Ozonkonzentration im städtischen Hintergrund

Einheit: Anzahl Stundenmittelwerte über 180 Mikrogramm pro Kubikmeter
Stand: 16.03.2021

Ziel der Umweltpolitik ist eine flächendeckende Minderung der Ozonspitzenbelastung, insbesondere durch Verminderung der Emissionen von Vorläufersubstanzen.

Die im Diagramm dargestellten Messwerte zeigen trotz grundsätzlicher Abnahme von erhöhten Ozon-Konzentrationen große Schwankungen zwischen den Jahren.

  • Hintergrund / Bedeutung

    Hintergrund / Bedeutung

    Ozon ist ein sekundärer Luftschadstoff, d.h. Ozon wird nicht direkt aus Quellen emittiert, sondern bildet sich sekundär aus Vorläuferstoffen. Erhöhte Ozongehalte entstehen im Sommer bei geringem Luftaustausch, hohen Temperaturen und starker Sonneneinstrahlung aus Stickstoffoxiden in Kombination mit flüchtigen organischen Verbindungen. Insbesondere Verbrennungsmotoren haben einen wesentlichen Anteil an den Emissionen dieser Vorläufersubstanzen.

    Erhöhte Ozonkonzentrationen können sowohl zu Vegetationsschäden führen als auch die menschliche Gesundheit durch Reizung der Schleimhäute und Verschlechterung der Lungenfunktion beeinträchtigen. Man schätzt, dass etwa 10% der Bevölkerung empfindlich auf Ozon reagieren. Bei Pflanzen führt Ozon zur Reduktion der Photosynthese, Membranschäden und einem geänderten Nährstofftransport. Sichtbare Schäden sind glänzende Stellen im Blatt, verfrühte Alterung, Wachstumshemmung und eine geänderte Schädlingsresistenz.

    Für Ozon gibt es keine Grenz-, sondern nur Ziel- und Schwellenwerte.

    Die EU-Luftqualitätsrichtlinie (2008/50/EG), umgesetzt in Deutschland durch die 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV) gibt als Zielwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit vor Ozon 120 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m3) vor. Dieser Wert darf als höchster Achtstundenmittelwert während eines Tages an nicht mehr als 25 Tagen überschritten werden. Bei Überschreitung eines Stundenmittelwerts von 180 µg Ozon pro m3 Luft ist gemäß der europäischen Luftqualitätsrichtlinie und 39. BImSchV die aktuelle Unterrichtung der Bevölkerung erforderlich. Dazu wird durch das LANUV bei Überschreiten der aktuellen Messwerte eine Pressemitteilung an einen großen Verteiler bei den öffentlichen Medien herausgegeben. Über Rundfunk und Presse wird auf das Überschreiten des Schwellenwerts hingewiesen und es werden Verhaltensempfehlungen zur Vorbeugung vor Gesundheitsschäden gegeben. Bei Überschreitung eines Stundenmittelwerts von 240 µg Ozon pro m3 Luft wird eine weitere Pressemitteilung als Warnmeldung mit verschärften Hinweisen herausgegeben.

  • Ziele

    Ziele Ozonkonzentration

    Ziel der Umweltpolitik ist eine flächendeckende Minderung der Ozonspitzen­belastung, insbesondere durch Verminderung der Emissionen von Vorläufer­substanzen.

  • Trendanalyse

    Trend (lang)

    Im Jahr 2020 gab es an den Messstationen im städtischen Hintergrund durchschnittlich 8 Stundenmittelwerte mit Überschreitungen des 180 Mikrogramm pro Kubikmeter Informations-Schwellenwertes (der Alarmwert von 240 Mikrogramm pro Kubikmeter wurde kein einziges Mal überschritten). Bei einer tendenziellen Abnahme erhöhter bodennaher Ozonkonzentration gibt es große Schwankungen zwischen den Jahren, sodass eine Trendberechnung nicht sinnvoll ist. Neben den Emissionen der Vorläufersubstanzen ist das Auftreten hoher Ozonwerte stark an hochsommerliche Schönwetterperioden gekoppelt. Besonders warme und sonnenreiche Perioden, wie sie beispielsweise in den Jahren 1990, 1994/95, 2003 und 2006 auftraten, waren mit einer größeren Häufigkeit an hohen Ozonwerten verbunden. Mit einem vermehrten Potenzial für eine erhöhte bodennahe Ozonbildung ist jedoch künftig aufgrund von häufigeren heißen Tagen durch den Klimawandel zu rechnen.

    Detaillierte Langzeitanalysen zeigen, dass die Ozonspitzenwerte und damit auch die Häufigkeit für die Überschreitung der Informationsschwelle (Ozonwerte > 180 µg/m³ als 1h-Wert) sowohl in Nordrhein-Westfalen als auch in Deutschland und in Europa durch die Reduzierung der Vorläufersubstanzen zurückgehen.

  • Definition

    Definition

    Der stark von den meteorologischen Bedingungen des Jahres abhängige Indikator gibt die mittlere Anzahl der Stunden im Kalenderjahr wieder, an denen der Wert von 180 µg/m3 überschritten wurde. Somit beschreibt er die Exposition der Bevölkerung gegenüber Ozonspitzenwerten. Er ist darüber hinaus geeignet, den Erfolg regionaler Minderungsmaßnahmen von Vorläufersubstanzen aufzuzeigen.

  • Datenquellen

    Datenquellen, Berechnung und Einheit

    Zur Überwachung der städtischen und stadtnahen Hintergrundbelastung wird durch das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) an in der Regel 21 Messstationen des Luftqualitätsüberwachungsnetzes (Stand 2020) stündlich die Ozonkonzentration bestimmt (Stundenmittelwerte).

    Der Indikator gibt an, für wie viele Stunden im Kalenderjahr an diesen Messstationen die Informationsschwelle von 180 µg/m3 durchschnittlich pro Messstation erreicht oder überschritten wurde.

    Folgende Messstationen wurden zur Ermittlung verwandt:

    Aachen-BurtscheidKrefeld-LinnMülheim-StyrumSolingen-Wald
    Bielefeld-OstKöln-ChorweilerMönchengladbach-RheydtWuppertal-Langerfeld
    Borken-GemenKöln-RodenkirchenMünster-Geist 
    Dortmund-EvingLeverkusen-ManfortRatingen-Tiefenbroich 
    Düsseldorf-LörickLünen-NiederadenSchwerte 
    Essen-Schuir (LANUV)Marl-SickingmühleSoest-Ost 

     

Indikatoren zu Umwelt und Gesundheit

Datentabelle Ozon

Anzahl Stundenmittelwerte über 180 Mikrogramm pro Kubikmeter 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Ozonkonzentration 43,0 4,0 17,0 12,0 42,0 37,0 6,0 5,0 12,0 2,0 4,0 17,0 2,0 43,0 3,0 6,0 24,0 1,0 1,0 1,0 21,0 1,0 6,0 3,0 0,2 14,0 4,0 3,3 13,0 15,0 8,0