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Umweltatlas Berlin

03.01 Schwefeldioxid - Emissionen und Immissionen (Ausgabe 1994)

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Datengrundlage

Emissionen

Um die Ursachen der Schwefeldioxidbelastung differenziert beurteilen und zu deren Beseitigung beitragen zu können, werden bei der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz für die Hauptverursachergruppen Emissionskataster geführt.

Zur Erstellung des Emissionskatasters Industrie werden die Daten der großen Einzelemittenten, wie Kraft-, Heizkraft- und Heizwerke sowie Industrieanlagen, den Emissionserklärungen entnommen, die von den Betreibern entsprechend den Vorschriften des Bundes-Immissionsschutzgesetzes im Abstand von zwei Jahren den Immissionsschutzbehörden vorgelegt werden müssen.

Das Emissionskataster Hausbrand für die Vielzahl kleiner Heizungsanlagen im Stadtgebiet ist statistisch angelegt. Für sämtliche Wohnhäuser werden aus dem umbauten Raum der Wärmebedarf und die Anteile der Heizungsarten ermittelt, z.B. Kohle-Einzelöfen, Öl-Sammelheizungen, Gas-Etagenheizungen, Elektro- und Fernheizungen. Mit Hilfe spezifischer Faktoren für die unterschiedlichen Heizungsarten wird die Emission jedes einzelnen Häuserblocks bestimmt. Der mit Elektroheizungen und Fernwärme befriedigte Wärmebedarf wird hierbei nicht berücksichtigt, wenn die Wärme in genehmigungsbedürftigen Anlagen produziert wird. Für Gasheizungen sind die Emissionsfaktoren erheblich geringer als für Kohle und Ölfeuerungen, so daß diese Feuerungsart kaum zur Schwefeldioxidbelastung beiträgt.

Das Emissionskataster Verkehr für den Anteil des Kraftfahrzeugverkehrs an der Schwefeldioxidemission basiert auf Verkehrszählungen seitens der Verkehrsverwaltung sowie auf Angaben über den Kraftfahrzeugbestand und die mittlere Fahrleistung der Kraftfahrzeuge. Die Emission wird mit Hilfe von Faktoren berechnet, die für verschiedene Fahrzeugklassen festgelegt sind. Zur Schwefeldioxidemission tragen im wesentlichen nur die Dieselfahrzeuge bei.

Alle Abschätzungen und Berechnungen werden mit der Energiebilanz abgeglichen, in der der gesamte Verbrauch an Brenn- und Kraftstoffen in Berlin zusammengestellt ist.

Berechnete Immissionen

Die Immissionsberechnungen werden mit Hilfe eines computergestützten meteorologischen Ausbreitungsmodells für große Einzelemittenten und die Verursachergruppen Hausbrand und Verkehr getrennt vorgenommen (vgl. Fath et al. 1991).

Für die Ausbreitungsrechnungen werden die Hausbrand- und Verkehrsemissionen auf Rasterflächen von 500 x 500 m verteilt. Ihnen werden bestimmte Emissionshöhen zugewiesen, während die großen Einzelemittenten mit dem jeweiligen Schornsteinstandort und der Schornsteinhöhe in die Berechnungen eingehen.

Für die Berechnungen wird angenommen, daß die in den Rauchfahnen enthaltenen Schadstoffpartikel mit dem Wind transportiert werden und sich senkrecht zur mittleren Transportrichtung vertikal und horizontal in Form von Gaußverteilungen ausbreiten. In die Höhe können sie sich nur so weit verteilen, bis eine Temperaturinversion die weitere Ausbreitung verhindert. Miteinbezogen werden Windrichtung, Windgeschwindigkeit, turbulente Ausbreitungskapazität der Atmosphäre und eine variable Inversionshöhe. Außerdem wird berücksichtigt, daß der Wärmebedarf und damit auch die Schadstoffemissionen im Winter mit abnehmender Temperatur stark ansteigen.

Weil bei den Modellrechnungen von einer unbehinderten Ausbreitung der Schadstoffe ausgegangen wird und weil die Zuordnung der Hausbrand- und der Verkehrsemissionen pauschal zu Rasterflächen von 500 x 500 m erfolgt, repräsentieren die Rechenergebnisse Meßstellen, die in größerem Abstand von Schadstoffquellen, insbesondere Straßen, angeordnet sind. Die Schadstoffkonzentration wird für etwa 100 Aufpunkte berechnet, die über das gesamte Stadtgebiet verteilt sind.

Gemessene Immissionen

In Berlin wurde 1991 für die Immissionsmessungen an 40 Stationen des BLUME Schwefeldioxid kontinuierlich gemessen. 34 Stationen lagen im Westteil der Stadt. In allen Stationen sind automatische Meßgeräte in Betrieb, die über Telefonstandleitungen mit einem Zentralrechner verbunden sind, an den die Werte im 3-Minuten-Takt übermittelt werden. Fast alle Meßgeräte arbeiten nach der UV-Fluoreszenzmethode. Nur in wenigen Meßstationen wird noch die früher generell verwendete Leitfähigkeitsmethode eingesetzt.

Weil seit dem Beginn der intensiven Messungen im Jahr 1975 regelmäßig Überschreitungen von Immissionswerten der TA-Luft und von Grenzwerten der EG-Richtlinie für Schwefeldioxid und Schwebstaub festgestellt wurden, waren die Meßstationen bis 1989 im Westteil der Stadt in einem regelmäßigen 4 x 4-Kilometer-Raster angeordnet, das das bebaute Stadtgebiet bis zu den Stadträndern flächendeckend überzog. Um die überregional verursachte Belastung der Luft mit Schwefeldioxid ermitteln zu können, ist je ein Meßgerät auf Funktürmen am südwestlichen und nördlichen Stadtrand in etwa 200 bzw. 300 m Höhe installiert (vgl. Karten 03.01.8 und 03.01.9).

Nach der Wende in der DDR sind im Ostteil die vorhandenen fünf Stationen durch sechs neue ersetzt worden, an denen auch Schwebstaub gemessen wird (vgl. Karte 03.04, SenStadtUm 1994b). Da in Ost-Berlin höhere Konzentrationen von Schwefeldioxid festgestellt wurden und in West-Berlin inzwischen Immissionswertüberschreitungen nur noch an den Innenstadtstationen gemessen werden, wurden weitere Stationen vom West- in den Ostteil verlagert. Die Umstellung wurde 1993 abgeschlossen.

Entsprechend den allgemeinen Vorschriften des Bundes-Immissionsschutzgesetzes zur Messung und Beurteilung der Schadstoffbelastung sind die Stationen in mehr als 20 m Abstand von Schadstoffquellen angeordnet.

Darüberhinaus wird an drei Stationen unter direktem Einfluß des Straßenverkehrs gemessen. Eine Station (14, Charlottenburg) liegt in unmittelbarer Nähe der Stadtautobahn, die zweite Station (74, Friedrichshain) an der stark frequentierten Kreuzung Frankfurter Allee/Warschauer Straße und die dritte (120, Neukölln) an der ebenfalls stark befahrenen Karl-Marx-Straße mit geschlossener Fahrbahnrandbebauung.

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