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Die globale
Mobilität ist seit der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts enorm
angewachsen. Die Perfektionierung der Verkehrsmittel Flugzeug, Schienen-,
Schiff- und Strassenverkehr ermöglichen heute Menschen bequeme weltweite
Reisen, und Güter lassen sich zu wirtschaftlich sehr günstigen Bedingungen
transportieren. Die Schattenseite dieser Mobilität ist der hohe Material-
und Energieverbrauch und die damit verbundene Umweltbelastung, die sich
auch in der Freisetzung von Luftschadstoffen auswirkt. Entscheidend für die
Umwelt sind die Immissionen, die ihre Ursache in den freigesetzten
Emissionen haben.
Unsere Kunden schätzen es, dass wir das komplexe Zusammenspiel der
Umweltfaktoren auf den Nenner bringen und überschaubar zusammenstellen. So
ist heute aufgrund verschiedener Projekte bekannt, dass in manchen
Alpentälern die mittlere Immissionsbelastung eines Strassenfahrzeuges (i)
dreimal höher ist als im Schweizerischen Mittelland, (ii) im Winter mehr
als zweimal höher ist als im Sommer und (iii) in der Nacht im Mittel sechsmal
höher als am Tag. Dies ist durch die alpine Topographie und die damit
zusammenhängende spezifische Schichtung der Atmosphäre bedingt.
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Die relative
Mehrfachbelastung mit Stickoxiden durch ein Fahrzeug auf der Transitachse
durch die Alpen im Sommer (rot)
und Winter (blau)
zu den Tageszeiten Morgen, Mittag, Abend und Nacht.
Die Einheiten
entsprechen der Mehrfachbelastung im Vergleich zu den
Ausbreitungsbedingungen
im Schweizerischen Mittelland (tagsüber
im Sommer: grüne Einheit).
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In unserer Zusammenarbeit mit der University of
Denver bestimmten wir im Projekt LUBETRAX die individuellen Emissionen
schwerer Motorfahrzeuge auf der alpinen Autobahn A2 über den Gotthard. Die
Remote Sensing Technik (RSD) ermöglichte die
Bestimmung der Abgaskomponenten direkt auf der Strasse (on-road) von
vorbeifahrenden Fahrzeugen. Die detaillierte Analyse von ca. 2'000
Fahrzeugen ergab, dass die schmutzigsten 10% der Fahrzeuge ungefähr die
Hälfte der gesamten Emissionen von CO und HC erzeugen, hingegen nur 19% der
gesamten NO-Emissionen verursachten.
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Der prozentuale
Emissionsbeitrag von schweren Motorfahrzeugen am Gotthard in Dezilklassen für CO-, HC, und NO-Messwerte
(z.B.: die
schmutzigsten 10% der Fahrzeuge erzeugen 68% der CO-Emissionen, 57% der
HC-Emissionen bzw. 19% der NO-Emissionen.)
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Ein wesentlicher Aspekt der Untersuchung
strassenverkehrsbedingter Luftverschmutzung sind Zukunftsszenarien: Wird
die Grenzwerteinhaltung bis 2015 möglich sein? Wird die Lufthygiene im
2020 noch ein Problem sein? Solche Zukunftsszenarien haben wir für viele
Transitkorridore und städtische Strassen entwickelt. Für den Transfer der
Emissionen in Immissionen stützen wir uns auf das von uns entwickelte
Taumodell, ein empirisches Ausbreitungsmodell, das auf erhobene
Emissionen und gemessene Immissionen abstellt.
Hier ein Beispiel
für künftige Verkehrsentwicklungen auf einer Transitautobahn: Die
Immissionen nahe der Autobahn reduzieren sich
beim
Gesamtstickoxid NOx viel stärker als beim Stickstoffdioxid NO2.
Dies liegt an der fortwährenden Bildung
von NO2
in der Atmosphäre aus dem ebenfalls emittierten NO und am zunehmenden
relativen Anteil von NO2
in den Abgasen
moderner Dieselfahrzeuge. Es wären drastische Massnahmen notwendig,
wenn der NO2-Grenzwert von 40 µg/m3 bis 2015
eingehalten werden soll.
Die Komplexität des Luftschadstoffes NO2
zeigt sich schon bei den Emissionen. In Zusammenarbeit mit der EMPA
(Dübendorf) fanden wir heraus, dass das NO2/NOx-Verhältnis der
Emissionen von Diesel-Pkw von der Fahrgeschwindigkeit abhängt. Mehr
finden Sie im Paper,
welches in den Proceedings des 18.
Internationalen Symposiums ‘Transport and Air
Pollution‘ 2010 veröffentlicht wurde.
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