Sommersmog
Hintergrundinformation
Gibt es einen Ozontrend
Quelle: Umweltbundesamt Stand Juni 2002

 

Neben Ozonepisoden, die als kurzfristige Einzelereignisse grundsätzlich unabhängig von langfristigen Entwicklungen sind, gilt das Interesse aber auch dem Trend der mittleren sowie der Spitzenkonzentrationen. Hiervon hängt die Wahl der zu ergreifenden Maßnahmen ab.

In Deutschland messen derzeit rund 360 Bodenstationen die Ozon-Konzentrationen. Die Stationen gehören zum größten Teil zu den Messnetzen der Bundesländer. Das UBA betreibt zurzeit 22 Ozon-Messstationen.

Die Emissionen der Vorläufersubstanzen, ihre daraus resultierenden Konzentrationen sowie die jeweiligen meteorologischen Gegebenheiten bestimmen den Ozongehalt in der bodennahen Luft. Obwohl die Emissionen von Stickstoffoxiden und flüchtigen Kohlenwasserstoffen in Deutschland zwischen 1990 und 2000 um 41 % bzw. 50 % zurückgegangen sind, zeigen sich abnehmende Trends der Ozon-Konzentration erst bei Messwerten über etwa 140 µg/m3 und bei der Häufigkeit sehr niedriger Messwerte unter etwa 40 µg/m3 . Dieser zuletzt genannte Trend bewirkt eine leichte Zunahme der mittleren Ozon-Konzentration wie zum Beispiel der Jahresmittelwerte. Hinzu kommt die wetterbedingte Variabilität der Ozon-Konzentration: Während der Phase der höchsten Schadstoffemissionen um die Mitte der 80er-Jahre waren die Tage mit hohen Ozonwerten wegen überwiegend verregneter Sommer seltener als zu Beginn der 90er-Jahre, was ansatzweise aus der Anzahl der Sommertage und den Ozonmittelwerten in der Tabelle auf Seite 8 zu entnehmen ist.

Die höchsten in Deutschland gemessenen Ozonwerte eines jeden Messjahres weisen im Zeitraum von 1984 bis 2001 einen abnehmenden Trend auf, der durch meteorologisch bedingte Schwankungen überlagert ist (siehe Tabelle S. 8). Wenn auch Maximalwerte für eine statistisch gesicherte Bewertung problematisch sind, so ist es doch bemerkenswert, dass diese Spitzenwerte überwiegend an Messstationen beobachtet wurden, die in der Umgebung von petrochemischen Anlagen installiert sind. Hieraus lässt sich die Bedeutung industrieller NMVOC-Emissionen für die Ozonbildung in der Umgebung ableiten. Zum anderen geht die Verminderung der Ozonspitzenwerte einher mit einer deutlichen Verringerung der Emissionen an Vorläufersubstanzen. Wenn der Jahresmittelwert aller deutschen Messstationen dennoch einen zunehmenden Trend aufweist, so liegt das daran, dass die Anzahl sehr niedriger Ozonwerte bis etwa 40 µg/m3 deutlich zurückgegangen ist. Hieraus resultiert eine Zunahme der Anzahl der Werte in den mittleren Konzentrationsklassen und damit ein Anstieg der Jahresmittelwerte der Ozon-Konzentration trotz der erwähnten Abnahme der Spitzenwerte. Dass niedrige Ozon-Konzentrationen weniger oft vorkommen, kann mit der Reduzierung der Stickstoffmonoxid-Emission aus dem Kraftfahrzeugverkehr – Grund: der Katalysator bei Pkw – erklärt werden, die eine Reduzierung des „Titrationseffektes“ (Verbrauch von Ozon zur Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid) zur Folge hat.

Ozon wurde bereits im 19. Jahrhundert gemessen, zum Beispiel in Montsouris bei Paris über einen Zeitraum von drei Jahrzehnten. Langjährige Messungen weisen darauf hin, dass sich der Jahresmittelwert der Ozon-Konzentration an ländlichen Messstationen gegenüber der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts mehr als verdoppelt hat. Dies ist aufgrund der Zunahme der Emissionen von NOX und NMVOC um ein Vielfaches seit dieser Zeit plausibel, auch wenn die Vergleichbarkeit dieser historischen mit heutigen Messwerten eingeschränkt ist.

Angesichts der erheblichen Zunahme der Emissionen zwischen dem Ende des Zweiten Weltkrieges und den 80er-Jahren sollte man erwarten, dass der stärkste Anstieg der Ozonbelastung während dieser Zeit stattgefunden habe. Leider gibt es nur sehr wenige durchgehende Messungen aus dieser Zeit. Die langjährigen Ballonmessungen am Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg des Deutschen Wetterdienstes (975 Meter über dem Meeresspiegel) zeigten zwischen 1967 und 1997 insgesamt einen Ozonanstieg in der freien Troposphäre (2 bis 8 km) von etwa 14 % pro Dekade, wobei der Anstieg zwischen 1967 und dem Beginn der 80er-Jahre am stärksten war. Anders als in der freien Troposphäre haben die mittleren bodennahen Ozon-Konzentrationen am Hohenpeißenberg von 1971 bis 1997 gleichmäßig zugenommen: Von ca. 30 ppb2 im Jahre 1971 auf ca. 40 ppb im Jahre 1997.

Der stärkste Anstieg wurde auf der Zugspitze mit etwa 15 % pro Dekade zwischen 1978 und 1995 beobachtet. Die Zugspitze spiegelt weitgehend die Verhältnisse in der unteren freien Troposphäre wider. Ähnlich wie bei den Ozontrends für die freie Troposphäre am Hohenpeißenberg trat auch an der Zugspitze der stärkste Anstieg der mittleren Jahreswerte bis Anfang der 1980er-Jahre auf.

2ppb = parts per billion (ein Milliardstel des Volumens oder Gewichtes)

Tabelle: Anzahl der Sommertage und Ozon-Konzentrationen in Deutschland von 1984 bis 2001 (Saison von April bis September)

Jahr

Anzahl der Sommertage 6)
Region Küste 1

Anzahl der Sommertage 6)
Region Nordhälfte 2)

Anzahl der Sommertage 6)Region Südhälfte 3)

Jahresmittelwert der Ozon-Konzentration 4) in µg/m3

1h Maximum 5) in µg/m3
(Werte vor 1990 unsicher)

1984 9 18 31 36 290
1985 7 20 44 38 351
1986 10 31 52 38 308
1987 5 15 40 36 278
1988 2 21 46 39 292
1989 17 40 58 41 276
1990 12 32 50 41 323
1991 9 32 61 41 305
1992 12 47 63 43 320
1993 4 26 50 41 300
1994 25 39 57 45 293
1995 30 49 55 44 293
1996 17 22 41 43 271
1997 26 40 57 44 253
1998 6 22 50 45 287
1999 17 47* 58 48 219
2000 8 31 54 44 253
2001 10 32 55 44 299

 1) Station Schleswig 2) Mittel der Stationen Essen, Hannover, Berlin, Kassel 3) Mittel der Stationen Frankfurt/Main, Nürnberg, München, Karlsruhe, Freiburg 4) Mittel aller deutschen Stationen 5) Höchster Messwert von allen deutschen Stationen 6) Tage mit Maximaltemperatur über 25 °C

* ohne Station Essen

weiter zum nächsten Kapitel dieses Artikels
zurück zum Inhaltsverzeichnis diese Artikels
 

!!! Aktuelle Ozonwerte und Prognose für die nächsten Tage !!!

zurück zum Seitenanfang
zurück zur Übersicht Sommersmog
zurück zur Übersicht Ozon
zurück zur Übersicht Luftschadstoffe

zurück zu Schadstoffe A - Z