jahre liegen für beiden Messorte im Verdichtungsraum BSB und für den Messort Dillingen (UDS) bei maximal 0,3 % des Immissionsvergleichswertes von 500 ng/m 3. Die Hintergrundbelastung (Biringen) erreicht ebenfalls einen Ausschöpfungsgrad von maximal 0,3 % (Abbildung 6.47 und 6.48). Zeitreihe Metallkonzentrationen (ohne Beurteilungswerte) Dargestellt und interpretiert werden die Zeitverläufe für die Größen Molybdän und Zink. Seit Aufnahme der Messungen liegen die Konzentrationen größtenteils in einem relativ engen Rahmen, wobei für diese Elemente in den Verdichtungsräumen etwas höhere Werte als für den Hintergrundpegel im ländlichen Raum verzeichnet werden. Im Jahre 2009 wurde beim Zink für Saarbrücken der niedrigste Wert seit 2007 (= Messaufnahme der Station Burbach), für Völklingen der niedrigste Wert seit 1999 bzw (= Messaufnahme der Station City), für Dillingen der niedrigste Wert seit Messbeginn im Jahre 1998 und für den Hintergrundpegel der niedrigste Wert seit 2003 (Messaufnahme der Station Biringen) verzeichnet. Beim Molybdän werden hierbei die höchsten Werte für Völklingen-City (BSB) und Dillingen-City (UDS) und beim Zink für die bis im Jahre 2006 genutzte Station Saarbrücken-City (BSB) festgestellt. Für den seit 2007 genutzten Saarbrücker Standort Burbach, der durch den Kfz- Verkehr weniger als der Standort Saarbrücken-City beeinflusst wird, werden deutlich niedrigere Werte als für Saarbrücken-City verzeichnet (Abbildungen 6.49 bis 6.52). Zusammenfassend lässt sich für die im Messnetz IMMESA untersuchten Schwermetallinhaltsstoffe im Feinstaub (PM10) festhalten, dass in den letzten Messjahren für den Großteil der untersuchten Messgrößen häufig relativ geringe Jahresmittelwerte mit geringer Schwankungsbreite verzeichnet worden sind. Hierbei wurden im Jahre 2009 an den Messorten teilweise die niedrigsten Konzentrationen seit Aufnahme der Messungen festgestellt. Dies trifft in erster Linie für die Elemente Blei, Chrom, Eisen und Zink zu. Seit Aufnahme der Messungen im Jahre 1998 werden größtenteils höhere Konzentrationen an den drei Messorten in den Verdichtungsräumen BSB und UDS im Vergleich zum ländlichen Hintergrund (Nonnweiler/Habkirchen/Biringen) vorgefunden, was somit einem erwartungsgemäßen Verhalten entspricht. Allerdings sind in den letzten Jahren häufiger die Konzentrationsunterschiede zwischen den Untersuchungsorten geringer ausgefallen, was wahrscheinlich auf einen höheren Metall- Hintergrundpegel am ländlichen Messort Biringen zurückzuführen ist. Seit 2003 befindet sich dort der Messort zur Bestimmung der ländlichen Hintergrundbelastung für Schwermetallinhaltsstoffe im Feinstaub. Die geringsten Konzentrationsunterschiede im Vergleich zu den urbanen Messorten lassen sich hierbei beim Cadmium, Arsen und Vanadium nachweisen. Teilweise finden sich aber auch beim Blei, 138

143 Nickel, Chrom, Antimon, Kupfer, Mangan und Molybdän geringe Konzentrationsunterschiede zwischen dem ländlichen und den urbanen Messorten. 139

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156 7. PASSIVMESSUNGEN VON B,T,X - AROMATEN 7.1 EINLEITUNG Organische Verbindungen umfassen eine Vielzahl von Stoffen, deren Einwirkung auf die Umwelt und Gesundheit des Menschen unterschiedlich zu beurteilen ist. Unter diesen Verbindungen stellen die sogenannten B,T,X-Aromaten (Benzol, Toluol, Xylol) wichtige Einzelkomponenten dar, die in städtischer Luft recht verbreitet auftreten. Wichtige Emittenten für diese Komponenten sind Mineralölfirmen, Kokereien, Orte zur Lagerung und zum Umschlag von Ottokraftstoffen, die chemische Industrie (insbesondere die Petrochemie und die Kohlenwasserstoffindustrie), Feuerungsanlagen sowie der Kraftfahrzeugverkehr. Benzol wird heute hauptsächlich in Verfahren auf Erdölbasis gewonnen. Es dient in der chemischen Industrie als wichtiges Lösungsmittel und ist Ausgangsprodukt für eine Vielzahl von Verbindungen. Infolge seines hohen Energieinhaltes und seiner klopffreien Verbrennung wird es als Beimischung zu Kraftstoffen für Ottomotoren verwendet. Wegen seiner hohen Giftigkeit ist der Umfang der Anwendungen im Laufe der Jahre reduziert worden. Ein Großteil der Benzolemissionen geht auf den Kfz-Verkehr zurück; dabei gelangt das Benzol über die Abgase sowie über Verdunstungsprozesse in die Außenluft. Der Benzolgehalt im Otto-Kraftstoff ist bereits seit vielen Jahren auf max. 1 Vol.% begrenzt. Benzol wird in der Atmosphäre von OH-Radikalen abgebaut. Seine mittlere Lebensdauer liegt bei 10 Tagen; die Verweilzeit variiert aber je nach atmosphärischer Reaktivität. Physiologisch wirkt Benzol als starkes Gift, das zu Schwindel, Erbrechen und Bewusstlosigkeit führt. Chronische Vergiftungen rufen eine Schädigung des Knochenmarks, der Leber und der Nieren sowie Leukämie hervor. Benzol hat sich als krebserzeugend erwiesen 36). Toluol besitzt eine ähnliche Struktur wie Benzol und unterscheidet sich in vielen chemischen und physikalischen Eigenschaften nicht wesentlich vom Benzol. Seine Toxizität ist hingegen geringer als die des Benzols. Großtechnisch wird Toluol hauptsächlich aus Erdöl gewonnen. Es wird als Lösungsmittel sowie als Ausgangsprodukt bei der Synthese vieler organischer Verbindungen eingesetzt. Außerdem ist Toluol nicht deklarierter Bestandteil von Benzin, um die Oktanzahl in Motorkraftstoffen zu erhöhen. Der Kraftfahrzeugverkehr stellt die Hauptquelle der Immissionsbelastung dar. In der Troposphäre wird Toluol durch Reaktionen mit OH-Radikalen abgebaut. Die Lebensdauer von Toluol liegt im Sommer bei mehreren Tagen und im Winter bei einigen Monaten. Toluoldämpfe wirken in hoher Konzentration narkotisch und reizen die Augen sowie die Atemwege. Bei Exposition gegenüber Toluol kommt es zu Wirkungen auf das Zentralnervensystem, wobei unspezifische Symptome wie z.b. Kopfschmerzen, Müdigkeit oder Schwindel auftreten. Eine fruchtschädigende Wirkung von Toluol kann nicht ausgeschlossen werden 36). Xylol stellt ein Gemisch aus drei Isomeren (Verbindungen mit unterschiedlichen Strukturformeln) dar. Gewonnen wird es vor allem aus der in Erdölraffinerien anfallenden Aromafraktion. Es wird als Lösungsmittel und als Ausgangsprodukt zur Kunststoffherstellung verwendet. Des Weiteren wird es Ottokraftstoffen zur Erhöhung der Oktanzahl zugesetzt. Der Kraftfahrzeugverkehr trägt am stärksten zur Immissionsbelastung in der städtischen Luft bei. 152

157 Als Folge einer Xylolexposition treten Störungen im Zentralnervensystem mit unspezifischen Symptomen auf; hierzu zählen Kopfschmerzen, Übelkeit, Beeinträchtigung des Gleichgewichtssinns und der Sehfähigkeit sowie Reaktionsverlangsamung. Außerdem wirkt Xylol auf Atemwege und Augen reizend 36). Die Emissionssituation für diese VOC stellt sich im Saarland hauptsächlich wie folgt dar: Verkehrsemissionen: - hohe Verkehrsdichte im Saartal mit einem erhöhten Verkehrsaufkommen im Ballungsraum Saarbrücken (BSB) Mögliche Industrielle Emissionen: Industriestandorte im Saartal u.a. mit - Stahlwerk, Kohlekraftwerke, Gießerei im Ballungsraum Saarbrücken (BSB) - Stahlwerke, Kokerei, Gießerei, Autowerk, Kohlekraftwerk im Untersuchungsgebiet Dillingen- Saarlouis (UDS) 7.2 MESSVERFAHREN UND MESSDURCHFÜHRUNG Im Frühjahr 2003 wurde in den saarländischen Verdichtungszonen (Saartalachse) ein Messnetz zur Dauerbeobachtung von Benzol, Toluol und Xylol eingerichtet. Die Messungen erfolgen durch Sammelröhrchen, die nach der Methode der passiven Diffussion arbeiten (Passivsammler). Ermitteln lässt sich damit die mittlere Stoffkonzentration über einen mehrwöchigen Messzeitraum. Als Passivsammler werden Sorptionsröhrchen des Typs ORSA der Firma Dräger, Lübeck verwendet. Diese Sammler bestehen aus einem beidseitig offenen Glasröhrchen, das mit Aktivkohle als Adsorptionsmedium gefüllt ist. An den Röhrchenöffnungen befindet sich jeweils eine Diffussionsstrecke aus Celluloseacetat. Umgebungsluft diffundiert hierbei kontrolliert in das Röhrchen, wobei die Luftschadstoffe bei Kontakt mit der Kohle adsorbiert werden. Die Sammelröhrchen werden über einen Zeitraum von etwa 4 Wochen unter Beachtung einer möglichst freien Anströmbarkeit der Außenluft ausgesetzt. Dadurch lassen sich über das Messjahr 12 Proben (Monatsmittelwerte) pro Messort gewinnen. Die gewonnenen Proben werden im Labor des Landesamtes für Umwelt- und Arbeitsschutz analysiert. Hierbei werden die an die Aktivkohle angereicherten Stoffe mit Schwefelkohlenstoff (CS 2 ) herausgelöst (desorbiert). Die Konzentrationsbestimmung von Benzol, Toluol und Xylol erfolgt anschließend mittels Gaschromatografie mit Flammionisationsdetektor (FID) 44). Um Witterungseinflüsse (Niederschlag, Wind und direkte Sonneneinstrahlung) auf die Messergebnisse möglichst gering zu halten, sind die Messröhrchen in Wetterschutzgehäusen untergebracht worden. Als Wetterschutz dient ein nach unten geöffnetes weißes Kunststoffgefäß, das noch eine gewisse Belüftung gewährleistet. Platziert worden sind die Messeinrichtungen in ca. 3 m Höhe über Boden an Dachabflussrohren von Wohnhäusern, an Lichtmasten und an Verkehrsschildern. Die Anbringhöhe wurde gewählt, um Fremdeingriffe durch Dritte möglichst auszuschließen (vgl. Abbildung 7.0). 153

158 Abbildung 7.0: Messstellen in Biringen (Nr. 9) und Saarlouis-Röderberg (Nr. 8) 154

159 7.3 LAGE DER MESSSTELLEN Von den 10 Messstellen befinden sich 8 im Ballungsraum Saarbrücken (BSB), 1 im Untersuchungsgebiet Dillingen-Saarlouis (UDS) sowie 1 im Messgebiet Restsaarland (RS). Die Messpunkte wurden im Umfeld von Industriestandorten mit größeren Feuerungsanlagen, an Standorten mit möglichen Emissionen an leichtflüchtigen organischen Verbindungen (VOC) sowie im Nahbereich verkehrsreicher Straßen mit Straßenschluchtcharakter platziert (Tabelle 7.1 sowie Abbildungen 7.1 bis 7.5). Die Messorte 1, 7 und 10 befinden sich sowohl im Verkehrsbereich als auch im Umfeld von industriellen Anlagen. Hierbei liegt der Messort 1 im Umfeld eines größeren Emittenten der Eisenindustrie (u.a. auch Gießereistandort), der Messort 7 im Umfeld von Emittenten der Eisen- und Stahlindustrie und der Messort 10 unweit des französischen Industriekomplexes Carling-St. Avold (u.a. Chemische Großindustrie). Messort 8 liegt im Umfeld von Emittenten der Eisen- und Stahlindustrie (u.a. auch Kokereistandort). Die in der Innenstadt von Saarbrücken platzierten Messorte (Nr. 2 bis 6) sind hingegen stärker verkehrsbeeinflusst. Folgende Verkehrsbelastungen werden dort laut Verkehrsentwicklungsplan 2003 der Stadt Saarbrücken registriert (in Kfz/Werktag): 37) Messort 2 (Saarbrücken-Mainzer Str.): ca im Nahbereich: ca Messort 3 (Saarbrücken-Kaiserstr.): ca im Nahbereich: ca Messort 4 (Saarbrücken-Richard-Wagner Str.): unbekannt im Nahbereich: ca Messort 5 (Saarbrücken-Brückenstr.): ca im Nahbereich: ca Messort 6 (Saarbrücken-Burbacher Str.): ca im Nahbereich: ca [Nahbereich: Direktes Umfeld Messtelle < 1 km 2 ] Die 10 Messpunkte wurden hauptsächlich an Belastungsschwerpunkten eingerichtet, an denen zusätzlich eine stärkere Exposition der Bevölkerung vermutet werden kann. Der Schwerpunkt der Messungen liegt hierbei in den verkehrsbelasteten Räumen des Saartales. Um einen Vergleich mit einem relativ unbelasteten Ort zu ermöglichen, wurde zusätzlich eine Messstelle in Biringen (Messort 9) platziert (= Hintergrundmessstelle im Messnetz IMMESA). Der Messort liegt am Ortseingang der Gemeinde Biringen, die sich im ländlichen Bereich des Saarlandes befindet (vgl. Abbildung 7.0, Tabelle 2.1). 7.4 KENNWERTE UND BEURTEILUNGSWERTE Aus den gewonnenen Monatsmittelwerten werden Jahresmittelwerte gebildet. Diese werden jedoch gemäß 22. BImSchV, Anlage 4 8) nur dann berechnet, wenn mindestens 35 % Datenverfügbarkeit im Messzeitraum zur Verfügung stehen, wobei die Messtage über das Jahr verteilt sein sollen. In Ausnahmefällen werden Jahresmittelwerte auch dann gebildet, wenn diese bei geringerer Verfügbarkeit vergleichbar hoch wie an Messorten ähnlicher Lage und Struktur sind (vgl. Tabelle 7.3 bis 7.5). Beurteilungswerte für die Außenluft finden sich in der 22. BImSchV vom ), der TA-Luft vom ) sowie in einer Studie des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) 14). Nach der 22. BImSchV ist ein Immissionsgrenzwert von 5 µg/m 3 Benzol als Jahresmittelwert bis zum zu erreichen. Für die Übergangszeit gelten Toleranzmargen, um die die Grenzwerte noch überschritten werden dürfen. Diese Toleranzmargen werden von einem Startzeitpunkt an jährlich linear gesenkt. Für Benzol betrug bis zum Jahr 2005 der Grenzwert inklusive Toleranzmarge 10 µg/m 3. Von 155

160 Tabelle 7.1: Lage der BTX - Messstellen 156

161 Abbildung 7.1: Lage der BTX-Standorte 1-6 in Saarbrücken (BSB) 157

162 Abbildung 7.2: Lage des BTX-Standortes Nr. 7 in Völklingen-Wehrden (BSB) Abbildung 7.3: Lage des BTX-Standortes Nr. 8 in Saarlouis-Röderberg (UDS) 158

163 Abbildung 7.4: Lage des BTX-Standortes Nr. 9 in Biringen (Rest-Saarland) Abbildung 7.5: Lage des BTX-Standortes Nr. 10 in Völklingen-Lauterbach (BSB) 159

164 2006 bis 2010 hat dann eine jährliche Absenkung um 1 µg/m 3 zu erfolgen, so dass im Jahre 2010 ein Grenzwert von 5 µg/m 3 einzuhalten ist 8). In der TA-Luft von ) ist ein Beurteilungswert für den Immissions-Jahreswert von 5 µg/m 3 Benzol angegeben. Der Länderausschuss für Immissionsschutz (LAI) schlug in einer Studie für Toluol und Xylol Außenluft-Richtwerte von jeweils 30 µg/m 3 als Jahres-Immissionswert vor (LAI-Werte) 36). Tabelle 7.2: Jahresbezogene Beurteilungswerte für Benzol, Toluol und Xylol in µg/m 3 (* = Einzuhalten ab 2010; Für die Jahre 2000 bis 2005 beträgt der Grenzwert für Benzol inklusive Toleranzmarge 10 µg/m 3.Vom bis erfolgt stufenweise eine jährliche Reduzierung um 1 µg/m 3 ) 7.5 DARSTELLUNG UND BEURTEILUNG DER MESSERGEBNISSE Messjahr 2009 Das in der 22. BImSchV 8) in Anlage 4 aufgeführte Kriterium für Benzol schreibt vor, dass für städtische und verkehrsnahe Gebiete im Messjahr mindestens 35 % der Messdaten (= 128 Tage) für eine Beurteilung vorhanden sein müssen. Hierbei sollen die Messtage über das Jahr verteilt sein. Das Kriterium wurde für das Untersuchungsjahr an allen Messorten erfüllt, so dass alle Messorte in die Beurteilung mit einbezogen werden konnten. An den Messorten 6, 7 und 8 lagen zwar Messausfälle vor. Allerdings erreichte die jährliche Datenverfügbarkeit Werte zwischen 75 und 83 % und in allen Jahreszeiten konnten Messtage verzeichnet werden. Die ermittelten Immissions-Jahreswerte für Benzol schwankten zwischen 0,7 µg/m 3 (Biringen = ländlicher Hintergrundmessort im Messnetz IMMESA) und 2,4 µg/m 3, wobei der höchste Jahresmittelwert wie im vergangenen Messjahr für Völklingen, Schaffhauser Str. 14 festgestellt worden ist. Der Immissionsgrenzwert der 22. BImSchV für Benzol für das Jahr 2009 von 6 µg/m 3 wurde somit sicher eingehalten und an den Messorten im BTX-Messnetz lediglich zu 12 bis 40 % ausgeschöpft. Die zusätzliche Überprüfung des Immissionswertes der TA-Luft von 5 µg/m 3 für den Jahres- Immissionswert ergab, dass dieser an den Messorten zu 14 bis 48 % erreicht worden ist (Tabelle 7.3). Allgemein wurden die höchsten Benzolkonzentrationen in den Wintermonaten Januar und Dezember festgestellt (Mittel über alle 10 Messorte, Abbildung 7.6). Es ist davon auszugehen, dass in diesen Monaten neben erhöhten Emissionen (Feuerungsanlagen) auch das Auftreten von austauscharmen Wetterlagen die Höhe der Monatswerte beeinflusst haben dürfte (vgl. hierzu auch Kapitel des Jahresberichtes). Die höchsten Jahresmittelwerte wurden -wie bereits in früheren Messjahren- für Messorte erzielt, die den Emissionen des Kfz-Verkehrs stärker ausgesetzt sind (vgl. Tabelle 7.3 mit Tabelle 7.1). 160

165 Die Immissions-Jahreswerte für Toluol bewegten sich zwischen 0,9 µg/m 3 (Biringen = ländlicher Hintergrundmessort im Messnetz IMMESA) und 5,6 µg/m 3 (Völklingen, Schaffhauser Str.. 14). Der Richtwert des LAI für Toluol von 30 µg/m 3 wurde somit sicher eingehalten und an den Messorten nur zu 3 bis 19 % erreicht. Allgemein wurden die höchsten Toluolkonzentrationen in den Monaten Januar, September und November festgestellt (Mittel über alle 10 Messorte, Abbildung 7.7). Die höchsten Jahresmittelwerte wurden auch hier für stärker verkehrsbeeinflusste Messorte erzielt (vgl. Tabelle 7.4 mit Tabelle 7.1). Die Immissions-Jahreswerte für Xylol lagen zwischen 0,7 µg/m 3 (Biringen = ländlicher Hintergrundmessort im Messnetz IMMESA) und 10,1 µg/m 3 (Saarbrücken, Saarbrücker Str. 62). Der Richtwert des LAI für Xylol von 30 µg/m 3 wurde somit sicher eingehalten und an den Messorten zu 2 bis 34 % ausgeschöpft. Allgemein wurden die höchsten Xylolkonzentrationen in den Monaten September, Januar und Oktober festgestellt (Mittel über alle 10 Messorte, Abbildung 7.8). Die höchsten Jahresmittelwerte wurden für den Messort Saarbrücken, Saarbrücker Str. 62 (Einfluss Straßenverkehr sowie Umfeld Eisenindustrie mit Gießerei) sowie für stärker verkehrsbeeinflusste Messorte erzielt (vgl. Tabelle 7.5 mit Tabelle 7.1). Beim Verhältnis von Toluol/Benzol (T/B-Verhältnis) wurden im Messjahr 2009 für stärker verkehrsexponierte Standorte mittlere T/B-Verhältnisse von 2,2 bis 2,5 verzeichnet. Der Messort Saarbrücken, Saarbrücker Str. 62, der sowohl verkehrsexponiert als auch durch industrielle Emittenten beeinflusst ist, wies ein T/B-Verhältnis von 2,0 auf. Für nicht- bzw. weniger verkehrsbeeinflusste Messorte sind hingegen mittlere T/B-Verhältnisse von 1,2 bis 1,5 notiert worden (Messorte Saarlouis-Röderberg, Biringen, Völklingen-Lauterbach). Allgemein wurden in den Sommermonaten etwas höhere Werte mittlere T/B-Verhältnisse (Mittel über alle 10 Messorte, Abbildung 7.9) im Vergleich zu den übrigen Messmonaten festgestellt (vgl. Tabelle 7.6 und Abbildung 7.9) Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Beim Benzol werden ab dem Messjahr 2006 in den überwiegenden Fällen leichte Konzentrationsrückgänge gegenüber den Jahren 2003 bis 2005 verzeichnet. Seitdem variieren die Jahresmittelwerte bei geringer Schwankungsbreite. Eine Ausnahme bilden die Messorte 1 (SB-Brebach) und 9 (Hintergrundmessort Biringen). An diesen beiden Messorten wurde im Jahre 2008 das Maximum der Messreihe festgestellt. Beim Toluol und beim Xylol verlief die zeitliche Entwicklung ähnlich wie beim Benzol. Auch hier gingen die Konzentrationen in den meisten Fällen ab dem Messjahr 2006 zurück. Ab dem Messjahr 2006 werden auch hier Jahresmittelwerte mit einer geringen Schwankungsbreite verzeichnet (vgl. Abbildungen ). Die Konzentrationsrückgänge waren jedoch häufig stärker als beim Benzol. 161

166 Tabelle 7.3 : Benzolmittelwerte in µg/m 3 im Messjahr

167 Tabelle 7.4 : Toluolmittelwerte in µg/m 3 im Messjahr

168 Tabelle 7.5 : Xylolmittelwerte in µg/m 3 im Messjahr

169 Tabelle 7.6 : Verhältnis Toluol zu Benzol (T/B-Verhältnis) im Messjahr

170 166

171 167

172 168

173 Jahresmittelwert Benzol Jahresmittelwert Benzol 5 4 [Biringen-Hintergrundmessort IMMESA] Jahresgrenzwert 22. BImSchV = 5 µg/m 3 (ab 2010) 5 4 [VK-Hauptstr. 337] Jahresgrenzwert 22. BImSchV = 5 µg/m 3 (ab 2010) [µg/m 3 ] [µg/m 3 ] IMMESA [Messjahr] 2009 Abb IMMESA [Messjahr] Abb Jahresmittelwert Benzol 5 4 [alle Messorte] Jahresgrenzwert 22. BImSchV = 5 µg/m 3 (ab 2010) [µg/m 3 ] 3 2 [1-10] IMMESA [Messjahr] Abb

174 170

175 171

176 172

177 173

178 174

179 175

180 8. BENZO(A)PYREN- MESSUNG AM IMMESA-STANDORT SAARBRÜCKEN- 8.1 EINLEITUNG CITY Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind organische Spurenverunreinigungen, die ubiquitär vorkommen. Sie entstehen größtenteils bei der unvollständigen Verbrennung von organischem Material, wobei Menge und Zusammensetzung stark vom Brennstoff und den Feuerungsbedingungen abhängen 38/39). So werden beispielsweise bei der Verbrennung von Holz und Kohle bedeutend mehr PAKs emittiert als dies bei der meist gut optimierten Verbrennung von Gas und Öl der Fall ist 38). Einen Hauptbeitrag für die Außenluftkonzentrationen liefern Gebäudeheizungen, industrielle Feuerungsanlagen, der Kraftfahrzeugverkehr sowie einige industrielle Fertigungsprozesse, insbesondere Kokereien und die Aluminiumherstellung 39). Ein Teil der PAKs liegt gasförmig vor, der überwiegende Teil dieser Verbindungsgruppe ist aber partikelgebunden. Die PAK-Adsorptionsneigung an Feststoffpartikel hängt hierbei von ihrer Molekülgröße ab: Die 3-Ring-Komponenten liegen fast vollständig gasförmig vor, die 4-Ring-PAKs teils gasförmig und teils partikelgebunden; ab einer Größe von 5 und mehr kondensierten aromatischen Ringen sind die PAKs aufgrund ihres sehr niedrigen Dampfdrucks weitgehend an Rußund andere Aerosolpartikel angelagert 38/39). Die feinstaubgebundenen PAKs werden aus der Atmosphäre durch trockene und nasse Deposition entfernt. Daneben unterliegen die PAKs auch chemischen oder photolytischen Abbauprozessen; je nach Reaktivität reicht die Verweilzeit einzelner PAKs von einigen Tagen bis zu mehreren Wochen. In den Wintermonaten liegt die Außenluftbelastung in Deutschland generell höher als in den Sommermonaten. Einzelne PAKs sind krebserzeugend oder als Stoffe mit begründetem Verdacht auf krebserzeugendes Potential eingestuft. Als Ursache für die in Städten im Vergleich zu geringer besiedelten Gebieten relativ höhere Lungenkrebshäufigkeit wird neben anderen Komponenten auch die Immissionsbelastung durch PAKs angesehen. Als wichtigster Vertreter dieser Klasse gilt das Benzo(a)pyren, welches auch als Leitkomponente dient 38). Benzo(a)pyren (BaP) mit der Summenformel C 20 H 12 besteht aus 5 kondensierten Benzolringen. Das BaP-Molekül besitzt, wie Benzol, aromatischen Charakter 40). Es ist eines der stärksten Karzinogene unter den 16 EPA-PAK und wegen seiner hohen Toxizität eine der bestuntersuchten Verbindungen dieser Stoffklasse. Die 16 EPA-PAK sind durch die amerikanische Umweltbehörde EPA (Environmental Protection Agency) als wichtigste Vertreter dieser Gruppe in die Priority Pollutant List aufgenommen worden. BaP ist laut EPA hierbei einer der reaktivsten Vertreter unter den EPA-PAK 38). Bei Heizungsanlagen sind die Festbrennstoffe Kohle und Holz weitgehend für die BaP-Emissionen verantwortlich. Ihre BaP-Emissionsfaktoren liegen um mehrere Größenordnungen höher als die von Heizöl 39). BaP wird auch während des Rauchens von Zigaretten bei ungefähr 300 C in der Tabakbrennzone gebildet und kann somit eine wesentliche Belastungsquelle in Innenräumen darstellen. Das Risiko, dass Zigarettenrauch Lungenkrebs hervorruft, wird zu einem großen Teil auf Benzo(a)pyren zurückgeführt. Spuren von Benzo(a)pyren kommen darüber hinaus im Boden, in Gemüse und Getreide vor und bilden somit einen weiteren Aufnahmepfad über die Nahrungskette in den menschlichen Körper. In Grillpro- 176

181 dukten, die über Holzkohle oder Kiefernzapfen zubereitet wurden, lässt sich Benzo(a)pyren ebenfalls nachweisen 40). Für Deutschland werden folgende PAK-Emissionen abgeschätzt: Das Umweltbundesamt gibt für 1994 eine emittierte Menge von 14 t Benzo(a)pyren an. In einer anderen Studie werden BaP-Emissionen von ca. 25 t/a für Deutschland für das Jahr 2010 prognostiziert. Die Angaben bezüglich der PAK- Emissionen können durchaus beträchtliche Unterschiede zeigen, da die Informationsbasis auch heutzutage aufgrund ungenügend abgesicherter Emissionsfaktoren noch unzureichend ist. Generell ist aber von einer deutlichen Reduktion der PAK-Emissionen in den letzten Jahren auszugehen. Diese positive Entwicklung ist u. a. auf Sanierungsmaßnahmen bei der Industrie, den verringerten Einsatz von Stein- und Holzkohlebriketts im Kleinfeuerungsbereich, den insgesamt geringeren Heizenergiebedarf sowie die Einführung des Dreiwegekatalysators im Verkehrsbereich zurückzuführen 39). Jedoch gilt zu beobachten, wie sich der verstärkte Einsatz von Holzfeuerungsanlagen mittelfristig auf die Immissionssituation auswirkt. 8.2 MESSVERFAHREN UND MESSDURCHFÜHRUNG PAKs liegen in der Atmosphäre überwiegend partikelgebunden vor. Die im Folgenden ausschließlich betrachtete PAK-Komponente Benzo(a)pyren liegt praktisch vollständig an Staub adsorbiert vor, wobei sie weitgehend an Ruß- und andere Aerosolpartikel gebunden ist 39). Dadurch lässt sich ihre Konzentration über die Analyse der Feinstaub-Fraktion (PM10) bestimmen. Die Messungen für Benzo(a)pyren wurden im Januar 2005 am IMMESA-Standort Saarbrücken-City (SBCY) aufgenommen. Als Probenahmegerät dient ein High Volume Sampler (HVS) des Typs DIGITEL DHA-SPS 80 der Firma Digitel, Hegnau (Schweiz), wobei die Probenahme und die Probebehandlung nach DIN (1998) 41), in Anlehnung an die VDI RL 2463 Blatt 1 (1999) 42) und anhand von Empfehlungen der STIMES-Arbeitsgruppe PM10-Vergleichsmessungen 43) erfolgen. Der Staub gelangt hierbei in das Sammelgerät über eine PM10-Ansaugsonde, die als 1-stufiger Impaktor konstruiert ist. Bei diesem Verfahren beträgt das Probenahmevolumen 30 m³/h, wobei das filtergängige BaP über Glasfaserfilter gesammelt wird. Zum Einsatz kommen Rundfilter der Firma Machery-Nagel (MN 85/90), die einen Durchmesser von 150 mm aufweisen. Die Ansaugung der Luft erfolgt in 3,5 m über Boden. Bei dem Staubsammler erfolgt alle 24 Stunden ein automatischer Filterwechsel, wobei die feinstaubbeladenen Filter im Staubprobensammler vorerst verbleiben. In regelmäßigen Abständen werden die Filter in einer Filterkassette in das Landesamt für Umwelt- und Arbeitsschutz zur Analyse gebracht. Dort werden sie mindestens 48 Stunden vor der Auswägung äquilibriert. Nach Wägen der Filter gelangen diese zur Analyse ins chemische Labor des Landesamtes für Umweltund Arbeitsschutz. Jeweils 3 Filter werden zu einer Sammelprobe zusammengefasst und gemeinsam analysiert. Da die Sammelzeit des Staubprobensammlers 24 Stunden beträgt, erhält man einen Einzelwert mit einem mittleren BaP-Gehalt über einen Zeitraum von 3 Tagen. Darüber hinaus werden im Labor 5 Blindwerte im Jahr mit bestimmt. 177

182 Die Extraktion der Sammelproben erfolgt im Soxhlett (3 Filter pro Soxhlett) über 16 Stunden mit n- Hexan bei einer Temperatur von 70 C (Siedepunkt von Hexan). Ein Aliquot des erhaltenen Extraktes wird danach mit Dimethylformamid versetzt und das n-hexan weitgehend abgedampft. Die verbleibende Lösung wird in Acetonitril/Wasser aufgenommen. Die Bestimmung des Benz(a)pyren erfolgt mittels hochauflösender Flüssigchromatographie mit Fluoreszenzdetektor. Bei jeder Analysenserie wird als Kontrollstandard ein Referenzmaterial (Organic House Dust NIST 2585) mit analysiert. Die Bestimmungsgrenze beträgt bei dem hier angewandten Verfahren 0,1 ng/m 3 BaP 44). 8.3 LAGE DER MESSSTELLE Der IMMESA-Standort Saarbrücken-City liegt in der Stengelstraße, unweit des Kreuzungsbereiches Stengelstr./ Eisenbahnstr. Gegenüber dem Messort befindet sich eine geschlossene, mehrgeschossige Häuserzeile. Im weiteren direkten Umfeld des Probenahmeortes ist offenes Gelände vorzufinden. Die Probenahme erfolgt in etwa 5 m Abstand zum Straßenrand. Vom Probenahmeort sind es etwa 70 m bis zur Straßenkreuzung (Tabelle 2.1 und Abbildung 8.1). Laut Verkehrsentwicklungsplan der Stadt Saarbrücken von ) beträgt das werktägliche Verkehrsaufkommen in der Stengelstr. etwa Kfz/Tag. Der LKW-Anteil liegt bei etwa 5 bis 6 %. In der Eisenbahnstr. beläuft sich das Verkehrsaufkommen auf (Richtung Luisenbrücke) bis Kfz/Tag (Richtung Vorstadtstr.), bei einem LKW-Anteil von etwa 4 %. Abbildung 8.1: IMMESA-Messstelle Saarbrücken-City (SBCY) mit Digitel-HVS 178

183 8.4 KENNWERTE UND BEURTEILUNGSWERTE Vor der Weiterverarbeitung werden die gewonnenen Einzelwerte einer Validierung unterzogen. Aus den Einzelmesswerten werden zuerst Monatsmittelwerte gebildet (vgl. Kapitel 8.2) und danach für das Messjahr ein Jahresmittelwert berechnet. Dieser wird nur dann berechnet, wenn wie schon bei den metallischen Feinstaub-Inhaltsstoffen (vgl. Kapitel 6.2.4) mindestens 90 % der Einzelwerte im Beurteilungszeitraum zur Verfügung stehen. Als Beurteilungsmaßstab für Benzo(a)pyren in der Außenluft dient ein Zielwert, der in der 4. Luftqualitäts-EU-Tochterrichtlinie (4. Tochterrichtlinie der EU vom ,4) ) aufgeführt ist. Er beträgt für den Jahresmittelwert 1 ng/m³ und ist im Jahre 2007 in die 22. BImSchV 8) übernommen worden. Durch die Zielwerte der 22. BImSchV sollen schädliche Einflüsse auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt insgesamt vermieden, verhindert oder verringert werden. Hierbei ist durch die zuständigen Behörden unter gewissen Vorgaben sicherzustellen, dass dieser Wert ab dem nicht mehr überschritten wird. Falls diese Zielwerte bis zum nicht erreicht werden sollten, müssen die Mitgliedsstaaten unter gewissen Vorgaben geeignete und verhältnismäßige Maßnahmen zu Verbesserung der Luftqualität treffen. Der Zielwert der 22. BImSchV (EU) ist hierbei mit dem Beurteilungswert des LAI identisch (vgl. Tabelle 3.4). Tabelle 8.1: Jahresbezogener Beurteilungswert für Benzo(a)pyren als Gesamtgehalt in der PM10-Fraktion in ng/m 3 (* = Zielwert der 22. BImSchV vom , gültig ab 2012) 8.5 DARSTELLUNG UND BEURTEILUNG DER MESSERGEBNISSE Messjahr 2009 Für den Standort Saarbrücken-City (SBCY) wurde im Messjahr 2009 ein Immissions-Jahreswert für Benzo(a)pyren von 0,38 ng/m 3 ermittelt. Hierbei lagen die Monatsmittelwerte in den Sommermonaten deutlich niedriger als in den Herbst- und Wintermonaten, wobei die mit Abstand höchsten Werte in den Monaten Dezember, Januar und Februar verzeichnet worden sind (Abbildung 8.2). Der Jahresverlauf beim Benzo(a)pyren weist hierbei eine Ausprägung auf, die wesentlich stärker als bei klassischen Schadstoffen wie Schwefeldioxid oder Stickoxiden ist (vgl. auch Kapitel 9.1). Für die im Winterhalbjahr viel höheren Werte sind mehrere Faktoren verantwortlich: Einerseits die grö- 179

184 ßeren PAK-Emissionen (bedingt durch den Hausbrand und längere Aufwärmzeiten für startende Automotoren) und andererseits das Vorkommen austauscharmer Wetterlagen sowie der schlechtere Abbau der PAKs in dieser Jahreszeit 39). Der ab dem Jahre 2012 geltende jahresbezogene Zielwert der 22. BImSchV von 1 ng/m 3 wurde dennoch sicher eingehalten und am IMMESA-Messort Saarbrücken-City lediglich zu 38 % ausgeschöpft Langzeitreihe Jahres-Immissionswerte Der für den IMMESA-Standort Saarbrücken-City verzeichnete Immissions-Jahreswert des Jahres 2009 bewegte sich in etwa auf dem Niveau der letzten beiden Messjahre (vgl. Abbildung 8.3). Ein eindeutiger Trend (steigend oder fallend) ist hierbei wegen der noch zu geringen Anzahl an Messjahren (Messbeginn: 2005) noch nicht erkennbar. Aufgrund der bisher gewonnenen Jahresmittelwerte ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass am Messort Saarbrücken-City mit einer Überschreitung des Zielwertes der 22. BImSchV 8) für Benzo(a)pyren bis zum Jahr des Inkrafttretens im Jahre 2013 zu rechnen ist. 180

185 Monatlicher Verlauf für Benzo(a)pyren 2009 in Saarbrücken-City (SBCY) 1,8 1,6 1,4 [ng/m 3 ] 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Jahresmittelwert = 0,38 ng/m 3 0, Wert 1,65 0,67 0,26 0,16 0,07 0,05 0,08 0,07 0,14 0,47 0,31 0,64 IMMESA [Monat/Wert] Abbildung 8.2 Abb. 8.2: Verlauf der Monatsmittelwerte 2009 für BaP am Messort Saarbrücken-City Jahresmittelwerte ab 2005 Benzo(a)pyren SBCY 1,0 0,8 Zielwert 22. BImSchV ab 2012 = 1 ng/m 3 [ng/m 3 ] 0,6 0,4 Saarbrücken- City 0,2 0, [Messjahr] IMMESA Abbildung Abb. 8.3: Verlauf der Jahresmittelwerte für BaP ab 2005 am Messort Saarbrücken-City 181

186 9. ANHANG 182

187 9.1 TABELLEN UND GRAFIKEN DER MONATSKENNWERTE Tab : Monats-und Jahreskennwerte (Mittel, 98%, Max 1h, Max 24h) sowie Beurteilungswerte für Schwefeldioxid in µg/m 3 im Messjahr

188 184

189 Tab : Monats-und Jahreskennwerte (Mittel, 98%, Max 1h, Max 24h) sowie Beurteilungswerte für Feinstaub (PM10) in µg/m 3 im Messjahr

190 186

191 Tab : Monats-und Jahreskennwerte (Mittel, 98%, Max 1h, Max 24h) sowie Beurteilungswerte für Kohlenmonoxid in mg/m 3 im Messjahr

192 188

193 Tab : Monats-und Jahreskennwerte (Mittel, 98%, Max 1h, Max 24h) für Stickstoffmonoxid in µg/m 3 im Messjahr

194 190

195 Tab : Monats-und Jahreskennwerte (Mittel, 98%, Max 1h, Max 24h) sowie Beurteilungswerte für Stickstoffdioxid in µg/m 3 im Messjahr

196 192

197 Tab : Monats-und Jahreskennwerte (Mittel, 98%, Max 1h, Max 24h) sowie Beurteilungswerte für Ozon in µg/m 3 im Messjahr

198 194