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Umweltatlas Berlin

03.01 Schwefeldioxid - Emissionen und Immissionen (Ausgabe 1997)

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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, Umweltschutz und Technologie für die Hauptverursachergruppen Emissionskataster geführt.

Zur Erstellung des Emissionskatasters Industrie 1994 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 1994 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 Wärmedarf 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 1993 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 1 x 1 km 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 1 x 1 km 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 1995 für die Immissionsmessungen an 36 Stationen des BLUME Schwefeldioxid kontinuierlich gemessen. 20 Stationen lagen im Westteil der Stadt und 16 im Ostteil. 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. Alle Meßgeräte arbeiten nach der UV-Fluoreszenzmethode.

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 km-Raster angeordnet, das das bebaute Stadtgebiet bis zu den Stadträndern flächendeckend überzog. Nach der Wende in der DDR sind zunächst im Ostteil die vorhandenen fünf Stationen durch sechs neue ersetzt worden, an denen auch Schwebstaub gemessen wurde (vgl. Karte 03.04, SenStadtUm 1994c). Da in Ost-Berlin höhere Konzentrationen von Schwefeldioxid und Schwebstaub festgestellt wurden und im Westteil nach der Wende Immissionswertüberschreitungen nur noch an den Innenstadtstationen zu erwarten waren, wurden weitere Stationen vom West- in den Ostteil verlagert. Die Umstellung wurde 1993 abgeschlossen.

In vier Stationen wird 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 zwei weitere (117, Steglitz und 174, Friedrichshain) an ebenfalls stark befahrenen Straßen mit geschlossener Fahrbahnrandbebauung (Straßenschlucht). Entsprechend den allgemeinen Vorschriften des Bundes-Immissionsschutzgesetzes zur Messung und Beurteilung der Schadstoffbelastung sind die übrigen Stationen in mehr als 20 m Abstand von Schadstoffquellen angeordnet. Um die überregional verursachte Belastung der Luft mit Schwefeldioxid ermitteln zu können, ist ein Meßgerät auf dem Funkturm Frohnau am nördlichen Stadtrand in etwa 300 m Höhe über dem Boden installiert (vgl. Karten 03.01.8 und 03.01.9).

Bis 1996 sind die Konzentrationen auch im Ostteil so weit zurückgegangen, daß im ganzen Stadtgebiet keine Grenzwertüberschreitungen mehr auftreten. Da auch nicht mehr mit Überschreitungen der Kriterien der Verordnung zur Verminderung schädlicher Umwelteinwirkungen bei austauscharmen Wetterlagen (Smog-Verordnung 1990) gerechnet werden muß, wurde sie Ende 1995 aufgehoben. Dementsprechend wird auch die Zahl der Meßstationen seit 1994 schrittweise reduziert.

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