Mobile Partikelmessungen zur Charakterisierung des Freitag-/Samstagabendeffekts in Dresden und Leipzig

Gute Luftqualität ist essentiell und wird daher im Sinne der Vorsorge mit landesweiten Messnetzen kontinuierlich überwacht. In Sachsen betreibt der Freistaat ein Luftmessnetz mit derzeit 26 Messstationen (Stand 1. Januar 2021). Über die gesetzlichen Vorgaben hinaus wurden vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) innerhalb von nationalen und europäischen Projekten zusätzlich an ausgewählten Stationen die Voraussetzungen zur Bestimmung von Sondermessgrößen geschaffen und Partikelgrößenverteilungen gemessen. Im Fokus der Untersuchungen standen dabei vor allem die beiden sächsischen Großstädte Dresden und Leipzig. Ein Thema speziell in Leipzig war insbesondere die langjährige Evaluierung der innerstädtischen Umweltzone.

In den zur Verfügung stehenden Datenreihen der letzten 15 Jahre zeigt sich auf der einen Seite insgesamt ein Trend abnehmender Partikelkonzentrationen. Besonders deutlich wird dies zu den Hauptverkehrszeiten, was den deutlichen Fortschritt bei der Reduktion im Bereich der Verkehrseimissionen zeigt. Andererseits steigt dadurch die relative Bedeutung anderer, weniger stark regulierter, Emissionsquellen an. So wurden in den letzten Jahren in den Abendstunden von Freitagen und Samstagen, relativ zur restlichen Woche gesehen, teilweise höhere Konzentrationen partikulärer Luftschadstoffe gemessen. Der Effekt tritt vor allem im Sommerhalbjahr auf und wird besonders deutlich bei (ultra)feinen Partikeln, sowie bei der Rußkonzentration (BC). Dieser sogenannte Freitag-/Samstagabendeffekt lässt sich nicht allein auf Verkehrsemissionen oder auf Emissionen temperaturbedingter Heizaktivitäten während der Wintermonate zurückführen. Aufgrund des Auftretens in den Sommermonaten an Freitag- und Samstagabenden können als mögliche Ursache Emissionen aus Freizeitaktivitäten, wie Feuerungen von Gartenfeuern, Feuerschalen oder Grillen, vermutet werden.

In den Jahren 2020 und 2021 wurden deshalb in Zusammenarbeit von LfULG und TROPOS in Leipzig und Dresden zwei explorative Fallstudien durchgeführt, die sich gezielt mit der Untersuchung dieser Hypothese beschäftigt haben. Dazu wurden, verteilt über mehrere Wochen, mit tragbaren Messsystemen des TROPOS Messungen von Rußkonzentrationen und Partikelgrößenverteilungen durchgeführt, sowie mit mobilen Sammlern Filterproben genommen und hinsichtlich Levoglucosan als ein bedeutender Marker der Holzverbrennung analysiert.

Beide Studien stützen grundsätzlich die These, dass die beobachteten Anstiege von Konzentrationen partikulärer Luftschadstoffe in den Abendstunden durch Emissionen in Zusammenhang mit der Verbrennung von Holz- oder Holzkohle bei Freizeitaktivitäten verursacht werden. So wurden starke Anstiege der Konzentrationen zum einen zunächst im unmittelbaren Umfeld von Kleingarten- und Parkanlagen gemessen, also dort, wo auch Grill- und Feuerungsaktivitäten gesichtet wurden. Zum anderen stiegen die Konzentrationen am Abend besonders auch im Bereich gastronomischer Einrichtungen stark an. Im Gegensatz dazu war während der Abendstunden kaum ein Anstieg der Konzentrationen an großen Ausfallstraßen zu beobachten. Mit den Ergebnissen der Studien konnte damit ein weiterer Beitrag zur Charakterisierung des Freitag-/Samstagabendeffektes, bzw. allgemein zum besseren Verständnis der Zusammenhänge städtischer Luftqualität, geleistet werden.

Danksagung: Die Studien wurden finanziert vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG)