Luftverschmutzung in Bremen, Europa und der Welt Bremen, Haus der Wissenschaft, 27.10.2009 Andreas Richter Institut für Umweltphysik Universität Bremen ( richter@iup.physik.uni-bremen.de )

Übersicht Was ist Luftverschmutzung? Wie steht Bremen da? Wie hat sich Luftverschmutzung verändert? Wie kann man Luftverschmutzung vom Satelliten messen? Wo gibt es weltweit Luftverschmutzung? Was haben wir mit der Luftverschmutzung in China zu tun?

Seit wann gibt es Luftverschutzung? Schon die Höhlen der Steinzeitmenschen waren schwarz von Ruß Die schlechte Luft in Rom wurde schon vor 2000 Jahren als unerträglich beklagt Mit der Verbrennung von Kohle begann Luftverschmutzung ein echtes Problem zu werden

Was für Arten von Luftverschmutzung gibt es? Können giftig sein (Ozon, Stickoxide) Können zu Atemwegserkrankungen führen Können den Regen sauer machen (Schwefeldioxid, Stickoxide) Können in der Luft durch chemische Reaktionen in andere Substanzen umwandeln (Stickoxide und Kohlenwasserstoffe in Ozon) Können als Treibhausgase zur Erderwärmung führen (CO2, Methan) Können Teilchen bilden (Schwefeldioxid, Amoniak, Stickoxide) Gase Setzen sich in den Atemwegen fest und machen krank Vermindern die Sicht, machen es dunkler Verschmutzen Gewässer Teilchen (Partikel)

Was passiert in der Atmosphäre mit Luftverschmutzung? Die Verdünnung entscheidet über die Konzentrationen am Boden OH, das "Waschmittel" der Atmosphäre Ausregnen, Ablagerung Chemische Umwandlung Transport, Verdünnung Emission Lebenszeit

Was ist der London Smog? Dezember 1952 Nebelbildung in London Kaltes, feuchtes Wetter Hohe Belastung mit Schwefeldioxid (SO2) und Ruß durch Verbrennung von Kohle für Heizung und Stromgewinnung Rußpartikel, Schwefelsäure und Nebeltröpfchen verbinden sich, weniger als 50m Sicht Für mehrere Tage kein Luftaustausch 4000 Tote während der ersten zwei Wochen, bis zu 12 000 Tote insgesamt Gegenmaßnahmen: Umstellung auf andere Brennstoffe (Öl, Gas) Höhere Schornsteine http://www.eoearth.org/article/London_smog_disaster,_England

Wie entsteht Ozonsmog (Los Angeles Smog)? In warmen Gebieten kann es im Sommer auch zu Smog kommen Voraussetzung ist warmes, sonniges Wetter Aus Stickoxiden und flüchtigen Kohlenwasserstoffen entsteht Ozon und andere aggressive Stoffe Da Ozon langlebig ist, können die Ozonwerte von Tag zu Tag steigen bis es zu einem Luftaustausch oder Regen kommt Ozon kann über weite Strecken transportiert werden und Ozonwerte sind in Deutschland oft außerhalb der Städte höher http://www.rubiconproject.com/blog/culture/wp-content/uploads/2009/05/la-smog.jpg Gegenmaßnahmen: Verringerung der Vorläufersubstanzen Stickoxide und flüchtige Kohhlenwasserstoffe

O3 Ozon Wie entsteht Ozonsmog? NO2 NO O O2 VOC Sauerstoff, Ozon und Stickoxide sind im Gleich-gewicht Mehr Stickoxide bauen Ozon ab Wenn flüchtige Kohlenwasser-stoffe (VOC) dazukommen und genug Sonnenlicht da ist, wird Ozon gebildet NO2 NO O O2 O3 VOC

Luftverschmutzung in Bremen? http://www.sueddeutsche.de/wissen/153/325018/text/ http://www.ostern-international.de/2008/spexarder-bauernhaus-osterfeuer.html http://www.flickr.com/photos/moberl/3185344492/ http://www.radiobremen.de/politik/nachrichten/politikstaubwolkearcelor100_version-print.html 9

Wie verschmutzt ist die Luft in Bremen? Ozon 2004 - 2008 NO2 2008 Feinstaub 2008 http://gis.uba.de/Website/luft/index.htm

BLUES – Das Bremer Luftüberwachungssystem http://www.umwelt.bremen.de/de/detail.php?gsid=bremen179.c.2619.de 8 Stationen in Bremen und Bremerhaven Hintergrund und Verkehr Messung der wichtigsten Luftschadstoffe (Schwefeldioxid (SO2) , Kohlenmonoxid (CO) , Stickstoffdioxid (NO2), Feinstaub (PM10), Ozon (O3), Benzol http://www.umwelt.bremen.de

Umweltzone Fahrverbot für Autos ohne Katalysator und Rußfilter Ziel: Einhaltung der Grenzwerte für Feinstaub in der Innenstadt http://www.umweltzone.net/home/

Stickoxid-Emissionen in Deutschland Emissionsn nehmen ab Straßenverkehr und Energiegewinnung sind Hauptquellen UBA, 10.2009

Emissionen von flüchtigen Kohlenwasserstoffen Emissionsn nehmen ab Lösungsmittel und Produktverwendung sind Hauptquelle Bedeutung von Straßenverkehr hat stark abgenommen UBA, 10.2009

PM10 (Staub) Emissionen in Deutschland UBA, 10.2009

Wird die Luft also immer besser? Ozonbelastung in Deutschland

Luftverschmutzung messen mit Licht Partikel und Gase in der Luft schwächen den Lichtstrahl ab Je mehr Luftverschmutzung in der Luft ist, desto geringer wird das Signal

Luftverschmutzung messen mit Licht Jedes Gas hat seine eigene Farbe Je mehr verschiedene Farben man messen kann, desto besser kann man die Gase in der Atmosphäre unterscheiden

Satellitenmessungen

Satellitenmessungen der Luftverschmutzung Ariane 5 mit ENVISAT SCIAMACHY auf ENVISAT Mehr als 6000 Wellenlängen (Farben) können unterschieden werden Viele verschiedene Gase und Teilchen können gemessen werden Eine Messung ist ungefähr 30 x 60 km2 groß Messungen seit August 2002 ENVISAT

Stickstoffdioxid über Europa und dem mittleren Osten => In den Satellitendaten kann man alle größeren Städte sehen!

Satellitenmessungen von Stickstoffdioxid (NO2) Industrie und Verkehr Transport Feuer Schiffe

Luftverschmutzung weltweit => Wenn man eine gleichmäßige Skala wählt, ist fast nur noch die Luftverschmutzung in China zu sehen!

Wie hat sich die Luftverschmutzung geändert? 1996 - 2002 Jährliche Änderung von NO2 in GOME Daten Die Luftverschmutzung über Europa hat deutlich abgenommen Gründe: Einführung von Katalysatoren für Autos Bessere Filter für Kraftwerke Mehr Gas stat Kohle Abnahme der Schwerindustrie Die Luftverschmutzung in China hat stark zugenommen Gründe: Industrialisierung Zunehmender Wohlstand Mehr Autos Produktion für die Welt

Luftverschmutzung in China

Wachstum in China In China wächst alles exponentiell: Das Bruttosozialprodukt Der Energiebedarf Die Zahl der Autos => Das muss zu mehr Luftverschmutzung führen!

Luftverschmutzung in China Starker Anstieg seit 1996 Niedrigere Werte in 2008 / 2009: Maßnahmen für die Olympischen Spiele Wirtschaftskrise?

Woher kommen unsere Computer? Süd-Korea Die Teile eines Computers werden in aller Welt hergestellt Viele Teile kommen aus Asien, oft aus China Die Geräte benutzen wir hier, die Luftverschmutzung entsteht aber in Asien Bevor der Computer bei uns steht, ist er schon weit gereist DELL D 600 Japan Taiwan USA China Malaysia Thailand China USA Taiwan http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2102896,00.asp

Gütertransport mit Schiffen http://www.hapag-loyd.com/images/press_and_media/ photo_library/BremenExpress01_print.jpg http://en.greenplanet.net/lifestyle/eco-sustainability/796-shipping-carbon-emissions-wont-be-cut-shortly.html Schiffe transportieren immer mehr Güter Pro Gewicht verbraucht der Transport mit Schiffen sehr wenig Energie Aber: Schiffe verwenden sehr dreckigen Treibstoff

Luftverschmutzung von Schiffen Stickstoffdioxid von Schiffen 2007 – 2009 => Eine Spur von Abgasen verbindet Europa mit China und Japan!

Schiffahrt vor der Küste Somalias Schiffe haben ihre Routen vor Somalia geändert um den Piraten auszuweichen Das kann man in den Satellitendaten der Luftverschmutzung sehen

Der Wochengang der Luftverschmutzung Beirle et al., Atmos. Chem. Phys., 3, 2225–2232, 2003 Am Wochenende wird weniger gefahren und produziert, deshalb ist die Luft auch besser! Je nach Religion ist der sauberste Tag der Sonntag, der Freitag oder der Samstag

Stickstoffdioxid von Feuern In vielen Ländern sind die Abgase von Feuern die größte Quelle von Luft-verschmutzung Die Feuer werden für die Landwirtschaft und zur Landgewinnung gelegt Sie folgen der Jahreszeit http://dup.esrin.esa.int/ionia/wfa/index.asp http://science.larc.nasa.gov/biomass_burn/images/africa/325.gif

Zusammenfassung Luftverschmutzung ist nichts Neues, ist aber in den letzten 100 Jahren viel wichtiger geworden Die wichtigste Luftverschmutzung heute sind Stickoxide, Ozon und Feinstaub Der Ausstoß von vielen Stoffen konnte in Deutschland und anderen Industrieländern stark verringert werden, wodurch die Luft viel sauberer geworden ist In den letzten Jahren hat sich die Luft nicht weiter so verbessert wie erwartet In den letzten 15 Jahren hat durch das Wachstum in China die Luftverschmutzung dort stark zugenommen => Aus Bremen müssen wir wegen der Luftverschmutzung nicht umziehen, aber ein Teil unserer Luftverschmutzung ist nach China umgezogen!

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit und Fragen bitte! http://www.animationlibrary.com/animation/25494/Alarm_jumps/