Luftmessnetz des Umweltbundesamtes

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Luftmessnetz des Umweltbundesamtes
Quelle: Umweltbundesamt

Hinsichtlich der grenzüberschreitenden Luftverschmutzung kooperiert die Bundesrepublik Deutschland im Rahmen des Genfer Luftreinhalteabkommens und weiterer Programme mit anderen Staaten.

Aufgabe des Umweltbundesamtes

Das Luftmessnetz des Umweltbundesamtes unterscheidet sich bezüglich Aufgaben und Lage der Messstationen grundlegend von denen der Bundesländer. Die Messaufträge des UBA-Luftmessnetzes resultieren aus internationalen Abkommen sowie der EU-Gesetzgebung.

Das Luftmessnetz des Umweltbundesamt betreibt Messstationen außerhalb von Ballungsgebieten und Städten. Auch Schadstoffquellen wie Industriestandorte oder Kraftwerke sollen die Messungen nicht beeinflussen.

Die Messungen, zu denen sich Deutschland international verpflichtet hat, werden vom Umweltbundesamt durchgeführt. Verteilt über das gesamte Bundesgebiet arbeiten hierfür sieben Messstationen. Um nur weiträumig und grenzüberschreitend transportierte Luftmassen zu erfassen, liegen diese Messstationen möglichst weitab von lokalen Schadstoffquellen. Ballungsräume mit starkem Verkehr, Industrie oder Heizungen sollen die Messergebnisse nicht beeinflussen.

Messung weiträumig transportierter Schadstoffkonzentrationen

Zur Kontrolle der internationalen Aktivitäten und Luftreinhaltestrategien messen die beteiligten Staaten nach einheitlichen Vorgaben die Schadstoffkonzentrationen in weiträumig und grenzüberschreitend transportierten Luftmassen.

Diese Immissionsmesswerte werden von internationalen Datenzentren erfasst und fließen zusammen mit Emissions- und meteorologischen Daten in Computermodelle. Mit deren Hilfe lassen sich Herkunft, Verteilung, Frachten und Verbleib der Luftschadstoffe berechnen.

Das internationale Kontrollinstrument der Genfer Luftreinhaltekonvention heißt beispielsweise EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme). Über einhundert Stationen in 25 Ländern messen in diesem Programm grenzüberschreitende Luftverschmutzungen.

  • Messstationsgebäude an einem schneebedeckten Berghang
    Die UBA-Luft-Messstation auf der Zugspitze
    Quelle: Umweltbundesamt
  • Mess-Vorrichtungen auf einer Wiese
    Messfeld der UBA-Luft-Messstation Neuglobsow am Brandenburgischen Stechlinsee
    Quelle: Christoph Zinsius / Umweltbundesamt
  • Messstationsgebäude in hügeliger Landschaft mit Wiesen und Fichtenwald
    Die UBA-Luft-Messstation Schauinsland im Schwarzwald
    Quelle: Christoph Zinsius / Umweltbundesamt
  • kleines vierstöckiges Gebäude mit dunkelbrauner Holzfassade und Satteldach bis zum Boden, davor Messeinrichtungen auf einer Wiese
    Die UBA-Luft-Messstation Schmücke im Thüringer Wald
    Quelle: Christoph Zinsius / Umweltbundesamt
  • Messfeld im Freien, dahinter zwei kleine Gebäude aus hellem Holz
    Die UBA-Luft-Messstation Waldhof in der Lüneburger Heide
    Quelle: Umweltbundesamt
  • kleiner, zweistöckiger Holzbau in den Dünen
    Die UBA-Luft-Messstation Westerland auf der Insel Sylt
    Quelle: Umweltbundesamt
  • Messfeld im Freien, dahinter kleiner einstöckiger Flachbau
    Die UBA-Luft-Messstation Zingst auf der Ostsee-Halbinsel Fischland-Darß-Zingst
    Quelle: Umweltbundesamt
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Luftmessnetzzentrale Langen

In der UBA-Außenstelle Langen, circa 20 Kilometer südlich von Frankfurt/Main, befindet sich seit 1998 die Messnetzbetriebszentrale des Messnetzes. In den Zentrallabors steht für spezielle Laboranalysen eine umfangreiche Analytik bereit: zum Beispiel Plasma-Massenspektrometrie, Atomabsorptions- und Atomfluoreszenzspektrometrie, Gaschromatographie und Ionenchromatographie. Luft-, Schwebstaub- und Niederschlagsproben der UBA-Messstellen werden in den Zentrallabors aufbereitet und u.a. auf folgende Luftverunreinigungen analysiert: Schwefel- und Stickstoffverbindungen, Schwermetalle, Halbmetalle, Alkali- und Erdalkalimetalle sowie flüchtige organische Luftverunreinigungen.

In Langen laufen alle Werte aus dem UBA-Messnetz zusammen. Stündlich werden die Messwerte der kontinuierlich registrierenden Analysatoren der Messstellen via ISDN abgerufen und zum Beispiel die Ozon- und Meteorologie-Werte in das Ozon-Smogfrühwarn-System nach Karlsruhe zur UMEG weitergeleitet (aktuelle Ozonkarten). Wöchentlich werden Messgerätekontrollen durchgeführt und Störungen an die Wartungsteams weitergeleitet. Monatlich werden die Messwerte auf ihre Plausibilität überprüft, gegebenenfalls korrigiert und danach in die Datenbank eingespeist. Dort stehen sie in verschiedenen Aggregierungsformen für Datenanfragen, vielfältige Auswertungen, Berichte wie zum Beispiel den Monatsbericht sowie für den nationalen und vor allem internationalen Datenaustausch zur Verfügung.

Hier laufen sämtliche an den Messstationen des Umweltbundesamtes ermittelten Daten zusammen. Für Schwefeldioxid, Stickoxide und Ozon werden diese Werte online übermittelt. Schon kurze Zeit später stehen sie der Öffentlichkeit als Informationen zur aktuellen Immissionssituation zur Verfügung.

Die chemische Analyse von Staub und Regenwasser ermöglichen in Langen moderne Laboratorien, in denen sich Plasma-Massenspektrometrie, Atomabsorptions- und Atomfluoreszenzspektrometrie, Gaschromatographie und Ionenchromatographie durchführen lassen. Die im Luftmessnetz des Umweltbundesamtes eingesetzten Messgeräte und Prüfgase kalibriert das ebenfalls in Langen untergebrachte Referenzlabor.

modernes dreistöckiges Bürogebäude mit markantem großen Eingangsportal
Das UBA-Dienstgebäude im hessischen Langen ist Sitz der Luftmessnetz-Zentrale
Quelle: Christoph Zinsius / Umweltbundesamt

Luftmessstation Neuglobsow

Die Messstation Neuglobsow liegt im nördlichen Brandenburg, am südöstlichen Rand der Brandenburg-Mecklenburger Seenplatte, direkt am Südostufer des Stechlinsees. Die eiszeitlich geprägte flachhügelige Umgebung ist ein Naturschutzgebiet.

Die Messstation und das Stechlingebiet wurden bereits seit 1979 genutzt, um internationale Mess- und Berichtspflichten der DDR zur Genfer Luftreinhaltekonvention zur erfüllen. 1991 integrierte das Umweltbundesamt die Station in sein Luftmessnetz.

Aufgaben

Die untersuchten Luftmassen sind typisch für das östliche Norddeutschland. Neben der Hintergrundbelastung der Luft werden deren Auswirkungen auf Ökosysteme im Rahmen des internationalen Kooperationsprogramms „Integrated Monitoring” gemessen. Im Forschungsprogramm „Global Atmosphere Watch” (GAW) ist Neuglobsow eine Regionalstation und misst klimarelevante Gase.

Stationsdaten 

Gase

  • Schwefeldioxid (SO2)
  • Ozon (O3)
  • Stickstoffoxide (NO, NO2, NOx)
  • Kohlendioxid (CO2)
  • Methan (CH4)
  • Kohlenmonoxid (CO)
  • Flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC)
  • Ammoniak (NH3)
  • Salpetersäure (HNO3)

Feinstaub

  • Masse: PM10, PM2.5
  • Partikelgrößenspektrum von Ultrafeinstaub
  • Zusammensetzung:
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb
    • Ionen: SO42-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Elementarer und organischer Kohlenstoff (EC/OC)
    • Ruß

Niederschlag

  • Niederschlagsmenge, pH-Wert, Leitfähigkeit
  • Inhaltsstoffe:
    • Ionen: SO42-, NO3-, Cl-, K+, Na+, NH4+, Mg2+, Ca2+
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, V, Co, Hg

Meteorologie

  • Temperatur, Luftdruck, relative Luftfeuchte
  • Windrichtung und -geschwindigkeit, Global-strahlung, Sonnenscheindauer, Strahlungsbilanz, Rückstrahlung, Niederschlagsmenge

Integrated Monitoring

  • Wasserhaushalt (Oberflächenwasser, Sickerwasser, Grundwasser) sowie Stoffflüsse von Luftschadstoffen und deren Wirkungen auf Ökosysteme und Gewässer

Luftmessstation Schauinsland

Die Messstation Schauinsland liegt auf dem gleichnamigen Berg im südlichen Schwarzwald etwa 10 Kilometer südöstlich von Freiburg.

Wegen ihrer Lage in 1205 Metern Höhe am Ostrand des Oberrheintalgrabens befindet sich die Station häufig über der bodennahen Mischungsschicht, wodurch sowohl weiträumig transportierte als auch lokal beeinflusste Luftmassen erfasst werden können.

Die Messungen wurden 1965 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft aufgenommen und 1974 vom neu gegründeten Umweltbundesamt fortgeführt.

Aufgaben

Die Station dient der Beobachtung und Überwachung der Luft im Rahmen nationaler und internationaler Luftreinhalteabkommen. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Erfassung langfristiger Entwicklungen. Für Kohlenstoffdioxid existiert am Schauinsland die längste Messreihe Europas (1972 bis heute).

Daneben fungiert die Station als Regionalstation im Global Atmosphere Watch-Programm der WMO. Schwerpunkt hierbei ist die Messung klimarelevanter Gase.

Stationsdaten

Gase

  • Schwefeldioxid (SO2),
  • Ozon (O3)
  • Stickstoffoxide (NO, NO2, NOx)
  • Kohlendioxid (CO2),
  • Methan (CH4)
  • Kohlenmonoxid (CO)
  • Distickstoffoxid (N2O)
  • Schwefelhexafluorid (SF6)
  • Leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC)
  • Carbonyle, Peroxyacetylnitrat (PAN)
  • Ammoniak (NH3),
  • Salpetersäure (HNO3)
  • Radon
  • Isotope: 13C, 14C, 18O

Feinstaub

  • Masse: PM10, PM2.5
  • Partikelgrößenspektrum von Ultrafeinstaub
  • Zusammensetzung:
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb
    • Ionen: SO42-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Elementarer und organischer Kohlenstoff (EC/OC)
    • Ruß

Niederschlag

  • Niederschlagsmenge, pH-Wert, Leitfähigkeit
  • Inhaltsstoffe:
    • Ionen: SO42-, NO3-, Cl-, K+, Na+, NH4+, Mg2+, Ca2+
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, V, Co, Hg
    • Persistente organische Verbindungen (POP)

Meteorologie

  • Lufttemperatur, Niederschlagsmenge
  • Windrichtung und -geschwindigkeit
  • relative Luftfeuchte, Luftdruck
  • Globalstrahlung, solare UV-Strahlung

Luftmessstation Schmücke

Die Messstation Schmücke liegt im Kammbereich des Thüringer Waldes auf 937 Metern Höhe, etwa 7 km nordöstlich der Stadt Suhl. Sie wurde Ende 1991 eingerichtet.

Aufgaben

Mitten in Deutschland gelegen ist die Station repräsentativ für Mittelgebirgs­landschaften und erfasst weiträumig transportierte Luftmassen aus dem westlichen und östlichen Europa. Die Messstation ist spezialisiert auf die Messung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC).

Stationsdaten

Gase

  • Schwefeldioxid (SO2)
  • Ozon (O3)
  • Stickstoffoxide (NO, NO2, NOx)
  • flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC)
  • Ammoniak (NH3)
  • Salpetersäure (HNO3)

Feinstaub

  • Masse: PM10, PM2.5
  • Zusammensetzung:
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb
    • Ionen: SO42-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Elementarer und organischer Kohlenstoff (EC/OC)

Niederschlag:

  • Niederschlagsmenge, pH-Wert, Leitfähigkeit
  • Inhaltsstoffe:
    • Ionen: SO42-, NO3-, Cl-, K+, Na+, NH4+, Mg2+, Ca2+
    • Schwermetalle: As, Cd, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, V, Zn, Hg

Meteorologie

  • Lufttemperatur, Luftdruck
  • Niederschlagsmenge
  • relative Luftfeuchte

Luftmessstation Waldhof

Nur wenige hundert Meter von der Landesgrenze zu Sachsen-Anhalt entfernt, liegt im Osten der Lüneburger Heide auf niedersächsischem Gebiet die Messstation Waldhof. Die nächste Ortschaft ist das etwa 3 Kilometer westlich gelegene Langenbrügge.

Aufgaben

Die Station wurde 1970 eingerichtet, ursprünglich um den grenzüberschreitenden Transport von Luftverunreinigungen aus der DDR zu erfassen. Heute werden hier Luftmassen untersucht, die repräsentativ sind für die Hintergrundbelastung des norddeutschen Flachlands. Schwermetalle bilden einen Untersuchungsschwerpunkt.

Stationsdaten

Gase

  • Schwefeldioxid (SO2)
  • Ozon (O3)
  • Stickstoffoxide (NO, NO2, NOx)
  • Peroxyacetylnitrat (PAN)
  • flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC)
  • Quecksilber (Hg)
  • Ammoniak (NH3)
  • Salpetersäure (HNO3)

Feinstaub

  • Masse: PM10, PM2.5 , PM1
  • Partikelgrößenspektrum von Ultrafeinstaub
  • Zusammensetzung:
    • Ionen: SO42-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Hg
    • Elementarer und organischer Kohlenstoff (EC/OC)
    • Ruß

Niederschlag

  • Niederschlagsmenge, pH-Wert, Leitfähigkeit
  • Inhaltsstoffe:
    • Ionen: SO42-, NO3-, Cl-, K+, Na+, NH4+, Mg2+, Ca2+
    • Schwermetalle: As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, V, Zn, Hg

Meteorologie

  • Lufttemperatur, Luftdruck
  • relative Luftfeuchte
  • Windrichtung und -geschwindigkeit
  • Niederschlagsmenge
  • Globalstrahlung

Luftmessstation Westerland

Die Messstation Westerland liegt auf Sylt, der größten deutschen Nordseeinsel. Sie ist der nördlichste Standort des vom Umweltbundesamt betriebenen Luftmessnetzes und die einzige Messstation, bei der Stationsgebäude und Messfeld wenige Kilometer getrennt liegen. Während das Stationsgebäude unmittelbar an der Westküste, nördlich der Stadt Westerland steht, befindet sich das Messfeld mit den Niederschlags- und Staubsammlern in südöstlicher Richtung bei Tinnum, rund einen Kilometer vom Meer entfernt. Seit 1968 finden hier Messungen statt.

Aufgaben

Im Vordergrund stehen bei dieser Station die Untersuchung der Hintergrundbelastung von der Nordsee kommender Luft und der Stoffflüsse aus der Atmosphäre in die Nordsee. Grundlage dieser Tätigkeit ist u.a. das OSPAR – Übereinkommen zum Schutz der Meeresumwelt des Nordostatlantiks.

Stationsdaten

Gase

  • Schwefeldioxid (SO2)
  • Ozon (O3)
  • Stickstoffoxide (NO, NO2, NOx)
  • Kohlendioxid (CO2)
  • Methan (CH4)
  • Ammoniak (NH3)
  • Salpetersäure (HNO3)
  • Persistant Organic Pollutants (POP)

Feinstaub

  • Masse: PM10
  • Zusammensetzung:
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb
    • Ionen: SO42-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Persistant Organic Pollutants (POP)

Niederschlag

  • Niederschlagsmenge, pH-Wert, Leitfähigkeit
  • Inhaltsstoffe:
    • Ionen: SO42-, NO3-, Cl-, K+, Na+, NH4+, Mg2+, Ca2+
    • Schwermetalle: As, Cd, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb, V, Zn, Hg / POP

Meteorologie

  • Lufttemperatur, Luftdruck
  • Niederschlagsmenge
  • Windrichtung und -geschwindigkeit
  • relative Luftfeuchte
  • Globalstrahlung

Luftmessstation Zingst

Die Messstation Zingst liegt auf der Halbinsel Fischland-Darß-Zingst in Mecklenburg-Vorpommern. Sie befindet sich etwa 3 Kilometer östlich des Ostseebads Zingst, in der Mitte zwischen Ostsee- und Boddenküste. Die Kernzone des Nationalparks Vorpommersche Boddenlandschaft reicht bis an die Messstation.

Die ehemalige Forschungsstation des Meteorologischen Dienstes der DDR zur Sondierung der mittleren Atmosphäre wurde Ende 1991 in das Luftmessnetz des Umweltbundesamts integriert.

Aufgaben

Im Zentrum der Stationsarbeit steht die Untersuchung der Hintergrundbelastung von Luft der ostseenahen Küstenregion sowie der Stoffflüsse aus der Atmosphäre in die Ostsee, u.a. im Rahmen des Programms HELCOM.

Stationsdaten

Gase

  • Schwefeldioxid (SO2),
  • Ozon (O3)
  • Stickstoffoxide (NO, NO2, NOx)
  • Quecksilber (Hg)
  • flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC)
  • Ammoniak (NH3)
  • Salpetersäure (HNO3)
  • Persistant Organic Pollutants (POP)

Feinstaub

  • Masse: PM10
  • Zusammensetzung:
    • Schwermetalle: As, Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb
    • Ionen: SO42-, NO3-, NH4+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Persistant Organic Pollutants (POP)

Niederschlag

  • Niederschlagsmenge, pH-Wert, Leitfähigkeit
  • Inhaltsstoffe:
    • Ionen: SO42-, NO3-, Cl-, K+, Na+, NH4+, Mg2+, Ca2+
    • Schwermetalle: As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, V, Zn, Hg
    • POP: PAK und PCB

Meteorologie

  • Lufttemperatur, Luftdruck
  • Niederschlagsmenge
  • Windrichtung und -geschwindigkeit
  • relative Luftfeuchte
  • Globalstrahlung, solare UV-Strahlung

Depositionsmessnetz

Um Schadstoffeinträge zu erfassen, die über den Niederschlag (nasse Deposition) in Böden, Vegetation und Oberflächengewässer gelangen, betreibt das Umweltbundesamt ein wet-only-Depositionsmesssystem. In relativ gering belasteten Gebieten der Bundesrepublik wird hier der Eintrag von weiträumig und grenzüberschreitend transportierten Luftverunreinigungen gemessen. Durch diese Messungen können großräumige Belastungen festgestellt und die Wirksamkeit belastungsmindernder Maßnahmen überprüft werden.

An den sechs personell besetzten UBA-Messstellen sowie an derzeit 13 weiteren Standorten werden Wochenproben gesammelt. Die Analyse der Proben erfolgt in einem zentralen Labor. Das Messprogramm beinhaltet die Bestimmung der Parameter Sulfat, Nitrat, Ammonium, Chlorid, Natrium, Kalium, Magnesium und Calcium sowie pH-Wert und elektrolytische Leitfähigkeit.

Internationales Messprogramm

Gemeinsam mit anderen europäischen Messstationen nimmt das Depositionsmessnetz des Umweltbundesamtes am internationalen UN/ECE-Messprogramm EMEP teil, bei dem der weiträumige grenzüberschreitende Transport von Luftverunreinigungen untersucht wird.

Das Luftmessnetz des Umweltbundesamts erfasst die nasse Deposition, also die mit dem nassen Niederschlag (Regen, Schnee) eingetragenen Stoffmengen.
Karte: UBA-Luftmessnetz-Depositionsmessstellen
Quelle: Umweltbundesamt

Berichte

In der unten stehenden Liste finden Sie Monats- sowie Jahresmitteltabellen des UBA und das Qualitätssicherungshandbuch. Die Monatsberichte enthalten für den jeweiligen Monat einen meteorologischen Überblick, Monatsmittel sowie Grafiken und Tabellen von SO2, NO2, Ozon und Schwebstaub bzw. PM10.

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Quelle: Umweltbundesamt

Auf der Spur der Luft - Das Luftmessnetz des Umweltbundesamtes

Luft kennt keine Grenzen. Luftverunreinigungen können tausende von Kilometern zurücklegen, Grenzen überschreiten und sich weltweit in der Erdatmosphäre ausbreiten. Deshalb erfordert die die Überwachung und Langzeitbeobachtung von Luftschadstoffen und ihrer Wirkungen internationale Zusammenarbeit. Den deutschen Beitrag dazu liefert das Luftmessnetz des Umweltbundesamtes. Sieben Messstationen in sogenannten Reinluftgebieten analysieren seit fast 50 Jahren Luft, Feinstaub und Regenwasser auf ferntransportierte, menschenverursachte Luftschadstoffe und deren Wirkungen auf Ökosysteme. Anlässlich des EU-Jahres der Luft stellt das Umweltbundesamt daher sein Luftmessnetz, dessen Aufgaben und ausgewählte Ergebnisse in einem Kurzfilm und einer neuen Broschüre dar.

Jahresmitteltabellen / Monatsberichte

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