Jahresbericht 2018

Die Entwicklung der PM10-Belastung zeigt weiterhin ein positives Bild. Auch wenn die PM10-Belastung im Jahr 2018 an einzelnen Tagen zu hoch war und somit eine Gefahr für die Gesundheit darstellte; über die letzten 15 Jahre gesehen, ging die PM10 Feinstaubkonzentration im Jahresmittel deutlich zurück. Wie im Vorjahr überschritt keine Messstation in der Ostschweiz den erlaubten Jahresgrenzwert. Zusätzlich zum PM10 wurde neu auch PM2.5 ins Messprogramm übernommen – mehr dazu im Fokus.

Die deutliche Abnahme der Jahresmittelwerte beim Feinstaub PM10 seit Messbeginn, hat sich 2018, trotz leichter Zunahme an einzelnen Messstandorten, bestätigt. Der Jahresmittel-Grenzwert von 20 µg/m³ wurde an allen Messstandorten in der Ostschweiz eingehalten. An den stark verkehrsgeprägten Messstationen Zürich Rosengartenstrasse und Schimmelstrasse sowie Opfikon Balsberg wurden Jahresmittel zwischen 16 und 18 µg/m³ gemessen. In ländlichen Gebieten und besonders in höheren Lagen ist die PM10-Feinstaubbelastung mit rund 10 µg/m³ am geringsten. In den letzten fünfzehn Jahren hat die PM10-Feinstaubbelastung, bezogen auf die Jahresmittelwerte, um rund ein Drittel abgenommen.

Eine Entlastung wurde auch bei den Tagesmittelwerten festgestellt. Sowohl die Höhe der maximalen PM10-Tagesmittelwerte als auch die Anzahl Überschreitungen des Tagesmittel-Grenzwertes von 50 µg/m³ haben abgenommen. Dazu trug auch der Rückgang von Witterungsphasen bei, während denen das Mittelland lange Zeit unter einer kalten Hochnebeldecke lag. Bei solchen Inversionslagen ist der Luftaustausch stark eingeschränkt und in der Folge reichern sich die Abgase aus dem Verkehr, den Feuerungen sowie Industrie und Gewerbe in den bodennahen Luftschichten an. Werden die Inversionen durch häufige Luftwechsel immer wieder aufgelöst, reichern sich die Schadstoffe in der bodennahen Luftschicht weniger an.

Tabellen Entwicklung der PM10-Jahreswerte

Feinstaub-Partikel enthalten auch krebserregende Russteilchen (eBC) aus Dieselmotoren und aus rauchenden Holzfeuerungen. Die Russkonzentrationen liegen grossflächig deutlich über dem von der eidgenössischen Kommission für Lufthygiene (EKL) empfohlenen Zielwert von 0.1 µg/m³.

In den Siedlungsgebieten wurden 2018, wie im Vorjahr, Russ-Jahresmittelwerte zwischen 0.3 und 1.4 µg/m³ gemessen. In den letzten zehn Jahren konnte die Russbelastung an den stärker belasteten Standorten jedoch halbiert werden. Dazu haben unter anderem die Partikelfilter bei dieselbetriebenen PWs, Lastwagen und Bussen sowie Partikelfilter bei grossen Holzfeuerungen beigetragen. Zur Erreichung des Zielwertes sind auch weitere Massnahmen nötig, wie beispielweise die Filterpflicht auch bei dieselbetriebenen Arbeitsgeräten und Traktoren. Eine Herausforderung bleibt auch die Emissionsminderung bei den Holzfeuerungen, die vor allem in der Anfeuerungsphase, beim Gluterhalt oder beim Ausbrand häufig sehr hohe Schadstoffemissionen verursachen.

Fokus Themenheft

Tabelle Entwicklung der Russ eBC-Jahreswerte

Die Luftbelastung mit Stickoxiden hat sich an den verkehrsbeeinflussten Standorten nach einer längeren Stagnation, unter anderem wegen des Dieselskandals, weiter verbessert. Der Jahresmittel-Grenzwert für Stickstoffdioxid wird aber an mehreren verkehrsnahen Standorten noch immer zum Teil massiv überschritten.

Die Entwicklung der Belastung durch Stickstoffdioxid (NO₂) zeigt ein uneinheitliches Bild. An den Standorten mit mässiger Belastung setzte sich die Verbesserung kontinuierlich fort. Nach der Stagnation der Jahresmittelwerte für NO₂ und Stickstoffmonoxid (NO) von 2008 bis 2013 an stark verkehrsbelasteten Standorten setzt sich im Jahr 2018 auch hier ein leichter Rückgang fort.

Im Einflussbereich stark befahrener Strassen wird der NO₂-Jahresmittel-Grenzwert von 30 µg/m³ weiterhin häufig überschritten. Neben dem Grossraum Zürich betrifft dies auch die stark verkehrsbeeinflussten automatischen Messstandorte in den Städten St.Gallen, Schaffhausen/Neuhausen am Rheinfall oder Chur. Der Tagesmittel-Grenzwert von 80 µg/m³ wurde aber im Gegensatz zum Vorjahr nur am Standort Zürich Rosengartenstrasse überschritten. Die Häufigkeit von Tagen mit Grenzwertüberschreitungen an diesen Verkehrsstandorten ist wie beim Feinstaub auch von der Häufigkeit und Stärke von Inversionen abhängig. Inversionen traten, wie im Abschnitt Feinstaub PM10 erläutert, 2018 deutlich weniger oft auf als im Jahr 2017.

Das Netz der automatischen Messstationen wird mit NO₂-Passivsammlern ergänzt. Dies erlaubt eine detaillierte Raumabdeckung. Die Passivsammlerresultate unterstreichen die Bedeutung der Verkehrs- und Siedlungsdichte auf die NO₂-Belastung im gesamten OSTLUFT-Gebiet. 2018 wurde an rund einem Viertel der NO₂-Passivsammlerstandorte der Jahresmittel-Grenzwert überschritten. Von hohen NO₂-Belastungen sind alle städtischen Gebiete entlang von stark befahrenen Verkehrsachsen sowie Autobahnstandorte betroffen. Hohe Belastungen können aber auch in Dörfern auftreten. Kritisch sind Orte, in denen stark befahrene Strassen eine geschlossene Bebauung aufweisen. Die Bebauung erschwert die Durchlüftung, so dass sich die Autoabgase unmittelbar entlang der Strasse anreichern und zu übermässigen Luftbelastungen führen können.

An Standorten ohne direkten Verkehrseinfluss unterscheidet sich die Belastung je nach Siedlungsdichte und Höhenlage. Während der Jahresdurchschnitt auf dem Land über 700 m ü. M. bei etwa 6 µg/m³ liegt, ist die Grundbelastung im Zentrum der Stadt Zürich (400 m ü. M.) rund zwei- bis dreimal höher.

Tabellen Entwicklung der NO₂-Jahreswerte (Messstationen)

Zusammenstellung der NO₂-Jahresmittelwerte (Passivsammler)

Das Sommerhalbjahr 2018 war durch anhaltende Hitze und grosse Trockenheit geprägt. Dies wirkte sich auf die Ozonbelastung im OSTLUFT-Gebiet aus. So waren Überschreitungen des Stundenmittel-Grenzwertes deutlich häufiger als in den Vorjahren – aber weniger häufig als im Hitzesommer 2003. Auch die Belastungsspitzen lagen an den meisten Standorten tiefer als 2003.

Während hochsommerlicher Wetterlagen wird in der Luft viel Ozon aus Stickstoffdioxid und weiteren Luftschadstoffen gebildet. Bei sonnigen Schönwetterphasen steigt die nachmittägliche Ozonbelastung von Tag zu Tag an und überschreitet rasch grossflächig den Stundenmittel-Grenzwert von 120 µg/m³. Die höchsten Ozonstundenmittelwerte wurden mit 180 bis 200 µg/m³ an den nicht unmittelbar verkehrsexponierten Stationen im Grossraum Zürich, am Zürichsee und im Gebiet Weinfelden - Konstanz gemessen. In der übrigen Ostschweiz blieben die maximalen Stundenmittel unter der Marke von 180 µg/m³. Auf der Stuelegg oberhalb von St. Gallen und an anderen höher gelegenen ländlichen Standorten wurden wiederum die meisten Überschreitungen des Stundenmittel-Grenzwertes mit mehr als 600 Stunden registriert. Dies sind aber rund 30 bis 50 Prozent weniger Überschreitungen als im Hitzesommer 2003, welcher zudem noch höhere Temperaturen als 2018 aufwies. Während typischen Ozontagen werden ozonreiche Luftmassen aus dem Flachland auch bis in unmittelbar angrenzende Bergzüge verfrachtet, wie Projektmessungen im Sommer 2017 auf dem Hohen Kasten (1'794 m ü. M.) über dem St. Galler Rheintal belegen.

An verkehrsnahen und stark frequentierten Messstationen in Zürich, Opfikon, St. Gallen und Chur waren – im Vergleich zu den Höhenlagen und den nicht unmittelbar verkehrsexponierten Standorten – deutlich weniger Stunden mit Überschreitungen der Grenzwerte für Ozon zu verzeichnen. Typisch an diesen Stationen ist die relativ hohe Luftbelastung durch Autoabgase. Das vor Ort vorhandene Ozon wird durch chemische Reaktionen mit den frischen Autoabgasen aus dem Auspuff kurzfristig abgebaut. Dabei entsteht aus dem Stickstoffmonoxid (NO) der Autoabgase Stickstoffdioxid (NO₂). Abseits des Entstehungsorts treibt das NO₂ die Ozonbildung wiederum an.

In der Folge des Hitzesommers 2018 hat OSTLUFT ein Projekt zur Analyse der Ozonentwicklung unter Berücksichtigung der erwarteten Klimaerwärmung durchführen lassen.

Tabellen Entwicklung der Ozon-Jahreswerte

Die Belastung der Luft mit Ammoniak (NH₃) ist seit über 15 Jahren unverändert zu hoch. Die NH₃-Belastung lag 2018 im Durchschnitt über alle Messstationen im OSTLUFT-Gebiet, um 30 Prozent höher als im Vorjahr. Das meiste NH₃ stammt aus der intensiven Tierhaltung, in der Stadt ist der Strassenverkehr die Hauptquelle. Ammoniak trägt zur Feinstaubbildung in der Luft bei und ist Hauptbestandteil von übermässigen Stickstoffeinträgen aus der Luft in empfindliche Ökosysteme. Finanzielle Anreize zur Umsetzung von betrieblichen und baulichen Massnahmen zur Verminderung von NH₃-Verlusten in der Landwirtschaft haben noch keine ausreichende Verbesserung bewirkt.

Die gemessene Ammoniakbelastung in den ländlichen Gebieten ist direkt abhängig von der Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung respektive der Nutztierdichte. NH₃ wird vor allem aus den Ausscheidungen der Tiere im Stall sowie bei der Lagerung und Ausbringung von organischem Hofdünger freigesetzt. Sowohl die räumlich und zeitlich stark variablen NH₃-Verluste als auch der grosse Einfluss der Witterung sorgen dafür, dass die Belastungen zwischen den Jahren und im Jahresverlauf stark schwanken. Am tiefsten sind sie im Winterhalbjahr, wenn kaum Hofdünger (Gülle) ausgetragen wird und tiefe Temperaturen die Verluste von NH₃ aus dem Stallbereich und bei der Lagerung minimieren. Erhöhte Belastungen im Frühjahr und Herbst hängen mit dem häufigen Ausbringen von Hofdünger zusammen. Im Sommer werden die NH₃-Verluste durch hohe Temperaturen verstärkt. Massnahmen zur Verminderung des landwirtschaftlichen NH₃-Ausstosses werden finanziell gefördert. Die bisherige Veränderung des NH₃-Ausstosses ist jedoch zu gering, um in den Messwerten eine Verbesserung erkennen zu können.

Auffällig ist die NH₃-Belastung im Naturschutzgebiet Bannriet in Altstätten (SG) mit einem Jahresmittelwert von 9.2 µg/m³. Der Messstandort liegt mitten im Naturschutzgebiet mit deutlichem Abstand zu den intensiv genutzten Landwirtschaftsflächen im St.Galler Rheintal. Ammoniakemissionen wirken also auch grossräumig.

Zusammenstellung der Ammoniak-Jahresmittelwerte (Passivsammler)