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Umweltatlas Berlin

03.08 Organische Gase und Dämpfe - Emissionen und Immissionen

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Datengrundlage

Emissionen

Um die Ursachen der Kohlenwasserstoffbelastung der Luft differenziert beurteilen und zu deren Beseitigung beitragen zu können, werden für die Hauptverursachergruppen Industrie, Verkehr und Hausbrand Emissionskataster geführt.

Zur Erstellung des Emissionskatasters Industrie werden die Daten der großen Einzelemittenten (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 Immissionschutzbehörden vorgelegt werden müssen. Für den Ostteil Berlins wurden Daten der Umweltschutzbehörden der ehemaligen DDR verwendet.

Das Emissionskataster Verkehr 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. Dabei wird zwischen Personenkraftwagen und Lieferfahrzeugen mit Viertaktmotoren mit und ohne Abgasreinigung, mit Zweitakt- oder Dieselmotoren sowie schweren Lastkraftwagen und Bussen unterschieden.

Der Benzolanteil an den Kohlenwasserstoffemissionen wird für alle Kraftfahrzeuge mit 6 % angenommen.

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 von spezifischen Faktoren für die Heizungsarten wird daraus die Emission jedes einzelnen Häuserblocks bestimmt. Der mit Elektroheizungen und Fernwärme befriedigte Wärmedarf wird hierbei nicht berücksichtigt, wenn die Wärme in genehmigungspflichtigen Anlagen produziert wird.

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

Die sonstigen Emissionen der Haushalte an organischen Gasen wurden mit Hilfe von Angaben über die in Berlin verbrauchten Lösungs- und Reinigungsmittel, Farben und Lacke abgeschätzt und entsprechend der Bevölkerungsdichte über das Stadtgebiet verteilt.

Berechnete Immissionen

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

Für die Ausbreitungsrechnungen werden die Hausbrand- und Verkehrsemissionen gleichmäßig auf Rasterflächen von 500 x 500 Meter 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. Bei den Berechnungen werden Windrichtung, Windgeschwindigkeit, turbulente Ausbreitungskapazität der Atmosphäre und die Inversionshöhe einbezogen. Außerdem wird berücksichtigt, daß der Wärmebedarf und damit auch die Schadstoffemission 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 Verkehrsemissionen pauschal zu Rasterflächen von 500 x 500 Metern geschieht, repräsentieren die Rechenergebnisse Meßstellen, die in größerem Abstand (mehr als 20 m) von Schadstoffquellen, insbesondere Straßen, angeordnet sind. Die Schadstoffkonzentration wird für etwa 100 Aufpunkte berechnet, die über das gesamte Stadtgebiet verteilt sind.

Gemessene Immissionen

Im Jahr 1991 wurden in Berlin Immissionsmessungen für Kohlenwasserstoffe an zwölf Meßstellen, von denen elf an Standorten von Stationen des Berliner Luftgüte-Meßnetzes (BLUME) lagen (vgl. Karte 03.08.9), durchgeführt (vgl. TÜV Berlin-Brandenburg 1992). Unter anderem wurden die aromatischen Kohlenwasserstoffe Benzol, Toluol und Xylol sowie die Summe der aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe von Hexan bis Naphtalin, gerechnet als Oktan, stichprobenartig ermittelt. Gemessen wurden jeweils 104 gleichmäßig über das Jahr verteilte Werte je Stoff und Ort.

Die Proben wurden an Werktagen zwischen 6 und 18 Uhr gezogen. Dazu wurde die Luft 15 Minuten lang durch Aktivkohleröhrchen gesaugt. Der Inhalt wurde im Labor mit Hilfe der Gaschromatographie mit Flammenionisationsdetektion analysiert. Um eine möglichst hohe Vergleichbarkeit der Stichprobenergebnisse zu erzielen, wurden alle Meßstellen jeweils am gleichen Tag angefahren und beprobt.

Sechs Meßstellen lagen im Westteil und sechs im Ostteil der Stadt. Eine Meßstelle war emittentenfern im Grunewald angelegt. Drei Meßstellen lagen in unmittelbarer Straßennähe, und zwar an der Stadtautobahn in Charlottenburg, an der Karl-Marx-Straße in Neukölln und an der Kreuzung Frankfurter Allee/Warschauer Straße im Bezirk Friedrichshain. Die anderen Meßstellen repräsentieren die Luftbelastung in Wohngebieten.

An den Stationen in West-Berlin (außer der im Grunewald) lag der Anteil der Benzolkonzentration an der gemessenen Summe der Kohlenwasserstoffe bei 6,5 % (+/-0,3), an den Stationen in Ost-Berlin bei 5,3 % (+/-0,3). Den deutlichen Unterschied kann man darauf zurückführen, daß die sehr hohe Kohlenwasserstoffemission der in Ost-Berlin weit verbreiteten Zweitaktfahrzeuge einen geringeren Benzolanteil hat als die der Viertaktfahrzeuge in West-Berlin.

Eingehende Untersuchungen des Bundesgesundheitsamts über das Spektrum der Kohlenwasserstoffe in der Luft lassen vermuten, daß bei den Stichprobenmessungen der Kohlenwasserstoffsummen jeweils mehr als 80 % der in der Luft enthaltenen Kohlenwasserstoffe erfaßt wurden (vgl. Lahmann 1980).

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