Jahresbericht 2024

Die Entwicklung der PM10-Belastung zeigt weiterhin ein positives Bild. Über die letzten zwanzig Jahre gesehen, ging die PM10-Feinstaubkonzentration im Jahresmittel deutlich zurück. Wie im Vorjahr überschritt keine Messstation in der Ostschweiz den Jahresmittel-Grenzwert. Der Tagesmittel-Grenzwert 2024 wurde nur sehr vereinzelt überschritten. Diese Überschreitungen traten an Tagen mit erhöhtem Saharastaub auf.

Die Jahresmittelwerte beim Feinstaub PM10 haben seit Messbeginn deutlich abgenommen. 2024 nahm die Konzentrationen im Vergleich mit den Vorjahren erneut ab. Der Jahresmittel-Grenzwert von 20 µg/m³ wurde daher auch im Jahr 2024 an allen Messstandorten in der Ostschweiz eingehalten. Am Autobahnstandort Chur A13 wurde das höchste Jahresmittel mit 17 µg/m³ gemessen. In ländlichen Gebieten und besonders in höheren Lagen ist die PM10-Feinstaubbelastung im Jahresmittelwert zwischen 7 und 9 µg/m³ am geringsten.

Die maximale PM10-Tagesmittelwerte fielen im Vergleich mit den Vorjahren erhöht aus. So wurde der höchste Tagesmittelwert im Ostluft-Gebiet bei 115 µg/m³ am 30. März 2024 bei der Station Chur A13 registriert. Diese Höchstwerte können auf den Saharastaub zurückgeführt werden. Mehr zu dieser speziellen Situation und dem Zusammenhang mit dem Feinstaub kann auf dem Blog von MeteoSchweiz vom 30. März 2024 nachgelesen werden. Aufgrund der Saharastaub-Ereignisse erhöhte sich die Anzahl Überschreitungen des Tagesmittel-Grenzwertes von 50 µg/m³ .

Zur deutlichen Entlastung tragen grundsätzlich die umgesetzten Massnahmen bei Holzfeuerungen und in der Industrie sowie die Dieselpartikelfilter bei PW's und Nutzfahrzeugen bei. Der Minderungseffekt wird jedoch auch verstärkt durch den Rückgang von Inversionslagen in den letzten Jahren. Das sind Witterungsphasen, während denen das Mittelland lange Zeit unter einer kalten Hochnebeldecke liegt. 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.

Tabellen Entwicklung der PM10-Jahreswerte

Seit 2016 wird die Feinstaubfraktion PM2.5 im Ostluft-Gebiet an ausgewählten Stationen gemessen und seit 2019 gilt dafür ein Jahresmittel-Grenzwert. Die PM2.5-Konzentrationen zeigen einen abnehmenden Trend.

Bei den Messungen 2024 wurde der Jahresmittel-Grenzwert für PM2.5 von 10 µg/m³ an keiner Messstation in der Ostschweiz überschritten. Der Jahresmittelwert befand sich über alle Messstationen gesehen zwischen 4 µg/m³ und 8 µg/m³. Die verkehrsexponierten Standorte im Siedlungsbereich zeigen dabei höhere Werte als Hintergrund-Standorte.

Der WHO-Richtwert von 25 µg/m³ für PM2.5 wurde nicht bei allen maximalen Tagesmittelwerte im Jahr 2024 eingehalten, was wie beim PM10 auf den Saharastaub zurückzuführen sein dürfte.

Tabellen Entwicklung der PM2.5-Jahreswerte

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

Die Russkonzentrationen an verkehrsexponierten Standorten für 2024 sind noch nicht vollständig ausgewertet. Die bereits vorhandenen Resultate an Hintergrundstandorten zeigen eine Breite zwischen 0.1 und 0.3 µg/m³ . Dies entspricht einem leichten Rückgang. Den Anteil der Witterung oder der Emissionsentwicklung an der kurzfristigen Veränderung kann nicht quantifiziert werden.

Der Trend seit Messbeginn ist grundsätzlich sinkend. Die Russbelastung hat sich an den stärker belasteten Standorten bis 2023 deutlich mehr als halbiert. In den letzten Jahren schwankten die gemessenen Jahresmittelwerte, allerdings ist kein klarer Trend mehr ersichtlich. 

Zur Abnahme der Belastung haben unter anderem die Partikelfilter bei dieselbetriebenen PW's, Lastwagen und Bussen sowie Partikelfilter bei grossen Holzfeuerungen beigetragen. Zur Erreichung des Zielwertes sind noch weitere Massnahmen nötig wie beispielsweise eine Filterpflicht bei dieselbetriebenen Arbeitsgeräten und Traktoren. Eine Herausforderung bleibt auch die Emissionsminderung bei Holzfeuerungen, die vor allem in der Anfeuerungsphase sowie beim Gluterhalt häufig sehr hohe Schadstoffemissionen verursachen.

Tabellen Entwicklung der Russ eBC-Jahreswerte

Die Luftbelastung mit Stickoxiden hat sich an den verkehrsbeeinflussten Standorten weiter verbessert. Der Jahresmittel-Grenzwert für Stickstoffdioxid wird 2024 erstmalsan allen automatischen Messstandorten - wenn auch an gewissen verkehrsnahen Lagen nur knapp - eingehalten.

Die Entwicklung der Belastung durch Stickstoffdioxid (NO₂) zeigt ein uneinheitliches Bild. An den meisten Standorten setzte sich die Verbesserung - nach der Stagnation der Jahresmittelwerte von 2008 bis 2013 im Zusammenhang mit dem sogenannten Dieselskandal - weiter fort. Im Jahr 2024 wurde der Jahresmittel-Grenzwert von 30 µg/m³ das erste Mal seit Messbeginn an allen automatischen Messtandorten eingehalten, wobei stark verkehrsbelastete Standorte  wie Zürich Rosengartenstrasse zum Teil immer noch im Bereich des Grenzwertes liegen.

Bei der Beurteilung der NO₂-Belastungen stützt sich Ostluft – zusätzlich zu den automatischen Messstationen – auf ein dichtes Netz von NO₂-Passivsammlern. Dies erlaubt eine detaillierte Raumabdeckung.Die Passivsammlerresultate unterstreichen den Einfluss der Verkehrs- und Siedlungsdichte auf die NO₂-Belastung im gesamten Ostluft-Gebiet. Von hohen NO₂-Belastungen sind hauptsächlich städtische Gebiete entlang von stark befahrenen Verkehrsachsen sowie Autobahnstandorte betroffen: so im Grossraum Zürich-Winterthur sowie in den Städten St. Gallen und Frauenfeld. Dabei spielt auch die Art der Bebauung eine wichtige Rolle. Ein geschlossene Bebauung erschwert die Durchlüftung, sodass sich die Autoabgase unmittelbar entlang der Strasse anreichern und zu übermässigen Luftbelastungen führen können.

Die Häufigkeit von Tagen mit Grenzwertüberschreitungen an Verkehrsstandorten ist, wie beim Feinstaub, auch von der Häufigkeit und Stärke von Inversionen abhängig. 2024 blieben die NO₂-Jahresmittelwerte an den Hintergrundstandorten und den verkehrsbeeinflussten Messstandorten etwa gleich wie im Vorjahr. Der Tagesmittel-Grenzwert von 80 µg/m³ wurde 2024 an allen Standorten eingehalten.

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 4 µg/m³ liegt, ist die Grundbelastung im Zentrum der Stadt Zürich (400 m ü. M.) rund drei- bis fünfmal höher.

Tabellen Entwicklung der NO₂-Jahreswerte (Messstationen)

Das Jahr 2024 war geprägt von einem regenreichen Frühling und einem rekordwarmen August - siehe Klimabulletin 2024. Diese Ereignisse beeinflussten die gemessenen Ozon-Werte erheblich. Die Überschreitungen des Stundenmittel-Grenzwertes fiel bei allen Stationen unter 200 Stunden, was einen deutlichen Rückgang darstellte zum Vorjahr. Der abnehmende Trend im langjährigen Vergleich konnte damit bestätigt werden - trotzdem werden die Stundenmittel-Grenzwerte noch immer viel zu häufig überschritten. 

Während hochsommerlichen Wetterlagen wird in der Luft  aus Stickstoffdioxid und weiteren Luftschadstoffen viel Ozon gebildet. In der Folge steigt die nachmittägliche Ozonbelastung bei sonnigen Schönwetterphasen von Tag zu Tag an und überschreitet rasch grossflächig den Stundenmittel-Grenzwert von 120 µg/m³. Die höchsten Ozonstundenmittelwerte bis 174 µg/m³ wurden bei Zürich Heubeeribüel gemessen. Die Bereiche der maximalen Ozon-Stundemittelwerte liegen im Vergleich zum Vorjahr 2023 ziemlich ähnlich.

Der Bereich der Überschreitungshäufigkeit des Ozon-Stundenmittel-Grenzwertes lag bei maximalen 171 Stunden, was im Vergleich mit den Vorjahren ein deutlicher Rückgang darstellt. Ein wahrscheinlicher Grund hierfür ist der regenreiche Frühling. Überschreitungen des Ozon-Stundenmittelwertes fanden in der Region Zürich und in der restlichen Ostschweiz vergleichsweise spät -  Ende Juli und August - statt.

Tabellen Entwicklung der Ozon-Jahreswerte

Die Belastung der Luft mit Ammoniak (NH₃) bewegt sich seit zwei Jahrzehnten auf hohem Niveau ohne einheitliche Tendenz. 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 zudem Hauptbestandteil von übermässigen Stickstoffeinträgen aus der Luft in empfindliche Ökosysteme.

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 (siehe Beitrag «Witterungseinfluss»).

Seit 2019 beprobt Ostluft  Standorte in Naturschutzgebieten. Neben dem Naturschutzgebiet Bannriet in Altstätten (SG) mit einem Jahresmittelwert von 6.8 µg/m³ werden in weiteren Naturschutzgebieten in der Ostschweiz auch im Messjahr 2024 Ammoniakbelastungen festgestellt, die über dem für höhere Pflanzen verträglichen Niveau (Critical Level) von 3 µg/m³ liegen. Es ist dabei ein deutlicher Unterschied von Gebieten mit hoher Nutztierdichte zu Gebieten mit mehr Acker- und Gemüsebau festzustellen.

In Bezug auf NH₃ gilt das Critical Level als Bezugsmass zur Beurteilung von Übermässigkeit. Für das Ökosystem hingegen ist der Gesamt-Stickstoffeintrag ausschlaggebend, beurteilt als Critical Load. Die Messwerte zeigen, dass bei einer Überschreitung des Critical Levels die Critical Loads ebenfalls überschritten sind. Im Umkehrschluss stellt eine Unterschreitung des Critical Levels jedoch keine Garantie dar, dass die Critical Loads ebenfalls entsprechen. Die Messergebnisse zum Gesamt-Stickstoffeintrag werden im folgenden Abschnitt «Stickstoff-Deposition» dargestellt.

Stickstoff als wichtiger Nährstoff für Lebewesen ist in der Natur eine Mangelware. Naturnahe Ökosysteme haben sich an diese Gegebenheit angepasst. Doch seit gut hundert Jahren hat der Mensch durch die Industrialisierung und die Herstellung von Kunstdünger seine Abhängigkeit von natürlichem Stickstoff durchbrochen. Dies hat negative Folgen für naturnahe Ökosysteme, die durch übermässige Stickstoffeinträge aus der Luft belastetet werden. Nach wiederholten Messprojekten hat Ostluft 2021 eine jährliche Bestimmung der Stickstoff-Deposition ins Messkonzept aufgenommen.

Die Bandbreite der Stickstoffeinträge aus der Luft ist 2024 mit 16 bis 53 kg Stickstoff pro Hektare und Jahr an den gemessenen Standorten sehr gross. Unterschiede ergeben sich vor allem aus dem Anteil des Ammoniak-Stickstoffs (NH₃-N), der auf die Pflanzen einwirkt. Entsprechend treten hohe Belastungen besonders in den Gebieten mit intensiver Viehwirtschaft auf. Geringer ist die Belastung in Gebieten mit mehr Acker- und Gemüsebau.

An fast allen untersuchten Naturschutzflächen und extensiv bewirtschafteten Standorten werden die Critical Loads für empfindliche Ökosysteme überschritten.

Durch die Umwandlung von reaktivem Stickstoff im Boden kann der Boden versauern. Dies machtunter anderem Wälder anfälliger gegen Schädlinge, Stürme und Trockenheit. Die Belastung der Wälder kann mithilfe der Messungen im Freiland und den Depositionskennzahlen für den Wald abgeleitet werden. Die mehr als zwanzigjährige Messreihe auf dem Bachtelwird deshalb auch für die Berechnung des Stickstoffeintrags in den angrenzenden Wald genutzt. Seit Messbeginn wird hier der Critical Load für den Wald überschritten - eine Tendenz ist dabei nicht ersichtlich.

Die Stickstoff-Deposition (Stickstoff-Gesamteintrag aus der Luft) umfasst den Eintrag von oxidierten und reduzierten Stickstoffverbindungen. Oxidierte Stickstoffverbindungen in der Luft wie Stickstoffdioxid und Nitrat stammen in der Schweiz hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Energieträger für Wärme und Mobilität. Reduzierte Stickstoffverbindungen in der Luft wie Ammoniak und Ammonium hingegen stammen zu über 90 Prozent aus der Landwirtschaft. Diese reaktiven Stickstoffverbindungen werden hauptsächlich als Gase (Ammoniak, Stickstoffdioxid) und in Feinstaubpartikeln sowie im Regenwasser (Ammonium, Nitrat) in empfindliche Ökosysteme eingetragen.

Der übermässige Stickstoffaustrag aus der Luft hat für viele empfindliche Ökosysteme gravierende Folgen. Beispiele dafür sind Wälder, Trockenrasen und andere artenreiche Naturwiesen, Hochmoore, Flachmoore, Heidelandschaften und nährstoffarme Still- und Fliessgewässer. Diese auf wenig verfügbaren Stickstoff angepassten Systeme werden durch den Stickstoffeintrag überdüngt. Dabei kommt es zu veränderten Lebensbedingungen der Pflanzen und Tiere und gewisse Arten werden verdrängt . Der übermässige Stickstoffeintrag aus der Luft ist damit für eine Verringerung der Artenvielfalt verantwortlich und hat einen direkten Einfluss auf die Biodiversität.