Weiterhin hohe NO 2 -Belastungen: Ursachen und Minderungsmaßnahmen Ambient NO 2 Concentrations still high: Causes and abatement measures Prof. Dr. Uwe Lahl, BMU Dipl.-Phys. Udo Lambrecht, IFEU 11. Technischer Kongress des VDA 2008 25./26. März 2009 in Wolfsburg
Die NO 2 -Grenzwertsituation 2
Luftqualitätsgrenzwerte für Stickstoffdioxid Ab 2010 gelten die in der 1. Tochterrichtlinie (1999/30/EG) zum Gesundheitsschutz festgelegten Luftqualitäts-Grenzwerte für Stickstoffdioxid (NO 2 ): Jahresmittelwert: 40 µg/m³ Ein-Stunden-Mittelwert von 200 µg/m³ darf nicht mehr als 18-mal im Jahr überschritten werden. Werte wurden bei der Überarbeitung der Luftqualitätsrichtlinie (2008/50/EG) bestätigt! 3
Fristverlängerung bis 2015 möglich Können die Grenzwerte für Stickstoffdioxid nicht bis 2010 eingehalten werden, so kann ein Mitgliedstaat die Frist um höchstens fünf Jahre verlängern, wenn ein Luftqualitätsplan erstellt wird, der aufzeigt, wie die Einhaltung der Grenzwerte vor Ablauf der neuen Frist erreicht werden soll im Jahr 2010 ein Immissionswert von 60 µg/m 3 nicht überschritten wird 4
Die NO 2 -Immissionssituation 5
Analyse der NO 2 -Belastung NO 2 -Stundenmittel ist nur selten überschritten. NO 2 -Jahresmittel ist heute noch häufig überschritten: Fast ausnahmslos an stark befahrenen Straßen, wobei vorrangig der lokale Verkehr zur Überschreitung beiträgt. Die Hintergrundbelastung spielt eine geringe Rolle. Es ist davon auszugehen, dass sich die Situation bis 2010 nicht wesentlich ändern wird. Modellabschätzungen zeigen, dass im Trend auch im Jahr 2015 noch mit Überschreitungen gerechnet werden muss. 6
Überschreitung des NO 2 -Luftqualitäts-Grenzwertes an etwa 100 Stationen in Deutschland 120 Jahresmittelwert NO 2-2007 in µg/m 3 100 80 60 Grenzwert 2010 40 20 Starke Reduktion der Belastung notwendig 0 Stuttgart Am Neckartor Stuttgart Hohenheimer Straße (S) Stuttgart Siemensstraße (S) München/Landshuter Allee Reutlingen Lederstraße Ost (S) Ludwigsburg Friedrichstraße (S) Stuttgart-Mitte-Straße Tübingen Mühlstraße (S) Leonberg Grabenstraße (S) Hamburg Max-Brauer-Allee II Hameln-Verkehr Düsseldorf Corneliusstr. München/Prinzregentenstraße München/Stachus München/Luise-Kiesselbach-Platz Freiburg Schwarzwaldstraße (V) Darmstadt-Hügelstraße Hamburg Stresemannstraße Münster Weseler Straße Dortmund Brackeler Str. Schramberg Oberndorfer Straße (S) Wuppertal Gathe Hagen Graf-v.Galen-Ring Hamburg Habichtstraße Frankfurt-Friedb.Ldstr. B Hardenbergplatz Wiesbaden-Ringkirche Bochum Herner Str. Augsburg/Karlstraße B Neukölln-Karl-Marx-Str. 76 Itzehoe Lindenstr. Hamburg Kieler Straße Kiel-Bahnhofstr. Verk. Osnabrück-Verkehr Pleidelsheim Beihinger Straße (S) Hannover Verkehr Potsdam, Großbeerenstr. Mainz-Parcusstraße Gelsenkirchen Kurt-Schumacher-Str. Aachen Wilhelmstr. Bremen Verkehr 2 Düsseldorf Mörsenbroich B Steglitz-Schildhornstr. Mannheim-Straße Nürnberg/Von-der-Tann-Straße Chemnitz-Leipziger Str. Siegen Sandstr. B Neukölln-Silbersteinstr. Karlsruhe-Straße Gießen-Westanlage Essen Gladbecker Str. Burgdorf-Verkehr Kassel-Fünffenster-Str. Dresden-Bergstr. Herne Recklinghauser Str. Marburg-Univers.Straße Ludwigshafen-Heinigstraße Rostock Am Strande Augsburg/Königsplatz Freiburg Zähringer Straße (S) Leipzig-Mitte B Friedrichshain-Frankfurter Allee Wuppertal Fr.-E.-Allee Koblenz-Hohenfelder Straße Fulda-Petersberger Str. Frankfurt-Höchst Solingen Konrad-Adenauer-Str. Ratzeburg Bottrop Peterstr. Aachen Kaiserplatz Duisburg Fr.-E.-Straße Cottbus, Bahnhofstr. Bielefeld Detmolder Str. Bremen Verkehr 1 Mainz-Rheinallee Leipzig Lützner Str. Saarbrücken-Verkehr Dortmund Steinstr. Magdeburg/Damaschkeplatz Lübeck Gr. Burgstr. Potsdam Zeppelinstr. Magdeburg/Reuterallee Heidelberg Karlsruher Straße (S) Mainz-Große Langgasse Stuttgart-Zuffenhausen Hagen Emilienplatz Essen-Ost Steeler Str. Regensburg/Rathaus 7 Duisburg Kardinal-Galen-Str. Würzburg/Stadtring Süd München/Lothstraße Ludwigshafen-Mitte Norderstedt
Möglichkeiten der NO 2 -Minderung 8
Aktivitäten zur Ursachenanalyse und zur Entwicklung von Maßnahmen BMU-Fachgespräch am 15.9.2005 in Bonn: Unerwartet geringe Abnahme bzw. Zunahme der NO 2 - Belastung VDA-Workshops zum Thema NO 2 -Entwicklung EU level workshop The impact of direct emissions of NO 2 from road vehicles on NO 2 -concentrations der EU- Kommission am 19.9.2006 Gespräche mit dem VDA zur NO 2 -Problematik Ziel: Entwicklung einer Strategie zusammen mit dem VDA, um die NO 2 -Belastungen zu reduzieren 9
Ansatzpunkte zur Reduktion der Kfz-Emissionen Lokaler Straßenverkehr hat hohen Anteil an den Immissionsbelastungen und steht damit im Fokus! Einführung Fahrzeuge mit geringeren NO x & NO 2 Emissionen Euro 5/6/VI Je früher, desto besser Sicherstellung der Emissionsminderung im Realbetrieb Otto-Pkw weiterhin geringere NO 2 - + NO x -Emissionen als Diesel-Pkw Nachrüstung bestehender Fahrzeuge (Busse) mit NO x - Minderungssystemen Nutzervorteile in Umweltzonen für Fahrzeuge mit geringen NO x -Emissionen Einführung von lokal emissionsfreien Fahrzeugen (Elektro, Hybrid..) 10
Ansatzpunkte zur Reduktion der Kfz-Emissionen Lokaler Straßenverkehr hat hohen Anteil an den Immissionsbelastungen und steht damit im Fokus! Einführung weniger NO x & NO 2 emittierender Fahrzeuge Euro 5/6/VI Je früher, desto besser Im Fokus des Vortrages Sicherstellung der Emissionsminderung im Realbetrieb Otto-Pkw weiterhin geringere NO 2 - + NO x -Emissionen als Diesel-Pkw Nachrüstung bestehender Fahrzeuge (Busse) mit NO x - Minderungssystemen Nutzervorteile in Umweltzonen für Fahrzeuge mit geringen NO x -Emissionen Einführung von lokal emissionsfreien Fahrzeugen (Elektro, Hybrid..) 11
Ansatzpunkte zur Reduktion der Kfz-Emissionen Lokaler Straßenverkehr hat hohen Anteil an den Immissionsbelastungen und steht damit im Fokus! Vorzeitige Einführung von Euro 6-Pkw Vorzeitige Einführung von Euro VI-Lkw 12
NO x -Grenzwerte: Lkw und Pkw 600 NO x emission limits for passenger cars 6 NO x emission limits for heavy-duty vehicles 500 500 5 5,0 NO x in mg/km 400 300 200 150-25% 250-28% 180-55% NO x in g/kwh 4 3 2 3,5 2,0-80% 100 80 60 80 1 0,4 0 Euro 3 Euro 4 Euro 5 Euro 3 Euro 4 Euro 5 Euro 6 0 Euro III Euro IV Euro V Euro VI Gasoline Passenger Cars Diesel Passenger Cars Current legislation Proposal new types: Sept. 2014 all vehicles: Sept. 2015 13
Berechnungen der NO 2 - und NO x -Minderung (Emissionen) 14
Was bringt die vorgezogene Einführung von Euro 5- und Euro 6-Fahrzeugen für die Luftqualität? Emissionsminderung (NO x /NO 2 ) abhängig von: a) Anzahl und Zeitpunkt der Einführung der Fahrzeuge b) Konkrete Minderungsleistung der Abgasminderungsstrategie im städtischen Bereich c) Verkehrssituation und Flottenzusammensetzung vor Ort 15
Annahme für Szenario: stark vorgezogene Einführung Euro 6-Pkw Neuzulassungen von Euro-6-Diesel-Pkw Euro 6 mandatory for all vehicles: 09.2015 100% Szenario: Vorzeitige Einführung Euro-6-Diesel-Pkw Euro 6 mandatory for new types: 09.2014 80% Anteil 60% 40% 20% 0% 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Jahr 16
Entwicklung NO x -Emissionen: Annahme: reale NO x -Minderung analog GW-Reduktion NO x -Emissionen im Innerorts-Straßenverkehr (40.000 Kfz/d) KEINE Einführung von Euro 5/6 & Euro VI 40 NO x -Emission in kg/km/d 35 30 25 20 15 NO x ohne Euro5/6 &VI Busse Lkw Leichte Nutzf. Pkw Diesel Pkw Otto Mot. Zweiräder 10 5 0 2005 2010 2015 2020 Jahr Quelle: IFEU-Berechnungen 17
Entwicklung NO x -Emissionen: Annahme: reale NO x -Minderung analog GW-Reduktion NO x -Emission in kg/km/d NO x -Emissionen im Innerorts-Straßenverkehr (40.000 Kfz/d) Gesetzl. Einführungsfristen von Euro 5/6 & Euro VI 40 35 NO x Busse Lkw Leichte Nutzf. 30 reg. Euro5/6 &VI Pkw Diesel Pkw Otto 25 Mot. Zweiräder ohne Euro 5/6/VI 20 15 10 5 0 2005 2010 2015 2020 Jahr Quelle: IFEU-Berechnungen 18
Entwicklung NO x -Emissionen: Annahme: reale NO x -Minderung analog GW-Reduktion NO x -Emission in kg/km/d NO x -Emissionen im Innerorts-Straßenverkehr (40.000 Kfz/d) Frühzeitige Einführung von Euro 5/6 & Euro VI 40 35 30 25 20 15 10 5 NO x early Euro5/6 &VI Busse Lkw Leichte Nutzf. Pkw Diesel Pkw Otto Mot. Zweiräder Euro 5/6/VI regular ohne Euro 5/6/VI 0 2005 2010 2015 2020 Jahr Quelle: IFEU-Berechnungen 19
Entwicklung NO 2 -Emissionen: Annahme: reale NO x -Minderung analog GW-Reduktion 6 NO 2 -Emissionen im Innerorts-Straßenverkehr (40.000 Kfz/d) KEINE Einführung von Euro 5/6 & Euro VI NO 2 -Emission in kg/km/d 5 4 3 2 1 NO 2 Busse Lkw Leichte Nutzf. Pkw Diesel Pkw Otto Mot. Zweiräder 0 2005 2010 2015 2020 Jahr Quelle: IFEU-Berechnungen 20
Entwicklung NO 2 -Emissionen: Annahme: reale NO x -Minderung analog GW-Reduktion 6 NO 2 -Emissionen im Innerorts-Straßenverkehr (40.000 Kfz/d) Gesetzl. Einführungsfristen von Euro 5/6 & Euro VI NO 2 -Emission in kg/km/d 5 4 3 2 1 NO 2 Busse Lkw Leichte Nutzf. Pkw Diesel Pkw Otto Mot. Zweiräder Euro 5/6/VI NO 0 2005 2010 2015 2020 Jahr Quelle: IFEU-Berechnungen 21
Entwicklung NO 2 -Emissionen: Annahme: reale NO x -Minderung analog GW-Reduktion NO 2 -Emissionen im Innerorts-Straßenverkehr (40.000 Kfz/d) Frühzeitige Einführung von Euro 5/6 & Euro VI 6,0 NO 2 -Emission in kg/km/d 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 NO 2 Busse Lkw Leichte Nutzf. Pkw Diesel Pkw Otto Mot. Zweiräder Euro 5/6/VI regular Euro 5/6/VI NO 0,0 2005 2010 2015 2020 Jahr Quelle: IFEU-Berechnungen 22
Wie wirkt sich die Emissionsminderung auf die NO 2 -Immissionen aus? 23
Entwicklung der NO 2 -Belastung - Beispielsituation 70 60 NO 2 Konzentration Ohne Euro 5/6/VI Euro 5/6/VI regular Euro 5/6/VI early NO 2 -Konzentration (bei Ausgangsniveau von 60 µg/m 3 ) Reguläre Einführung: µg/m3 50 40 30 20 10 Annahme: Minderung NOx-Emissionen im Innerortsbereich analog der Grenzwertstufen. - Mit reguläre Einführung von Euro 5/6/VI-Fahrzeugen wird NO 2 - Immissionsgrenzwert auch 2015 verfehlt (blaue Linie) Vorgezogene Einführung: - Vorgezogene Einführung hilft Grenzwert im Jahr 2015 zu erreichen (grüne Linie). 0 2005 2010 2015 2020 => Vorraussetzung: Hohe Effizienz der Abgasminderung Innerorts 24 Quelle: IFEU-Berechnungen
Entwicklung der NO 2 -Belastung - Beispielsituation 70 60 NO 2 Konzentration Ohne Euro 5/6/VI Euro 5/6/VI regular Euro 5/6/VI early NO 2 -Konzentration (bei Ausgangsniveau von 60 µg/m 3 ) Annahme: niedrigere Minderungseffizienz im Realbetrieb innerorts 50 Reguläre Einführung: µg/m3 40 30 20 10 Annahme: Niedrigere Minderungseffizienz im Realbetrieb Innerorts (60% der Absenkung der Grenzwertstufen) 0 2005 2010 2015 2020 Quelle: IFEU-Berechnungen - LQ-Grenzwert kann erst 2020 erreicht werden. (blaue Linie) Vorgezogene Einführung: - Bei geringerer Effizienz der Abgasbehandlung wird im Jahr 2015 der LQ-Grenzwert auch bei vorgezogener Einführung nicht erreicht (grüne Linie). 25
Das BMU hat sich im Ressortkreis dafür eingesetzt, dass für Euro 6-Diesel-Pkw bei der Neuregelung der Kfz-Steuer eine finanzielle Privilegierung erfolgt. Zudem sind Euro 5- und Euro 6-Pkw, die ab 5.11.2008 erstmals zugelassen werden, bis zwei Jahre von der Kfz-Steuer befreit. Diese Steuerbefreiung endet spätestens am 31. Dezember 2010. Der BMU wird sich für eine Anpassung der Mauthöhenverordnung sowie die Aufnahme von Euro VI-Lkw in das Innovationsprogramm einsetzen Die gemeinsame Strategie des BMU und des VDA sollte fortgeführt werden, um die Einführung von Euro 6-Pkw und Euro VI-Lkw zu beschleunigen. 26
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Vergleich NO x -Emissionen von neuen Pkw und durch die Abwrackprämie verschrottete Kfz NO 2 and NO emission factors for passenger cars in urban situations in g/km (NO 2 equi.) Emissionen alter Diesel Emissionen neuer Diesel NO NO2 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 <Euro 1 Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 <Euro 1 Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 4 PF Euro 5 Euro 6 NO 2 /NO x : 5% NO 2 /NO x : 15% 30% 40% 55%. 40% 20% PC Gasoline PC Diesel 27
Zusammenfassung Weitere Reduktionen der NO x und der primären NO 2 Emissionen aus den Kfz sind notwendig, um die Luftqualitäts-Grenzwerte für NO 2 im Jahr 2010/2015 zu erreichen. Die frühe Einführung von Kfz der Abgasgrenzwerte Euro 6/VI helfen Luftqualität zu deutlich verbessern und den NO 2 -Luftqualitätsgrenzwert im Jahr 2015 zu erreichen! Dafür ist eine hohe Wirksamkeit der Kfz-spezifischen Minderungsstrategien (Euro 6/VI) im Innerortsbereich notwendig. Die Einführung von Euro 6-Fahrzeugen muss deutlich beschleunigt werden! => Die deutsche Automobilindustrie kann hier eine Vorreiterrolle spielen. => Das Umweltimage der deutschen Automobilindustrie kann damit aufpoliert werden. Die Abwrackprämie und die Steuervergünstigungen für Euro 5/6 können dabei helfen, die Luftqualität zu verbessern. Antragstellung 2010 Nachweis von Zielerreichung bis 2015: - Strengere Ausgestaltung der Umweltzonen - Frühzeitige Einführung von Euro 6 28
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 29