Luftgütemessungen in der Steiermark Jahresbericht 2014
Aufgrund der günstigen meteorologisch-klimatologischen Bedingungen - vor allem in den kritischen Hochwintermonaten - und der sukzessiven emissionsseitigen Reduktionen infolge technischer Entwicklungen und zahlreicher Maßnahmen setzte sich auch 2014 der Trend der beiden Vorjahre fort. Im Hinblick auf den Leitschadstoff Feinstaub ist 2014 sogar als das geringstbelastete Jahr seit Beginn der Dauermessungen in der Steiermark zu charakterisieren.
Die Vorgaben des Immissionsschutzgesetzes Luft für PM10 konnten 2014 in der gesamten Steiermark mit Ausnahme der Messstellen Graz Don Bosco, Graz Ost und Leibnitz eingehalten werden. Die EU-Luft- reinhalterichtlinie (höhere Toleranz von 35 PM10-Tagesmittelüber- schreitungen pro Kalenderjahr) wurde 2014 erstmals im gesamten Bundesland erfüllt.
Beim zweiten Leitschadstoff Stickstoffdioxid ist weiterhin davon auszugehen, dass der NO2-Jahresmittelgrenzwert gemäß IG-L an verkehrsnahen Standorten in Ballungsräumen nicht eingehalten werden kann, worauf auch flächenhafte Luftschadstoff- modellierungen vor allem für den Raum Graz hinweisen. Die weicheren EU-Vorgaben werden dagegen nur in Graz an der Station Don Bosco überschritten. An den übrigen steirischen Messstellen kann deren Einhaltung als gesichert angesehen werden. Dies gilt auch für den NO2-Zielwert des IG-L (80 μg/m³ als Tagesmittel), wobei die Überschreitungshäufigkeit unter denen der Vorjahre lag.
Die Schwefeldioxidimmissionen liegen in ganz Österreich wie auch in weiten Teilen Europas nach den deutlichen Emissionsreduktionen in den 80er- und 90er-Jahren auf einem Niveau, das mit Ausnahme kleinräumig industriell beeinflusster Bereiche weitere Reduktionen kaum mehr zulässt. Temporär erhöhte SO2-Imissionen wurden auch 2014 nur in den Bereichen Gratkorner Becken (Zellstoff- und Papierindustrie Sappi) und Leoben-Donawitz (Eisen- und Stahlindustrie) registriert. Eine Ausnahme bildeten heuer die Auswirkungen des Bárðarbunga-Ausbruchs, die zu Beginn des letzten Septemberdrittels durch Fernverfrachtungen die höchsten Werte seit Beginn der Messungen in den späten 80er Jahren bedingten. Die gesetzlichen Vorgaben gem. IG-L wurden an den Messstellen Straßengel Kirche, Hartberg und Masenberg verletzt. Zu Grenzwertverletzungen nach der 2. Verord- nung gegen forstschädliche Luftverunreinigungen kam es teilweise aufgrund deren strengeren Beurteilungsmaßstabes in einzelnen Sommermonaten auch an der Messstelle Judendorf.
Für Kohlenstoffmonoxid wurden im vergangenen Jahr an der Messstelle Donawitz nach den hohen Maximalwerten der Jahre 2010, 2011 und 2013 wieder deutlich geringere Spitzenkonzentrationen gemessen und die IG-L-Vorgaben wie auch an den übrigen steirischen Messstationen klar eingehalten.
Der Sommer 2014 war über weite Strecken labil-wechselhaft bis zyklonal und deutlich zu kühl. Dementsprechend blieben die Ozonkonzentrationen auf einem klar unterdurchschnittlichen Niveau. Phasen mit erhöhten Ozonkonzentrationen traten eigentlich nur im Mai und Juni auf, wobei auch die dort gemessenen Maxima in der Größenordnung von rund 150 μg/m³ im langjährigen Vergleich stark unterdurchschnittlich blieben. Die heurigen Ozonwerte verbesserten dadurch auch die vom Ozon- gesetz zur Beurteilung vorgegebene Dreijahresbilanz. Generell werden die Vorgaben des Gesetzes in der Steiermark an den meisten siedlungsnahen Messstellen eingehalten. Überschreitungen der Vorgaben werden fast ausschließlich an
Höhen- oder sehr peripher gelegenen Messstationen registriert.
Die regionalen Belastungsschwerpunkte lagen wie schon in den vergangenen Jahren im Grazer Becken und im Leibnitzer Feld. In beiden Fällen bedingt die topographische Lage eine schlechte Durchlüftung, die vor allem bei ungünstigen Ausbreitungsbedingungen im Winterhalbjahr zur Verschärfung der Immissions- situation führt. Das hohe lokale Emissionspotential des 400.000 Einwohner-Großraumes Graz (v.a. Verkehr, Hausbrand) in Verbindung mit einem erheblichen Beitrag durch eine regionale bis überregionale Grundbelastung (weite Teile Südosteuropas) , lassen ein dauerhaftes Einhalten der nationalen Gesetze (v.a. Immissionsschutzgesetz-Luft), aber auch jener der europäischen Union (Richtlinie über Luftqualität und saubere Luft für Europa, [EG 2008]) weiterhin als nur schwer realisierbar erscheinen.
Dies gilt auch für das zweite steirische Problemgebiet, das Leibnitzer Feld, das durch die lokale Windarmut und schlechte Durchlüftungsbedingungen besonders im Spätherbst und Winter eine hohe Inversions- und Nebelhäufigkeit aufweist. Darüberhinaus trägt hier ein hohes Potential zur Bildung sekundärer Partikel aus Emissionen des Verkehrs und der Landwirtschaft zur Belastung bei.
In der West-, Süd- und Oststeiermark blieben auch 2014 die gemessenen Immissionen fast durchwegs im Rahmen der Vorgaben des Immissionsschutzgesetzes-Luft. Lediglich im Gratkorner Becken führten die Schwefeldioxid-Emissionen der lokalen Papier- und Zellstoffindustrie auch 2014 zu temporär erhöhten Immissionen.
Auch in der Obersteiermark mit dem Belastungsschwerpunkt zentrale Mur-Mürz-Furche lag das Belastungsniveau neuerlich deutlich unter dem der außeralpinen Steiermark. Mit Ausnahme des Grenzwertes für die Gesamtstaubdeposition (im Einflussbereich des Eisen-und Stahlwerkes der VOEST) wurden 2014 keine gesetzlichen Vorgaben verletzt.
Neben dem automatischen Luftgütemessnetz waren auch im Jahr 2013 die beiden
mobilen Messstationen u. a. im Rahmen zahlreicher Sondermessprogramme und Projekte wieder durchgehend im Einsatz. Dazu ist im August eine zusätzliche mobile Messstation für den Einsatz bei Kurortemessungen gekommen. Ziele der Messungen waren neben der Erhebung der Ist-Situation - teilweise mit Schwerpunktmessungen der PM10-Belastung - die Ermittlung und Überprüfung lokaler Emittenten, Messungen im Auftrag der Behörde aufgrund von Beschwerden, sowie Erhebungen nach dem Kurortegesetz.
Publizierte Berichte können über die Homepage des Landes Steiermark unter http://www.umwelt.steiermark.at/ in der Rubrik Luft/Publikationen heruntergeladen werden.
Informationen über die flächenhafte Schadstoffverteilung im Untersuchungsgebiet liefern die integralen Messnetze. Zur Erfassung der Staub- bzw. Schwermetalldeposition im Rahmen der IG-L- Grenzwerte-Überwachung werden drei integrale Messnetze (33 Messpunkte) betrieben. Mit 13 Dauer- messungen (36 Messpunkte) wird in den steirischen Kurorten die Luftqualität permanent kontrolliert. Drei weitere Messnetze dienen der Erfassung der Staubdeposition im Auftrag der Behörde um Beschwerden zu objektivieren und Erfolge von Minderungsmaßnahmen zu überwachen.
Für aktuelle Fragestellungen zur Feinstaubbelastung sowie zur Durchführung von Vergleichs- messungen waren neben den Staubsammelgeräten im fixen Messnetz auch zwei mobile High-Volume-Sampler zur PM10-Konzentrationsbestimmung mit dem gravimetrischen Verfahren an vier Orten (Thal b. Graz, Lassing, Leoben, Klöch) im Einsatz.
Aktuelle Projekte des Jahres 2014:
Betriebsanlagen-Emissionskataster Steiermark
Ein weiterer Schritt zur möglichst vollständigen Erfassung der Schadstoffemissionen in der Steiermark stellt der Betriebsanlagen Emissionskataster (BEANKA) dar. Um Emissionsquellen, vor allem auch die diffusen Feinstaubquellen, in Bezug auf ihre Lage besser erfassen zu können, wurde 2012 eine eigene GIS-fähige Software im Referat für Luftreinhaltung entwickelt. 2014 wurden die neue Version des Straßenverkehrs-Emissionsmodells NEMO 3.7.1 sowie das Aufwirbelungsmodell der US-EPA-AP42, welches auch in der Technischen Grundlage zur Ermittlung diffuser Staubemissionen [BMWFJ 2013] empfohlen wird, in die BEANKA-Software integriert. Auf Basis vorliegender Verkehrszählungen und ergänzender umfangreicher Verkehrserhebungen wurden die Verkehrsemissionen für das Bezugsjahr 2010 damit neu berechnet. Im Bereich Gewerbe und Industrie erhöhte sich die Anzahl der erfassten Betriebsanlagen im Jahr 2014 auf 512. Bereits mehr als 1.100 Kamine sind mit genauen Ableitbedingungen verortet.
Emissionskataster-Steiermark:
Das Austrian Institute of Technology (AIT) hat ein Datenmanagement- und Expertensystem entwickelt, das unter dem Namen „emikat.at" die Verwaltung von Daten und die Berechnung unterschiedlichster Szenarien für den Emissionskataster unterstützt. Seit 2010 existiert ein Basisszenario in dem die Emissionen für alle Verursachergruppen berechnet, in einem Raster (500x500 m²) dargestellt und i.d.F. zur Erstellung des Immissionskatasters und Maßnahmenkataloges verwendet werden können. Schwerpunkt 2014 war die Aktualisierung der Verkehrsdaten sowohl auf der Straße als auch auf der Schiene. Die Emissionen durch den Straßenverkehr können nach Art und Verursacher ausgewertet werden. Damit können auch Maßnahmenwirksamkeiten im Verkehrsbereich besser abgebildet und evaluiert werden. Nach Abschluss einiger notwendiger Adaptierungen des Emikat-Steiermark.at durch die Fa. AIT werden im kommenden Jahr auch die Berechnungen bzw. Auswertungen die derzeit im BEANKA laufen wieder systemintern möglich sein.
Im letzten Jahr wurden die Auswertungs- und Darstellungsmöglichkeiten der räumlichen Verteilung von Luftschadstoffemissionen auf den einzelnen Verwaltungsebenen im EMIKAT erweitert. Durch Aufsplitten der Verursachergruppen in Quellgruppen auf Basis der einzelnen Berechnungsformeln ist nun eine eindeutige Zuordnung der Emissionen zu den einzelnen Emissionsquellen möglich. Dies erlaubt in der Folge eine bessere Darstellung und Evaluierung der Auswirkung von gesetzten Maßnahmen.
Immissionskataster Steiermark
Das Jahr 2014 stand ganz im Zeichen der Aktualisierung und Ausweitung des bestehenden Immissionskatasters. Dieser wurde für das Bezugsjahr 2006 für den Luftschadstoff NO2 erstellt [ÖTTL 2014] und wird nun auf das Bezugsjahr 2010 aktualisiert.
Zusätzlich werden neben NO2 auch die Luftschadstoffe PM10, PM2.5 und testweise auch Benzo(a)pyren (BaP) steiermarkweit modelliert. In Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt Wien wird dazu ein neuer Emissionskataster für BaP erstellt (Abschluss dieser Arbeiten soll 2015 sein). Ziel dieses Projekts ist es, die Belastungsschwerpunkte in der Steiermark zu erfassen und mögliche Minderungs- maßnahmen quantitativ abzuschätzen. Die berechneten PM10-Konzentrationen sollen als zusätzliche Grundlage zur erneuten Festlegung der Feinstaubsanierungsgebiete im Jahr 2015 dienen. Im Jahr 2014 wurde begonnen, die Strömungssimulationen auf Basis einer verbesserten, hausintern entwickelten Software erneut durchzuführen. Für Teilgebiete der Steiermark (Voitsberg, Deutschlands- berg, Hartberg) liegen erste Ergebnisse der Ausbreitungsrechnungen für die Schadstoffe NO2, PM10, PM2.5 und BaP vor.
Luftreinhaltung in Innenräumen - Bürgerservice
Im Referat Luftreinhaltung wird den Bürgern auch Hilfestellung bei Problemen, die von Schadstoffen im Innenraum ausgehen, geboten. Das Service bietet Beratungen, Messungen und Vermittlungen im Zusammenhang mit innenraumrelevanten Schadstoffen wie Schimmelpilzen, Gerüchen etc. an. Auch amtsinterne Beschwerdefälle werden dabei immer wieder bearbeitet. Aufgrund der ungünstigen meteorologischen Rahmenbedingungen gab es 2014 durch das häufige Auftreten von "Sommerkondensation" eine ungewöhnlich hohe Anzahl von Anfragen zu Schimmelpilz-Befall in den Wohnräumen.
Eine vermittelnde Tätigkeit wird ebenfalls im Rahmen von Geruchsproblemen in Innenräumen ausgeführt. Da für Messungen nach typischen Schadstoffen in der Innenraumluft besondere Voraussetzungen in messtechnischer und analytischer Sicht erforderlich sind müssen Fremd- leistungen spezieller Labors in Anspruch genommen werden.
Selbsthilfe durch die Anwendung von Duftlampen, Räucherstäbchen, Raumsprays etc. sorgt höhere Schadstofffrachten im Innenraum, wobei die eingebrachten Substanzen oft eine mehr oder weniger starke allergene Wirkung aufweisen können oder sogar als krebserregend eingestuft werden müssen. Zusätzlich werden die Räume mit Feinstaub, Ruß und Kohlenmonoxid beaufschlagt.
Sekundäraerosolbildung in Luftgütesanierungsgebieten
Der Anteil sekundär gebildeter Partikel an der PM10-Gesamtbelastung in der Steiermark ist beträchtlich. Die Sekundäraerosolbildung erfordert als primäre Emissionen Stickstoffoxide und/oder Schwefeldioxid sowie als unmittelbaren Bildungspartner Ammoniak (NH3). Es ist nun zu untersuchen, wie weit die Ammoniakemissionen in der Steiermark die Sekundäraerosolbildung beeinflussen, und somit unmittelbaren Einfluss auf die Abgrenzung von Sanierungsgebieten haben. Die Analyse von Staubinhaltsstoffen zeigte, dass diese in den Wintermonaten bis zur Hälfte aus sekundären anorganischen Aerosolen bestehen. [KISTLER 2013].
Im Rahmen des EU-Projektes PMinter wurden am Institut für Verbrennungskraftmaschinen
und Thermodynamik umfangreiche Simulationen für PM10 im Raum Steiermark- Kärnten-Nordslowenien durchgeführt. Dabei wurden mögliche Maßnahmen zur Verminderung der PM10-Konzentrationen in der Luft mit Hilfe eines neu entwickelten methodischen Ansatzes untersucht.
Auf Basis der Ergebnisse dieses Projektes wurde das Institut für Verbrennungskraftmaschinen
und Thermodynamik mit der Durchführung einer Studie beauftragt, die den Einfluss von lokalen NOx- und NH3-Emissionen auf die PM10-Belastung modellieren und damit eine Entscheidungshilfe für die Abgrenzung von Sanierungsgebieten liefern soll [LACKNER 2014].
Berechnet wurde eine Reihe von Szenarien zur Emissionsreduktion um einerseits das theoretisch mögliche Potential zu ermitteln, andererseits realistische Maßnahmenbündel bewerten zu können. Als Untersuchungszeitraum wurden die Monate Jänner und Februar 2011 gewählt.
Effiziente Feinstaubreduktion durch Einsatz von Elektrofiltern
für Biomasse-Kleinfeuerungen
Die Verbrennung von Biomasse ist im Hinblick auf Klimaschutz und Ressourcenschonung durchaus positiv zu bewerten. Im Rahmen der Luftreinhaltung kann aber der hohe Immissionsbeitrag bei PM10 und Benzo(a)pyren, vor allem durch Anlagen die nicht dem Stand der Technik entsprechen, zu beträchtlichen Problemen führen.
Die Fa. BIOS befasst sich seit vielen Jahren erfolgreich mit der Messung von Emissionen aus Biomasseanlagen und mit der Ausarbeitung von Maßnahmen zur Verbesserung des Emissions- verhaltens dieser Öfen. Im gegenständlichen Forschungsprojekt soll geklärt werden, ob die neu entwickelten Elektrofilter geeignet sind, betriebssicher und dauerhaft die Partikelemissionen zu senken. Es ist beabsichtigt, die Ergebnisse des Projektes in die Luftreinhalteplanung einfließen zu lassen.
Pilotprojekt "Untersuchung von Abluftwäschern in der
Schweinemast zur Reduktion der Ammoniak-Emissionen"
Abluftreinigungsanlagen entsprechen in Industrie- und Gewerbebetrieben seit langem dem Stand der Technik. In landwirtschaftlichen Betrieben werden solche Anlagen bislang in Österreich noch nicht eingesetzt. Durch die steigenden Betriebsgrößen von Tierhaltungsbetrieben steigt das Potential, dass es zu Geruchs-Belästigungen von Nachbarn kommt und damit Maßnahmen erforderlich werden. Außerdem besteht die Notwendigkeit, der Reduktion der NH3-Emissionen im Hinblick auf die Verbesserung der PM1o Immissionssituation. In diesem Pilotprojekt soll die praktische Einsatzfähigkeit von am Markt eingeführten und nachweislich funktionierenden Abluftreinigungs- systemen getestet werden.
Ein Grundsatzbeschluss der Steiermärkischen Landesregierung zur Durchführung des Projektes liegt vor. Aus dem Luftreinhaltebudget wird für die Projektumsetzung ein namhafter Betrag reserviert.
EU-LIFE-Projekt PREPAIR
Das Land Steiermark (ABT 15) hat gemeinsam mit Projektpartnern aus sechs oberitalienischen Provinzen das EU-Projekt PREPAIR ((Po Regions Engaged to Policies of AIR) entwickelt und in der Programmlinie LIFE-IP eingereicht. Projektziel ist, die Luftqualität in den beteiligten Regionen deutlich und dauerhaft zu verbessern. Die inhaltlichen Schwerpunkte des Projekts bilden die Bereiche Biomasseverbrennung, Energieeffizienz, Landwirtschaft und Verkehr.
Darüber hinaus soll das Projekt zu einer verbesserten Vergleichbarkeit des Luftgüte-Monitorings im internationalen Kontext sowie zur gezielten und fachlich fundierten Information der Öffentlichkeit zu den Maßnahmenpaketen beitragen. Die Beteiligung der Steiermark an diesem Projekt erfolgt auf Grund der vergleichbaren Problematik im italienischen Po-Gebiet und in den steirischen IG-L -Sanierungsgebieten im Bereich der Luftqualität. Im zweistufigen Auswahlverfahren förderfähiger Projekte wurde das Projekt PREPAIR durch die EU im Juli 2015 positiv evaluiert. Da die Programmschiene LIFE derzeit jedoch nicht über ausreichende finanzielle Mittel verfügt, ist die Umsetzung des eingereichten Projektes zum aktuellen Zeitpunkt nicht absehbar.
Projekt CARBOTRAF
Im Rahman des von der EU geförderten Forschungsprojekest CARBOTRAF wurden im Norden
von Graz Verkehrs- und Umweltdaten erfasst und mit einem Simulationsmodell zur Emissions- vorhersage kombiniert; daraus wurden in Echtzeit Vorschläge für alternative Verkehrssteuerungs- maßnahmen abgeleitet und den Experten für Verkehrssteuerung zur Verfügung gestellt. Damit sollte eine flüssigerer Verkehr und ein geringerer Schadstoffausstoß entlang der Straßen erreicht werden. Als Indikatorstoffe für den positiven Effekt unterschiedlicher ITS-Maßnahmen auf die Emissionen wurden einerseits das Treibhausgas CO2 und andererseits die gesundheitsschädlichen Rußpartikel („Black Carbon", BC) herangezogen. Umfassende Informationen sind auf der Projekthomepage http://www.carbotraf.eu/ zusammengefasst.
Weitere Themenschwerpunkte des Jahres 2014:
♦ Die Novellierung der Steiermärkischen Luftreinhalteverordnung 2011 (LGBl 116/2014) brachte folgende Änderungen:
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Neuausweisung (Reduktion) der PM10-Sanierungsgebiete
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Erweiterung der Sanierungsgebiete für NO2
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Novelle der VBA-Verordnung IG-L Steiermark (LGBl. Nr.147/2014)
♦ Evaluierungsbericht zum Luftreinhalteprogramm Steiermark 2011
♦ Neufassung des Maßnahmenprogramms „Luftreinhalteprogramm Steiermark, Stand 2014"
♦ Förderungen ( Hausbrand, Verkehr)
♦ Vertragsverletzungsverfahren
Im steirischen Immissionsmessnetz gab es im Jahr 2014 einige Änderungen:
Das SO2-Messnetz wurden im Jahr 2014 um 3 Stationen reduziert, die TSP-Messung am Bockberg auf PM10 umgestellt.
Die PM2.5-Messungen wurden durch einen kontinuierlichen Staubmonitor in der Station Leibnitz sowie mobile Messungen im Zuge der Kurorte-Überprüfungen ergänzt.
B(a)P-Messungen konnten in der Saison 2013/2014 in Übelbach und Weiz abgeschlossen und in Murau, Bad Radkersburg und Grundlsee gestartet.
Die Messstation Niklasdorf wurde wie geplant Anfang 2014 außer Betrieb genommen und der Container für mobile Messungen nach der Kurorterichtlinie umgebaut.
Im meteorologischen Messnetz stehen die Schöckl-Daten nach dem Abbau der Station weiterhin über die Zamg zur Verfügung. Die neu errichtete 1000 m Station Theisslwirt in schließt Lücken im Temperaturprofil von Graz.