Umweltzonen in Deutschland

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Die Zahl der Umweltzonen in Deutschland steigt.
Quelle: Denis Junker/Fotolia.com

Die Umweltzone (engl.: "low emission zone") ist eine europaweite Form kommunaler Maßnahmen gegen verkehrsbedingte Luftbelastungen, wenn die Luftqualitätsgrenzwerte nach Gemeinschafts- oder Landesrecht nicht eingehalten werden. Es sind Gebiete in städtischen Agglomerationen, in denen das Befahren durch stärker emittierende Fahrzeuge verboten wird.

1. Wie ist der aktuelle Stand der Umweltzonen?

Mit dem 1. Juni 2016 gibt es in Deutschland 54 Umweltzonen. In 53 davon sind nur Fahrzeuge mit grüner Plakette zulässig. In die Umweltzone Neu-Ulm darf man noch mit gelber Plakette einfahren. Augsburg dagegen hat beschlossen, dass ab 01.06.2016 nur noch Fahrzeuge mit grüner Plakette erlaubt sind. Neu ist die Umweltzone Eschweiler (Stufe 3), die im Luftreinhalteplan vom Mai 2016 als Maßnahme aufgeführt ist.

Das Umweltbundesamt stellt die von den Ländern und Kommunen gemeldeten Informationen über die Umweltzonen in einer Übersicht für das gesamte Gebiet der Bundesrepublik zusammen. Für die Aktualität, Vollständigkeit und Richtigkeit der Angaben sind die jeweiligen Kommunen verantwortlich.

Umweltzonen in Deutschland
Kartendienst des Umweltbundesamtes - Umweltzonen in Deutschland
Quelle: Umweltbundesamt

2. Was ist eigentlich eine Umweltzone?

Umweltzonen sind Gebiete, in denen nur Fahrzeuge fahren dürfen, die bestimmte Abgasstandards einhalten. Die Fahrzeuge (Pkw und Lkw) müssen mit Plaketten auf der Windschutzscheibe gekennzeichnet sein. Ziel dieser Umweltzonen ist, dass die Schadstoffemissionen, die durch den Straßenverkehr verursacht werden, reduziert werden. Vorrangig geht es momentan darum, die Partikel und NOx-Emissionen zu senken.

3. Wo gilt die Plakette?

Die Plaketten gelten in jeder Umweltzone in Deutschland und nicht nur in EINER Stadt. Mit einer grünen Plakette am Fahrzeug kann man also in alle Städte Deutschlands einfahren. Es gibt und gab aber regionale Abstufungen hinsichtlich der Befahrung  der Umweltzonen in Abhängigkeit der Plakette.

Zudem gibt es Bestrebungen zur gegenseitigen Anerkennung von Plaketten in anderen Staaten, zum Beispiel werden bereits tschechische Plaketten in Deutschland anerkannt (aufgrund von Verzögerungen bei der Einführung auf tschechischer Seite werden derzeit jedoch keine tschechischen Plaketten ausgegeben und deutsche Plaketten werden noch nicht in Tschechien anerkannt).

4. Läuft die Gültigkeit der Plakette irgendwann ab?

Die Gültigkeit der Plakette ist nicht befristet.

Eine neue Plakette ist nötig, wenn

  • das Fahrzeug umgemeldet wird und sich dabei das Kfz-Kennzeichen ändert, denn die auf der Plakette eingetragene Nummer muss mit dem Kfz-Kennzeichen übereinstimmen.
  • das eingetragene Kennzeichen nicht mehr lesbar ist, weil z. B. die Farbe verblasst ist.

5. Wie werden Umweltzonen eingeteilt?

Derzeit gibt es vier Schadstoffgruppen, deren Hauptaugenmerk die Feinstaubemission ist: Je geringer die Feinstaubemission desto höher ist die Schadstoffgruppe. Feinstaub-Plaketten gibt es in den drei Farben rot, gelb und grün entsprechend der jeweiligen Schadstoffgruppe.

Die grüne Plakette erhalten Diesel-Fahrzeuge mit Euro 4 oder 3 und Partikelfilter sowie Benziner mit geregeltem Kat nach Anl. XXIII StVZO bzw. Euro 1 oder besser. Die gelbe Plakette erhalten Diesel-Fahrzeuge mit Euro 3 oder 2 und Partikelfilter.
Übersicht der Plakettenarten und deren Anforderungen
Quelle: Umweltbundesamt

6. Welche Kraftfahrzeuge erhalten welche Feinstaubplakette?

Pkw, Lkw und Busse sind von möglichen Fahrverboten betroffen. Ausgenommen sind Motorräder und 3-rädrige Kraftfahrzeuge, Arbeitsmaschinen, land- und forstwirtschaftliche Zugmaschinen, mobile Maschinen/Geräte, Oldtimer, Behinderten-Kraftfahrzeuge sowie Kraftfahrzeuge, die mit Sonderrechten unterwegs sind.

  • Zur Schadstoffgruppe 1 gehören Pkw ohne geregelten Katalysator, Diesel-Pkw nach EURO 1 oder schlechter und Lkw nach EURO 1 oder schlechter. Diese können keine Plakette bekommen. Das sind weniger als 2 Prozent des Bestands von 2015. Alle anderen Fahrzeuge können Plaketten erhalten.
  • Maßgeblich für die Zuordnung in eine Schadstoffgruppe ist der Emissionsschlüssel, der in den Fahrzeugpapieren angegeben ist.
  • Diese Tabelle des TÜV Süd zeigt die genaue Zuordnung zu den Schadstoffgruppen 2 bis 4 abhängig vom Emissionsschlüssel.

Es können zudem auf Antrag Ausnahmegenehmigungen für einzelne Fahrzeuge erteilt werden. Mit einer solchen Ausnahmegenehmigung ist das Befahren der Umweltzone, für welche die Genehmigung erteilt wurde, auch ohne die eigentlich notwendige Plakette gestattet.

In den Umweltzonen dürfen nur die Fahrzeuge fahren, die hierfür mit einer grünen Plakette (Ausnahme: Umweltzone in Neu-Ulm (Stufe 2) - gelbe Plakette ausreichend) gekennzeichnet sind. Fahrverbote bestanden in der ersten Stufe für die Fahrzeuggruppen, die keine Plakette tragen. In den nächsten Jahren folgten – zeitlich gestaffelt – auch Fahrzeuge, die eine rote oder gelbe Plakette besitzen. Grundlagen der Kennzeichnung sind die in den Fahrzeugschein eingetragene Steuerklasse und die EURO-Schadstoffnorm. Das ist in der Kennzeichnungsverordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (35. BImSchV) geregelt.

7. Warum ist eine Umweltzone notwendig?

Die Umweltzone dient dem Gesundheitsschutz. Zum Schutz der menschlichen Gesundheit wurden europaweit Luftqualitätsgrenzwerte für Feinstaub (PM10) und Stickstoffdioxid (NO2) festgelegt, unter anderem ein PM10-Jahresmittelwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m3) und ein PM10-Tagesmittelwert von 50 µg/m3, der an höchstens 35 Tagen im Jahr überschritten sein darf (beide Grenzwerte sind seit dem 01.01.2005 einzuhalten, mit Fristverlängerung spätestens ab 11. Juni 2011), sowie ein Jahresmittelwert für NO2 von 40 µg/m3 (einzuhalten seit dem 01.01.2010, mit Fristverlängerung spätestens ab 1. Januar 2015).

In dicht bewohnten Gebieten wird der Tages-Grenzwert für PM10 an einigen Stellen an Hauptverkehrsstraßen überschritten, der Grenzwert für das Jahresmittel für NO2 wird seit Jahren an rund zwei Drittel der verkehrsnahen städtischen Messstationen überschritten. Im Jahresmittel ist die Einhaltung des PM10-Grenzwerts allerdings kaum noch ein Problem.

Der Straßenverkehr ist meistens eine der wichtigsten Quellen dieser Schadstoffe. Wie die untenstehenden Diagramme zeigen, bilden sowohl der Straßen- als auch der Gesamtverkehr nach den Industrieprozessen bzw. der Energiewirtschaft immer noch die Hauptemittentengruppe an den nationalen Staub- bzw. NOx-Emissionen, wobei die Tendenz rückläufig ist. Die sektorale Verteilung der nationalen Emissionen lässt aber nur bedingte Rückschlüsse über die Beteiligung einzelner Quellgruppen an der lokalen Immissionsbelastung zu (dies wird auch aus einem Vergleich der Abbildungen „Vergleich der Anteile von PM10-Emittenten im Jahr 1998 und 2013“ und „Stickstoffdioxid-Emissionsanteile in deutschen Innenstädten im Jahr 2012“ deutlich). Gerade in den hoch belasteten innerstädtischen Bereichen ist der Anteil der Emissionen aus dem Verkehr deutlich höher als in der nationalen Betrachtung.

Die Umweltzone in ihrer bisherigen Form ist eine sehr wirksame Maßnahme zur Reduzierung der Feinstaubbelastung und trug und trägt entscheidend zur Einhaltung der europaweit geltenden Immissionsgrenzwerte bei. Für einen wirksamen Schutz der menschlichen Gesundheit sind die derzeit gültigen PM10-Grenzwerte aber nicht ausreichend. Die WHO empfiehlt einen Jahresmittelwert von 20 µg/m³ nicht zu überschreiten. Um dieses Ziel in Deutschland zu erreichen, sind weitere Senkungen der Partikelemissionen erforderlich.

Für NO2 sieht das Bild allerdings anders aus. Dort besteht weiterhin hoher Handlungsbedarf, zum Beispiel durch entsprechende Anpassung bzw. Erweiterung der Umweltzone.

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8. Wie wirken sich Feinstaub und Stickoxide auf die Gesundheit aus?

Feinstaub besteht meist aus einem komplexen Gemisch fester und flüssiger Partikel und wird abhängig von deren Größe in unterschiedliche Fraktionen eingeteilt. Unterschieden werden PM10 (PM, particulate matter) mit einem maximalen Durchmesser von bis zu 10 Mikrometer (µm), PM2,5 (bis zu 2,5 µm) und ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm.

PM10 kann beim Menschen in tiefere Abschnitte der Atemwege vordringen, PM2,5 bis in die kleinen Bronchien und Lungenbläschen und ultrafeine Partikel bis in das Lungengewebe und sogar in den Blutkreislauf. Je nach Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Sie reichen von Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen in der Luftröhre und den Bronchien oder den Lungenalveolen bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems (Herzfrequenzvariabilität). Weitere Informationen erhalten Sie auf unserer Themenseite „Feinstaub“.

Stickstoffoxide (NOx) gehören zu den so genannten reaktiven Stickstoffverbindungen, die zu einer Vielzahl von negativen Umweltwirkungen führen können. Zusammen mit flüchtigen Kohlenwasserstoffen sind Stickstoffoxide für die sommerliche Ozonbildung verantwortlich. Stickstoffoxide tragen zudem zur Feinstaubbelastung bei.

Stickstoffdioxid (NO2) ist ein Reizgas mit stechend-stickigem Geruch. Die relativ geringe Wasserlöslichkeit von NO2 bedingt, dass der Schadstoff nicht in den oberen Atemwegen gebunden wird, sondern auch in tiefere Bereiche des Atemtrakts (Bronchiolen, Alveolen) eindringt. Durch die starke Reizwirkung können Schäden am Lungengewebe entstehen, die zum Beispiel zu  Lungenfunktionsminderungen, Atemnot, Bronchitis, Lungenödem und Infektanfälligkeit führen können. Stickstoffdioxid wirkt schon in Konzentrationen, die üblicherweise in verkehrsreichen Regionen auftreten, so dass sowohl hinsichtlich der durchschnittlichen Dauerbelastung als auch der kurzfristigen Belastung (an Hot-Spots) mit NO2 Minderungsmaßnahmen gerechtfertigt sind. Hier erhalten Sie weitere Informationen zur Wirkung von Stickoxiden auf die menschliche Gesundheit.

9. Was passiert, wenn ich ohne Plakette oder Ausnahmegenehmigung in die Umweltzone fahre?

Ohne Plakette oder Ausnahmegenehmigung zu fahren ist eine Ordnungswidrigkeit. Seit 1. Mai 2014 gilt: Verstöße gegen die Umweltzone kosten 80 Euro Bußgeld statt wie bisher 40 Euro. Dafür entfällt der Punkt im zentralen Verkehrsregister in Flensburg. Bisher aufgrund von Verstößen gegen die Umweltzone eingetragene Punkte werden zum 1. Mai 2014 gelöscht.

10. Welche grundlegenden Effekte hatten die Umweltzonen bisher?

 

Senkung der Schadstoffkonzentrationen von Partikeln  und als Nebeneffekt teilweise auch Stickstoffdioxid

Beispiel Ruhrgebiet: Datenauswertungen von 26 Messstationen ergaben nach Korrektur durch die an Hintergrundstationen bzw. den Verkehrsstationen außerhalb der Umweltzonen gemessenen Veränderungen eine Belastungsabnahme von 2,1 µg/m3 bzw. 2,4 µg/m3 für Feinstaub (PM10) und 3,7 bzw. 1,2 µg/m3 für NO2 im Jahresmittel. Dies konnte auch in Modellrechnungen zur Veränderung der Luftbelastung verkehrsbelasteter Straßen in den Umweltzonen bei konstant gehaltener Meteorologie und Hintergrund-Belastung bestätigt werden (P.Bruckmann et al. „Verbessern Umweltzonen die Luftqualität?“ Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz, Recklinghausen, VDI-Berichte Nr. 2113, 2011).

Beispiel Sachsen: Für Ruß als elementarer Kohlenstoff konnte in Dresden (ohne Umweltzone) eine Reduzierung um Werte zwischen 10 und 30 Prozent und in Leipzig (mit Umweltzone) zwischen 32 und 51 Prozent festgestellt werden. Die Belastung durch Ruß als schwarzer Kohlenstoff verringerte sich in Dresden um 32 und in Leipzig um 51 Prozent. Eine Reduzierung der NO2-Konzentrationen konnte an verkehrsnahen Messstellen in Leipzig und Dresden allerdings nicht verzeichnet werden. Dies könnte zum Teil daran liegen, dass in Sachsen verstärkt auf die Nachrüstung mit Partikelfiltern bei bestehenden Fahrzeugen gesetzt wurde als auf Flottenerneuerung mit Fahrzeugen einer höheren Abgasnorm. Damit konnten die Partikelemissionen, jedoch kaum die NO2-Konzentrationen beeinflusst werden (G.Löschau et al. „Umweltzone Leipzig“, Teil 1-3, Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG), Dresden, 2013).

Der große Mehrwert der Umweltzone im Bezug auf die Feinstaubreduzierung ist weniger  hinsichtlich der Minderung der Partikelmasse zu werten als in der Art der reduzierten Partikel und deren Gesundheitsgefährdungspotenzial. Im Falle Leipzigs bedeutet dies eine Minderung des Gesundheitsrisikos der Bevölkerung im Zentrum der Umweltzone um 5 bis 25 Prozent je nach Messgröße.

Eine Reduzierung der NO2-Konzentration an Hauptverkehrsstraßen ist stark davon abhängig, ob eine grüne Plakette durch Partikelfilternachrüstung an der bestehenden Fahrzeugflotte umgesetzt wurde oder durch Erneuerung der Fahrzeugflotte hin zu Fahrzeugen mit höherer Abgasnorm. Im letzteren Falle konnte zum Beispiel im Ruhrgebiet eine Reduzierung an Hauptverkehrsstraßen im Durchschnitt um etwa 2 µg/m3 (entspricht ca. 5 Prozent) durch die Umweltzone erreicht werden.

Rückgang der Fahrleistung

Beispiel Ruhrgebiet: Die Gesamtfahrleistung hat sich durch die Einführung der Umweltzonen insgesamt nur geringfügig geändert.

Beispiel Sachsen: Nach Einführung der Umweltzonen ging der Kfz-Gesamtverkehr im Zentrum von Leipzig 2011 zunächst zurück, stieg 2012 wieder an und war 2013 um 12 Prozent höher als 2010. Dabei nahm der Schwerverkehr 2011 drastisch ab und stieg danach wieder an und war 2013 um 14 Prozent unter dem Ausgangsniveau.

Beschleunigung der Erneuerung der Fahrzeugflotte mit effektiveren Abgasnachbehandlungssystemen

Eine Modernisierung im Sinne des Kaufs neuer Fahrzeuge einer höheren Abgasnorm konnte nicht zwangsläufig mit der Umweltzone erreicht werden, da es auch andere Möglichkeiten der Feinstaubreduzierung zur Erlangung der grünen Plakette gibt, wie zum Beispiel die Nachrüstung eines Partikelfilters. Vereinzelt lässt sich jedoch ein Effekt der Umweltzone auf die Flottenerneuerung nachweisen, zum Beispiel im Vergleich von Leipzig mit Umweltzone und Dresden ohne Umweltzone (siehe Sachverständigengutachten „Auswertung der Wirkung von Umweltzonen auf die Erneuerung der Fahrzeugflotten in deutschen Städten“). In den Städten mit Umweltzone nahm die Nachrüstung von Partikelfiltern an entsprechenden Fahrzeugen im Vergleich zu Städten ohne Umweltzone überdurchschnittlich stark zu. Die Modernisierung der Fahrzeugflotte ist nicht nur auf die Stadtzentren begrenzt, sondern wirkt sich auch positiv auf die angrenzende Region aus.

Beispiele Berlin: Mit der Umweltzone konnte in Berlin der Ausstoß gesundheitsgefährdender Schadstoffe erheblich reduziert werden: Im Straßenverkehr wurden pro Jahr fast 60 Prozent oder 173 Tonnen weniger Dieselruß und etwa 20 Prozent oder 1.517 Tonnen weniger Stickoxide ausgestoßen.

  • Fast 90 Prozent aller Dieselfahrzeuge haben ein Partikelminderungssystem.
  • Bezogen auf alle Fahrzeuge haben etwa 97 Prozent der Fahrzeuge eine grüne Plakette.
  • Gut 98 Prozent der Pkw und über 85 Prozent der Lkw haben eine grüne Plakette.
  • Halbierung der gesundheitsschädlichen Ruß-Zusatzbelastung von Anwohnerinnen und Anwohnern von Hauptverkehrsstraßen.
  • Ohne die Umweltzone wäre die Feinstaubbelastung an Hauptverkehrsstraßen im Jahresmittel um etwa 2 - 3 µg/m3 oder 7 bis 10 Prozent höher. Damit wären ohne Umweltzone etwa zehn zusätzliche Tage mit Überschreitungen des Tagesgrenzwertes von 50 µg/m3 zu erwarten.

11. Wie hoch ist der aktuelle Nutzen der bestehenden Umweltzonen?

Da derzeit über 90 Prozent der Autos die Abgasstandards für eine grüne Plakette erfüllen, erzielen die Umweltzonen mit ihren derzeitigen Kriterien kaum noch Wirkung. Der Effekt der Einführung der Umweltzone auf die Feinstaubkonzentration in Städten mit einer Überschreitung der PM10-Grenzwerte war bedeutend, so dass alle Städte in Deutschland derzeit den europaweit geltenden Grenzwert von 40 µg/m3 im Jahresmittel einhalten können. Für Stickstoffdioxid (NO2) besteht weiterhin großer Handlungsbedarf. Etwa zwei Drittel der Messstationen an verkehrsreichen Straßen in Deutschland zeigen immer noch Überschreitungen der Luftqualitätsgrenzwerte für NO2, obwohl diese bereits im Jahr 2010 hätten eingehalten werden müssen, sofern keine Fristverlängerung gewährt wurde. Um eine Reduzierung der NOx-Emissionen (vor allem der NO2-Direktemissionen) und nachfolgend der NO2-Immissionen zu erreichen, müssen die Kriterien der Umweltzone angepasst werden.

12. Wie sieht die Zukunft von Umweltzonen im Verkehrsbereich aus?

Das UBA plädiert dafür, das etablierte Instrument der Umweltzone als wirksame Maßnahme zur Minderung der Luftbelastung durch den Straßenverkehr beizubehalten und die Kriterien zu erweitern. Die bisherigen Fortschritte bei der Luftreinhaltung sind nennenswert. Leider werden aber die europäischen Luftqualitätsziele nicht flächendeckend eingehalten, insbesondere sind hier die NO2-Immissionen zu nennen. Vor diesem Hintergrund ist es sinnvoll das Instrument Umweltzone zielgerichtet weiterzuentwickeln. Eine solche Weiterentwicklung soll aus Sicht des UBA folgende Elemente umfassen:

  • Zentrales Element ist die Fortschreibung der Kennzeichnungsverordnung (35. Bundesimmissionsschutzverordnung) mit dem Ziel der Einführung einer neuen (z.B. blauen) Umweltplakette. Die Kriterien für die Vergabe einer neuen Plakette müssten sich für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge mit Dieselmotor an den geplanten zukünftigen NOx-Abgasstufen für reale Fahrten auf der Straße (RDE – Real Driving Emissions) orientieren. Die Anwendung dieser neuen Umweltplakette durch die Kommunen würde ermöglichen, dass neben niedrig emittierenden Benzin-, Elektro- und Hybridfahrzeugen nur noch Dieselfahrzeugen mit niedrigen realen NOx-Emissionen die Einfahrt in Umweltzonen erlaubt werden kann. 
  • Neben dem Straßenverkehr (Pkw, Lkw) sind zukünftig weitere Emittenten einzubeziehen. In Frage kommen hier zum Beispiel Baumaschinen, Binnenschiffe, stationäre Quellen (einen Ansatzpunkt hierfür könnte beispielsweise die neue EU-Richtlinie über mittelgroße Feuerungsanlagen bieten, die für belastete Gebiete die Möglichkeit vorsieht, für diese Anlagen strengere Emissionsgrenzwerte vorzuschreiben).
  • Es ist sinnvoll, das Instrument einer Umweltzone über den Rahmen reiner Einfahrbeschränkungen für den Fahrzeughalter auf Maßnahmen für Städte und Kommunen zu erweitern. Denkbar sind hier Maßnahmen, die die Verkehrsmenge an sich reduzieren. Beispielhaft sind der Ausstattungsgrad mit ÖPNV oder das Einschränken des ruhenden Verkehrs durch Reduzierung der Parkräume und Erweiterung des „Park and Ride“-Systems außerhalb der Stadtgrenzen zu nennen.
  • Grundsätzlich bietet sich auch die Möglichkeit an, den Fahrzeugbestand (Diesel) teilweise mit NOx-Minderungstechnik nachzurüsten. Die Möglichkeit der Nachrüstung von Bestands-Kfz wird derzeit vom Umweltbundesamt geprüft.

13. Warum ist eine Erweiterung der Umweltzone überhaupt notwendig?

Die Luftqualität bezogen auf Partikelemission konnte in den letzten Jahren insbesondere durch die Marktdurchsetzung von Partikelfiltern in Kraftfahrzeugen deutlich verbessert werden, jedoch konnte bei der Reduzierung von NOx-Emissionen trotz signifikanter Verschärfung der Emissionsgrenzwerte bisher noch kein vergleichbarer Erfolg verzeichnet werden. Seit Jahren liegen die NO2-Jahresmittelwerte an rund 60 % der verkehrsnahen Messstationen in Deutschland über der für den Schutz der menschlichen Gesundheit festgelegten Schwelle. Seit 2015 müssen viele Städte und Gemeinden zusätzlich Maßnahmen ergreifen, um die Luftbelastung insbesondere durch Stickstoffdioxid zu senken. Denn seit diesem Jahr sind alle Kommunen verpflichtet, den Grenzwert für den gesundheitsschädlichen Stoff einzuhalten. Die EU räumte 24 Regionen letztmalig eine Fristverlängerung bis Ende 2014 ein. Da die bislang geplanten oder umgesetzten Maßnahmen nicht zum Erfolg führten, sprich die Grenzwerte wurden trotzdem überschritten, hat die EU-Kommission deshalb Mitte Juni gegen Deutschland ein Vertragsverletzungsverfahren eingeleitet.

Da der Verkehr einer der Hauptverursacher der Stickstoffdioxidbelastung ist (siehe Abbildung „Anteile von Verursachern an den Stickstoffdioxid-Konzentrationen in deutschen Städten“), sollen vor allem weiterführende Maßnahmen im Verkehrsbereich helfen, vor allem die NO2-Emissionen entsprechend den Vorgaben zu senken.

Ein Grund für die geringe Reduzierung der NO2-Konzentration ist der Unterschied zwischen dem Emissionsgrenzwert (dieser bezieht sich auf die gesamten NOx-Emissionen), der bei der Typgenehmigung (Fahrzeugprüfung vor Marktzulassung) eingehalten werden muss und auf einem so genannten Rollenprüfstand „unter Laborbedingungen“ gemessen wird, und den Realemissionen auf der Straße. Eine Ursache ist die Testprozedur, die bei der Typgenehmigung auf dem Rollenprüfstand zum Einsatz kommt und nur einen geringen Teil der realen Fahrsituation abbildet. Weiterhin wurden Fahrzeuge anscheinend speziell auf diese Typprüfung hin ausgelegt.

Die Europäische Kommission ist derzeit dabei, diese Typprüfung an reale Fahrbedingungen anzupassen. Zum einen wird dies über einen neuen Labortest auf dem Rollenprüfstand erfolgen (WLTP – Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure). Zum anderen wird ein ganz neues Verfahren „RDE“ (Real Driving Emissions) eingeführt, bei dem mit transportablem Messgeräten (PEMS – Portable Emission Measurement System) die NOx-Emissionen während einer herkömmlichen Fahrt auf der Straße aufgezeichnet werden. Die Randbedingungen für das Messverfahren sowie für die dynamischen Bedingungen (Strecke, Fahrdynamik, Umweltbedingungen, etc.) wurden mit den Mitgliedsstaaten verhandelt und sind bereits festgelegt. Ab 2017 werden für Diesel-Pkw basierend für diesen RDE-Test zwei neue NOx-Abgasstufen eingeführt, die als zusätzliche Testprozedur bei der Typprüfung erfüllt werden müssen.

Tortendiagramm zu den Verursacheranteilen an der Stickstoffdioxid-Immission (Mittelwert aus Luftreinhalteplänen von 107 Städten): KfZ-Verkehr: 64%, Großräumige Hintergrundbelastung 21%, Heizung 7%, Industrie 3%, sonstige Quellen 5%.
Anteile von Verursachern an den Stickstoffdioxid-Konzentrationen in deutschen Städten
Quelle: Umweltbundesamt

14. Wie kann die Kennzeichnungsverordnung hinsichtlich der Anzahl der Plaketten weiterentwickelt werden?

Wie oben beschrieben, gibt es aktuell drei Plaketten, deren Erlangung von der Einhaltung einer Eurostufe und/oder der Verwendung eines Partikelfilters abhängt.

Sinnvoll ist die Einführung einer weiteren Plakette (zum Beispiel einer Blauen Plakette). Das Erlangen der Blauen Plakette könnte man grundsätzlich von der Einhaltung der aktuellsten Eurostufe – nun Euro 6 – abhängig machen. Dieses Vorgehen würde aber den seit Langem bekannten Sachverhalt der deutlich höheren NOx-Emissionen im Realbetrieb im Vergleich zum Grenzwert ignorieren und wäre somit nicht effektiv. Seit Mai 2015 gibt es ein europaweit abgestimmtes Verfahren zur Messung der NOx-Emission von Pkw und leichten Nutzfahrzeugen im realen Betrieb (RDE). Dieses Messverfahren stellt eine sehr gute Grundlage für den Nachweis zur Einhaltung bestimmter NOx-Grenzwerte auch im realen Fahrbetrieb und damit auf der Straße dar. Dieses RDE-Messverfahren sowie die hierfür zukünftig gültigen Abgasgrenzwerte für Pkw und leichten Nutzfahrzeugen mit Dieselmotor sollten damit die Grundlage für die Vergabe dieser neuen (z. B. blauen) Umweltplakette sein. Nur eine neue Umweltplakette für Fahrzeuge, die Euro 6 auch im realen Fahrbetrieb einhält, kann die erforderliche Modernisierung der Fahrzeugflotte beschleunigen. Die neue Umweltplakette muss neben Dieselfahrzeugen mit niedrigen realen NOx-Emissionen auch emissionsarme Benzin-, Elektro- und Hybridfahrzeugen einschließen.

15. Auf welche Bereiche wäre eine Ausweitung der Umweltzone denkbar?

Da über 90 Prozent der Autos die Abgasstandards für eine grüne Plakette erfüllen, plädiert das Umweltbundesamt neben der Einführung einer weiteren (z. B. blauen) Umweltplakette dafür, Umweltzonen auch auf andere Fahrzeug-/Transportgruppen als Pkw auszuweiten. Denkbar sind dabei folgende Bereiche:

Baumaschinen

Das Umweltbundesamt hat in einem aktuellen Forschungsprojekt aufgezeigt, dass Baumaschinen im Umfeld von Baustellen einen erheblichen Anteil an der Luftbelastung haben. Klar ist, dass durch Maßnahmen in diesem Bereich deutliche lokale Minderungen, insbesondere in stark belasteten Gebieten möglich sind. Diese Maßnahmen führen aber auch zu einer Senkung der Gesamtemission und der Hintergrundbelastung. Bei den Baumaschinen haben derzeit die Partikelemissionen eine hohe Umweltrelevanz - einerseits bedingt durch das relativ hohe Alter der Maschinen, andererseits durch die im Vergleich zum Kfz-Bereich hinterher hinkenden Abgasgesetzgebung auf europäischer Ebene für mobile Maschinen, zu denen Baumaschinen gehören. Sinnvoll sind hier einerseits eine Verjüngung des Maschinenbestandes und andererseits – so weit möglich – die Nachrüstung aller Bestandsmaschinen mit Diesel-Partikelfiltern (DPF). Denn nur durch den Einsatz von Partikelfiltern kann auch schon vor der geplanten Einführung eines Partikelanzahl-Grenzwertes für Neumaschinen ab dem Jahr 2020 eine Reduktion an Feinstpartikeln zuverlässig erreicht werden. Durch die Abgasstufen IIIB und IV für mobile Maschinen ist dies aufgrund des fehlenden Partikelanzahl-Grenzwerts nicht gewährleistet. Auch wenn die Nachrüstung mit DPF gegenüber dem Einsatz von Neumaschinen zwar eine vergleichbare Minderung der Partikelmasse, aber keine zusätzliche Minderung der NOx-Emissionen bewirkt, sollte diese als Maßnahme für den Bestand berücksichtigt werden. Es ist auch zu erwägen, Baumaschinen mit einer NOx- Minderungstechnik nachzurüsten.

Mögliche Maßnahmen, die von Städten und Kommunen ergriffen werden können, sind zum Beispiel:

  1. Vergaberechtliche Entscheidungen zugunsten von emissionsarmen Baumaschinen im Rahmen von öffentlichen Ausschreibungen und bei Bauaktivitäten im verwaltungsinternen Einsatz zu etablieren oder
  2. den generellen Einsatz emissionsarmer Baumaschinen bei Bauaktivitäten in Gebieten mit hohen Feinstaubbelastungen vorschreiben zum Beispiel durch entsprechende Kriterien der Umweltzone.

Die Einführung des Blauen Engels für Baumaschinenfilter würde für Unternehmen ein Anreiz schaffen, ihren Maschinenpark entsprechend auszustatten. Diese Möglichkeit wird derzeit vom Umweltbundesamt geprüft.

Holzfeuerungen

Holz ist zwar ein nachhaltiger Werkstoff, besonders im Hinblick auf seine energetische Nutzung, jedoch verhält sich die Holzfeuerung bei den Stickoxid- und Staubemissionen ähnlich wie die Kohleverbrennung und ist tendenziell etwas schlechter als Öl und Gas. Die Emission von Stickoxiden ist abhängig vom Brennstoff (Holzart und Aufbereitung) und von den Verbrennungsbedingungen im Kessel. Holz ist ein recht ungleichmäßiger (inhomogener) Brennstoff. Je gleichmäßiger seine Brennstoffqualitäten gehalten werden können (zum Beispiel durch Brikettierung), desto optimaler kann die Verbrennung erfolgen. Zur Reduzierung der Staubemissionen ist zudem die Verwendung von Partikelfiltern entscheidend.

Als Primärmaßnahmen zur NOx-Minderung ist eine entsprechende Feuerungsführung mit einer möglichst tiefen Verbrennungstemperatur zur Vermeidung des thermischen NOx entscheidend sowie eine gestufte Verbrennung mit einer brennstoffreichen primären Verbrennungszone und ausreichend Aufenthaltszeit zur Reduktion des aus dem Brennstoff gebildeten NO maßgeblich.

Binnenschiffe

Die Schadstoffe aus Binnenschiffen haben in einigen Regionen (zum Beispiel Duisburg und Berlin) einen erheblichen Anteil an der Luftbelastung und stellen deshalb dort eine relevante Schadstoffquelle dar. Dabei stehen auch wie bei den Baumaschinen die Partikelemissionen im Mittelpunkt. Grundsätzlich ist es möglich, Binnenschiffe mit Partikelfiltern auszurüsten, sowohl im Rahmen eines Neubaus als auch im Bestand. Daher ist es sinnvoll, Binnenschiffe in die Kennzeichnungsverordnung aufzunehmen und auch in der Nachrüstrichtlinie die notwendigen Voraussetzungen dafür zu schaffen. Bekannt ist, dass Binnenschiffe auf Bundeswasserstraßen verkehren und diese nicht im Zuständigkeitsbereich der Bundesländer liegen. Trotzdem sollte versucht werden, hier eine Übereinkunft herbeizuführen, die eine Berücksichtigung dieser Schadstoffquelle im Rahmen von Umweltzonen ermöglicht.

16. Welche Potenziale gibt es bei Baumaschinen für die NOx- und PM-Minderung?

Baumaschinen sind zwar nur für bis zu ca. 1,3 Prozent der nationalen Gesamtemissionen von NOx und 0,6 Prozent von PM10 verantwortlich (siehe Daten für die Emissionsberichterstattung, UBA 2015). Jedoch verursachen Baumaschinen erhebliche lokale Immissionsspitzen, insbesondere in Innenstädten, die zu Überschreitungen der EU-Luftqualitätsgrenzwerte und damit zur starken lokalen Belastung der umliegenden Bevölkerung führen können. Die Minderung der Partikelemissionen bei Baumaschinen durch die im Text genannten Maßnahmen ist entscheidend für die Vermeidung von Tagesmittelüberschreitungen.

Für einen Beitrag zur Minderung der NO2-Konzentrationen wäre eine Bestandserneuerung mit verbesserter Abgasreinigungsleistung zielführend.

Nachrüstung von Baumaschinen mit Partikelfiltern

Investitionskosten für Partikelfiltersysteme liegen je nach Motorenstärke (und damit Abgasvolumenstrom) zwischen 2.000 und 12.000 Euro (Quelle: Beratungsleitfaden für die Partikelfilternachrüstung, Senat Berlin, 2015).

Beispiele

Leitfaden der Deutschen Bahn AG zur Partikelemissionsbegrenzung bei Fahrzeugen und Baumaschinen bei Vergabe von Bauleistungen

Berlin: Rußpartikelemission von mobilen Maschinen wird auf 90 - 170 Tonnen geschätzt (Vergleich Kfz-Verkehr: 142 Tonnen (225 Tonnen vor Einführung der Umweltzone)). Unterschied zum Straßenverkehr: Emissionen treten sehr lokal konzentriert auf.

Ab Juli 2015 beginnt die 2-stufige Einführung für Emissionsanforderungen an Baumaschinen sowie Anforderungen an die verwendeten Partikelminderungssysteme bei Ausschreibungen als feste Bestandteile von Vertragsbedingungen bei vergaberechtlichen Entscheidungen (siehe Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin).

Bremen: Ab 2016 werden in Ausschreibungen Emissionsanforderungen an Baumaschinen sowie Anforderungen an die verwendeten Partikelminderungssysteme feste Bestandteile von Vertragsbedingungen bei vergaberechtlichen Entscheidungen.

17. Welche Potenziale gibt es bei der Holzfeuerung für die PM-Minderung?

In den Hauptemissionsgebieten im Süden Deutschlands reichen die Beiträge zur PM10-Immissionbelastung bis zu 2 μg/m3 mit Spitzenwerten in den Ballungsräumen München, Stuttgart und Mannheim/Ludwigshafen. Um diese Beiträge würden die Konzentrationen im Bereich der Hauptverwendungsgebiete von Holzfeuerungen sinken, falls alle Holzheizungen auf Ölheizungen umgestellt werden würden. Bezogen auf die gesamten PM10-Konzentrationen des Basislaufs entspricht dies 3 bis 9 Prozent (siehe UBA-Texte-Band „Bewertung von Emissionsminderungsszenarien mit Hilfe chemischer Transportberechnungen“).

18. Welche Potenziale gibt es bei Schiffen für die NOx- und PM-Minderung?

Binnenschiffe haben aufgrund ihrer oft 30 Jahre alten Dieselmotoren ein hohes spezifisches Emissionsminderungspotential, der Anteil an der allgemeinen Immissionsbelastung ist aber sehr unterschiedlich und von der Befahrungsdichte und Flussbreite abhängig.

Die besonders alten Motoren emittieren weniger NOX, dafür aber mehr Partikel (Anzahl und Masse), neuere Motoren mehr NOX und weniger Partikel. Die NOX -Minderung bei Schiffen ist ein diffiziles Thema, Nachrüstungen sind derzeit wirtschaftlich nicht zumutbar und neue NOX-arme Motoren brauchen wegen der langlebigen Schiffsmotoren viel Zeit für eine Marktdurchdringung. Diesel-Partikelfilter (DPF) sind mittlerweile auch für die Schifffahrt ausgereift, wobei die thermischen Randbedingungen der „Frachtschiffmotoren“ mit Hubräumen von 40.000 cm3 nicht zu unterschätzen sind (es müssten teilweise enorme Wärmeenergien aus dem Maschinenraum abgeführt werden). Wirtschaftlich sind Partikelfilternachrüstungen vertretbar, der Treibstoffmehrverbrauch ist marginal und die Wartung nur einmal pro Saison fällig. Nach bisherigem Stand der Technik ist nur der „geschlossene“ DPF in der Lage die Partikelmasse und die Partikelanzahl zu über 90 Prozent zu reduzieren und stellt zum Beispiel für NRW ein großes Partikelminderungspotenzial dar (siehe Tabelle).

Gegenüberstellung der Kosten einer Nachrüstung und externe Kosten durch Feinstäube

Die spezifischen Kosten der DPF-Nachrüstung bei Schiffen sind aufgrund der geringeren Stückzahlen und eventuell notwendiger Bypässe etwa doppelt so hoch wie bei Lkw (10.000 € für einen 10 Liter Hubraum-Motor), wobei die Wirksamkeit pro Maßnahme genauso effizient ist wie im Straßenverkehr. Die Gesundheitskosten für die Allgemeinheit sind um ein vielfaches höher.

Mögliche Maßnahmen

  1. Förderprogramme vom Land für (teilweise) Kostenübernahme der DPF-Nachrüstung,
  2. Kommunale Umweltzone auf Bundeswasserstraßen

Eine kommunale Umweltzone auf einer Bundeswasserstraße ist zu begrüßen, denn bei einer alleinigen Förderung ohne „Sanktionen“ würden auch bei einer Förderung von 70 Prozent kaum Nachrüstungen erfolgen, weil die Schiffe auch ohne Filter fahren. Dies ist das eindeutige Resümee des „Berliner Praxistests Partikelfilter auf Fahrgastschiffen“.

Die Gesamtemissionen in Nordrhein-Westfalen betrugen 21.176 Tonnen NOx, 1.176.441 Tonnen CO2 und 456 Tonnen PM10. In Deutschland 24.601 Tonnen NOx, 1.542.309 Tonnen CO2 und 623 Tonnen PM10.
Emissionen der Binnenschifffahrt in Nordrhein-Westfalen im Jahr 2012
Quelle: Umweltbundesamt
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