Luftqualität in Deutschland

Wie ist die Luft in Deutschland?

Die Luft in Deutschland kann generell als gut bezeichnet werden. Allerdings liegt Deutschland, laut dem 2019 Welt-Luftqualitätsbericht, nur auf dem 25. Platz mit der saubersten Luftqualität und erfüllt Großteils nicht den empfohlenen Richtwert unter 10 µg/m³ der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Feinstaub. Nachbarländer, wie die Schweiz, die Niederlande oder Dänemark, haben im Vergleich bessere Luftqualität als Deutschland. Auch in einem globaleren Vergleich haben Länder wie Spanien oder die USA, im Durchschnitt eine bessere Luftqualität als Deutschland. Trotzdem bleibt Deutschland von extremer Luftverschmutzung verschont und bis auf Unna in Nordrhein-Westfalen, schafften es auch alle Gemeinden in Deutschland in mindestens einem Monat den WHO-Richtlinienwert für die PM2,5-Konzentration einzuhalten. Über die letzten Jahre wurde auch kein jährlicher Air Quality Index (AQI) verzeichnet der „Ungesund für empfindliche Gruppen“ oder schlechter ist.

Die Echtzeit-Karte zur Verschmutzung in Deutschland kann oben auf dieser Seite angeschaut werden.

Welche Stadt hat die größte Luftverschmutzung in Deutschland?

Laut der IQAir Städte-Rangliste des Jahres 2019 ist Gießen im Bundesland Hessen die Stadt mit der durchschnittlich höchsten Luftverschmutzung in Deutschland. Im Jahr 2019 wurde der Luftqualitätsindex (dt. LQI, engl.AQI) in Gießen aufgrund eines PM2,5-Gehaltes von 14,9 µg/m³ als „Moderat“ eingestuft. An zweiter Stelle der meist verschmutzten Städte in Deutschland liegt Regensburg in Bayern mit einer PM2,5-Konzentration von 14,5 µg/m³, dicht gefolgt von Northeim im im Bundesland Niedersachsen mit 14,2 µg/m³ im Jahr 2019. Somit überschritten diese drei Städte um über 40% den von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfohlen PM2,5-Richtlinienwert von 10 µg/m³. Gießen und Regensburg haben den WHO-Richtwert für PM2,5 im Jahr 2019 nur im Monat September einhalten können.

Wo ist die Luftqualität in Deutschland am besten?

Die beste Luftqualität in Deutschland wurde im Jahr 2019 in der kleinen Ortsgemeinde Merzalben in Rheinland-Pfalz erzielt. Dieses Dorf verzeichnete im Jahr 2019 eine Durchschnitts PM2,5- Konzentration von 5,4 µg/m³. In den Jahren 2017 und 2018 hatte Merzalben etwas schlechtere Luftqualitätals im darauffolgenden Jahr und wurde von Rottach-Egern in Oberbayern als sauberste Ortschaft in Deutschland geschlagen. Wie aus der IQAir Städte-Rangliste 2019 hervorgeht, schaffte es Merzalben, den WHO-Richtlinienwert über das gesamte Jahr 2019 hinweg einzuhalten. Dies brachte die Ortschaft zustande, weil sie nur einen Höchstwert von maximal 7,4 µg/m³ PM2,5 im Januar 2019 verzeichnete. Auch Münstertal im Schwarzwald im Bundesland Baden-Württemberg schaffte es, im Jahr 2019, immer unter dem WHO-Richtlinienwert von 10 µg/m³ zu bleiben und kam somit auf Platz 2 der Gemeinden mit der besten Luftqualität in Deutschland.

Was sind die Hauptverursacher der Luftverschmutzung in Deutschland?

Die wichtigsten Ursachen der Luftverschmutzung in Deutschland sind der Straßenverkehr, Kraftwerke, industrielle Prozesse (inklusive Lösungsmittelemissionen), Heizen mit fossilen Brennstoffen, Landwirtschaft und die Abfallbehandlung. Die Hauptverursacher der Luftverschmutzung bestehen hauptsächlich aus anthropogenen Quellen. Natürliche Luftverschmutzungsquellen in Deutschland, sind aufgrund fehlender Waldbrände und Sandstürme, die in anderen Teilen der Erde häufig auftreten, sehr selten.¹ Die Industrie, einschließlich Minen-, Chemie- und Metallindustrie, ist ein relevanter Bereich in Deutschland und somit auch für einen signifikanten Anteil der Emissionen verantwortlich. Die Hauptschadstoffe mit der größten emittierten Menge aus dem Industriebereich sind flüchtige organische Verbindungen (VOC) und Carbon Monoxid (CO), gefolgt von Feinstaub (PM2,5 und PM10), Schwefeldioxid (SO₂) und Stickstoffoxid (NO_x).² Die Emissionen aus der Landwirtschaft stammen, unter anderem, von der Güllebewirtschaftung landwirtschaftlicher Böden ab. Die dabei entstehenden Schadstoffe sind Ammonium (NH₃), NO_x, VOC, PM_x und Hexachlorbenzol (HCB). Aufgrund des hohen negativen Einflusses der landwirtschaftlichen Betriebe wurden viele verschiedene Richtlinien zum Schutz der Umwelt und zur Verbesserung der Luftqualität erlassen.³ Einen hohen Anteil der Luftverschmutzung in Deutschland geht vom Straßenverkehr aus. Ein großer Anteil der Emissionen von NO_x, CO, und PM_x stammen vor allem aus diesem Sektor. Im Vergleich zu den anderen Schadstoffquellen hat die Verarbeitung von Abfall einen kleineren Anteil an der Gesamtluftverschmutzung in Deutschland.⁴

Wie hat sich die Luftverschmutzung in Deutschland entwickelt?

Die Luftqualität in Deutschland hat sich über die Jahre verbessert. Der relative Anteil von NOx hat sich um 10% vom Jahr 1995 bis ins Jahr 2007 verringert, jedoch ist der Straßenverkehr weiterhin mit Abstand die größte Emissionsquelle. Der relative Anteil des Straßenverkehrs an der Luftverschmutzung konnte über die letzten zwei Jahrzehnten jedoch stark gesenkt werden. Seit der Jahrhundertwende wurde in Deutschland vor allem auf PM10 geachtet, welches im Straßenverkehr und der Industrie als Nebeneffekt produziert wird. Davor lag der Anteil des Verkehrs bei 27%, während der relative Anteil der Industrie bei 23%. Im Jahr 2007 lag er bereits, im Straßenverkehr bei 19% und in der Industrie bei 22%.⁵

Welche gesundheitlichen Auswirkungen hat die Luftverschmutzung in Deutschland?

Zwar sind die Werte der Luftqualität in Deutschland laut dem Luftqualitätsindex (dt. LQI, engl. AQI) im Durchschnitt „Moderat“ oder „Gut“ jedoch bedeutet der AQI Wert „Moderat“, dass es bei sensitiven Gruppen zu gesundheitlichen Problemen kommen kann. Auch liegt Deutschland insgesamt besonders im Februar weit über dem von der WHO empfohlenen Richtlinienwert. Hierfür ist erhöhtes Heizen mit fossilen Brennstoffen und eine häufige Inversionswetterlage verantwortlich.

In Deutschland allein starben im Jahr 2015 43‘000 Menschen aufgrund der erhöhten Luftschadstoffbelastung von Ozon und Feinstaub. Über 30% davon kann man auf die Schadstoffe des Verkehres, davon hauptsächlich aufgrund der Benutzung von Diesel als Treibstoff, zurückführen. Mit diesen Zahlen liegt Deutschland in Europa auf dem vierten Platz bei der Anzahl an Todesfällen aufgrund von Luftverschmutzung. Eine wesentliche Herausforderung für Deutschland liegt bei der Einhaltung der Richtwerte der Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Feinstaub PM2,5. Hier geht die WHO bei einer Jahresdurchschnittsbelastung von über 10 µg/m³ von signifikanten Gesundheitsrisiken für die Bevölkerung aus.⁶

Feinstaub im Atmungssystem kann zu Lungen- und Herzkreislauferkrankungen führen und somit einen verfrühten Tod herbeirufen. Durch Feinstaub erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von Lungenkrebs und Herzkreislaufproblemen, wobei Herzkreislaufprobleme auch zu einem erhöhtem Diabetesrisiko führen können. Krankenhauseinweisung, die mit dem Atmungssystem zusammenhängen, werden bei einer höheren Ozonbelastung auch häufiger registriert. Besonders betroffen sind Asthmatiker, die bei höheren Stickoxidwerten anfälliger für Krankheiten sind. Neben Asthmatiker zählen auch ältere und kranke Personen sowie Kinder zur Risikogruppe, da diese anfälliger sind beziehungsweise ihr Immunsystem noch unterentwickelt ist.⁷

Neben den bekannten gesundheitlichen Konsequenzen kann Luftverschmutzung auch zu Hautproblemen insbesondere im Gesicht führen. Ozon zum Beispiel kann oxidativen Stress auslösen, was wiederum zu einer Schädigung der Barrierefunktion der Haut führt und Inflammation im Gesicht auslösen kann. Auch Feinstaub und Stickoxide greifen die natürliche Schutzfunktion der Haut an und rufen oxidativen Stress hervor. Dies beschleunigt den äußeren Alterungsprozess der Haut. Besonders für Feinstaub aus dem Verkehr wurde ein starker Zusammenhang mit der extrinsischer Hautalterung nachgewiesen. Dies äußert sich durch vermehrtes Auftreten von Pigmentflecken und Falten im Gesicht. Generell treten Ekzemen häufiger in Regionen mit einer höheren Luftverschmutzung auf.⁸

Luftverschmutzung wirkt sich auch auf die psychologische Gesundheit aus, wie eine Studie in Deutschland zur Luftverschmutzung von Feinstaub und chronischer Stress gezeigt hat. Dabei wurde herausgefunden, dass gröberer Feinstaub PM10 nicht zu chronischem Stress führt, jedoch eine Steigung des feineren PM2,5 Feinstaubanteil mit einer Steigung von chronischem Stress in Verbindung gebracht werden kann. Andersherum führt chronischer Stress in Deutschland zu einer höheren Anfälligkeit für Krankheiten aufgrund von Schadstoffen.⁹

Wie trägt Luftverschmutzung zur Versauerung der Böden in Deutschland bei?

Nicht nur die Gesundheit der Menschen wird von Luftverschmutzung bedroht, sondern auch die Waldböden sind betroffen. Versauernde Schadstoffe, wie Schwefel und Stickstoff, beeinflussen schon über ein halbes Jahrhundert lang den pH-Wert der deutschen Waldböden. Ein versauerter Waldboden enthält erhöhte Aluminium- und Schwermetallwerte, die die Nährstoffaufnahmen der Baumwurzeln aufhalten und somit einen Mangel beziehungsweise eine Ungleichheit den Nährstoffen des Baumes auslösen. So ein Nährstoffmangel wirkt sich negativ auf die Biodiversität des Waldes aus, welcher dann Waldschäden verursacht.¹⁰

In einem temporalen Vergleich einer Studie, konnte man eine Verzögerung oder auch Reversion der Versauerung beobachten. Diese Verbesserung der Bodenqualität in den deutschen Wäldern hängt eindeutig mit der Verbesserung der Umwelt- und Waldbewirtschaftungs-Richtlinien, genauso wie mit der Luftreinhaltepolitik, zusammen. Eine wesentliche Verbesserung zeigten Böden, die mit Kalk gedüngt wurden.¹¹

Ein geografischer Vergleich innerhalb Deutschlands, zeigt, dass der Nordwesten und Südosten Deutschlands von tiefen pH-Werten betroffen sind und somit eine Versauerung der Waldböden messbar ist. Aber auch teilweise ist Zentraldeutschland davon betroffen und hat, genauso wie die anderen Gebiete, einen hohen Kalkdünungsbedarf.¹²

Welche Maßnahmen gegen Luftverschmutzung gibt es in Deutschland?

Laut dem Umweltbundesamt hat Deutschland verschiedene Programme und Maßnahmen gegen die Luftverschmutzung entwickelt. So gibt es Pläne die Kohlenutzung stark zu vermindern. Außerdem wurde in Deutschland viel in den Ausbau erneuerbarer Energiequellen, wie Solarstrom, investiert. Für den Transport sollen neue Fahrzeugregulationen publik gemacht werden und der Nutzung von elektronischen Fahrzeugen und vom öffentlichen Verkehr gesteigert werden. Der landwirtschaftliche Bereich soll hauptsächlich durch überarbeiteten Düngeverordnungen im Sinne der Luftqualität verbessert werden.¹³

Einer dieser Programme ist das Sofortprogramm Sauber Luft 2017-2020. Das vom Bund erlegte Programm konzentriert sich auf die Luftqualitätsverbesserung in Städten. Der urbane Wirtschaftsverkehr soll in diesem Programm vermehrt durch Elektrizität betrieben werden. Auch Busflotten des öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV), Taxis, Mietwagen und Carsharing-Autos sollen elektrifiziert werden. Insgesamt soll die Infrastruktur für elektrische Fahrzeuge, durch mehrfache Förderungen, ausgebaut und verbessert werden. Das kommunale Verkehrssystem soll durch die Maßnahmen ebenfalls komplett digitalisiert werden und Diesel-Busse des ÖPNV sollen verbesserte Abgasnachbehandlungssysteme eingebaut bekommen. Ein finanzieller Anreiz Elektroautos zu kaufen, soll durch eine entsprechende Unterstützung geschehen. Genauso sollen auch ähnlich umweltbewusste Nachrüstung und ein kombinierter Verkehr finanziell gefördert werden. Allen voran jedoch, soll der Radverkehr deutlich gefördert werden, durch eine verbesserte Infrastruktur, wie eine vermehrte Einführung von Radschnellwegen und anderen Verkehrsmaßnahmen für Fahrradfahrer.¹⁴

Wie wird die Luftqualität in Deutschland gemessen und wer ist dafür verantwortlich?

Die Luftqualität wird in Deutschland mithilfe von Luftgütemessstationen gemessen, die Luftschadstoffe wie Feinstaubwerte PM10 und PM2,5, Stickstoffdioxide (NO2), Blei, Benzol, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid ermitteln. Sie werden oft an stark befahrenen Orten aufgestellt. Bei der Aufstellung des Messgeräts müssen spezifische Abstandswerte eingehalten werden, es gilt ein Mindestabstand von 0,5 m zu Gebäuden, genauso mindestens 25 m zur nächsten Kreuzung. Die Luftmessstation darf maximal einen Abstand von 10 m zur Straße haben und muss sich auf einer Höhe zwischen 1,5 und 4 m befinden. Diese Vorgaben werden von der Europäischen Kommission auf ihre Einhaltung überprüft. Das Einhalten dieser Vorschriften wird mindestens alle 5 Jahre kontrolliert. Ebenfalls die Messverfahren des Gerätes sind europaweit gesetzlich vorgeschrieben.^15,16 Neben den offiziellen Messtationen die von Umweltbehörden betrieben werden, gibt es mittlerweile auch zahlreiche Messstationen die von Nichtregierungsorganisationen, Forschungsinstitutionen und Privatpersonen betrieben werden. Dies wurde vor allem durch die Verbreitung von sogenannten Niedrigpreis-Luftqualitätsmessstationen (Low-Cost Air Quality Sensors) möglich. Diese kompakten Messtationen kosten oft nur wenige hundert Euro und können mittels WiFi mit Echtzeit-Luftqualitätsplattformen, wie IQAir AirVisual, vernetzt werden.

Kann ein Tempolimit auf den deutschen Autobahnen die Luftqualität verbessern?

In Deutschland wird oft über ein Tempolimit auf der Autobahn diskutiert. Bewiesenermaßen emittieren Fahrzeuge bei einer geringeren Geschwindigkeit weniger Schadstoffe in die Luft. Aus diesem Grund wurde schon in vielen Städten und Dörfern ein geringeres Tempolimit eingeführt. Dies reduziert die Lärmbelastung, führt zu einer besseren Luftqualität und auch zu mehr Sicherheit im Straßenverkehr. Das Umweltbundesamt in Deutschland berechnete im Jahr 2018 die Menge an CO₂, die durch ein Tempolimit auf den Autobahnen eingespart würde. Bei einem Tempolimit von 120 km/h würde eine Verminderung von 2,6 Millionen Tonnen und bei 130 km/h 1,9 Millionen Tonnen betrieben werden. Im Jahr 2018 wurden ohne Tempolimit auf der deutschen Autobahn 39,1 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente durch die Emissionen von PKWs und Nutzfahrzeugen in die Luft entlassen.¹⁷

+ Quellenverzeichnis

[1]Luftverschmutzung. (2017, Oktober). Europäische Umweltagentur.
[2]Chapter 4 - NFR 2 - Industrial Processes and Product Use - IIR DE 2020. (2020, Mai). Umwelt Bundesamt.
[3]Chapter 5 - NFR 3 - Agriculture - IIR DE 2020. (2020, Februar). Umwelt Bundesamt.
[4]Chapter 6 - NFR 5 - Waste - IIR DE 2020. (2020). Umwelt Bundeamt.
[5]Entwicklung der Luftqualität in Deutschland. (2009).
[6]Anenborg, S., Miller, J., Henze, D. & Minjares, R. (2019). Die Gesundheitsauswirkungen verkehrsbedingter Luftverschmutzung in Deutschland. The International Council on Clean Transportation.
[7]Peters, A. (2019, Juni 5). Die Rolle der Luftschadstoffe für die Gesundheit. Schweizerische Ärztezeitung.
[8]Drakaki, E. (2020, August 18). Air pollution and the skin. Frontiers
[9]Air Quality and Chronic Stress: A Representative Study of... : Journal of Occupational and Environmental Medicine. (2019, Februar). Journal of Occupational and Environmental Medicine
[10]Entwicklung der Versauerung von Waldböden in Deutschland. (2017).
[11]Wellbrock, N. & Bolte, A. (2019). Status and Dynamics of Forests in Germany : Results of the National Forest Monitoring (Ecological Studies Book 237) (1. Aufl.). Springer.
[12]Landwirtschaftlich genutzte Böden in Deutschland - Ergebnisse der Bodenzustandserhebung / Anna Jacobs, Heinz Flessa, Axel Don. (2018).
[13]Chapter 9 - Projections - IIR DE 2020. (2020, März). Umwelt Bundesamt.
[14]Saubere Luft. (o. J.). Bundesregierung.
[15]Luftmessnetz: Wo und wie wird gemessen? (2019, Juli 11). Umweltbundesamt.
[16]Feinstaub. (2020, Februar 11). Umweltbundesamt.
[17]Tempolimit. (2020, März 5). Umweltbundesamt.