Saharastaubereignis Ostern 2024

Für das Osterwochenende im Jahr 2024 wurde vielerorts warmes, sonniges Wetter vorhergesagt. Tatsächlich blieben die Temperaturen aber großflächig hinter den Erwartungen zurück, denn die Sonne versteckte sich hinter einem trüben Schleier. Grund dafür war ein Ferntransport von Saharastaub, der sich in Deutschland in Bodennähe wiederfand. Das zeigte die außerordentlich hohe Feinstaubbelastung (PM10) an vielen der Luftmessstationen der Länder und des Umweltbundesamtes.

Am 29. März waren zunächst nur im Süden, am 30. und 31. März bis auf den äußersten Westen fast überall in Deutschland erhöhte PM10 - Konzentrationen zu sehen. Am 1. April war dann nur noch der Osten Deutschlands betroffen, bevor die Werte am 2. April wieder auf das Ausgangsniveau zurück gingen.

Feinstaub (PM10) - Tageswerte im Zeitraum 28. März bis 2. April 2024

Die PM10-Tageswertkarten zeigen am 29.3. zunächst im Süden, am 30.3. und 31.3. fast überall in Deutschland erhöhte PM10-Konzentrationen. Am 1.4. ist dann nur noch der Osten Deutschlands betroffen.

Quelle: UBA

Der höchste PM10-Tagesmittelwert dieser Episode lag basierend auf vorläufigen Daten bei knapp 180 µg/m³ am 30. März, und knapp die Hälfte der Stationen in Deutschland wiesen Tagesmittelwerte über 50 µg/m³ auf. Zum Vergleich: Der Jahresmittelgrenzwert liegt bei 40 µg/m³, Tageswerte von 50 µg/m³ dürfen an nicht mehr als 35 Tagen pro Jahr überschritten werden. Auch am 31. März lagen noch fast 40 Prozent der Stationen über diesem Wert. Bisher gab es im Jahr 2024 nur wenige Episoden mit erhöhter PM10-Belastung. Das Saharastaubereignis über Ostern ist im Jahr 2024 sowohl hinsichtlich der Höchstwerte als auch der Überschreitungsanteile die ausgeprägteste Feinstaubepisode.

Feinstaub (PM10) im ersten Quartal 2024 in Deutschland

Anteil aller Stationen mit PM10-Tageswerten über 50 µg/m³ im ersten Quartal 2024, mit Angabe des jeweils höchsten PM10-Tageswert aller Stationen.

Quelle: UBA

Die Belastung war jedoch nicht gleichmäßig über Deutschland verteilt: vor allem der Osten und der Süden waren von hohen PM10-Werten betroffen. In den Ländern Berlin, Brandenburg, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen und Bayern überschritten jeweils alle Stationen den Wert von 50 µg/m³ als Tagesmittel. Im Gegensatz dazu gab es in Schleswig-Holstein, Hamburg, Bremen, Rheinland-Pfalz und Saarland keine Werte über 50 µg/m³ (siehe Abbildung 3). Der äußerste Westen und Norden blieben also weitestgehend vom Saharastaub verschont.

PM10-Tageswerte am 30. März 2024

Anteil aller Stationen im jeweiligen Bundesland mit PM10-Tageswerten über 50 µg/m³ am 30. März 2024.

Quelle: UBA

Laut Deutschem Wetterdienst (DWD) bildeten sich aufgrund eines Tiefdruckkomplexes über dem nahen Atlantik, welcher bis weit nach Nordafrika hinein reichte, große Staubwolken am Rand der Sahara. Sowohl Wolken als auch darin enthaltener Saharastaub wurden dann an der südöstlichen Flanke entlang nach Deutschland transportiert (Quelle: DWD, Thema des Tages vom 31.03.2024).

Um rückwirkend nachzuvollziehen, woher eine bestimmte Luftmasse kam, können sogenannte Rückwärtstrajektorien verwendet werden. Eine Möglichkeit dazu bietet die Nationale Ozean- und Atmosphärenbehörde der USA (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) mit Hilfe des Hysplit-Modells (Stein, A. F., R. R. Draxler, G. D. Rolph, B. J. B. Stunder, M. D. Cohen und F. Ngan:  NOAA’s HYSPLIT Atmospheric Transport and Dispersion Modeling System, Bulletin of the American Meteorological Society 96, 12 (2015): 2059-2077).

Die Ensemble-Rückwärtstrajektorien für 3 Tage mit einer Ankunftshöhe von 500 m über Geländeniveau zeigen beispielhaft für den Osten Brandenburgs, dass die Luftmassen über Tschechien, die Alpen und Korsika bis nach Nordafrika zurückverfolgt werden können . 

Ensemble-Rückwärtstrajektorien für den Osten Brandenburgs am 30. März 2024 um 18 Uhr

Abgebildet sind die von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) für den 30.3.2024 um 18 Uhr (MEZ) berechneten Hysplit-Rückwärtstrajektorien für 3 Tage mit einer Ankunftshöhe von 500 m als Ensemble.

Quelle: www.ready.noaa.gov

Auch die etwas kleinere Fraktion des Feinstaubs (PM2,5) wies deutlich erhöhte Konzentrationen auf. Der höchste PM2,5-Tagesmittelwert dieser Episode lag bei über 100 µg/m³ am 30. März. Zur Einordnung: Der Jahresmittelgrenzwert liegt bei 25 µg/m³. Die WHO empfiehlt in ihren Luftgüteleitlinien den Richtwert von 15 µg/m³ als 99. Perzentil der Tageswerte, das entspricht 3-4 erlaubten Überschreitungen pro Jahr. Rund zwei Drittel der ungefähr 300 Stationen überschritten sowohl am 30. als auch am 31. März diesen Wert.

Völlig anders äußerte sich ein Saharastaubereignis im Jahr 2022: Zwischen 15. und 18. März 2022 wurden an der ⁠UBA⁠-Messstation Zugspitze/Schneefernerhaus ungewöhnlich hohe Feinstaub (PM10)-Konzentrationen beobachtet. Die Stundenmittelwerte stiegen auf bis zu 400 µg/m³ an, mit Tagesmittelwerten bis zu 218 µg/m³ am 17. März 2022. Erhöhte Feinstaubkonzentrationen in Bodennähe wurden allerdings nicht flächendeckend über Deutschland beobachtet. Anders als im März 2022 verhielt es sich während eines weiteren Saharastaubereignisses vom 22. bis 26. Februar 2021, bei dem viele der Messtationen in Deutschland erhöhte PM10-Konzentrationen registrierten. Dabei kam es am 24. Februar an der Hälfte und am 25. Februar an ca. 80 Prozent der Stationen zu PM10-Werten von über 50 µg/m³ und damit zu noch etwas höheren Überschreitungsanteilen als beim Saharastaubereignis über Ostern 2024. Hinsichtlich der Konzentrationshöhe wurden allerdings über Ostern 2024 mit Werten bis knapp unter 180 µg/m³ deutlich höhere Konzentrationen als im Februar 2021 gemessen.