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Europas Luft heute

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Europa hat seine Luftqualität in den letzten Jahrzehnten verbessert. Die Emissionen vieler Schadstoffe wurden erfolgreich eingedämmt, aber vor allem die Feinstaub- und Ozonverschmutzung stellen noch immer ernstzunehmende Risiken für die Gesundheit der Europäer dar.
ImaginAIR: Der Mensch ...

ImaginAIR: Der Mensch ...  Image © Justine Lepaulard

In vielen Städten hat die Verschmutzung mittlerweile solche Ausmaße angenommen, dass in der Nacht kaum noch die Sterne zu sehen sind.

Justine Lepaulard, Frankreich (ImaginAIR)

London, 4. Dezember 1952: Ein dichter Nebel bedeckte langsam die Stadt und die Brise legte sich. In den folgenden Tagen stand die Luft über der Stadt still, das Verbrennen von Kohle setzte hohe Konzentrationen an Schwefeloxid frei und tönte den Nebel gelblich. Die Krankenhäuser füllten sich rasch mit Menschen, die unter Atemwegserkrankungen litten. Als es ganz schlimm wurde, war die Sicht an manchen Orten so schlecht, dass die Leute ihre eigenen Füße nicht mehr sehen konnten. Während der großen Smog-Katastrophe in London sind gegenüber der durchschnittlichen Todesrate geschätzte 4.000 bis 8.000 Menschen zusätzlich gestorben — hauptsächlich Kinder und ältere Leute.

Im 20. Jahrhundert war eine ernsthafte Luftverschmutzung in Europas großen Industriestädten durchaus normal. Feste Brennstoffe, vor allem Kohle, wurden häufig verwendet, um Fabriken und Häuser zu beheizen. Im Zusammenspiel mit winterlichen Bedingungen und meteorologischen Faktoren gab es viele Tage, an denen hoch konzentriert verschmutzte Luft über Tage, Wochen und Monate über städtischen Gebieten schwebte. Tatsächlich war London seit dem 17. Jahrhundert für seine wiederkehrende Luftverschmutzung bekannt. Im 20. Jahrhundert wurde der Londoner Smog als eines der Merkmale der Stadt bezeichnet und fand sogar Eingang in die Literatur.

London smog

(c) Ted Russell | Getty Images

Aktives Handeln führte zu einer deutlichen Verbesserung der Luftqualität

Seitdem hat sich viel verändert. In den Jahren nach der großen Smog-Katastrophe führte die gestiegene öffentliche und politische Aufmerksamkeit zu Rechtsvorschriften, die auf eine Verringerung der Luftverschmutzung durch ortsfeste Quellen wie Haushalte, Handel und Industrie abzielten. In den späten 1960ern hatten viele Länder, nicht nur das Vereinigte Königreich, damit begonnen, Gesetze zu verabschieden, die das Thema der Luftverschmutzung angingen.

In den sechziger Jahren seit der großen Smog-Katastrophe hat sich die Luftqualität in Europa, vor allem dank effektiver nationaler, europäischer und internationaler Rechtsvorschriften, erheblich verbessert.

In manchen Fällen wurde deutlich, dass das Problem der Luftverschmutzung nur durch internationale Zusammenarbeit gelöst werden kann. In den sechziger Jahren zeigten Studien, dass der saure Regen, der die Versauerung skandinavischer Flüsse und Seen verursachte, durch Schadstoffe entstand, die in Kontinentaleuropa freigesetzt wurden. Daraus resultierte das erste internationale rechtsverbindliche Instrument, um die Probleme der Luftverschmutzung auf breiter regionaler Basis anzugehen: Das Genfer Luftreinhalteübereinkommen  der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen über die weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigung (LRTAP = Convention on Long-range Transboundary Air Pollution) von 1979.

Technologische Fortschritte, von denen manche durch Rechtsvorschriften angeregt wurden, haben ebenfalls zur Luftverbesserung in Europa beigetragen. So sind zum Beispiel Automotoren bei ihrer Verbrennung effizienter geworden, neue Dieselfahrzeuge haben eingebaute Partikelfilter, und Fabrikanlagen haben damit begonnen, zunehmend effektivere Ausrüstungen zur Minderung der Verschmutzung zu verwenden. Maßnahmen wie Staugebühren oder Steueranreize für umweltfreundlichere Autos waren ebenfalls ziemlich erfolgreich.

Die Emissionen mancher Luftschadstoffe wie Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und Benzol wurden enorm reduziert. Dies hat zu deutlichen Verbesserungen der Luftqualität und somit auch der öffentlichen Gesundheit geführt. So wurden zum Beispiel durch den Wechsel von Kohle auf Erdgas die Schwefeldioxidkonzentrationen reduziert: Im Zeitraum zwischen 2001 und 2010 gingen die Schwefeldioxidkonzentrationen in der EU um die Hälfte zurück.

Blei ist ein weiterer Schadstoff, der erfolgreich durch Rechtsvorschriften in Angriff genommen wurde. In den 1920ern verwendeten die meisten Autos verbleites Benzin, um Schäden an den Verbrennungsmotoren zu verhindern. Die Auswirkungen auf die Gesundheit durch das freigesetzte Blei sind erst Jahrzehnte später bekannt geworden. Blei schädigt die Organe und das Nervensystem und beeinträchtigt vor allem bei Kindern die geistige Entwicklung. In den siebziger Jahren wurden dann verschiedene Maßnahmen auf europäischer und internationaler Ebene ergriffen, um verbleite Zusatzstoffe allmählich aus dem in Autos verwendeten Benzin abzubauen. Heute berichten fast alle Stationen zur Messung der Bleikonzentration in der Luft, dass die Werte weit unterhalb der in den EU-Rechtsvorschriften festgelegten Grenzwerte liegen.

Wo stehen wir heute?

Bei anderen Schadstoffen sind die Ergebnisse weniger deutlich. Chemische Reaktionen in unserer Atmosphäre und unsere Abhängigkeit von bestimmten Wirtschaftstätigkeiten machen es schwierig, diese Schadstoffe anzugehen.

Ein weiteres Problem ist die Art und Weise, wie die Rechtsvorschriften in den EU-Ländern eingeführt und durchgesetzt werden. Die Rechtsvorschriften für Luftqualität in der EU legen in der Regel Ziele oder Grenzwerte für bestimmte Substanzen fest. Wie diese Ziele erreicht werden, ist jedoch den Ländern überlassen.

Manche Länder haben viele effektive Maßnahmen ergriffen, um die Luftqualität zu verbessern. Andere Länder haben weniger Anstrengungen unternommen, oder die ergriffenen Maßnahmen haben sich als weniger effektiv herausgestellt. Dies lässt sich teilweise dadurch begründen, dass es in den Ländern eine unterschiedlich starke Überwachung und unterschiedliche Durchsetzungsmöglichkeiten gibt.

Ein weiteres Problem bei der Kontrolle der Luftverschmutzung entsteht durch den Unterschied zwischen Labortests und den realen Bedingungen in der Praxis. In den Fällen, in denen die Rechtsvorschriften bestimmte Sektoren wie Verkehr oder Industrie anvisieren, können die geprüften Technologien unter idealen Laborbedingungen sauberer und effektiver erscheinen, als sie bei der Anwendung in der Praxis tatsächlich sind.

Wir dürfen auch nicht vergessen, dass neue Verbrauchertrends oder politische Maßnahmen, die nicht mit Luft in Verbindung stehen, ungewollte Auswirkungen auf die Luftqualität in Europa haben können.

ImaginAIR: Agricultural traditions that harm

(c) Cristina Sînziana, ImaginAIR/EEA

„Die althergebrachte Praxis des Abbrennens der Stoppelfelder in ländlichen Gegenden wird in Rumänien immer noch angewandt, um die Flächen für neue, ertragreiche Pflanzen zu räumen. Neben der damit verbundenen Belastung der Natur ist diese Tätigkeit meiner Ansicht nach auch schädlich für die Gesundheit der lokalen Gemeinschaft. Da das Feuer beim Abbrennen von einer gewissen Anzahl von Personen kontrolliert werden muss, ist die Belastung sehr spezifisch.“ Cristina Sînziana Buliga, Rumänien

Die Feinstaubbelastung in den Städten ist nach wie vor hoch

Die aktuellen EU- und internationalen Rechtsvorschriften, die sich mit Feinstaub beschäftigen, klassifizieren Partikel in zwei Größen —10 oder weniger Mikrometer im Durchmesser und 2,5 oder weniger Mikrometer im Durchmesser (PM10 und PM2,5) — und zielen auf direkte Emissionen, sowie auf die Emissionen der Vorstufengase ab.

Es gibt wesentliche Erfolge bei den Feinstaubemissionen in Europa. Zwischen 2001 und 2010 sind die direkten Emissionen von PM10 und PM2,5 um 14 % in der Europäischen Union und um 15 % in den 32 EUA-Ländern gesunken.

Die Emissionen von Feinstaub-Vorstufen in der EU sind ebenfalls zurückgegangen: Schwefeloxide um 54 % (44 % in den 32 EUA-Ländern), Stickstoffoxide um 26 % (23 % in den 32 EUA-Ländern) und Ammoniak um 10 % (8 % in den 32 EUA-Ländern).

Diese Verringerungen der Emissionen hatten jedoch nicht immer eine geringere Feinstaubbelastung zur Folge. Der Anteil der europäischen Stadtbevölkerung, die PM10-Konzentrationen ausgesetzt waren, die über denen der EU-Rechtsvorschriften lagen, ist hoch geblieben (18-41 % in den EU-15 und 23-41 % in den EUA-32) und erst in den vergangenen zehn Jahren leicht zurückgegangen. Wenn man die strengeren Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation berücksichtigt, sind mehr als 80 % der Stadtbevölkerung in der EU überhöhten PM10-Konzentrationen ausgesetzt.

Warum sind wir in der EU noch immer so hohen Feinstaubwerten ausgesetzt, wenn die Emissionen doch stark gesunken sind? Die Reduktion von Emissionen in einem Gebiet oder von einer bestimmten Quelle führt nicht automatisch zu geringeren Konzentrationen. Manche Schadstoffe bleiben lange genug in der Atmosphäre, um von einem Land in ein anderes, von einem Kontinent auf einen anderen oder in manchen Fällen um den gesamten Erdball transportiert zu werden. Der interkontinentale Transport von Partikeln und seinen Vorstufen erklärt teilweise, weshalb die Luft in Europa sich nicht in dem Maße verbessert hat, wie die Emissionen von Feinstaub und dessen Vorstufen zurückgegangen sind.

Ein weiterer Grund für die anhaltend hohen Feinstaubkonzentrationen findet sich in unserem Konsumverhalten. In den letzten Jahren beispielsweise bildete das Verbrennen von Kohle und Holz in kleinen Öfen für die Beheizung eines Eigenheims in manchen städtischen Gebieten eine bedeutende Quelle für die PM10-Verschmutzung, vor allem in Polen, der Slowakei und Bulgarien. Grund sind zum Teil die hohen Energiepreise, die vor allem Haushalte mit geringerem Einkommen dazu veranlasst haben, sich nach günstigeren Alternativen umzuschauen.

Ozon: ein Albtraum an heißen Sommertagen?

Zwischen 2001 und 2010 war Europa auch beim Reduzieren der Emissionen von Ozon-Vorstufen erfolgreich. In der EU sanken die Emissionen von Stickstoffoxiden um 26 % (23 % in den EUA-32), von flüchtigen organischen, methanfreien Verbindungen um 27 % (28 % in den EUA-32) und die Emissionen von Kohlenmonoxid um 33 % (35 % in den EUA-32).

Genau wie beim Feinstaub ist die Menge an Ozon-Vorstufen, die in die Atmosphäre ausgestoßen werden, gesunken, aber es kam nicht zu einer entsprechenden Verringerung der hohen Ozonkonzentrationen. Dies lässt sich teilweise durch den interkontinentalen Transport von Ozon und seinen Vorstufen erklären. Die Topografie und jährlich wechselnde meteorologische Bedingungen wie Winde und Temperaturen spielen ebenfalls eine Rolle.

Trotz einer Verringerung von Anzahl und Häufigkeit von Ozon-Spitzenkonzentrationen in den Sommermonaten ist die Ozonbelastung in Städten weiterhin hoch. Im Zeitraum von 2001-2010 waren zwischen 15 und 61 % der städtischen Bevölkerung in der EU Ozonwerten ausgesetzt, die über den Zielvorgaben der EU lagen - vor allem in Südeuropa auf Grund der wärmeren Sommer. Nach den strengeren Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation waren sogar fast alle Stadtbewohner der EU überhöhten Werten ausgesetzt. Im Allgemeinen kommen hohe Ozonwerte in der Mittelmeerregion häufiger vor als in Nordeuropa.

Hohe Ozonkonzentrationen sind jedoch nicht nur ein städtisches Phänomen, das während der Sommermonate auftritt. Überraschenderweise sind die Ozonwerte in ländlichen Gebieten tendenziell höher, auch wenn ihnen dort weniger Menschen ausgesetzt sind. In der Stadt herrscht üblicherweise mehr Verkehr als in ländlichen Gebieten. Allerdings zerstört einer der durch den Straßenverkehr freigesetzten Schadstoffe Ozonmoleküle durch eine chemische Reaktion, wodurch es zu sinkenden Ozonwerten in städtischen Gebieten kommen kann. Das größere Verkehrsaufkommen resultiert jedoch in höheren Feinstaubkonzentrationen in den Städten.

ImaginAIR: Sustainable and beautiful

(c) Jerome Prohaska, ImaginAIR/EEA

Rechtsvorschriften zur Minderung von Emissionen

Auf Grund der Tatsache, dass manche Emissionen in anderen Ländern entstehen, werden diese Feinstäube und Ozon-Vorstufen im Göteborg-Protokoll zur Vermeidung von Versauerung und Eutrophierung sowie des Entstehens von bodennahem Ozon (LRTAP Konvention) behandelt.

Im Jahr 2010 haben 12 EU-Länder und die EU selbst einen oder mehrere Emissionshöchstwerte (die erlaubte Menge an Emissionen) für einen oder mehrere Schadstoffe überschritten, die durch die Konvention abgedeckt sind (Stickstoffoxide, Ammoniak, Schwefeldioxid und flüchtige organische, methanfreie Verbindungen). Die Höchstwerte für Stickstoffoxid wurden von 11 der 12 Länder überschritten.

Ein ähnliches Bild ergibt sich bei den EU-Rechtsvorschriften. Die Richtlinie über Emissionshöchstmengen (NEC = National Emissions Ceilings) reguliert die Emissionen derselben vier Schadstoffe wie das Göteborg-Protokoll, jedoch mit etwas strengeren Höchstwerten für manche Länder. Die endgültigen offiziellen Daten der NEC-Richtlinie geben an, dass 12 EU-Länder es im Jahr 2010 nicht geschafft haben, ihre rechtsverbindlichen Emissionshöchstmengen für Stickstoffoxid einzuhalten. Mehrere dieser Länder sind auch daran gescheitert, ihre Höchstwerte für einen oder mehr der anderen drei Schadstoffe einzuhalten.

Woher kommen Luftschadstoffe?

Der Beitrag menschlicher Aktivitäten zur Entstehung von Luftschadstoffen ist im Allgemeinen einfacher zu messen und zu beobachten als natürliche Quellen. Dieser menschliche Beitrag variiert jedoch je nach Schadstoff stark. Die Verbrennung von Kraftstoffen ist eindeutig eine der Hauptursachen und erstreckt sich auf verschiedene Wirtschaftssektoren, vom Straßenverkehr und den Haushalten bis hin zum Energieverbrauch und der Energiegewinnung.

Die Landwirtschaft ist ein weiterer Hauptverursacher für bestimmte Schadstoffe. Etwa 90 % der Ammoniakemissionen und 80 % der Methanemissionen entstehen durch die Landwirtschaft. Andere Methanquellen sind Müll (Mülldeponien), der Kohleabbau und die Ferngasversorgung.

In den EUA-Mitgliedsländern und den kooperierenden Ländern entstehen mehr als 40 % der Stickstoffoxidemissionen im Straßenverkehr, während etwa 60 % der Schwefeloxide durch die Gewinnung und Verteilung von Energie entstehen. Wirtschaftsgebäude, Regierungsgebäude und öffentliche Gebäude sowie Haushalte tragen etwa zur Hälfte der PM2,5 - und Kohlenmonoxid-Emissionen bei.

Es ist eindeutig, dass viele unterschiedliche Wirtschaftssektoren zur Luftverschmutzung beitragen. Wenn in diesen Sektoren die Luftqualität in die Entscheidungsprozesse miteinbezogen würde, gäbe dies wahrscheinlich keine Schlagzeilen in den Zeitungen, aber es würde mit Sicherheit die Luftqualität in Europa verbessern.

Luftverschmutzungsquellen in Europa

Luftqualität unter öffentlicher Kontrolle

Was es in den letzten Jahren aber tatsächlich in die internationalen Schlagzeilen geschafft und das öffentliche Interesse erregt hat, war die Luftqualität in großen städtischen Gebieten, vor allem in den Austragungsorten der Olympischen Spiele.

Zum Beispiel Peking. Die Stadt ist für ihre schnell wachsenden Hochhäuser und ihre Luftverschmutzung bekannt. Peking hat 1998 mit der systematischen Kontrolle der Luftverschmutzung begonnen — drei Jahre, bevor es offiziell als Austragungsort der Olympischen Spiele ausgewählt wurde. Die Behörden haben konkrete Maßnahmen ergriffen, um die Luftqualität vor den Spielen zu verbessern. Alte Taxis und Busse wurden ersetzt und schmutzige Industrien wurden umgesiedelt oder geschlossen. In den Wochen vor den Spielen wurden Bauarbeiten unterbrochen und die Autonutzung eingeschränkt.

Professor C.S. Kiang, einer der führenden chinesischen Klimaforscher, spricht über die Luftqualität während der Spiele in Peking: „Während der ersten beiden Tage der Spiele lag die Konzentration von PM2,5, der feinen Partikel, die tief in die Lunge eindringen, bei etwa 150mg/m3. Am zweiten Tag begann es zu regnen, Winde kamen auf und die PM2,5-Werte sanken deutlich und pendelten sich dann bei 50mg/m3 ein, was doppelt so hoch wie der WHO-Richtwert von 25mg/m3 ist.“

London marathon

(c) Rob Ewen | iStock

Eine ähnliche Diskussion fand im Vereinigten Königreich vor den Olympischen Spielen in London 2012 statt. Würde die Luftqualität gut genug für die olympischen Athleten sein, vor allem für die Marathonläufer oder die Fahrradfahrer? Laut der Universität Manchester waren die Olympischen Spiele von London nicht schadstofffrei, aber dennoch eine der am wenigsten verschmutzten Olympiaden der letzten Jahre. Günstige Wetterbedingungen und eine gute Planung scheinen geholfen zu haben - eine große Leistung im Vergleich zu London im Jahr 1952.

Leider verschwindet das Problem der Luftverschmutzung nicht nach dem Ausschalten der Scheinwerfer der Olympischen Spiele. In den ersten Tagen des Jahres 2013 versank Peking abermals in erheblicher Luftverschmutzung. Am 12. Januar haben offizielle Messungen PM2,5-Konzentrationen von über 400 mg/m3 angegeben, während inoffizielle Messungen an unterschiedlichen Orten sogar 800 mg/m3 erreichten.

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