Partikelzusammensetzung im Rheintal

Januar 2007

2010

Aufgrund seiner Nutzungsstrukturen, topographischen und meteorologischen Rahmenbedingungen (im Winterhalbjahr häufig stabile Schichtung), sowie dank bestehender Messreihen bietet das Rheintal ausgezeichnete Voraussetzungen zur Untersuchung folgender Fragen:

• Wie ist die räumlich-zeitliche Dynamik in Situationen akuter Feinstaubbelastung?
• Welche Partikel sind in Phasen hoher Belastung wie bedeutend und wie hoch sind die Anteile primärer und sekundär gebildeter Partikel?
• Was für Rückschlüsse lassen sich ziehen bezüglich Quellen (z. B. Verkehr, Biomasseverbrennung), Entstehungs- und Ausbreitungsmechanismen?
• Wie weit sind in anderen Räumen gewonnene Ergebnisse auf hiesige Verhältnisse übertragbar?

Detaillierte Erkenntnisse über chemische Zusammensetzung und räumlich-zeitliche Verteilungsmuster von Fein(st)partikeln als Grundlage zur Planung effizienter Massnahmen gegen übermässige Immissionsbelastungen zwecks Reduzierung der damit verbundenen Gesundheitsrisiken.

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit von OSTLUFT, den Luftreinhaltefachstellen SG, GR und FL sowie dem Vorarlberg und dem Paul Scherer Institut (PSI). Das Projekt umfasste folgende Aktivitäten:

• Morgen- und Abendfahrten mit dem hochauflösend messenden Wagen des PSI an Wintertagen mit Temperaturinversion
• Berücksichtigung unterschiedlicher Raumtypen (Siedlungen, Landstrassen, Autobahnen, Höhenprofile) mit Schwerpunkt Unteres Rheintal; Ergänzungen Richtung Chur und Walensee
• Analyse der chemischen Zusammensetzung und Grössenverteilung von ultrafeinen Partikeln (PM1)
• Vorübergehende Ergänzung der Messnetze beidseits des Alpenrheins mit einer erhöht gelegenen Station zur Messung der Hintergrundreferenz auf dem Hinterschellenberg (FL)
• Punktuell ergänzen Russmessungen die zeitlich hochaufgelösten PM10-Reihen
• Elementanalysen periodisch sowie bei hohen Belastungen (ab BPUK-Informationsstufe) und an Tagen mit Mobilmessungen gewonnenen Quarzfilterproben
• 2007 wurden Messfahrten in den Kalenderwochen 7 und 8 durchgeführt sowie 2008 in den Kalenderwochen 6 und 7.
• Die stationären Messungen auf dem Hinterschellenberg wurden Mitte März 2008 abgeschlossen. 

Das PSI erstellte 2010 einen internen Fachbericht, der auch die Ergebnisse ähnlicher Messungen im Raum Zürich umfasst. Ein Teil der Projektergebnisse wurden auch an nationalen und internationalen Fachtagungen vorgestellt (u. a. Nanopartikel-Konferenz in Zürich am 4. August 2010 sowie dem Messtechnischen Kolloquium in Goslar (D) 2009. 

Der PSI-Bericht ist im OSTLUFT internen Bereich abgelegt. Eine Zusammenfassung der gewonnenen Haupt-Erkenntnisse findet sich im OSTLUFT-Bericht "Luftbelastung 2009" auf Seite 24 f.

• Strassenverkehr und Biomasseverbrennung wurden als die bedeutendsten Quellen von primären Partikeln eruiert. Im Verlauf von Inversionsperioden nehmen die aus gasförmigen Vorläufern gebildeten Sekundarpartikel zu, bei denen nebst den oben genannten Quellen auch noch die landwirtschaftliche Tierhaltung dazu kommt. 
• Weitere Zusatzauswertungen der mobil erhobenen PM1-Daten im Kontext von stationären Datenreihen haben verdeutlicht, dass die gefundenen Raum-Zeit-Muster nebst einer regionalen Hintergrundbelastung und unterschiedlichen Ausbreitungsbedingungen auch lokale Emissionsquellen abbilden. 
• Erkenntnisse des PSI vom Oktober 2010 haben ergeben, dass alle Messungen mit dem Aerosolmassenspektrometer mit einem Faktor 0.6 zu korrigieren sind. Zwar ändert dies nicht die Relationen zwischen vielen Komponenten (NH4, NO3, SO4, OM) - wohl aber deren Relation zum Russanteil (EC), dessen relative Bedeutung somit in den bisherigen Auswertungen um 66 Prozent unterschätzt wurde.