Analyse des quantitativen Einflusses der Holzverbrennung auf die Feinstaubkonzentration in Berlin und Brandenburg anhand des Tracers Levoglucosan (Levoglucosan)
11/2012-08/2014
Das Drittmittelprojekt wurde im Rahmen der BfR-Forschung zum Nachweis von Kontaminanten und zur Bewertung chemischer Risiken durchgeführt.
Trotz Verbesserung der Luftqualität in den letzten Jahrzehnten in Deutschland ist die Belastung durch Feinstaub immer noch von hoher umweltwissenschaftlicher sowie politischer Relevanz. Ein Fokus in der andauernden Grenzwertdiskussion liegt in erster Linie auf Ruß aus Verkehrsemissionen. Maßnahmen zur Reduzierung dieser Emissionen z.B. durch die Einführung der Umweltzone finden seit einiger Zeit immer breitere Anwendung. Nichts desto trotz können mancherorts Grenzwerte nach wie vor nicht eingehalten werden, was die Identifizierung und Quantifizierung weiterer Feinstaubquellen immer dringlicher macht.
Seit mehreren Jahren wird auch die Quelle Biomasseverbrennung diskutiert, bei der in erster Linie die Verbrennung von Holz eine große Rolle spielt, die in manchen Erdteilen zu den dominierenden Feinstaubquellen gehört. Aufgrund der verstärkten Nutzung von Holz als Brennmaterial ist die Holzverbrennung als potentielle Feinstaubquelle auch in Deutschland nicht zu vernachlässigen. Da bei der Holzverbrennung ebenfalls Ruß, aber auch andere kanzerogene Bestandteile wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), unter anderem Benzo[a]pyren freigesetzt werden, ist die Erfassung der Holzverbrennung auch aus gesundheitlicher Sicht von hohem Interesse.
In den letzten Jahren hat sich die organische Verbindung Levoglucosan als dominanter Marker für die Holzverbrennung herausgestellt. Levoglucosan ist ein spezifisches Verbrennungsprodukt der Cellulose, so dass durch die Erfassung dieser Substanz Holzverbrennung als Quelle klar identifiziert werden kann. Innerhalb des Projektes wurde an verschiedenen Standorten in Berlin und Brandenburg die Levoglucosan-Konzentration in Abhängigkeit von den Witterungsbedingungen und der Heiztätigkeit untersucht. Die Untersuchungen verdeutlichen, dass die Holzverbrennung erheblich zur Feinstaubbelastung in den kälteren Jahreszeiten beitragen kann. Im Gegensatz zur Quelle Verkehr, welche durch Hot Spots an bestimmten Orten gekennzeichnet ist, sind Holzverbrennungsimmissionen in der kalten Jahreszeit gleichmäßiger über ein großflächiges Gebiet verteilt. Holzverbrennung kann nicht in erster Linie auf Ferntransport zurückgeführt werden kann. Vielmehr stellt sie auch ein lokales Problem dar, welches an kalten Tagen unter ungünstigen meteorologischen Bedingungen zu hohen Belastungen führen kann.