Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erhöhte Feinstaubbildung in küstennahen Gebieten

29.02.2016

Das größtenteils in der Landwirtschaft emittierte Ammoniak verstärkt die Bildung bestimmter Feinstaubpartikel in der Luft und fördert damit Verschmutzung im Küstenraum. In Kombination mit Schiffsemissionen ist die Partikelbildung besonders effizient.

Eine der Hauptquellen der Ammoniak-Emissionen ist die Tierhaltung. Anna M. Backes und ihre Kollegen der Abteilung Chemietransportmodellierung des Instituts für Küstenforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) haben in einer Modellstudie gezeigt, dass durch eine Halbierung der Ammoniak-Emissionen die Konzentration besonders der kleinen Feinstaubpartikel in Teilen Europas im Winter um etwa ein Viertel reduziert wird.


NO3-Konzentrationen in µm/m3 für den Referenzfall sowie zwei Szenarien NEC2020 und RCAP, dargestellt für Sommer- und Wintermonate. Die Werte sind im Winter am markantesten. Jedoch lassen sich mit den Annahmen im RCAP-Szenario die Emissionen in küstennahen Gebieten deutlich reduzieren.

Die Emissionen von Ammoniak (NH3) folgen einem Jahresgang und sind zwischen April und Juni sowie im September am intensivsten. Ursache ist die in dieser Zeit zumeist weit verbreitete Felddüngung. Die Wissenschaftler der Abteilung Chemietransportmodellierung im Bereich Biogeochemie im Küstenmeer zeigten in einer Simulation einen Zusammenhang zwischen NH3-Emissionen aus der Landwirtschaft und vorwiegend durch die Schifffahrt im Küstenraum der Nordsee emittierten Stickoxiden (NOx) und Schwefeldioxiden (SO2).

Demnach wird durch das Zusammentreffen beider Emissionen die Bildung insbesondere kleinster Feinstaubpartikel (PM2.5) deutlich verstärkt. Partikel mit einer maximalen Größe von 2,5 Mikrometern können beim Menschen bis weit in die Lungen gelangen und dort gesundheitsschädigend wirken.

Entwicklung verschiedener Szenarien

Die Forscher entwickelten drei Szenarien, deren Schwerpunkte als „politisch“ (NEC2020), „technisch“ (MTFR) und „verhaltensbezogen“ (RCAP) definiert wurden. NEC2020 zeigt den politisch anvisierten Zustand im Jahr 2020 und fußt auf den National Emission Ceilings (NEC).

Das MTFR-Szenario beinhaltet eine technisch machbare maximale Reduktion der Emissionen, während im RCAP-Szenario eine Reduktion des Konsums tierischer Produkte angenommen wurde. „Mit letzterer Simulation konnten wir für alle Jahreszeiten die deutlichste Reduktion der NH3-Emissionen und damit auch der Feinstaubpartikelbildung nachweisen“, erklärt Anna M. Backes, Umweltwissenschaftlerin am HZG.

Effekte in Wintermonaten am größten

Am markantesten zeigten sich die Differenzen in den Herbst- und Wintermonaten. Mit NEC2020 betrug die Reduktion der PM2.5-Partikel im Winter lediglich zwei Prozent, während mit RCAP knapp ein Viertel (minus 24 Prozent) weniger Feinstaubpartikel der Größe PM2.5 simuliert wurde.

Die kälteren Jahreszeiten bilden die Effekte besser ab, da durch andere Emissionsquellen wie vermehrtes Heizen und durch typische meteorologische Situationen mit mehr Feuchtigkeit und reduzierter Vermischung der Luft die Partikelbildung verstärkt ist. Außerdem spielt die Tierhaltung bei der Betrachtung der Ursachen der NH3-Emissionen eine größere Rolle, da die Felddüngung als Emissionsquelle in den Wintermonaten weitgehend wegfällt.

Kontakt

Umweltwissenschaftlerin

Anna M. Backes

Institut für Küstenforschung

Tel: +49 (0)4152 87-1528

anna.backes@hzg.de

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Oliver Weiner

Institut für Küstenforschung

Tel: +49 (0)4152 87-2369

oliver.weiner@hzg.de

Weitere Informationen:

http://www.hzg.de/public_relations_media/news/061206/index.php.de

Dr. Torsten Fischer | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur
22.06.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

nachricht Ursuppe in Dosen
21.06.2017 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt

22.06.2017 | Physik Astronomie

Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie