16. Mai 2023

Auswirkungen von Verkehrsemissionen auf die Luftqualität

Luftschadstoffe sowie erhöhte Lufttemperaturen können negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Vegetation haben. Eine wichtige Quelle für die Luftverschmutzung ist dabei der Verkehrssektor (siehe Abbildung), aber auch andere anthropogene und natürliche Emissionen tragen zu schlechter Luftqualität bei. Im Zuge der Energiewende im Verkehr und Minderungsoptionen in anderen Sektoren ist zwar mit einer Reduktion der Luftschadstoffe zu rechnen, in einem sich ändernden Klima ist jedoch auch zu erwarten, dass sich die adversen Einflüsse vor allem durch die Interaktion mit höheren Lufttemperaturen verstärken. Zusätzlich können sich Zusammensetzung und Konzentration von Luftschadstoffen durch den Klimawandel verändern, z.B. durch die Zunahme natürlicher Emissionen, Veränderungen des Niederschlags oder atmosphärischer Zirkulationsmuster. Bislang fehlt jedoch ein fundiertes Verständnis, wie sich die Auswirkungen von Luftverschmutzung und erhöhter Lufttemperatur auf die menschliche Gesundheit und die Vegetation im Zuge des Klimawandels verändern. Dies erschwert z.B. die Bewertung von Minderungsmaßnahmen im Verkehrssektor.

Das Ziel der durch Mittel der FONA Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierten Nachwuchsgruppe IMPAC²T ist es, die Auswirkungen der Luftschadstoffbelastung auf die menschliche Gesundheit und Vegetation, unter Berücksichtigung des Klimawandels und der Energiewende im Verkehr, zu untersuchen. Dies wird helfen, Mobilität auch unter zukünftigen Klimabedingungen mit möglichst geringem Einfluss auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu ermöglichen.

Die Nachwuchsgruppe ist ein Verbundprojekt zwischen der Abteilung Erdsystemmodellierung für Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr und Energie des Instituts für Physik der Atmosphäre (DLR-PA) und der Arbeitsgruppe Environmental Risks des Instituts für Epidemiologie von Helmholtz Munich (HMGU-EPI). Geleitet wird die Nachwuchsgruppe von Dr. Mariano Mertens von DLR-PA, unterstützt von Dr. Alexandra Schneider von HMGU-EPI. In einem interdisziplinären Team wird die Expertise des DLR-PA in der Klima-Chemie Modellierung mit der Expertise von HMGU-EPI im Bereich der Epidemiologie kombiniert.

In IMPAC²T werden konsistente Projektionen des Klimas- und der Luftqualität mittels eines globalen & regionalen Klima-Chemie-Modells durchgeführt. Auf Basis dessen werden wir versuchen unser Verständnis der relevanten atmosphärischen Prozesse und deren Rückkopplungen im Rahmen des Klimawandels zu verbessern. Zudem werden die Trends politikrelevanter Metriken von Luftschadstoffen und Lufttemperatur sowie des durch Ozon verursachten Ertragsverlustes bei Nutzpflanzen untersucht. Dabei werden West Afrika, Europa sowie Deutschland betrachtet. Für Deutschland wird auf Basis der Expositionsdaten des Modells sowie der NAKO -Gesundheitsstudie, der größten deutschen prospektiven Kohortenstudie, eine detaillierte epidemiologisch-biostatistische Analyse durchgeführt. Es wird analysiert, ob und falls ja wie stark die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Prävalenz und Inzidenz von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in einem zukünftigen Klima bei gleichzeitig hohen Lufttemperaturen verstärkt werden könnten. Die Ergebnisse von IMPAC²T werden mit den entsprechenden Fachbehörden diskutiert. Gemeinsam werden Minderungsmaßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität in einem sich ändernden Klima definiert, im Rahmen des Projekts wissenschaftlich untersucht und deren Auswirkungen quantifiziert.

Beitrag von Verkehrsemissionen (als Mischungsverhältnis in nmol/mol) zu reaktivem Stickstoff im Juni 2017. Die Nachwuchsgruppe wird untersuchen, wie sich die Beiträge des Verkehrs auf die Luftqualität im Zuge des Klimawandels und der Energiewende im Verkehr ändern und welche Wirkungen dies auf die menschliche Gesundheit und die Vegetation hat. (Grafik: DLR / M. Mertens, CC-BY-ND-NC 3.0)

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