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Die Schadstoffemissionen von Motoren bzw.
Fahrzeugtypen werden normalerweise aus Messungen auf Prüfständen
ermittelt. Mit Hilfe von Computermodellen wird dann die Gesamtemission
der Fahrzeugflotte hochgerechnet. Die Ergebnisse dieser
Modellrechnungen bilden die Grundlage für umweltpolitische
Entscheidungen. Daher ist es wichtig, die Genauigkeit der modellierten
Emissionsdaten zu kennen. Für Straßenverkehrsemissionen wurde im
Projekt BAB II (BundesAutoBahn, 2. Phase) durch Spurenstoffmessungen
unter realen Verkehrsbedingungen die Zuverlässigkeit berechneter
Emissionen überprüft. Das Projekt wurde vom Umweltbundesamt (UBA) mit
finanziert.
Die Ergebnisse des Großexperimentes zeigen, dass
die von Modellen berechneten Emissionen von Partikeln und Spurengasen
aus dem Autobahnverkehr bisher unterschätzt wurden: Die
Kraftfahrzeugflotte emittierte 23 % mehr Kohlenmonoxid und 17 % mehr
Stickoxide als angenommen. Im Nahbereich an der Autobahn wurde eine
Größenverteilung von Feinstaub mit zwei Maxima um 0,02 und 0,1
Mikrometer gemessen. Außerdem ist ein sprunghafter Anstieg der
Kohlenmonoxid-Emissionen zu beobachten, wenn die Autos im Stau stehen.
Parallel zu den meteorologischen und chemischen
Messungen zeichnete das Institut für Energiewirtschaft und rationelle
Energieanwendung der Universität Stuttgart während der Messkampagne
kontinuierlich Geschwindigkeit und Kennzeichen der vorbeifahrenden
Fahrzeuge auf. Über das Kraftfahrtbundesamt in Flensburg wurden dann
die emissionsrelevanten technischen Daten der vorbeifahrenden
Fahrzeuge abgerufen.
"Durch die Messkampagne wurde die Datenbasis für
unsere Modellrechnungen entscheidend verbessert. Die Fehler, mit denen
die Emissionsdaten behaftet sind, konnten erstmals für einen
Autobahnabschnitt quantifiziert werden", erläutert Professor Dr.
Christoph Kottmeier, Institutsleiter am Institut für Meteorologie und
Klimaforschung des Forschungszentrums Karlsruhe.
Die genauen Emissionsdaten von Schadstoffen aus
Kraftfahrzeugen werden benötigt, um chemische und physikalische
Vorgänge in der Atmosphäre genau modellieren und damit die
Schadstoffbelastungen für Mensch und Umwelt bestimmen zu können. Nur
mit numerischen Simulationen an großen Computern können die komplexen
Vorgänge in der Atmosphäre beschrieben und flächendeckend dargestellt
werden. Inzwischen sind die Modellrechnungen so exakt, dass sich die
Auswirkungen von Emissionsminderungsstrategien (zum Beispiel
Geschwindigkeitsbeschränkungen, Katalysatoreinbau oder Maßnahmen an
Industrieanlagen) vorhersagen lassen. So können Eingriffe in
Straßenverkehr und Industrie, die mit hohen volkswirtschaftlichen
Kosten verbunden sind, vorab auf ihre Tauglichkeit untersucht werden.
Die Genauigkeit der Modelle hängt aber von der Qualität der
Emissionsdaten ab. Hier konnte mit der Messkampagne eine solide -
unter realen Bedingungen aufgenommene - Datenbasis geschaffen werden.
Die Messkampagne wurde - unter Federführung des
Instituts für Meteorologie und Klimaforschung des Forschungszentrums
Karlsruhe - von Instituten aus Deutschland, Dänemark und der Schweiz
getragen. Beteiligt waren das Institut für Physikalische Chemie der
Universität Wuppertal, das Institut für Umweltphysik der Universität
Heidelberg, die Institute für Energiewirtschaft und rationelle
Energieanwendung sowie für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen der
Universität Stuttgart, das Paul Scherrer Institut aus Villigen/Schweiz,
das Umweltbundesamt, die Universität Kopenhagen/Dänemark, das Zentrum
für Umweltforschung der Universität Frankfurt, sowie das Ford
Forschungszentrum in Aachen und die BASF AG.
Das Forschungszentrum Karlsruhe ist Mitglied der
Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem
Jahresbudget von rund 2,1 Milliarden Euro die größte
Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24000
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen
in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und
Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien. |
