Umwelt beobachten

eine Frau in einem weißen Kittel, mit Schal, Handschuhen und Schutzbrille holt Proben aus einem dampfenden Metallbehälter, der in einer Halle stehtzum Vergrößern anklicken
Durch die Lagerung bei etwa -150 °C bleibt die Chemikalien-Konzentration in den Proben unverändert.
Quelle: Fraunhofer IME / UBA

Inhaltsverzeichnis

 

Was ist Umweltbeobachtung?

Unter dem Begriff Umweltbeobachtung wird die Erhebung und Bewertung von Daten über den Zustand der Umwelt zusammengefasst. Dies schließt Daten über Veränderungen der natürlichen Lebensgrundlagen und über umweltbedingte Gesundheitsrisiken und umweltassoziierte Erkrankungen beim Menschen ein. Zuverlässig und systematisch erhobene Daten der Umweltbeobachtung sind eine Grundlage für umweltpolitische Entscheidungen und die Ausrichtung auf eine nachhaltige, umweltverträgliche Entwicklung. Die Hauptaufgaben der Umweltbeobachtung sind:

  • die Erfassung und Bewertung des Zustands der Umwelt und deren Veränderungen (Analysefunktion),
  • das frühzeitige Erkennen und Bewerten von Risiken (Frühwarnfunktion),
  • die Erfolgskontrolle von umwelt- und naturschutzpolitischen Maßnahmen (Kontrollfunktion).

Umweltzustand in Deutschland, Trends und Prognosen

Informationen zum Umweltzustand und seiner räumlichen und zeitlichen Veränderungen sind eine wesentliche Grundlage der Umweltpolitik. Die Umweltbehörden des Bundes und der Länder ermitteln unter anderem den Zustand von Klima, Wasser, Boden, Luft sowie des Trinkwassers, führen Informationen zusammen und bewerten sie.

Auch Erhebungen zur Belastung des Menschen und zum Auftreten umweltbezogener Erkrankungen sowie ökologischer Veränderungen (Biodiversität) zählen zur Umweltbeobachtung. Das UBA nutzt Daten und Informationen sowohl aus eigenen Messtellen und Beobachtungsprogrammen, als auch aus denen der Länder und anderer Institutionen.

Analyse und Bewertung von Umweltdaten

Umweltdaten bedürfen der Analyse und Bewertung. In der Regel dienen dazu

  • Grenzwerte aus rechtlichen Regelwerken,
  • Richt- und Empfehlungswerte, die toxikologisch oder ökotoxikologisch begründet sind oder
  • Kriterien, die mittels wissenschaftlich fundierter Methoden festgelegt wurden.

Sofern diese nicht vorliegen, können auch statistische Beurteilungswerte hilfreich sein, die eine Normspanne einer üblichen Belastung charakterisieren (Referenzwerte).

Ferner können Trendbetrachtungen und räumliche Vergleiche von beispielsweise Konzentrationsmessungen auch ohne wirkungsbezogene Normen sinnvoll sein, um Belastungsschwerpunkte (räumliche Hotspots) zu lokalisieren oder den Erfolg von Reduzierungsmaßnahmen zu belegen.

Berichterstattung

Nach dem Umweltinformationsgesetz ist das Umweltbundesamt dazu verpflichtet, die Öffentlichkeit über den Zustand der Umwelt in Deutschland zu informieren. Um dieser gesetzlichen Verpflichtung nachzukommen, nutzt das Umweltbundesamt verschiedene Informationsmedien wie Print-Publikationen, Online-Veröffentlichungen oder Fach- und Umweltinformationssysteme.

Der Umweltberichterstattung des Umweltbundesamtes kommt in diesem Zusammenhang die Aufgabe zu, Informationen zum Umweltzustand, zu aktuellen Umwelttrends und zur Belastung der Bevölkerung durch Umwelteinflüsse zu bündeln, fachlich aufzubereiten und an die Öffentlichkeit zu kommunizieren. Zu den bereitgestellten Informationen gehören Daten und Bewertungen zu den Schutzgütern, Klima, Luft, Boden, Wasser, aber auch zu Fläche und natürliche Ressourcen. Des Weiteren dient die Umweltberichterstattung der Information über umweltbezogene Risiken für die menschliche Gesundheit und über die Beanspruchung der Umwelt, zum Beispiel durch Landwirtschaft, Verkehr, Industrie und private Haushalte. Für die Kommunikation von Umweltinformationen an die Öffentlichkeit stehen verschiedene Informationsangebote online bereit, wie beispielsweise „Daten zur Umwelt“-Artikel, Umweltindikatoren, unsere Datensuche, der Metadatenkatalog oder Kartenanwendungen auf der UBA-Website und auf unserer Website gis.uba.de/maps. Mit dem Tool „Mein Indikatorenbericht“ kann ein tagesaktueller Bericht aus insgesamt 50 verschiedenen Umwelt-Indikatoren zusammengestellt und als PDF-Broschüre heruntergeladen werden.

Darüber hinaus dient die Berichterstattung der Erfüllung von politischen Berichtspflichten. Das Umweltbundesamt führt hierfür Umweltdaten des Bundes und der Länder zusammen, die eine bundesweite Beurteilung der Situation erlauben und Handlungserfordernisse aufzeigen. Diese bilden auch die Grundlage für die Berichterstattung an verschiedene politische Akteure, wie zum Beispiel die Europäische Umweltagentur oder die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD).

 

Gesundheitliche Umweltbeobachtung

Das Umweltbundesamt führt bundesweite, bevölkerungsrepräsentative Untersuchungen (“Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit – GerES“) zur Erfassung der Belastung des Menschen mit den verschiedensten Umweltschadstoffen und mit Lärm durch.

Das Umweltbundesamt betreibt im Auftrag des Bundesumweltministeriums außerdem die Umweltprobenbank des Bundes (UPB), in der seit über 30 Jahren Humanproben eingelagert werden, die eine retrospektive Abschätzung der Belastung des Menschen mit Chemikalien ermöglicht. Die Ergebnisse aus der gesundheitlichen Umweltbeobachtung erlauben es, Referenzwerte für die menschliche Belastung zu ermitteln, die den „Normbereich“ charakterisieren.

Luftschadstoffe betreffen die gesamte Bevölkerung in Deutschland. Um herauszufinden, welche Bedeutung Schadstoffbelastungen in der Außenluft für die Gesundheit haben, wird vom UBA die von der Weltgesundheitsorganisation entwickelte Methode zur Quantifizierung der umweltbedingten Krankheitslast genutzt. Derzeit stehen die Informationen zur zeitlichen Entwicklung der Krankheitslast für Feinstaub und Stickstoffdioxid zur Verfügung.

Wir untersuchen die Qualität der Innenraumluft im Hinblick auf chemische und mikrobiologische Verunreinigungen und leiten Richtwerte für die Innenraumluft ab.

Wir verfügen über die in den Ländern generierten Daten über den Zustand der deutschen Badegewässer und berichten darüber der Europäischen Kommission, den nationalen Behörden und der Öffentlichkeit.

Wir erhalten von den Gesundheitsbehörden der Länder Daten zur Einhaltung der Trinkwassergrenzwerte, die die Bewertung der Trinkwasserqualität erlauben. Die rechtlichen Vorgaben liefern die Trinkwasserverordnung und EU-Trinkwasserrichtlinie.

 

Wasser, Boden, Luft, Pflanzen und Tiere

Das Umweltbundesamt beurteilt die Qualität von Flüssen, Seen, Meeresgewässern und Grundwasser vor dem Hintergrund geltender Grenz- und Zielwerte. Dafür werden chemische, biologische und mengenmäßige Qualitätsziele abgeleitet.

Wir ermitteln den Zustand der Böden und die Veränderungen der Gehalte von Stoffen sowie struktureller Bodenveränderungen. Grundlage hierfür sind Informationen der Länder aus Bodendauerbeobachtungsstandorten sowie Messprogramme der Länder oder die Bodenzustandserfassung. Die Beurteilung der Qualität erfolgt anhand von Vorsorge-, Prüf- und Maßnahmewerten.

Das Umweltbundesamt beurteilt die Luftqualität vor dem Hintergrund geltender Grenz- und Zielwerte. Wir ermitteln die Ursachen von Luftschadstoffbelastungen sowohl aus Messungen der Länder wie auch modellgestützt. Wir messen an den sieben Stationen unseres Luftqualitätsmessnetzes Luftverunreinigungen und Klimagase und ermitteln den grenzüberschreitenden Transport von Luftschadstoffen. Die Informationen zur Luftqualität dienen als Grundlage der Beurteilung der Belastung der menschlichen Gesundheit sowie der Schädigung von Ökosystemen.

Die Umweltprobenbank archiviert seit über 30 Jahren Proben von Pflanzen und Tieren. Ihre Untersuchungen erlauben Aussagen über die zeitliche Entwicklung von Belastungen mit Chemikalien.

Wir nutzen technisch innovative Verfahren und Methoden, beispielsweise aus dem Bereich Satellitenfernerkundung, um flächendeckend sowie räumlich- und zeitlich hochaufgelöst Fragestellungen aus den Themenbereichen Land, Wasser und Luft nachzugehen.

 

Anforderungen an die Umweltbeobachtung

Das UBA nutzt Daten und Informationen sowohl aus eigenen Beobachtungsprogrammen, als auch aus denen der Länder und anderer Institutionen.

Umweltzustand in Deutschland, Trends und Prognosen

Informationen zum Umweltzustand sind eine wesentliche Grundlage der Umweltpolitik. Die Umweltbehörden des Bundes und der Länder ermitteln die Belastungen von Wasser, Boden, Luft sowie des Trinkwassers, führen sie zusammen und bewerten sie.

Auch Erhebungen zur Belastung des Menschen und zum Auftreten umweltbezogener Erkrankungen sowie zu ökologischer Veränderungen (Biodiversität) zählen zur Umweltbeobachtung.

Damit die Daten der Umweltbeobachtung belastbare, verallgemeinerbare Schlussfolgerungen zulassen, sind an die Auswahl der zu untersuchenden Probenarten (Matrices), die Messmethodik und die Bewertung bestimmte Mindestanforderungen zu stellen.

Kriterien für die Auswahl von Probenmatrices

Die Probenmatrix soll die aktuelle und möglichst auch die zurückliegende Belastung widerspiegeln. Die Auswahl der abiotischen Proben (unbelebte Umwelt, wie Wasser, Boden oder Luft) ergibt sich in der Regel aus den Überwachungsaufgaben durch die einschlägigen Richtlinien.

Abiotische Probenmatrices

Messergebnisse zur Schadstoffbelastung von Wasser, Boden, Luft, Trinkwasser sind Grundlage der Umweltbeobachtung im Umweltbundesamt. Die von den Ländern zur Verfügung gestellten Daten erheben diese im Rahmen ihrer Überwachungsaufgaben.

Die Belastung des Menschen und anderer Lebewesen ist unter Berücksichtigung der jeweiligen Aufnahmequellen/-wege auf der Basis dieser Daten möglich, sofern es wirkungs- oder vorsorgebezogene Beurteilungswerte gibt. Eine integrierte Bewertung der Belastung des Menschen ist dann (weitgehend) möglich, wenn für alle Aufnahmepfade ausreichende Informationen zur Verfügung stehen.

Zur Lokalisierung von Belastungsschwerpunkten und Überprüfung des Erfolgs von Reduzierungsmaßnahmen sind auch Trendbetrachtungen und räumliche Vergleiche von erhobenen Konzentrationsmessungen auch ohne Beurteilungswerte sinnvoll. Daher haben Langzeitreihen immer auch einen Eigenwert.

Für Trinkwasser liegen auf Bundesebene in der Regel keine Absolutwerte, sondern nur Häufigkeiten der Grenzwertüberschreitung vor. Sie umfassen auch nur die (relativ wenigen) Stoffe, die mit einem Grenzwert reguliert sind. Für weitere Fremdstoffen (etwa PFC und Arzneimittel), für die auch das Minimierungsgebot gilt, erfolgt die Erfassung von Trends nur punktuell im Rahmen von Forschungs¬projekten verschiedener Akteure.

Biotische Probenmatrices

Die Messung von Schadstoffen in Biota (Proben von Lebewesen einschließlich vom Menschen) liefert meist weitergehende Informationen oder eröffnet neue Interpretationsmöglichkeiten. Die Messungen sind nur für Stoffe anwendbar, die in Biota nicht oder schwer abgebaut werden (persistieren) und / oder sich anreichern (Schwermetalle, POPs u.a.) oder Abbauprodukte bilden, die die Aufnahme in den Organismus widerspiegeln. Die Messung von Schadstoffen in Biota ist insbesondere dann sinnvoll, wenn

  1. es verschiedene Aufnahmewege in den Organismus gibt, die sich ggf. summieren können,
  2. andere Umweltfaktoren (z.B. Standort und Klima) die Aufnahme oder Wirkung modifizieren können,
  3. Konzentrationen in anderen Teilen der Umwelt zum Messen zu niedrig sind (z.B. Meeresgewässer),
  4. Schätzungen über Expositionsmodelle unzureichend sind,
  5. eine Validierung von Modellrechnungen benötigt wird.

Biotaproben haben den großen Vorteil, dass sie langfristig gelagert werden können und daher eine rückblickende Messung erlauben. Diese Proben sollten insbesondere

  • leicht verfügbar sein und den Belastungszustand reflektieren, d.h. mit der Belastung der Umwelt korrelieren.
  • eine Bewertung erlauben, so dass eine Interpretation über das Ausmaß und / oder den zeitlichen Verlauf festzustellen ist. Günstig ist die Verfügbarkeit eines Beurteilungswertes, der für die Interpretation herangezogen werden kann.
  • “Referenzwerte“ aus (nahezu) „unbelasteten“ Gebieten unterstützen ebenfalls die Interpretation.
  • Die Zuordnung der Proben zu einer bestimmten Umweltsituation sollte einfach möglich sein. (Zum Beispiel indizieren Muscheln Belastungen über einen kürzeren Zeitraum oft besser und ortsspezifischer als Fische).