Forscher optimieren Berechnungsmethoden für Emissionen aus natürlichen Quellen Auch die Natur speit Feinstaub - scinexx | Das Wissensmagazin
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Forscher optimieren Berechnungsmethoden für Emissionen aus natürlichen Quellen

Auch die Natur speit Feinstaub

Modellierte Werte der durchschnittlichen täglichen Feinstaubkonzentration (Partikelgröße PM10 in µ/m³) im Sommer 2000 in Europa. Die im Rahmen des NatAir Projekts berechneten Werte beziehen sich auf natürliche Emissionen. © Bild: NatAir

Die Luftqualität in Europa wird hauptsächlich vom Menschen negativ beeinflusst. Ein gewisser Anteil der Schadstoffe stammt jedoch auch aus natürlichen Quellen. Die Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen aus Wäldern und Wiesen übersteigen beispielsweise im Sommer diejenigen aus anthropogenen Quellen teilweise sogar um das Dreifache und tragen in Smogperioden erheblich zu hohen Ozonwerten bei. Dies haben Forscher jetzt erneut bestätigt.

Unter Leitung der Universität Stuttgart optimierte ein internationales Konsortium renommierter Institute dazu im EU-Forschungsprojekt NatAir die Berechnungsmethoden der Emissionen aus natürlichen und biogenen Quellen. Die Ergebnisse des Projektes unterstützen die EU-Kommission bei der Entwicklung von Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität in Europa und wurden bereits in der aktuellen im April 2008 beschlossenen EU-Luftqualitätsrichtlinie berücksichtigt.

Saharastürme beeinflussen Feinstaubwerte

Vor allem im Zusammenhang mit den in vielen Ländern Europas zu beobachtenden Überschreitungen des Kurzzeitgrenzwertes für Feinstaub von 50 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m3) an mehr als 35 Tagen im Jahr spielen natürliche Quellen eine erhebliche Rolle. In Südeuropa führen beispielsweise oft Saharastürme zu stark erhöhten Werten. Und auch Seesalzaerosole, die sich vor der niederländischen Küste bei starkem Wind bilden, sorgen bis ins Ruhrgebiet für Überschreitungen der Grenzwerte.

Die Wissenschaftler entwickelten nun im Rahmen von NatAir verbesserte Berechnungsmethoden für solche Emissionen auf der Basis von Auswertungen aktueller Messergebnisse und vorhandenen Daten. Untersucht wurden die Emissionen von Stickstoffoxiden, flüchtigen organischen Verbindungen, Methan, Schwefeldioxid, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Staub verschiedener Partikelgröße, organisches Material und Seesalz sowie Dimethylsulfid, das von Ozeanen abgegeben wird.

In die Berechnung mit einbezogene Werte von Emissionen aus anthropogenen Quellen zeigen die gesamte Feinstaubkonzentration © NatAir

Emissionsdatensätze von vier verschiedenen Jahren ermittelt

Am Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Uni Stuttgart stellten die Forscher dann auf Grundlage dieser verbesserten Berechnungsmethoden sowie von aktualisierten Eingangsdaten – beispielsweise Landnutzungskarten, Baumartenkarten und Bodendatenkarten – Emissionsdaten für Europa zusammen.

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Das Ergebnis waren Emissionsdatensätze von vier verschiedenen Jahren mit ihren jeweiligen meteorologischen Besonderheiten, dargestellt in einer räumlichen Auflösung von zehn Quadratkilometern und einer zeitlichen Auflösung von einer Stunde.

Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigt

Dabei bezogen die Stuttgarter Wissenschaftler auch die Auswirkungen des Klimawandels anhand veränderter Temperaturprofile in Europa mit ein. Gemessene und modellierte Werte stimmen durch die gewonnenen Erkenntnisse nun deutlich besser überein, wie die Forscher beispielsweise bei den gemessenen und modellierten Überschreitungen des Acht-Stunden- Grenzwertes für Ozon zeigen konnten.

(idw – Universität Stuttgart, 03.07.2008 – DLO)

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