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Kurzfassung Band 65

Bläsing, Melanie (2016): Inland navigation: Emission fingerprints in the environment after fuel regulation 2009/30/EC. 158 S.

 

Kurzfassung BBA 65

Die Binnenschifffahrt (BSF) hat eine steigende Bedeutung im Transportsektor, ihr Beitrag zur Umweltqualität ist jedoch weitestgehend unbekannt. Daher hatte mein Projekt die Ziele i) Emissionen der BSF zu charakterisieren, ii) auf dieser Basis BSF-Immissionen in der Umwelt zu identifizieren und iii) die Auswirkungen der S-Regulierung im Schiffsdiesel (EU Richtlinie 2009/30/EC) auf die BSF-Immissionen zu untersuchen. Um diese Ziele zu erreichen wurden Abgase von vier Binnenschiffen hinsichtlich ihrer Schwermetall-, Schwarzer Kohlenstoff- (Black Carbon, BC), und Polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoff (PAK)-Zusammensetzung analysiert und mit eigenen sowie Literaturdaten von Straßenverkehr, Hausbrand und marinen Schiffen verglichen. Um den kurz- bis mittelfristigen Einfluss der BSF auf die Umwelt zu ermitteln, wurden Pflanzen (Weinblätter) und Oberböden in Taltransekten (senkrecht zum Flusslauf) an zwei Binnenwasserstraßen (Rhein und Mosel) sowie einem schiffsfreien Fluss (Ahr) entnommen. Die Proben wurden in Weinbergen am Ende der Vegetationsperiode entnommen und auf BSF-spezifische Komponenten analysiert. Die Auswirkungen der Treibstoff-Regulierung (in Kraft seit 2011) wurden durch jährliche Beprobungen von 2010 bis 2013 untersucht. Zusätzlich wurde die potentielle Ausbreitung der BSF-Immissionen in einem Lagrange-Model simuliert.

 

In den Abgasen der Binnenschiffe konnte ich charakteristische Emissionsmuster erkennen. So kennzeichneten erhöhte Anteile von 3-Ring PAKs, ebenso wie das Verhältnis von V zu Ni, von Dibenzothiophene zu Phenanthrene und von 1,7/(1,7+2,6) und von 1,7/(1,7+x4) Dimethylphenanthrene die Emissionen der BSF und grenzten diese von Emissionen des Hausbrands, des Straßenverkehres und mariner Schiffe ab. Überraschenderweise konnten keine Immissionen der BSF auf Weinblättern nachgewiesen werden, was darauf hindeutet, dass diese vergleichsweise gering waren. So waren auch keine Immissionen schiffsbürtiger Schwermetalle in den Untersuchungsgebieten in einer Entfernung größer als 100 und 250 m zu Mosel und Rhein vorhanden. Die Böden entlang der Wasserstraßen zeigten jedoch einen deutlichen Einfluss der BSF auf BC- und PAK-Gehalte in wenigstens 200 bzw. 350 m Entfernung zu Mosel und Rhein. Die BC-Gehalte in Böden entlang der Wasserstraßen waren allerdings nur geringfügig höher als am schiffsfreien Ahrtal und lagen im Bereich ländlicher bis suburbaner europäischer Böden. Die PAK-Gehalte der Böden zeigten eine größere Variabilität und eine Schadstoffbelastung vergleichbar mit entlegenen bis urbanen Gebieten. Die quellenspezifischen Emissionsmuster in den BSF-Abgasen wurden weder in Pflanzen noch in Böden wiedergefunden. Vermutlich waren die Charakteristika zu gering, um sie nach Eintrag in die Umwelt von anderen ubiquitären Diesel-Verbrennungsquellen wie Straßenverkehr zu unterscheiden. Letztlich wurde gezeigt, dass die BSF bereits vor der Treibstoffregulierung nur zu geringem Maße zur Umweltverschmutzung in den Flusstälern beitrug (bspw. 30% des Gesamt-BC im Boden).

 

Im Zuge der Treibstoff-Regulierung wurden die BC- und PAK-Depositionen in Böden innerhalb von drei Jahren um bis zu 30–60% verringert, verglichen mit 2010. Auch änderte sich die Zusammensetzung der Depositionen, hin zu geringeren Ruß- und höheren Anteilen niedrig-molekularer PAKs. Diese durch die S-Regulation im Schiffsdiesel hervorgerufenen Veränderungen dienten als einmaliger Indikator für BSF-Immissionen in der Umwelt. Die Auswirkungen der Treibstoffregulierung waren deutlicher ausgeprägt am Rhein, was ich auf das höhere BSF-Verkehrsaufkommen zurückführe. Folglich war die S-Regulierung im Schiffsdiesel durch die EU Richtlinie 2009/30/EC geeignet um Immissionen der BSF in der Umwelt zu reduzieren.
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