Der Lockdown in der Coronakrise hatte einen positiven Effekt: Die Luft in Städten verbesserte sich merklich. So zeigten zum Beispiel Satellitendaten des Sentinel 5-P eine deutliche Abnahme der Schadstoffbelastung mit Stickstoffdioxid (NO2) in China, Italien und vielen europäischen Städte. Laut Umweltbundesamt ging im Zeitraum des Lockdowns der Straßenverkehr in deutschen Städten um 30 bis 50 Prozent zurück, die NO2-Konzentrationen sanken um 15 bis 40 Prozent. Der Lockdown kann aber natürlich nicht die Lösung sein, um Luftverschmutzungen zu bekämpfen. Schon vor dem Ausbruch der Pandemie, arbeiteten viele Städte an passenden Maßnahmen zur Luftreinhaltung. Um Stickstoffoxide aus Quelle Nummer eins, dem Straßenverkehr, zu reduzieren, gibt es dabei viel Handlungsspielraum. Doch welche Maßnahmen haben welche Effekte?
Welche Maßnahmen reduzieren Luftverschmutzung?
So vielseitig wie der Straßenverkehr, so vielseitig sind auch die Maßnahmenpakete, die dazu beitragen, die Luftqualität in Städten zu verbessern:
Mit Geschwindigkeitsbegrenzungen oder intelligenten Ampelsteuerungen lässt sich so zum Beispiel der Verkehrsfluss optimieren. Es entsteht weniger Stop-and-Go – und damit weniger Schadstoffbelastung. Das Thema Elektromobilität und damit die Elektrifizierung von Fahrzeugen im Personen- und Güterverkehr, ist von hoher Bedeutung in Sachen Luftreinhaltung. Dafür setzt sich auch die internationale Allianz zur Dekarbonisierung im Verkehr ein. Eine Verlagerung auf nachhaltigere und alternative Mobilitätsformen wie Fuß- und Radverkehr erlebt in Corona-Zeiten eine eigene Dynamik und trägt ebenfalls zur Verbesserung der Messwerte bei.
Unterschiedliche Städte, unterschiedliche Maßnahmen
Doch jeder Hotspot in einer Stadt hat seine eigenen Besonderheiten und Rahmenbedingungen, die jeweils genau untersucht und zu analysiert werden müssen.
Genau dies erfolgte 2018 im Projekt „Taskforce Luftreinhaltung“ – unter der Leitung der PTV und dem niederländischen Forschungsinstitut TNO. Das Team untersuchte, wie sich bestimmte Maßnahmen zur Luftreinhaltung auf die die Stickstoffdioxid-Emissionen (=Schadstoffausstoß) und -Immissionen (=Luftverunreinigung) in den vier deutschen Städten Ludwigsburg, Hannover, Heilbronn und Kiel auswirken könnten.
Aufgabe des Projekts war es, Verkehrsmengen, Verkehrsfluss und Emissionen aus dem Verkehr sowie NO2-Immissionen in den jeweiligen Stadtgebieten für die Jahre 2019 und 2021 zu modellieren und vorherzusagen.
Wie lief die Studie ab?
Die Forscher beschäftigten sich mit verschiedenen Fragestellungen: Wie verändert sich die Luftqualität, wenn bestimmte Strategien und Aktivitäten umgesetzt werden? Welchen Einfluss hat zum Beispiel die natürliche Flottenerneuerung, das heißt der Umstand, dass sich Autobesitzer*innen nach und nach neuere, saubere Autos zulegen? Wie sieht es aus, wenn zusätzlich Anreize gesetzt werden, den alten Wagen früher auszutauschen?
Für jede der vier Städte entwickelte das Projektteam ein Modellsystem, das die wichtigsten Faktoren in jeder Stadt abdeckt. Die Anzahl der Fahrzeuge auf den Straßen, die verschiedenen Geschwindigkeitslevel, die verursachten Emissionen sowie die Ausbreitung von Schadstoffen in der Luft.
Sie verwendeten eine Vielzahl von Softwarelösungen, darunter die Verkehrsplanungssoftware PTV Visum und das Simulationstool PTV Vissim sowie das System Urban Strategy von TNO, um die Schadstoffausbreitung zu berechnen.
So konnten die Expert*innen verschiedenste verkehrsplanerische, verkehrstechnische, und Verkehrsmanagement-Maßnahmen zur Luftreinhaltung modellieren und Auswirkungen für die Prognosejahre berechnen.
Studie versus Realität
2018 war die Studie eine reine Prognose. Heute können diese Prognosen mit den inzwischen veröffentlichen Zahlen zur Luftqualität von 2019 des deutschen Umweltbundesamtes (UBA) verglichen werden.
In Hannover und Heilbronn decken sich die Daten der Modellrechnung mit den 2019 tatsächlich an allen Messstellen gemessenen werden. In Ludwigsburg konnten die Messergebnisse der Messstelle vom UBA nicht angegeben werden, da dort baustellenbedingt keine Jahresmittelwerte gemessen werden konnten. In Kiel weichen die Modellergebnisse von den Ist-Werten für 2019 ab, weil dort in dem Jahr aktiv eine Vielzahl von Maßnahmen zur Reduzierung der NO2-Belastung ergriffen wurden.
Dr. Uwe Reiter, PTV-Gesamt-Projektleiter, freut sich, dass die prognostizierten Ergebnisse den realen Werten entsprechen: „Ein deutliches Zeichen dafür, dass unsere Expert*innen die Wirkungen der verschiedenen Maßnahmen zur Luftreinhaltung präzise für die Zukunft berechnen können. Wissenschaftlich fundierte Modellrechnungen sind für Kommunen und Politik eine wertvolle Entscheidungshilfe.“
Dr. Uwe Reiter präsentierte die Ergebnisse der NO2 Studie in einem kostenfreien Webinar.