Einträge von Schadstoffen

Luftschadstoffe können in der Atmosphäre über weite Strecken transportiert und anschließend in Ökosysteme eingetragen werden. Dort wirken sie auf unterschiedliche Weise auf die Böden, sowie auf Pflanzen und Tiere. Für Landökosysteme stellt der Schadstoffeintrag über die Atmosphäre häufig den wichtigsten Belastungspfad dar.

Karten der Schadstoffeinträge

Das Umweltbundesamt lässt regelmäßig eine deutschlandweite Auswertung zur Ermittlung der Schadstoffeinträge durchführen. Darin fließen Daten aus Messnetzen des Bundes und der Länder ein. Die Daten zum Eintrag von Stickstoffverbindungen sind in einem Kartendienst zugänglich.  

Formen des Eintrages

Deposition

Luftschadstoffe wirken nicht nur direkt über die Luft auf Ökosysteme, sondern schädigen diese auch nach ihrer Ablagerung (Deposition). Sie werden gasförmig, als Partikel oder in Niederschlag und Luftfeuchtigkeit gelöst eingetragen.

Nasse Deposition

Den Eintrag von luftgetragenen Schadstoffen in Ökosysteme durch Niederschlag in Form von Regen und Schnee bezeichnet man als nasse Deposition. Die Bestimmung der nassen Deposition erfolgt durch Messungen der Schadstoffkonzentrationen im aufgefangenen Niederschlag. Für den nationalen Depositionsdatensatz werden Messungen der Schadstoffkonzentrationen im Niederschlag aus verschiedenen Messnetzen interpoliert und mit Jahres-Niederschlagsdaten (1 x 1 km2) zu deutschlandweiten Karten des nassen Deposition verknüpft. 

Trockene Deposition

Luftgetragene Partikel und Gase lagern sich auch ohne Regen und Schnee auf Böden, Vegetation und Materialien ab.Wie hoch diese trockene Deposition ist, hängt unter anderem von den Eigenschaften des betrachteten Ökosystems bzw. der betrachteten Oberfläche ab, so hält die Kronenschicht von Wäldern Partikel und kleine Tröpfchen sehr effektiv zurück. Da die trockene Deposition nur an wenigen Messstellen routinemäßig ermittelt wird, werden flächendeckend hoch aufgelöste Daten (1 x 1 km2) mit Hilfe von Modellen berechnet.

Okkulte (feuchte) Deposition

Atmosphärische Schadstoffe lösen sich in Nebel- und Wolkentröpfchen und gelangen mit der Feuchtigkeit in Ökosysteme. Ähnlich wie bei der trockenen Deposition hängt die Menge der okkulten Deposition vor allem von der Oberflächenbeschaffenheit ab. Zu ihrer flächendeckenden Ermittlung werden Landnutzungs- und meteorologische Daten sowie Daten zur Immissionssituation von Schadstoffen kombiniert.

Gesamtdeposition

Die Gesamtdeposition wird durch eine Kombination der räumlich interpolierten Messungen der nassen Deposition mit der modellierten trockenen und okkulten Deposition ermittelt. Sie liegt räumlich hoch aufgelöst (1 x 1 km2) und landnutzungsabhängig vor.

Aktuelle Luftschadstoffdeposition in Deutschland

Das Umweltbundesamt lässt im Rahmen von Forschungsvorhaben regelmäßig die Schadstoffeinträgen aus der Luft in natürliche und naturnahe Ökosysteme ermitteln.
Da die Berechnung der Gesamtdeposition eine umfangreiche Datenaufbereitung und ‑modellierung erfordert, stehen die Daten für ein Bezugsjahr erst drei bis fünf Jahre später zur Verfügung. Gegenwärtig liegen die Eintragsdaten bis zum Jahr 2007 vor.

Ferner wurde ermittelt, wie sich die Deposition bis zum Jahr 2020 entwickeln wird, wenn keine weiteren Minderungsmaßnahmen ergriffen werden (Prognose auf Basis des Current Legislation Szenarios). Um die Einträge zu bewerten, werden sie mit den ökosystemspezifischen kritischen Eintragsraten (Critical Loads) verglichen.

In den folgenden Grafiken wird angegeben, auf wieviel Prozent der Ökosystemfläche in Deutschland die kritischen Eintragsraten durch die Deposition unterschritten werden (grün). Für die restlichen Flächen wird die Höhe der Überschreitungen angegeben. Nachhaltig geschützt sind nur Flächen, auf denen die Critical Loads unterschritten werden.

Eutrophierung

Balkendiagramm zur Überschreitung der Critical Loads für Eutrophierung durch Stickstoffeinträge auf den kartierten empfindlichen Ökosystemflächen in den Jahren 1990 bis 2007. Die Prozentzahl der Flächen, auf denen die Critical Loads unterschritten werden, ist von circa 1 Prozent im Jahr 1990 auf circa 22 Prozent im Jahr 2007 gestiegen. Das Ziel ist, dass im Jahr 2010 die Critical Loads auf circa 35 Prozent der Flächen unterschritten werden, im Jahr 2020 auf 100 Prozent der Flächen. Laut Prognose für das Jahr 2020 wird dies jedoch nur auf knapp 30 Prozent der Flächen erreicht werden.

Versauerung

Balkendiagramm zur Überschreitung der Critical Loads für Versauerung durch Säureeinträge auf den kartierten empfindlichen Ökosystemflächen in den Jahren 1990 bis 2007. Die Prozentzahl der Flächen, auf denen die Critical Loads unterschritten werden, ist von circa 15 Prozent im Jahr 1990 auf circa 55 Prozent im Jahr 2007 gestiegen. Das Ziel ist, dass im Jahr 2010 die Critical Loads auf circa 83 Prozent der Flächen unterschritten werden, im Jahr 2020 auf 100 Prozent der Flächen. Laut Prognose für das Jahr 2020 wird dies jedoch nur auf etwa 75 Prozent der Flächen erreicht werden.

Schlussfolgerungen

  • Die in der Vergangenheit ergriffenen Emissionsminderungsmaßnahmen haben zu einer Verbesserung des Umweltzustandes geführt. Dies betrifft vor allem die Versauerung (Schwefeleinträge) in geringerem Umfang auch die Eutrophierung.
  • Mit den bisher vereinbarten Maßnahmen wird sich der Umweltzustand bis 2020 zwar leicht verbessern. Dennoch werden auch im Jahr 2020 noch immer 70 Prozent der Ökosysteme nicht vor Schäden durch Luftschadstoffe geschützt sein. Eine Gefährdung der biologischen Vielfalt in Deutschland und der damit zusammenhängenden Ökosystemleistungen besteht also unverändert. Um irreversible Schäden zu vermeiden und die Ziele der nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt zu erreichen, müssen also weitere Emissionsminderungsmaßnahmen ergriffen werden. Wichtige Ansatzpunkte sind die Landwirtschaft sowie Verkehr und Industrie.
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