Überwachung von Luftschadstoffen: Wie misst die LUBW? (FAQs)

Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Informationen rund um die Aufgaben der LUBW bei der Überwachung von Luftschadstoffen in Baden-Württemberg.

Die Güte der Außenluft ist europaweit nach einheitlichen Vorgaben zu überwachen und zu bewerten. Die gesetzliche Grundlage hierfür ist die EU-Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG mit ihrer Änderung 2015/1480/EG. Diese europäische Richtlinie und deren Änderung sind mit der 39. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (39. BImSchV) 1:1 in deutsches Recht überführt worden. Sie ist im Jahr 2010 in Kraft getreten. Die für die Überwachung der Luftqualität in Deutschland verantwortlichen Behörden der Länder betreiben gemäß diesen Vorgaben Luftgütemessstationen.

Die LUBW betreibt zur Überwachung der Luftqualität in Baden-Württemberg ein Luftmessnetz sowie Spotmessungen und Sondermessstellen. Insgesamt überprüft die LUBW (Stand Februar 2019) an rund 100 Messpunkten die Luftqualität im Land.

 

Luftmessnetz

Das Luftmessnetz Baden-Württemberg dient der Langzeitüberwachung von Luftschadstoffen, diese besteht aus verkehrsnahen Messstationen (8), Messstationen im städtischen Hintergrund (26) und Messstationen im ländlichen Hintergrund (2). Mit ihnen werden verschiedene Belastungssituationen dokumentiert.

Verkehrsmessstationen werden an verkehrsreichen Straßen betrieben, städtische Hintergrundstationen in Wohngebieten mit einer dichten Bebauung ohne unmittelbaren Einfluss von Verkehr oder anderen lokalen Emissionsquellen. Ländliche Hintergrundmessstationen liegen weitab von durch den Menschen erzeugten Emissionen. Alle Messstationen des Luftmessnetzes werden langfristig betrieben, auch wenn keine Grenzwerte mehr überschritten werden. Die langjährigen Messreihen ermöglichen Aussagen über die zeitliche Entwicklung der Luftbelastung.

 

Spotmessungen

Aufgabe der Spotmessungen (25) ist die Erfassung der Immissionsbelastung an innerörtlichen Straßen mit hohem Verkehrsaufkommen sowie schlechten Ausbreitungsbedingungen. Im Gegensatz zu den Verkehrsmessstationen handelt es sich bei den Spotmessungen um zeitlich befristete Messungen.

 

Sondermessungen

Im Auftrag des Ministeriums für Verkehr Baden-Württemberg finden in Baden-Württemberg seit dem 1. Januar 2019 verkehrsnahe Sondermessungen statt. Hierbei werden mithilfe von Passivsammlern orientierende dreimonatige Messungen der Stickstoffdioxidbelastung an vielbefahrenen innerörtlichen Straßenabschnitten durchgeführt. Derzeit werden an 39 Straßenabschnitten in 32 Kommunen Messungen durchgeführt.

 

Karte mit den aktuellen Standorten des Luft- und Spotmessnetzes (Stand Februar 2019):

 

Die Messverpflichtung geht aus der 39. BImSchV hervor, die die Umsetzung der einschlägigen EU-Richtlinien zur Luftqualität in deutsches Recht darstellt. Darin wird gefordert, dass Messungen an Standorten durchgeführt werden, an denen die höchsten Konzentrationen auftreten, denen die Bevölkerung ausgesetzt sein wird (genauer Wortlaut siehe 39. BImSchV, Anlage 3, Ziffer B a).

In Baden-Württemberg werden seit 1997 verkehrsnahe Messungen an hochbelasteten Straßenabschnitten durchgeführt, die sogenannten Spotmessungen. Die Messungen wurden gemäß den rechtlichen Vorgaben an Standorten durchgeführt, an denen die höchsten Konzentrationen auftreten, denen die Bevölkerung ausgesetzt sein wird.

Um landesweit in Baden-Württemberg solche Standorte zu finden, wurden bereits 2003 und nochmals 2006 alle 1110 Städte und Gemeinden in Baden-Württemberg angeschrieben und gebeten, Straßenabschnitte zu nennen, an denen eine hohe Verkehrsstärke, ein hoher LKW-Anteil und eine enge Randbebauung bzw. schlechte Austauschbedingungen vorliegen.

Aus den gemeldeten Straßenabschnitten wurden von der LUBW an Hand verschiedener Kriterien, wie Verkehrsstärke, Bebauungssituation, 105 hoch belastete Straßenabschnitte ausgewählt. Die genaue Vorgehensweise bei der Auswahl der Standorte kann dem LUBW-Bericht „Spotmessungen ab dem Jahr 2007 - Voruntersuchungen 2006" entnommen werden.

 

Regelmäßige Überprüfung

Die Auswahl der Spotmessstellen aus dem Jahr 2006 wurde von der LUBW im Jahr 2015 neu bewertet. Die Messergebnisse der Spotmessungen hatten gezeigten, dass die Feinstaubbelastung (Partikel PM10) an allen Messpunkten rückläufig ist und der Immissionsgrenzwert von 50 μg/m³ für Partikel PM10 an fast allen verkehrsnahen Messstellen eingehalten wird. Demgegenüber wird der Immissionsgrenzwert für Stickstoffdioxid weiterhin an vielen verkehrsnahen Messstellen in Baden-Württemberg überschritten.

An manchen Straßenabschnitten haben sich zudem seit dem Jahr 2006 durch den Bau von Umgehungsstraße die Verkehrsverhältnisse verändert. Solche baulichen und verkehrlichen Änderungen wurden bei der Neubewertung berücksichtigt.

Diese Faktoren führten zu einer veränderten Rangfolge der am höchsten belasteten Straßenabschnitte in Baden-Württemberg. Die Spotmessungen wurden ab dem Jahr 2016 entsprechend angepasst. Die Spotmessstellen bleiben solange in Betrieb bis die Immissionsgrenzwerte der verkehrsbedingten Luftschadstoffe Partikel PM10 (Feinstaub) und Stickstoffdioxid (NO2) eingehalten sind. Die genaue Vorgehensweise bei der Neukonzeption der Spotmessungen kann dem LUBW-Bericht „Spotmessungen ab dem Jahr 2016" entnommen werden.

 

Sondermessungen in 2019

In den Jahren 2017 und 2018 wurden auch vom SWR und der DUH (Deutsche Umwelthilfe e.V.) verkehrsnahe Messungen an Straßenabschnitten in Baden-Württemberg durchgeführt. Außerdem wurde die LUBW von immer mehr Kommunen und Bürgerinnen und Bürger gebeten, an ihren Wohnorten die Belastung der Luft mit Stickstoffdioxid zu überprüfen. Diesen Entwicklungen trägt die baden-württembergische Landesregierung mit einem Sondermessprogramm Rechnung. Ab 1. Januar 2019 werden an 39 Straßenabschnitten in Baden-Württemberg zusätzliche verkehrsnahe Messungen von der LUBW durchgeführt.

Die Anforderungen an Messstandorte sind in der 39. BImSchV in der Anlage 3 geregelt. Danach ist eine Vielzahl von Kriterien einzuhalten. In der folgenden Aufzählung sind die wichtigsten zusammengefasst:

  • Der Ort der Probenahmestelle ist so zu wählen, dass die Luftproben für die Luftqualität eines Straßenabschnitts von nicht weniger als 100 Meter Länge repräsentativ ist.
  • Der Luftstrom darf um den Messeinlass nicht beeinträchtigt werden, das heißt, bei Probenahmestellen an der Baufluchtlinie soll die Luft in einem Bogen von mindestens 270 Grad oder 180 Grad frei strömen.
  • Im Umfeld des Messeinlasses dürfen keine Hindernisse vorhanden sein, die den Luftstrom beeinflussen, das bedeutet, der Messeinlass soll einige Meter von Gebäuden, Balkonen, Bäumen und anderen Hindernissen entfernt sein.
  • Probenahmestellen, die Werte liefern, die für die Luftqualität an der Baufluchtlinie repräsentativ sind, sollen mindestens 0,5 Meter vom nächsten Gebäude entfernt sein.
  • Der Messeinlass muss sich grundsätzlich in einer Höhe zwischen 1,5 Meter (Atemzone) und 4 Meter über dem Boden befinden.
  • Der Messeinlass darf nicht in nächster Nähe von Emissionsquellen angebracht werden, um die unmittelbare Einleitung von Emissionen, die nicht mit der Umgebungsluft vermischt sind, zu vermeiden.
  • Die Abluftleitung der Probenahmestelle ist so zu legen, dass ein Wiedereintritt der Abluft in den Messeinlass vermieden wird.
  • Bei allen Schadstoffen dürfen verkehrsbezogene Probenahmestellen zur Messung höchstens 10 Meter vom Fahrbahnrand entfernt sein.
  • Vom Fahrbahnrand verkehrsreicher Kreuzungen müssen Probenahmestellen mindestens 25 Meter entfernt sein.

Die folgenden Faktoren können ebenfalls berücksichtigt werden: Störquellen, Sicherheit, Zugänglichkeit, Stromversorgung und Telefonleitungen, Sichtbarkeit der Messstation in der Umgebung, Sicherheit der Öffentlichkeit und des Betriebspersonals, Vorteile einer Zusammenlegung der Probenahmestellen für verschiedene Schadstoffe, Anforderungen der Bauleitplanung.

Die LUBW hat die Einhaltung der Standortkriterien für verkehrsnahe Messstellen im Bericht „Spotmessungen gemäß der 39. BImSchV in Baden-Württemberg - Messjahr 2017 – Messstellenbeschreibung“ ausführlich dokumentiert und veröffentlicht.

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) hat die TÜV Rheinland Energy GmbH beauftragt, eine deutschlandweite Überprüfung auf Einhaltung der rechtlichen Vorgaben bei den von den Bundesländern betriebenen verkehrsbezogener Messstellen durchzuführen. Insbesondere sollten die kleinräumigen Ortsbestimmungen aller verkehrsbezogenen Stickstoffdioxid-Messstellen, die in den Jahren 2017 oder 2018 eine Überschreitung des Immissionsgrenzwertes von Stickstoffdioxid aufwiesen, überprüft werden. Das Gutachten bestätigt, dass die von der LUBW betriebenen verkehrsbezogenen Messstellen die Standortkriterien der 39. BImSchV erfüllen. Link: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit: Downloadbereich - Bericht zur Positionierung der NO2-Messstellen 

Ergänzende Betrachtungen zur "Beurteilung der Luftqualität gemäß europäischer Luftqualitätsgesetzgebung" sind in der Stellungnahme des Umweltbundesamt und der Landesämter für Umweltschutz von Bayern, Baden-Württemberg, Brandenburg, Hessen, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen vom 26. Februar 2019 ausgeführt.

Gemäß der Anlage 3 der 39. BImSchV ist der Messstandort so zu wählen, dass die Luftproben für die Luftqualität eines Straßenabschnitts von nicht weniger als 100 Meter Länge repräsentativ sind. Die LUBW hat von Anfang an großen Wert auf die Repräsentativität der Messergebnisse gelegt und überprüft diese bereits bei der Einrichtung eines Messpunktes. Zusätzlich wurde und wird die Repräsentativität entlang der gewählten Straßenabschnitte wiederkehrend kontrolliert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden für alle verkehrsnahen Messstandorte von der LUBW ausführlich dokumentiert und in Jahresberichten veröffentlicht. Die Überprüfungen werden mithilfe von Profilmessungen durchgeführt, die zusätzlich zum eigentlichen Messstandort (dem so genannten Referenzmesspunkt) im betrachteten Straßenabschnitt aufgebaut werden. Zeigen die Profilmesspunkte ähnliche Messwerte wie der Referenzmesspunkt, ist der Referenzmesspunkt repräsentativ für den betrachteten Straßenabschnitt von mindestens 100 Meter Länge.
Die zu verwendenden Messverfahren sind europaweit gesetzlich vorgeschrieben. Beispielsweise muss die NO2-Konzentration mit dem Referenzverfahren nach DIN EN 14211:2012, Ausgabe November 2012, „Außenluft – Messverfahren zur Bestimmung der Konzentration von Stickstoffdioxid und Stickstoffmonoxid mit Chemilumineszenz“ bestimmt werden. Zudem sind Anforderungen an die Datenqualität zu erfüllen. So muss bei ortsfesten Messungen (das sind Messungen die bei einem Belastungsniveau bereits etwas unterhalb des Grenzwerts durchzuführen sind) mindestens 90 % der Zeit eines Kalenderjahres durch Messungen abgedeckt werden. Die Unsicherheit der Messungen darf zudem 15 % nicht überschreiten. Kommt ein anderes Verfahren als das Referenzverfahren zum Einsatz, so müssen die Messnetzbetreiber die Äquivalenz dieses Verfahrens gegenüber der EU-Kommission nachweisen. (Anlagen 1,  6 und  der 39. BImSchV).

Akkreditierung und Bekanntgabe

Die LUBW ist nach DIN/EN ISO/IEC 17025:2005 akkreditiert und in allen Bundesländern für die Ermittlung der Immissionen (Luft) - Messaufgaben nach §§ 26, 28 BImSchG und entsprechende Messaufgaben nach Verordnungen und Allgemeinen Verwaltungsvorschriften zur Durchführung des BImSchG bekanntgegeben. Dies beinhaltet unter anderem die Immissionsschutzgruppe IV mit den Modulen G (Gasförmige anorganische und organisch-chemische Verbindungen), P (Partikelförmige und an Partikeln adsorbierte chemische Verbindungen) und Sp (Spezielle Probenahme von Stoffen und Verbindungen, die einen besonderen Aufwand bei der Probenahme und Analyse erfordern).

Die LUBW stellt sich regelmäßig der externen Überprüfung durch unabhängige Gutachter der Deutschen Akkreditierungsstelle DAkks. Darüber hinaus finden regelmäßig interne Qualitätssicherungsaudits statt.

 

Interne Qualitätssicherung

Die LUBW setzt für die Immissionsmessungen eignungsgeprüfte Analysatoren ein, die dem aktuellen Stand der europäischen Normung entsprechen. Im LUBW-Kalibrierlabor können die erforderlichen Primärstandards für Stickstoffdioxid und Ozon hergestellt werden. Die Sekundär- bzw. Transferstandards werden auf die Primärstandards rückgeführt. Alle eingesetzten Prüfgase werden vor ihrem Einsatz im LUBW-Kalibrierlabor überprüft und zertifiziert. Die LUBW nimmt regelmäßig erfolgreich an den angebotenen Ringversuchen der staatlichen Immissionsmessstellen (STIMES) teil, um die Rückführung auf die europäischen Normale sicherzustellen. Darüber hinaus beteiligt sich die LUBW an den Ringversuchen der Europäischen Kommission in Ispra (Italien).

An allen Messstationen werden im 14-tägigen Rhythmus Servicearbeiten durchgeführt.

Darüber hinaus werden mindestens quartalsweise bzw. bei Bedarf Kalibrierungen der Analysatoren und Überprüfungen der Volumenströme durchgeführt.

Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass durch die umfangreiche vorbeugende Wartungen Geräteausfälle soweit wie möglich vermieden werden können.

Durch die Anbindung der Messstationen an die Messnetzzentrale der LUBW ist eine kontinuierliche Überwachung der Funktion aller Analysatoren und Messwertgeber gewährleistet.

Alle Wartungs-, Service- und Entstörungsarbeiten werden in elektronischer Form dokumentiert. Im Stationsmanagementmodul kann die Historie aller eingesetzten Analysatoren und Messwertgeber nachvollzogen werden.
Die LUBW führt für jede verkehrsnahe Messstelle, an der die Immissionsgrenzwerte für Stickstoffdioxid und/oder Feinstaub (Partikel PM10) überschritten sind, eine Ursachenanalyse durch. Im Rahmen der Ursachenanalyse werden die Verursacher der Immissionsbelastung für diese Überschreitungspunkte ermittelt. An den verkehrsnahen Messstellen ist der Hauptverursacher von Stickstoffdioxid der lokale Verkehr. Für den Feinstaub kommen weitere Emittenten als Hauptverursacher in Betracht, wie zum Beispiel Festbrennstofffeuerungen und der großräumige Transport aus ländlichen Gebieten. Die Ergebnisse der Ursachenanalysen an den Überschreitungspunkten werden von der LUBW ausführlich dokumentiert und in den jährlich veröffentlichten Berichten „Luftreinhaltepläne für Baden-Württemberg“ zusammenfassend dargestellt.

Die aktuellen Messwerte der kontinuierlichen Messwerterfassung des Luft- und Spotmessnetzes in Baden-Württemberg werden im Internet auf den Aktualdatenseiten der LUBW stündlich von 00:00 – 24:00 Uhr veröffentlicht.

Die Messwerte (wie z.B. 1-Stundenmittelwerte, Tagesmittelwerte, Jahresmittelwerte) der kontinuierlich und einiger gravimetrisch gemessener Luftschadstoffe stellt die LUBW über den interaktiven Daten- und Kartendienst zur Verfügung. Sie haben dort die Möglichkeit mit Hilfe von Suchmasken Datenabfragen zu konfigurieren und bei Bedarf die Ergebnisse zu exportieren.

Außerdem werden nach Abschluss eines Messjahres umfangreiche Auswertungen und Beurteilungen zur Luftqualität durchgeführt und in Form von Jahresberichten veröffentlicht. In den Berichten sind die Jahreswerte sämtlicher gemessener Luftschadstoffe aufgeführt.

Stuttgart Am Neckartor

 

Die Spotmessstelle Stuttgart Am Neckartor wurde im Jahr 2001 gemeinsam vom Regierungspräsidium Stuttgart und dem damaligen Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg als mutmaßlich hochbelastete verkehrsnahe Messstelle vorgeschlagen, überprüft und dann im Jahr 2002 eingerichtet. Ausschlaggebend war das sehr hohe Verkehrsaufkommen in diesem Bereich. Im Jahr 2002 bildete die Rechtsgrundlage noch die 23. BImSchV. Bereits zu diesem Zeitpunkt galt es die räumliche Repräsentativität nachzuweisen, damals für 200 m².

Der Messpunkt wurde im Rahmen der Spotmessungen ab dem Jahr 2004 zum Vollzug der 22. BImSchV und ab 2010 zum Vollzug der 39. BImSchV fortgeführt. Im Jahr 2004 wurden basierend auf den neuen gesetzlichen Vorgaben mit Profilmessungen die Repräsentativität für 100 Meter Straßenlänge erstmals nachgewiesen.

Weitere Profilmessungen gab es in den Jahren 2005 und 2006 und dann wieder jährlich ab dem Jahr 2015 im Rahmen der Repräsentativitätsuntersuchungen. Diese werden im jährlich erscheinenden Bericht „Ergebnisse der Spotmessungen in Baden-Württemberg“ der LUBW veröffentlicht.

Auch die in der 39. BImSchV in der Anlage 3 geforderten Abstände entlang von Baufluchtlinien werden eingehalten.

Der Messpunkt Am Neckartor befindet sich an der Bundesstraße 14 vor dem Amtsgericht. Der Straßenzug Am Neckartor ist die Hauptausfahrtsstraße Richtung Stuttgart-Bad Cannstatt und Esslingen mit entsprechend hohem Verkehrsaufkommen und ist auf drei Fahrstreifen pro Richtung ausgebaut. Die Gebäude werden etwa gleichmäßig durch Wohnungen und Arbeitsstätten genutzt. Rund 510 Personen wohnen entlang des Streckenabschnitts. Auf der anderen Straßenseite befindet sich der Mittlere Schlossgarten mit einem dichten Baumbestand parallel zur Straße.

Das nachfolgende Bild zeigt die Abstände zum Gebäude, zur Straße und die Messhöhe an der Spotmessstelle Stuttgart Am Neckartor (Bezugspunkt: Probeneinlass NO2-Messung).

Ludwigsburg Friedrichstraße

 

Die LUBW betreibt die Spotmessstelle Ludwigsburg Friedrichstraße seit dem Jahr 2004. Folgende Luftschadstoffe werden seit dem Jahr 2004 gemessen:

  • Stickstoffdioxid
  • Partikel PM10
  • Benzol (bis 2016)

Die Immissionsgrenzwerte der 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Link zu 39. BImSchV) werden, bis auf den Jahresmittelwert für Stickstoffdioxid von 40 µg/m³, für alle anderen Luftschadstoffe eingehalten. Die Entwicklung der Luftschadstoffe Stickstoffdioxid und Partikel PM10 an der Spotmessstelle Ludwigsburg Friedrichstraße seit dem Jahr 2004 kann den nachfolgenden Abbildungen entnommen werden.

Die aktuelle Repräsentativität der Messergebnisse wurde von der LUBW nach der Einrichtung der Spotmessstelle in den Jahren 2004 bis 2006 durch Profilmessungen überprüft. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in den entsprechenden Jahresberichten der LUBW (Ergebnisse der Spotmessungen 2004, 2005 und 2006; http://www4.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/21956/?shop=true) ausführlich dokumentiert. Die Repräsentativität der Messergebnisse wird derzeit mit weiteren Profilmessungen in der Friedrichstraße von der LUBW überprüft.

Die Spotmessstelle Ludwigsburg Friedrichstraße erfüllt in vollem Umfang die Anforderungen an die Standortkriterien der 39. BImSchV (Link zur Dokumentation der Standortkriterien: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/705223/DEBW117_LB-FS.pdf)

Die Stickstoffdioxid-Messungen an der Spotmessstelle Ludwigsburg Friedrichstraße waren auch Thema einer kleinen Anfrage im Landtag von Baden-Württemberg. Die LUBW verweist auf die Antwort des Ministeriums für Verkehr Baden-Württemberg vom 14. 03. 2019 (Drucksache 16 /5900: https://www.landtag-bw.de/files/live/sites/LTBW/files/dokumente/WP16/Drucksachen/5000/16_5900_D.pdf).

Abbildungen:

 

 

 

 

Reutlingen Lederstraße-Ost

 

Die LUBW betreibt die Verkehrsmessstation Reutlingen Lederstraße-Ost seit dem Jahr 2007. Seit 2008 liegen Jahreswerte vor. Folgende Luftschadstoffe werden seit dem Jahr 2007 gemessen:

  • Stickstoffdioxid
  • Partikel PM10
  • Partikel PM2,5
  • Benzo(a)pyren in der Partikelfraktion PM10
  • Kohlenmonoxid
  • Benzol (bis 2016)

Die Immissionsgrenzwerte der 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Link zu 39. BImSchV) werden, bis auf den Jahresmittelwert für Stickstoffdioxid von 40 µg/m³, für alle anderen Luftschadstoffe eingehalten. Die Entwicklung der Luftschadstoffkonzentrationen von Stickstoffdioxid sowie Partikel PM10 und PM2,5 an der Verkehrsmessstation Reutlingen Lederstraße-Ost seit dem Jahr 2008 kann den nachfolgenden Abbildungen entnommen werden.

Die Repräsentativität der Messergebnisse wird derzeit mit Profilmessungen in der Lederstraße von der LUBW überprüft.

Die Verkehrsmessstation Reutlingen Lederstraße-Ost erfüllt in vollem Umfang die Anforderungen an die Standortkriterien der 39. BImSchV (Link zur Dokumentation der Standortkriterien: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/705223/DEBW147_RT-LSO.pdf).

Die Luftreinhaltung in Reutlingen war auch Thema einer kleinen Anfrage im Landtag von Baden-Württemberg. Die LUBW verweist auf die Antwort des Ministeriums für Verkehr Baden-Württemberg vom 17.04.2019 (Drucksache 16 /6119: https://www.landtag-bw.de/files/live/sites/LTBW/files/dokumente/WP16/Drucksachen/6000/16_6119_D.pdf).

 

Abbildungen: