Luftschadstoffe Die wichtigsten Luftschadstoffe und ihre Auswirkungen auf die Umwelt (I) Kohlendioxid (CO2): entsteht bei Verbrennungsprozessen bei einer Konzentration über 50 Vol.-% tödlich in geringen Konzentrationen führt es zur Ansäuerung des Blutes und Beschleunigung der Atmung lebensnotwendig für grüne Pflanzen; Anreicherung in der Atmosphäre führt zum Treibhauseffekt Hauptverursacher: Elektrizitätsversorgung durch Verbrennung fossiler Brennstoffe Methan (CH4): am Treibhauseffekt beteiligt Hauptverursacher: Bakterien (natürliche Fäulnisprozesse) und Verkehr Die folgenden drei Zusammenstellungen sind verändert aus den Schulmaterialien zur Simulation „MOBILITY“ (Verkehrsverbund Rhein-Ruhr GmbH, 2000) entnommen. Es ist sowohl möglich, dass man die Schüler selbst recherchieren lässt (z. B. in der Stadt- oder Schulbibliothek), als auch diese Informationen als Infoblatt den Schülern zugänglich macht (daher sind diese Informationen als Arbeitsblatt aufgearbeitet worden). Auch ist der fächerübergreifende oder fächerverbindende Unterricht z. B. mit den Fächern Sozialwissenschaften (mögliche Themen: gesetzliche Maßnahmen zur Luftreinhaltung oder die Lenkungswirkung der „Ökosteuer“), Biologie (Aspekt: Auswirkungen der verschiedenen Luftschadstoffe auf biologische Systeme) und Chemie (Themenvorschlag: Entstehung und Auswirkungen der Luftschadstoffe auf die unbelebte Natur) in diesem Themenbereich gut denkbar.

Stick(stoff)oxide (NOx): Distickstoffmonoxid („Lachgas“, N2O): Luftschadstoffe Die wichtigsten Luftschadstoffe und ihre Auswirkungen auf die Umwelt (II) Schwefeldioxid (SO2): entsteht bei Verbrennung von Kohle und Heizöl starke Reizung der Atmungsorgane verursacht sauren Regen (Waldsterben) greift Metalle und Gesteine an Hauptverursacher: Elektrizitätsversorgung durch Verbrennung fossiler Brennstoffe Stick(stoff)oxide (NOx): entstehen bei Verbrennungsprozessen Hauptverursacher: Kfz-Verkehr trägt zur Smogbildung bei, reizt Augen und Schleimhäute Distickstoffmonoxid („Lachgas“, N2O): gefährliches Atemgift

Luftschadstoffe Die wichtigsten Luftschadstoffe und ihre Auswirkungen auf die Umwelt (III) Kohlenmonoxid (CO): entstehen bei Verbrennungsprozessen Hauptverursacher: Kfz-Verkehr führt zu Herzklopfen, Schwindel, Kreislaufkollaps und Atmungsstörungen Staub: Schädigung der Atmungsorgane Verursacher von Allergien wirkt als Katalysator für die Bildung anderer Luftschadstoffe Ursache: Verbrennungsvorgänge jeglicher Art (z. B. Gebäudeheizung) Ozon (O3): Hauptverursacher: Straßenverkehr entsteht in höheren Konzentrationen vor allem in den Sommermonaten („Sommersmog“) reizt Augen und Schleimhäute, führt zu Kopfschmerzen

Luftschadstoffe Kohlendioxid Eines der wichtigsten Treibhausgase, das bei jeglicher Verbrennung von fossilen Energieträgern (Kohle, Öl, Gas) entsteht. Ausgehend von der obigen Zeitreihe des Umweltbundesamtes geht es hier darum, die allgemeine Tendenz der Senkung des CO2-Ausstoßes und die gegenläufige Entwicklung beim Straßenverkehr zu erkennen. Aus diesen Fakten können die Schüler dann folgende Schlüsse ziehen: Aus der gegenläufigen Tendenz folgt, dass der Anteil des Straßenverkehr am Gesamtausstoß deutlich zugenommen hat. Nach den Kraft- und Fernheizwerken stellt der Straßenverkehr die wichtigsten CO2-Emittentengruppe dar. D. h. die Frage alternativer Energiequellen und die Vermeidung von Straßenverkehr stellen in Zukunft die wichtigsten CO2-Reduktionsmöglichkeiten dar, die vor allem auch dem Klima der Städte zugute kommt.

Schwefeldioxidemissionen in Deutschland Luftschadstoffe Schwefeldioxid Schwefeldioxidemissionen in Deutschland Quelle: http://umweltbundesamt.org/dzu/4/13/2/0000__0.xls Während von 1990 bis 1999 die SO2-Gesamtemissionen auf ca. 15 % gesenkt wurden, sank der Schwefeldioxid-Ausstoß des Straßenverkehrs nur auf 30 % des Wertes von 1990. Im Darstellungszeitraum stieg der Anteil des Verkehrs an den Emissionen von 2,1 % (1990) auf 3,7 % (1999), der Anteil der Haushalte stieg von 8,4 % auf 9,1 % Mit Abstand größter SO2-Produzent ist der Bereich der Energieversorgung mit 52,2 % (1990) und 49,2 % (1999). Diese Zahl zeigt die Bedeutung von Energiesparmaßnahmen und der regenerativen Energie für die Verbesserung der Luft in Deutschland und besonders den Städten. Der deutliche Rückgang der Schwefeldioxid-Emissionen der Industrie um 65,5 % ist auch durch die Modernisierungen infolge des Strukturwandels in den neuen Ländern nach der Wiedervereinigung erklärbar. Es ist jedoch zu erwarten, dass in den nächsten Jahren die SO2-Emissionen des Straßenverkehrs durch den verstärkten Einsatz von schwefelarmen Kraftstoffen deutlich zurückgehen wird.

Stickoxidemissionen in Deutschland Luftschadstoffe Stickoxide Stickoxidemissionen in Deutschland Quelle: http://umweltbundesamt.org/dzu/4/13/2/0000__0.xls Die oben dargestellte Zeitreihe des Umweltbundesamtes soll folgendes zeigen: Der Straßenverkehr besaß 1990 einen hohen Anteil an den Stickoxidemissionen in Deutschland. Da der NOx-Ausstoß des Straßenverkehrs deutlich unterdurchschnittlich gesenkt wurde, stieg dieser Anteil erheblich an (von 47 auf 51 %). Daraus kann man zwei Schlüsse ziehen: Maximale NOx-Konzentrationen in der Atemluft sind an verkehrsreichen Plätzen zu finden. Auch diese Zahlen machen deutlich, wie wichtig es ist, dass man in der Stadt alternative Verkehrssysteme entwickelt, und dass man – wenn möglich – weitestgehend auf Autofahrten in der Stadt verzichtet. Während von 1990 bis 1999 die NOx-Gesamtemissionen um ca. 39,5 % gesenkt wurden, sank der Stickoxid-Ausstoß des Straßenverkehrs nur um 35 % (zum Vergleich: Industrieprozesse: -61 %, Kraftwerke: -57 %, Industriefeuerungen: -44 %). Im Darstellungszeitraum stieg der Anteil des Verkehrs an den Emissionen von 47 % (1990) auf 51 % (1999), der Anteil der Haushalte stieg von 4 % auf 5 % (1999).

Distickstoffmonoxid Luftschadstoffe Quelle: http://umweltbundesamt.org/dzu/4/13/2/0000__0.xls Bei Distickstoffmonoxid („Lachgas“) zeigt sich: Während in allen Emissionsbereichen die Ausstoßzahlen gesenkt wurden, oder zumindest stagnierten, stiegen die aus dem Verkehr um 80 % an (Im Vergleich: Senkung der Gesamt-Emissionen um 34 %). Die „nackten“ Emissionszahlen sind zwar auf dem ersten Blick nicht besonders hoch. Jedoch muss man bei der Betrachtung bedenken, dass Distickstoffmonoxid ein gefährliches Atemgift ist, das z. B. auch in relativ geringen Dosen die Leber schädigen kann (u. a. deshalb auch kein direkter Einsatz mehr als Narkosemittel). Bei der Emissionsgruppe „Produktverwendung“ handelt es sich in erster Linie um die Verwendung von Lachgas in medizinischen Produkten. Während von 1990 bis 1999 die Distickstoffmonoxid-Emissionen um 34 % gesenkt wurden, stiegen die aus dem Verkehr stammenden im gleichen Zeitraum um 80 % an. Die größte Emissionssenkung verzeichneten die Industrieprozesse mit -84 %.

Kohlenmonoxid Luftschadstoffe Quelle: http://umweltbundesamt.org/dzu/4/13/2/0000__0.xls Von 1990 bis 1999 sank der Gesamtausstoß an Kohlenmonoxid um 55,8 %, während der des Straßenverkehrs um über 60 % sank. Trotzdem blieb der Straßenverkehr mit 60 % bzw. 53 % der größte Verursacher des CO-Ausstoßes. Eine große Reduktion verzeichneten auch die Haushalte mit -66,4 %. Hauptgrund hierfür dürfte eine bessere Energieversorgung vor allem der Ost-Berliner Haushalte im Zuge der Wende sein (Wandel von Kohle- hin zu Öl- oder Gasheizungen und Modernisierung bestehender Öl- und Gasheizungen). Auch Kohlenmonoxid stellt ein gefährliches Atemgift dar. Hier kann man beobachten, dass trotz erheblicher Reduktionen (wahrscheinlich durch den Wechsel vom 2-Takt- hin zum 4-Takt-PKW) der Straßenverkehr immer noch mit über 50 % der größte Verursacher des CO-Ausstoßes ist. Wie schon mehrfach erwähnt, bietet sich hieran anknüpfend auch wieder die Diskussion der Vermeidung innerstädtischen Individualverkehrs (vor allem bei kürzeren Distanzen).