Verkehrliche Maßnahmen zur Reduzierung von Feinstaub – Möglichkeiten und Minderungspotenziale

Die Umweltbelastung mit Feinstaub wirkt sich negativ auf die Gesundheit des Menschen aus, wie verschiedene Untersuchungen ergaben. Das Umweltbundesamt hat bereits 2006 eine Studie bei der IVU Umwelt GmbH in Auftrag gegeben, um Möglichkeiten und Minderungspotenziale zur Reduzierung von Feinstaub zu ermitteln. Die Studie ergab, dass die Emission von Feinstaub mit verschiedenen Maßnahmen reduziert werden kann und dass sich verschiedene dieser Maßnahmen miteinander kombinieren lassen. Verschiedene Städte und Gemeinden haben inzwischen Aktionspläne erstellt, die kurzfristig zu ergreifende Maßnahmen zur Reduzierung der Feinstaubbelastung enthalten. Die Aachener–Verkehrs–Ingenieur–Sozietät (AVISO) nahm im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen eine Bewertung von Maßnahmen zur Reinhaltung der Luft und deren schadstoffmindernder Wirkung vor.

Entwicklung der Feinstaubemissionen im Straßenverkehr

Zum Schutz der Gesundheit des Menschen hat die EU Grenzwerte für Feinstaub erlassen, die im deutschen Recht mit der 22. Bundesimmissionsschutz-Verordnung umgesetzt wurden. Trotz einer deutlichen Verringerung der Partikelemissionen wurden die seit 2005 geltenden Grenzwerte für Feinstaub an vielen Orten in Deutschland überschritten. Zu den Verursachern von Feinstaub zählen Verkehr, Industrie, Gewerbe und Haushalte. Die Verursacheranteile unterscheiden sich in den einzelnen Regionen und auch innerhalb von Städten, abhängig von der Emittentenstruktur. In der Nähe verkehrsreicher Straßen treten die höchsten gemessenen Konzentrationen auf. Der Fokus der Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität richtet sich daher auf den Straßenverkehr. Der Anteil des Verkehrs an der Feinstaubbelastung liegt je nach Region zwischen 25 und 50 Prozent.

Aktuelle Luftreinhalte- und Aktionspläne enthalten zahlreiche Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität. Häufig fehlt jedoch eine Quantifizierung der Effekte dieser Maßnahmen. Im Hinblick auf die Bewertung der Maßnahmen ist eine Quantifizierung notwendig. Im Projekt des Umweltbundesamtes wurde daher eine Quantifizierung vorgenommen. Das Projekt legt den Schwerpunkt auf die Minderung der Dieselpartikel- und Abgasemissionen im Straßenverkehr.

Für die Abgasemissionen im Straßenverkehr sind hauptsächlich die technische Ausrüstung und die Grenzwertstufe der Fahrzeuge relevant.

Die Menge der Partikel-Abgasemissionen im Straßenverkehr wird durch Dieselfahrzeuge dominiert. Trotz einer Zunahme der Fahrleistung sind die Dieselpartikel-Emissionen im deutschen Straßenverkehr aufgrund der Verschärfung der EU-Abgaswerte zurückgegangen. In der Studie von 2006 wurde für den Zeitraum von 2007 bis 2010 bei den innerörtlichen Dieselpartikel-Emissionen ein Rückgang um 32 Prozent erwartet. Seit 2005 wurden verstärkt Dieselfahrzeuge mit Partikelfiltern auf den Markt gebracht.

Ein Rückgang der Emissionen wurde trotz gestiegener Fahrleistung auch bei schweren Nutzfahrzeugen verzeichnet. Die Grenzwertstufe der Fahrzeuge (Euro-Stufe) spielt bei der Emission von Feinstaub eine wichtige Rolle.

Im Zuge der Reduzierung der Feinstaubbelastung haben verschiedene Städte Masterpläne für eine nachhaltige und emissionsarme Mobilität erstellt. In vielen Städten wurden Umweltzonen eingerichtet, die von älteren Fahrzeugen mit stärkerer Emission nicht befahren werden dürfen.

Verkehrliche Maßnahmen zur Reduzierung von Feinstaub und deren Minderungspotenziale

In der vom Umweltbundesamt in Auftrag gegebenen Studie wurden die verschiedenen verkehrlichen Maßnahmen zur Reduzierung der Feinstaubemission auf ihre Minderungspotenziale untersucht. Bei der Ermittlung der Wirkung dieser Maßnahmen mussten die ortsspezifischen Gegebenheiten berücksichtigt werden. Abhängig von den unterschiedlichen Anteilen der einzelnen Quellen der Luftbelastung kann die gleiche Maßnahme an verschiedenen Orten unterschiedliche Minderungspotenziale aufweisen. In der Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes wurden die Minderungspotenziale der Maßnahmen in Berlin und Kassel untersucht.

Reduzierung der Feinstaubemission durch Umweltzonen

Umweltzonen können die Feinstaubbelastung reduzieren, da Fahrzeugen mit einem hohen Schadstoffausstoß der Zugang zu Stadtgebieten mit hoher Luftbelastung untersagt wird. Dadurch kann die Fahrleistung reduziert werden, doch kann das auch zu einer beschleunigten Erneuerung der Fahrzeugflotte führen. Eine höhere Minderung ist bei ersatzlosem Wegfall der Fahrleistung erreichbar.

Fahrzeuge werden abhängig von ihrem Emissionsverhalten mit Plaketten gekennzeichnet.

Die Studie ergab, dass sich die Emissionswirkung bei einem Wegfall der Fahrleistung um 80 Prozent und bei einer Umschichtung sowie beim Ausschluss auch von Fahrzeugen der Gruppe 3 um 62 Prozent reduzieren lässt.

Minderungspotenzial bei Durchfahrtverboten für LKW

In verschiedenen hochbelasteten Straßen in Deutschland waren bereits zum Zeitpunkt der Studie im Jahr 2006 Durchfahrtverbote für LKW eingerichtet. Eine Minderungswirkung zeigt sich nur in den Straßen, in denen das Durchfahrtverbot gilt. In einem großräumigen Gebiet kann es aufgrund des Ausweichverkehrs sogar zu höheren Emissionen kommen. Die Minderungswirkung ist stark vom Verkehrsaufkommen der ausgesperrten Fahrzeuge abhängig. Wird das Durchfahrtverbot zu 100 Prozent befolgt, ist eine lokale Emissionsminderung um 33 Prozent möglich. Bei einem höheren LKW-Anteil am durchschnittlichen täglichen Verkehr von 6 Prozent und strikter Befolgung des Durchfahrtverbots ist sogar eine Minderung von 41 Prozent möglich.

Nachrüstung von Partikelfiltern

Partikelemissionen können reduziert werden, wenn bei Dieselfahrzeugen Partikelfilter nachgerüstet werden. Eine flächendeckende Nachrüstung wirkt sich auch auf die Hintergrundbelastung aus. Für eine Nachrüstung müssen bei den Fahrzeugen die technischen Voraussetzungen gegeben sein.

Weiterhin sollten die Fahrzeuge noch einen attraktiven Restwert haben.

Das nachgerüstete System muss bei Diesel-Pkw die emittierte Partikelmasse mindestens um 30 Prozent mindern. Die Nutzung geschlossener Partikelfiltersysteme kann bei schweren Nutzfahrzeugen sogar zu einer Minderung der Partikelmasse um 90 Prozent führen. Eine Nachrüstung von Partikelfiltern bei allen Euro-2- und Euro-3-Dieselfahrzeugen in Berlin könnte die Innerortsemissionen um 29 Prozent reduzieren.

Emissionsminderung mit Erdgasfahrzeugen und synthetischen Kraftstoffen

Das Partikelemissionsniveau ist bei erdgasbetriebenen Fahrzeugen geringer als bei konventionellen Dieselfahrzeugen. Für den Erdgaseinsatz eignen sich städtische Busflotten. Die Emission liegt bei erdgasbetriebenen Bussen um 90 Prozent unter der Emission von Dieselbussen ohne Abgasnachbehandlung. Zum Zeitpunkt der Studie im Jahr 2006 war jedoch bereits ein großer Teil der Linienbusse in Deutschland mit einem Partikelfilter ausgestattet.

Die Zusammensetzung von synthetischen Kraftstoffen kann genau abgestimmt werden, sodass sich der Verbrennungsprozess optimieren und die Emissionen reduzieren lassen. Solche Kraftstoffe können für herkömmliche Dieselmotoren genutzt werden. Synthetische Kraftstoffe eignen sich auch für innerstädtische Busse. Das Minderungspotenzial der Emissionen liegt bei 30 Prozent.

Da der Anteil der Busflotte an den verkehrlichen Feinstaubemissionen nur begrenzt ist, ergibt sich an den meisten Stellen nur ein Minderungspotenzial von 1 Prozent.

Verminderung der Aufwirbelungsemissionen

Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass Fahrzeuge die Staubbeladung auf den Straßen aufwirbeln, was zu erhöhten Feinstaubemissionen führt. Die Feinstaubbelastung könnte durch eine Verringerung der Staubbeladung mit Nassreinigung der Straßen und eine Verringerung der Fahrzeugeinflüsse mit Geschwindigkeitsbegrenzungen und Verkehrsverflüssigung reduziert werden.

In Aktions- und Luftreinhalteplänen werden solche Maßnahmen diskutiert und teilweise auch umgesetzt.

Die Feinstaubbeladung der betroffenen Straße wird bei der Nassreinigung abgespült oder abgesaugt. In Bremen und Berlin wurden bereits Feldversuche durchgeführt, die jedoch keine nennenswerten Minderungspotenziale zeigten.

Verkehrsvermeidung und -verlagerung mit organisatorischen Maßnahmen

Das Verkehrsaufkommen kann mit verschiedenen Maßnahmen vermindert oder der Verkehr auf andere Verkehrsmittel umgeleitet werden. Solche Maßnahmen sind die Einrichtung von Umweltzonen, City-Maut, Parkgebühren oder die Verbesserung des Öffentlichen Personennahverkehrs. Wie stark die einzelnen Maßnahmen wirken, hängt stark von den Randbedingungen in den einzelnen Kommunen und der Ausgestaltung der Maßnahmen ab. Erst bei einer Reduktion des Verkehrsaufkommens um 20 bis 30 Prozent zeigt sich eine Minderung der Feinstaubbelastung um 3 bis 4 Prozent.

Kombination von verschiedenen verkehrlichen Maßnahmen

Verschiedene verkehrliche Maßnahmen können miteinander kombiniert werden, um die Feinstaubbelastung zu reduzieren. Allerdings bedingen sich verschiedene Maßnahmen gegenseitig oder stehen miteinander in Wechselwirkung. Eine Addition der Minderungspotenziale ist daher nicht möglich.

Das Minderungspotenzial einer Umweltzone lässt sich nicht unabhängig von der Nachrüstung von Partikelfiltern ermitteln.

Eine Umweltzone kann ein wesentlicher Anreiz zur Nachrüstung von Partikelfiltern sein. Nachgerüsteten Fahrzeugen kann der Zugang zur Umweltzone gewährt werden. Das Minderungspotenzial von Umweltzonen verringert sich bei einer relevanten Nachrüstung von Partikelfiltern.

Weitere verkehrliche Maßnahmen mit Masterplänen

Masterpläne, wie sie für verschiedene Städte wie Berlin bereits gelten, sehen noch weitere verkehrliche Maßnahmen zur Reduzierung der Feinstaubemissionen vor. Verschiedene verkehrliche Maßnahmen gemäß der Studie des Umweltbundesamtes von 2006 wurden bereits durchgeführt. Die Weiterentwicklung der technischen Möglichkeiten eröffnet neue Minderungspotenziale mit veränderten Maßnahmen. Ein Beispiel dafür ist die Elektromobilität.

Der Masterplan für Berlin sieht eine Umstellung der Fahrzeugflotte der Berliner Verkehrsbetriebe auf Elektrobusse vor. So wird die Feinstaubbelastung durch dieselbetriebene Busse reduziert. Eine weitere Möglichkeit ist die Umrüstung von Nutzfahrzeugen auf elektrische Antriebe. Um die Elektromobilität voranzubringen, muss die Ladeinfrastruktur verbessert werden. Gegenwärtig finden noch die meisten Ladevorgänge von Nutzern von Elektro-Pkw am Wohn- und Arbeitsort statt.

In belasteten Gebieten muss der Verkehrsfluss verbessert werden. Staus und Stop and Go führen zu verstärkten Emissionen. Die Einführung von Tempo-30-Zonen in den Städten kann die Emissionen verringern, was vorwiegend beschleunigungsbedingte Emissionen betrifft.

Eine wichtige Maßnahme zur Reduzierung der Feinstaubemissionen ist der Ausbau des Radwegenetzes. Sind attraktive Radwege vorhanden, kann das Fahrrad verstärkt für kurze Strecken genutzt werden.