Ultrafeinstaub: "Der Straßenverkehr ist nicht wie bisher angenommen die Hauptursache"
Prof. Dr. Wolfgang Junkermann ist Physiker am Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des Karlsruher Instituts für Technologie. Wir haben mit ihm über die Auswirkungen von Ultrafeinstaub gesprochen.
25.01.2019, 15:1125.01.2019, 15:11
Herr Junkermann, Sie forschen an Ultrafeinstaub. Was genau versteht man darunter und womit genau beschäftigt sich Ihre Forschung? Wolfgang Junkermann: Ultrafeine Partikel haben einen Durchmesser von weniger als 100 Nanometern, sie sind also sehr klein. Trotz ihrer geringen Größe sind sie sowohl gesundheits- als auch klimarelevant. So können sie beispielsweise die Eigenschaften von Wolken und Niederschlag beeinflussen. Deshalb ist es für uns interessant herauszubekommen, wo genau diese Partikel entstehen und wie sie in der Atmosphäre transportiert werden. Wir messen die Partikel bisher häufig an Orten, an denen sie aufgrund der chemischen Voraussetzungen gar nicht entstanden sein können. Deshalb ist es spannend zu gucken, wo das sein kann und wie sie dann verbreitet werden.
Kohlekraftwerke bringen sogenannten Ultrafeinstaub in die Luft - bemerkbar macht sich dies aber häufig in ganz anderen Regionen.Bild: imago stock&people
Was können Sie zum jetzigen Zeitpunkt darüber sagen?Unsere Messungen ergeben, dass wir eine erhebliche Freisetzung ultrafeiner Partikel in Kohlekraftwerken und Raffinerien haben. Wir konnten zeigen, dass dort deutlich mehr Ultrafeinstaub produziert wird, als beispielsweise im Straßenverkehr. Innerhalb der Filteranlagen sind die Bedingungen für die Entstehung der Partikel ideal, da den Abgasen Ammoniak hinzugefügt wird, um Stickoxide in Wasser und Stickstoff umzuwandeln. Dieses dient dann als Basis für die Entstehung. Wir konnten außerdem zeigen, dass die Partikel in der Luft mehrere hundert Kilometer zurücklegen können.
Das bedeutet, dass die Kraftwerke nicht unbedingt dort zu einer erhöhten Belastung führen, wo sie stehen, sondern auch in anderen Regionen.
Gibt es dafür Beispiele? Der Bayerische Wald ist hierfür ein gutes Beispiel. Dort würde man erwarten, dass die Belastung mit Ultrafeinstaub deutlich geringer wäre, als sie es tatsächlich ist. Schließlich gibt es außer dem Wald keine Quelle für die Partikel. Unsere Messungen lassen aber den Schluss zu, dass der Ultrafeinstaub von den Kraftwerken in Tschechien hinüber gelangt und die Belastung deshalb so hoch ist. Andersherum nimmt man die Belastung durch die Kraftwerke in Berlin beispielsweise nicht wahr, sondern erst in Brandenburg, obwohl sie in Berlin stehen. Das zeigt, dass der Ursprungsort nicht unbedingt ausschlaggebend für den Ort der Belastung ist. Eine spannende Beobachtung vor allem wenn man davon ausgeht, dass Ultrafeinstaub gesundheitsschädlich ist und sich unmittelbar aufs Klima auswirkt.
Sie selbst sind im Bereich der Klimaforschung unterwegs, welche Konsequenzen hat Ultrafeinstaub dort? Die Partikel geraten über die Atmosphäre in die Wolken und beeinflussen die Entstehung von Wolkentröpfchen. Denn diese werden in Anwesenheit der Partikel kleiner und es dauert länger bis sie die richtige Größe haben um abzuregnen. Dieses Phänomen lässt sich beispielsweise in Australien beobachten. In der Gegend rund um Perth müssten die Niederschläge eigentlich seit den siebziger Jahren zunehmen. Stattdessen beobachten wir eine Abnahme um 25 Prozent. Schaut man dann nach den Ursachen, sieht man, dass die Zahl der ultrafeinen Partikel in dieser Region fünf bis zehnmal höher ist als zuvor. Diese Beobachtungen passen zu unserer Theorie, dass die Kraftwerke sich auf die räumliche und zeitliche Verteilung von Niederschlägen auswirken.
Die Folge ist aber nicht unbedingt, dass es weniger regnet, es könnte auch sein, dass extreme Regenereignisse durch sie verstärkt werden.
Den genauen Zusammenhang muss man aber noch untersuchen, was leider dadurch erschwert wird, dass es oft keine entsprechenden Langzeitmessungen gibt.
Was sind neben solchen Langzeitmessungen die nächsten Schritte, die man nun erforschen sollte? Die Ergebnisse sind eine gute Grundlage für die Gesundheitsforschung, wo man klären muss, wie schädlich die Partikel sind und ob es neue Grenzwerte braucht, wenn der Straßenverkehr nicht wie bisher angenommen die Hauptursache ist. Das sind aber Fragen für Epidemiologen. Für uns Klimaforscher ist es vor allem spannend herauszufinden, wie die Partikel aus den Quellregionen in die Zielregionen gelangen und wie man diese Prozesse quantifizieren kann. Außerdem gilt es zu überlegen, inwiefern Kohlekraftwerke künftig stärker in Emissionsszenarien eingebunden werden müssen.
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