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Faktencheck zu Messstellen, Stickstoffdioxid und Luftschadstoffe

Antworten auf Fragen in der Debatte um saubere Luft und Luftqualitätsgrenzwerte

Stickstoffdioxid und Stickstoffoxide – was ist was?

Stickstoffoxide (NOx) können als Stickstoffdioxid (NO2) oder Stickstoffmonoxid (NO) auftreten. NO tritt aber großräumig nicht in Erscheinung, da dieses Gas relativ schnell von Luftsauerstoff (O2) und Ozon (O3) zu NO2 oxidiert wird.

Stickstoffoxide entstehen bei Verbrennungsprozessen. Die Hauptquellen von Stickstoffoxiden sind Verbrennungsmotoren, vor allem Diesel und Feuerungsanlagen für Kohle, Öl, Gas, Holz und Abfälle. In Ballungsgebieten ist der Straßenverkehr die bedeutendste NOx-Quelle.

FAQ Grenzwerte für Stickstoffdioxid

Wie und wann wurden die Grenzwerte beschlossen?

Der gültige Jahresmittelgrenzwert für Stickstoffdioxid (NO2) für die Außenluft von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter wurde im Jahr 1999 auf Basis des Vorschlags der Europäischen Kommission aus dem Jahr 1997 von den EU-Mitgliedstaaten beschlossen. Im Jahr 2008 wurde dieser Luftqualitätsgrenzwert von der EU bestätigt. Gleichzeitig wurde ein 1-Stunden-Mittelwert von 200 Mikrogramm pro Kubikmeter verabschiedet, der höchstens 18-mal pro Jahr überschritten werden darf (EU 2008). Die Luftqualitätsgrenzwerte für NO2 gelten somit seit dem Jahr 1999, einzuhalten sind sie seit dem Jahr 2010. Sie sind in der Richtlinie über Luftqualität und saubere Luft für Europa (EU-Luftqualitätsrichtlinie) festgelegt.

Wie kann man die Grenzwerte überprüfen und theoretisch ändern?

Derzeit werden die bestehenden Regeln von der Europäischen Kommission im Rahmen eines "Fitness-Checks" der Luftqualitätsrichtlinie überprüft. Dieser Prozess dauert zwei Jahre und wird Ende 2019 mit einer Bewertung enden, ob sich die derzeit geltenden Regelungen bewährt haben. Falls die Überprüfung zum Ergebnis kommt, dass Änderungen angezeigt sind, etwa mit Blick auf den Gesundheitsschutz, würde ein Revisionsprozess beginnen, bei dem die Ergebnisse des Fitness-Checks berücksichtigt würden. Dieser Revisionsprozess würde voraussichtlich mehrere Jahre dauern.

Könnte die Bundesregierung die Grenzwerte für Stickstoffdioxid und Feinstaub einfach aussetzen?

Dazu besteht zum einen keinerlei Veranlassung, zum anderen wäre es rechtlich auch gar nicht möglich. Die Grenzwerte sind EU-weit vereinbart, als Teil der EU-Luftqualitätsrichtlinie und europarechtlich verbindlich. Deutschland befindet sich zurzeit wegen Überschreitung der NO2-Grenzwerte, im Wesentlichen des Jahresmittelgrenzwerts, in einem Klageverfahren.

Was ist die wissenschaftliche Grundlage für den Grenzwert für Stickstoffdioxid auf europäischer Ebene?

Die Europäische Kommission stützt ihre Vorschläge für Grenzwerte auf Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation WHO. Die Empfehlungen der WHO wurden im Jahr 2000 als Luftgüteleitwerte in den WHO Air Quality Guidelines for Europe veröffentlicht (WHO 2000). Die Empfehlungen der WHO wurden im Jahr 2013 im Ergebnis einer umfangreichen Überprüfung bestätigt und gelten weiterhin. Eine neuerliche Überprüfung erfolgt bis Ende 2019.

Der Jahresmittelwert für NO2 von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m3) ist aus Sicht der Weltgesundheitsorganisation WHO am besten dafür geeignet, die Gesundheit aller Menschen zu schützen. Er soll alle Bevölkerungsgruppen, also gesunde Menschen genauso wie Menschen mit Asthma oder ältere Menschen und Kleinkinder, die besonders empfindliche Atemorgane haben, vor einer dauerhaften Belastung mit Stickstoffdioxid, wie sie in Städten vorkommen kann, schützen. Dieses Anliegen eines vorsorgenden Gesundheitsschutzes unterstützen viele anerkannte Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen.

Rechtfertigt die aktuelle Stellungnahme von Lungenärzten eine Neubewertung der aktuellen Grenzwerte?

Die Stellungnahme der Lungenärzte ist keine wissenschaftliche Studie, die auf neuen wissenschaftlichen Analysen und Daten beruht, sondern zunächst eine Erklärung einzelner Ärzte, Therapeuten und Ingenieure. Einen nennenswerten fachlichen Streit über die Schädlichkeit von Stickstoffdioxid gibt es laut der Meinung zahlreicher Fachleute für Epidemiologie und Umweltmedizin allerdings nicht. Neue wissenschaftliche Untersuchungen in Bezug auf die Schädlichkeit von Stickstoffdioxid deuten eher darauf hin, dass die Grenzwerte abgesenkt als erhöht werden müssten. So hat zum Beispiel die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie erst im November 2018 die Bundesregierung aufgefordert, sich für niedrigere Grenzwerte einzusetzen.

Auch in der aktuellen Debatte hat die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie keine Überarbeitung der Grenzwerte gefordert, sie hat die Stellungnahme lediglich als Anstoß für notwendige Forschungsaktivitäten sowie eine kritische Überprüfung der Auswirkungen von Stickstoffdioxid und Feinstaub gewürdigt. Am 27. Januar 2019 hat zudem das "Forum der Internationalen Lungengesellschaften" Stellung bezogen und distanziert sich in einer eigenen Stellungnahme in der Frankfurter Allgemeinen Zeitung deutlich von den Aussagen der Lungenärzte rund um Professor Köhler.

Haben andere Länder wie die USA nicht viel laxere Grenzwerte?

Die US-amerikanischen Behörden legen insgesamt einen deutlich stärkeren Wert auf die Regulierung von Feinstaub. Deswegen haben sie dafür sehr strenge Immissions-Grenzwerte – also Grenzwerte dafür, was die Menschen einatmen – deutlich strenger, als die europäischen Grenzwerte. Der US-Grenzwert für Feinstaub für PM 2.5 liegt zum Beispiel bei 12 Mikrogramm pro Kubikmeter im Jahresmittel (im Vergleich zur EU, wo er bei 25 Mikrogramm pro Kubikmeter liegt).

In Bezug auf Stickstoffdioxid gilt: In den USA gilt seit 2010 ein Ein-Stunden-Grenzwert, der im Vergleich zum EU-Stunden-Grenzwert etwas schärfer ist, er beträgt 100 parts per billion (ppb) beziehungsweise 191 Mikrogramm pro Kubikmeter. In der EU gelten 200 Mikrogramm pro Kubikmeter als Stundenhöchstwert. Der Jahresmittelwert liegt in Teilen der USA tatsächlich höher als in der EU, er beträgt 53 parts per billion beziehungsweise 100 Mikrogramm pro Kubikmeter. In der EU gelten 40 Mikrogramm pro Kubikmeter.

In Kalifornien und sechzehn weiteren US-Bundesstaaten beträgt der Grenzwert für das Jahresmittel nur 30 parts per billion beziehungsweise 57 Mikrogramm pro Kubikmeter. Zusätzlich gibt es strenge Emissionsgrenzwerte für das Ausstoßen von Stickoxiden im Auto, weil Stickstoffoxide wichtige Vorläufersubstanzen von Feinstaub sind. Daher müssen auch Dieselfahrzeuge in den USA mit speziellen Zusatzfiltern ausgerüstet werden, damit sie diese strengeren Werte einhalten können.

Das bedeutet also, dass Stickoxidimissionen in den USA zudem indirekt durch die wesentlich strengeren Feinstaub-Grenzwerte niedrig gehalten werden.

Es gibt zudem Länder mit anspruchsvolleren Jahresmittelgrenzwerten für Stickstoffdioxid, in der Schweiz bei 30 Mikrogramm pro Kubikmeter und selbst innerhalb der EU: In Österreich liegt der Jahresmittelgrenzwert bei 35 Mikrogramm pro Kubikmeter.

Hat der Stickstoffdioxid-Grenzwert etwas mit Feinstaub zu tun?

Nein. Für Feinstaub gibt es andere Luftqualitätsgrenzwerte und ein anderes Messverfahren. Beide Stoffe haben auch ganz andere Eigenschaften. Stickstoffdioxid ist ein Gas. Bei Feinstaub handelt es sich um ein Gemisch fester oder flüssiger Stoffe etwa von Rußpartikel, Staub aus Reifen-, Kupplungs- und Bremsenabrieb, Plastikteilchen, Pollen, Staub von Baustellen oder der Schüttgutverladung. Stickstoffoxide tragen jedoch als gasförmige Vorläufersubstanz unter anderem neben Ammoniak als besonders bedeutender Quelle zur sekundären Feinstaubbelastung bei. Beide Stoffe sind gesundheitsschädlich und können sich auf die Atemwege wie auf das Herz-Kreislaufsystem auswirken.

FAQ Schädlichkeit von Stickstoffdioxid

Gibt es einen Zusammenhang zwischen Stickstoffdioxid und Erkrankungen beziehungsweise frühzeitigen Todesfällen?

Es ist unumstritten, dass Stickstoffdioxid das Erkrankungsrisiko bei empfindlichen Bevölkerungsgruppen erhöht. Es ist zudem erwiesen, dass Stickstoffdioxid problematische Reaktionen im Körper hervorruft. Stickstoffdioxid ist ein ätzendes Reizgas, es schädigt das Schleimhautgewebe im gesamten Atemtrakt. In der Folge können Atemnot, Husten, Bronchitis, steigende Anfälligkeit für Atemwegsinfekte sowie Lungenfunktionsminderung auftreten. Besonders Asthmatiker und Menschen mit vorgeschädigten Atemwegen sind betroffen. Stickstoffdioxid hat außerdem eine mittelbare Wirkung auf die menschliche Gesundheit. Diese besteht in seiner Eigenschaft als Vorläufersubstanz für Feinstaub. Eine chronisch erhöhte Feinstaubbelastung führt zu mehr Herz-, Kreislauf- und Atemwegserkrankungen in der Bevölkerung und verkürzt die Lebenserwartung weiter.

Sind die Grenzwerte heute noch auf dem aktuellen Stand?

Die wissenschaftliche Diskussion hat sich seit der Formulierung der Grenzwerte erheblich weiterentwickelt. Es gibt zahlreiche aktuelle Studien, die die Schädlichkeit von Stickstoffdioxid verdeutlichen und zwar noch fundierter und deutlicher als dies zum Zeitpunkt der Grenzwertfestlegung 1999 der Fall war. Darauf hat zuletzt beispielsweise Professor Dr. Nino Künzli, vom Schweizer Tropen- und Public Health Institute hingewiesen.

Warum gelten im Innenraum und am Arbeitsplatz höhere Werte?

Der EU-Grenzwert für die Konzentration in der Außenluft beträgt 40 Mikrogramm je Kubikmeter – der Arbeitsplatz-Grenzwert für Arbeitende an Industriearbeitsplätzen und im Handwerk, bei denen aufgrund der Verwendung oder Erzeugung bestimmter Arbeitsstoffe eine erhöhte Stickstoffdioxid-Belastung zu erwarten ist, ist mit 950 Mikrogramm je Kubikmeter wesentlich höher. Dafür gibt es auch Gründe: Denn ein Arbeitsplatz-Grenzwert ist ein Wert für die zeitlich begrenzte Belastung gesunder Arbeitender, während durch Stickstoffdioxid in der Außenluft auch empfindliche Personen betroffen sein können, also auch Kinder, chronisch Kranke, ältere Personen – und Personen, die dem Schadstoff rund um die Uhr ausgesetzt sind, zum Beispiel weil sie an einer vielbefahrenen Straße wohnen. Für Büroarbeitsplätze sowie Privaträume findet der Arbeitsplatz-Grenzwert keine Anwendung.

Kommt es nicht beim Rauchen und durch Silvesterfeuerwerke zu viel höherer Belastung?

Der Vergleich mit dem Rauchen und dem Silversterfeuerwerk ist irreführend. Zwar kommt es dabei punktuell zu höheren Belastungen, der EU-weite Grenzwert für Stickoxidbelastung ist jedoch ein Jahresmittelwert. Außerdem geht es darum, zusätzliche Risikofaktoren auszuschließen für besonders empfindliche Bevölkerungsgruppen. Denn diese können sich – anders als Raucher – nicht selbst entscheiden, ob sie sich einer Belastung exponieren wollen oder nicht.

Das wahre Problem sind doch nicht Diesel-PKW, sondern dreckige Fracht- und Kreuzfahrtschiffe. Stimmt das?

Die Hauptquelle für hohe Stickstoffdioxid-Belastungen in Innenstädten sind Diesel-Fahrzeuge. In einigen Städten hat auch der Schiffsverkehr einen Anteil an der Stickoxid-Belastung. Es wurden zudem strenge Grenzwerte für neue Schiffsmotoren beschlossen, die in den nächsten Jahren in Kraft treten werden. Außerdem fördert die Bundesregierung auch die Nachrüstung alter Schiffsmotoren.

FAQ Stickstoffdioxid-Messstellen

Wird in Deutschland strenger gemessen als in anderen EU-Ländern?

Nein. Wie die Luftqualität gemessen und bewertet wird, ist in der EU einheitlich geregelt. Fahrbeschränkungen und Fahrverbote gibt es nicht nur in Deutschland, sondern in zahlreichen anderen europäischen Städten, in denen die Luftbelastung noch zu hoch ist, wie zum Beispiel in London, Athen, Rom, Mailand, Madrid und Paris.

Was machen andere Länder?

In der Londoner Innenstadt wird eine neue Maut für ältere Fahrzeuge erhoben, zusätzlich zu der Innenstadtmaut "Congestion Charge". In der so genannten "Ultra Low Emission Zone" (ULEZ) muss eine zusätzliche Maut entrichtet werden. Bis Oktober 2021 soll sie ausgeweitet werden auf fast das gesamte Stadtgebiet.

Der Großraum Paris wird ab Juli 2019 für Dieselfahrzeuge, die vor 2001 registriert wurden, gesperrt. Ab 2024 sollen in der französischen Hauptstadt Dieselfahrzeuge nicht mehr zugelassen sein. Eine Schadstoff-Vignette ist bereits Pflicht, Diesel-Autos mit Erstzulassung vor 2001 und Benziner mit Baujahr vor 1997 dürfen bereits in der Woche tagsüber nicht mehr fahren. Die Regelungen für Lastwagen und Busse sind noch strenger. Bis 2030 will die französische Hauptstadt Autos mit Verbrennungsmotoren komplett verbannen.

Auch in Athen gilt seit Jahrzehnten ein "rotierendes" Fahrverbot: An geraden Tagen dürfen im Stadtzentrum nur Autos mit einer geraden Autonummer fahren, an ungeraden Tagen solche mit ungerader Nummer.

Stehen in Deutschland alle Messstellen regelkonform?

Nach Auffassung des Bundesumweltministeriums sind alle Messstellen der zuständigen Behörden der Länder regelkonform aufgestellt. Die Bundesländer überprüfen die Position der Messstellen mindestens alle fünf Jahre. Auch die EU-Kommission überwacht die ordnungsgemäße Durchführung der Messungen und leitet ggf. Vertragsverletzungsverfahren ein. Solche Verfahren gibt es aktuell gegen andere Mitgliedstaaten, nicht aber gegen Deutschland.

Warum findet nun trotzdem eine Überprüfung der Messstellen statt?

Ergänzend zur regelmäßigen Überprüfung der Länder leitet das Bundesumweltministerium eine zusätzliche, unabhängige Begutachtung relevanter Messstellen ein. Dies geschieht in enger Abstimmung mit den Bundesländern. Zwar sieht das BMU keinen Anlass, die kompetente Betreuung der Luftmessnetze durch die Länder in Zweifel zu ziehen. Vor dem Hintergrund möglicher Fahrverbote sollen im Interesse der Öffentlichkeit alle relevanten Messstellen aber erneut und von unabhängiger Stelle erneut kontrolliert werden. Nordrhein-Westfalen hat dies bereits getan. Die Überprüfung durch den TÜV Rheinland hat ergeben, dass die dortigen Messstellen den EU-rechtlich vorgegebenen Anforderungen entsprechen 

Wie oft werden die Werte überschritten?

An rund 45 Prozent der Luftmessstationen gab es 2017 Überschreitungen des Jahresmittel-Grenzwertes. An städtischen Hintergrundmessstellen traten keine Überschreitungen auf. Der seit 2010 einzuhaltende 1-Stunden-Grenzwert für Stickstoffdioxid (200 Mikrogramm pro Kubikmeter dürfen nicht öfter als 18-mal überschritten werden) wurde 2017 deutschlandweit eingehalten. In den vorhergehenden Jahren wurde der 1-Stunden-Grenzwert vereinzelt an stark befahrenen Straßen überschritten.

Warum gelten in der Außenluft andere Grenzwerte als am Arbeitsplatz?

Der Grenzwert für den Arbeitsplatz gilt nur Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer, die berufsbedingt Schadstoffen ausgesetzt sind und deshalb zusätzlich eine arbeitsmedizinische Betreuung erhalten. und befinden sich somit unter einer strengeren Beobachtung als die Allgemeinbevölkerung. Der Wert gilt für acht Stunden täglich und für maximal 40 Stunden in der Woche. Die Grenzwerte für die Außenluft gelten hingegen für alle Menschen und rund um die Uhr: für Gesunde, Kranke, Kinder, Menschen mit Atemwegsbeschwerden, Asthma und Lungen- oder Herzkrankheiten.

Welche Vorgaben gibt es für das Aufstellen von Messstellen?

Es gibt Vorgaben im Hinblick auf die großräumige und die kleinräumige Ortsbestimmung von Messstellen. Dabei handelt es sich um EU-weit geltende Regeln. Diese Vorgaben wurden in Deutschland in der 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes umgesetzt.

Wie wird das überprüft?

Die Messstellen werden von den Ländern regelmäßig, mindestens alle 5 Jahre, überprüft. Dafür gibt es einheitliche EU-Regeln. Falls nötig, werden sie nachjustiert. Auch die Europäische Kommission überwacht, ob die Mitgliedstaaten die Luftqualität ordnungsgemäß erfassen. Verstöße können die Einleitung eines Vertragsverletzungsverfahrens zur Folge haben. Diesbezügliche Verfahren wurden von der Europäischen Kommission gegen Rumänien, Slowakei, Belgien und Luxemburg eingeleitet. Gegen Deutschland liegt kein solches Vertragsverletzungsverfahren vor.

Was sagen die zuständigen Umweltminister der Länder dazu?

Die Umweltministerinnen und Umweltminister bestätigen, dass die Messstellen regelmäßig überprüft werden und auch regelkonform aufgestellt worden sind. Sie mahnen außerdem schnelle Maßnahmen an, damit der Stickstoffoxid-Ausstoß aus Diesel-PKW, die die Hauptquelle für Stickstoffdioxid in den Innenstädten sind, deutlich sinkt. In diesem Sinne haben sich auch alle 16 Bundesländer auf der Umweltministerkonferenz im Juni geäußert.

Was ist ein Jahresmittelwert?

Für die Luftschadstoffe gibt es verschiedene Grenzwerte: Tageswerte, Monatsmittel- oder Jahresmittelwerte. Bei einem Mittelwert wird der Durchschnitt aus einer Reihe an Einzelwerten berechnet. Dadurch wird abgebildet, wie stark oder schwach die Luftbelastung über einem bestimmten Zeitraum ausfällt. Ein Jahresmittelgrenzwert lässt kurzfristige hohe Schadtstoffbelastungen zu. Dieser sorgt dafür, dass solche Belastungsspitzen (zum Beispiel über 100 oder 200 Mikrogramm pro Kubikmeter) in einem gesundheitlich vertretbaren Maße auftreten. Als solches dient er zur Prävention von Krankheiten beziehungsweise zum Gesundheitsschutz.

Gibt es rechtliche Probleme beim Betrieb der Messnetze?

Nein. Die Bundesländer betreiben ihre Messnetze rechtskonform. Messungen finden unter anderem dort statt, wo die wahrscheinlich höchste Belastung für Menschen zu erwarten ist. Dies sieht die Luftqualitätsrichtlinie der EU so vor. Die Europäische Kommission überprüft die Einhaltung dieser Vorgaben. Verstöße können Vertragsverletzungsverfahren nach sich ziehen. Das jetzige Klageverfahren hat nichts mit den Messstellen zu tun, sondern ist auf die andauernden Grenzwertüberschreitungen bei Stickstoffdioxid in einer Reihe von Städten in Deutschland zurückzuführen. 

Wer ist für die Überwachung der Luftqualität zuständig?

Zuständig für die Überwachung der Luftqualität sind die Behörden der Bundesländer. Die Richtlinie über Luftqualität und saubere Luft für Europa (Luftqualitätsrichtlinie) der EU legt fest, nach welchen Kriterien der Standort einer Messstelle bestimmt wird. Die EU-Luftqualitätsrichtlinie wurde in Deutschland durch die 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV) in nationales Recht umgesetzt. 

Warum wird immer nur dort gemessen, wo es die höchsten Belastungen gibt? Ist das nicht unseriös?

Gemessen wird in der Regel dort, wo sich viele Menschen aufhalten, also in der Nähe von Straßen und/oder dort, wo Menschen wohnen. Direkt auf der Fahrbahn oder einer Autobahn wird darum nicht gemessen. Es wird zudem nicht nur dort gemessen, wo die Belastung am höchsten ist, sondern auch an anderen Stellen. Nur so lässt sich ein guter Überblick über die Luftqualität erreichen.

Kann ein Messwert überhaupt etwas über die Luft in einem Stadtgebiet aussagen?

Durch Modellrechnungen kann abgeschätzt werden, wie hoch die Luftbelastung an Straßen in einer Stadt ist, in der Umgebung der Messstelle und darüber hinaus. So konnte 2017 in München durch dieses Verfahren ermittelt werden, dass auf einem Viertel des Hauptverkehrsstraßennetzes der NO2-Jahresmittelgrenzwert überschritten wurde, das entspricht über 100 km.

Wo gibt es Luftbelastungen mit Stickstoffdioxid?

In Ballungsräumen ist die Luft am schlechtesten. Die Belastung ist nicht überall gleich. Die höchsten Stickstoffdioxid (NO2)-Werte gibt es an viel befahrenen Straßen in Innenstädten. Hier liegen die NO2-Jahresmittelwerte noch häufig, teils deutlich über 40 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m3). Weiter entfernt davon verringert sich die NO2-Konzentration in der Luft. Da es neben dem Verkehr weitere Stickstoffoxid-Quellen gibt, zum Beispiel Heiz- und Industrieanlagen, die über das gesamte Stadtgebiet verteilt sind, entsteht eine Grundbelastung über dem Stadtgebiet. Das ist die städtische Hintergrundbelastung Hier liegen die NO2-Jahresmittelwerte im Durchschnitt im Bereich von 20 µg/m3, in ländlichen Gebieten liegen die Jahresmittelwerte im Durchschnitt um 10 µg/m3.