Fahrverbote für alte Diesel?

Jülicher Forscher zu Schadstoffen: Diesel-Pkw sind nur ein Teil des Problems

Jetzt also auch Berlin. In der deutschen Hauptstadt muss für elf besonders belastete Straßenabschnitte bis Mitte 2019 ein Fahrverbot für ältere Dieselfahrzeuge verhängt werden. Das hat das Berliner Verwaltungsgericht entschieden.

Auch in Dutzenden anderen Städten in Deutschland drohen Fahrverbote, sind gerichtlich angeordnet oder wie in Hamburg bereits umgesetzt, weil die Grenzwerte für das Reizgas Stickstoffdioxid (NO2) regelmäßig übertroffen werden. Der Stoff kann die Lungenfunktion stören oder zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen. Gesetzlich erlaubt ist deshalb im Jahresmittel eine Belastung von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft. Für die Überschreitung der Grenzwerte werden in erster Linie Dieselfahrzeuge verantwortlich gemacht. In Aachen, wo 2017 an der Messstation Wilhelmstraße im Mittel 46 Mikrogramm N02 gemessen wurden, und in Düren (58 Mikrogramm an der Messstation Euskirchener Straße) sind Fahrverbote noch nicht endgültig vom Tisch, auch wenn die Bezirksregierung am Freitag einen detaillierten Luftreinhalteplan für die Aachener Innenstadt vorgelegt hat. Für Darmstadt, Köln, Dortmund, Gelsenkirchen, Essen, Mainz und Wiesbaden rechnet die Deutsche Umwelthilfe, die vor den Gerichten auf Einhaltung der Grenzwerte klagt, mit entsprechenden Entscheidungen.

Das Programm der Bundesregierung

Die Bundesregierung hat bereits ein Milliardenprogramm für bessere Luft in Städten auf den Weg gebracht, etwa um den öffentlichen Nahverkehr attraktiver zu machen oder Busse zu erneuern. Dazu kommt nun ein neues Paket, das dabei helfen soll, Fahrverbote zu verhindern. Es sieht Kaufanreize der Hersteller vor, um von alten auf neuere und sauberere Diesel umzusteigen. Daneben soll es Hardware-Nachrüstungen geben, also Umbauten am Motor. Die Hersteller ziehen aber nicht mit, weil sie alle Kosten übernehmen sollen. Das neue Programm zielt auf bisher 14 Städte, in denen die Luft am schlechtesten ist. Dazu zählt auch Düren.

Doch bringen Nachrüstungen und Umtauschaktionen für Diesel-Pkw wirklich so viel, dass die Grenzwerte in Städten in Zukunft eingehalten werden können? Nein, sagt Franz Rohrer, Atmosphärenforscher am Forschungszentrum Jülich. Er beschäftigt sich mit seinen Kollegen seit Jahren mit der Frage, wie sich Emissionen aus dem Verkehr auf die Luftqualität auswirken. Seine Einschätzung ganz konkret: „Ich erwarte, dass diese Lösungen für alle Städte, die einen Jahresmittelwert von 50 Mikrogramm NO2 und mehr haben, nicht ausreichen werden.“ Betroffen wären also die 14 „Intensivstädte“.

Franz Rohrer, Atmosphärenforscher am Forschungszentrum Jülich. Foto: Tobias Schlößer/Forschungszentrum Jülich/Tobias Schlößer

Er selbst fährt mit dem Fahrrad

Rohrer ist ein Kenner der Materie, und er betont, dass es ihm nicht darum geht, den Diesel in Schutz zu nehmen. Der Chemiker, der privat einen Benziner fährt und den Weg zur Arbeit am liebsten mit dem Fahrrad zurücklegt, verweist aber auf die Daten und Fakten. Seine Kollegen vom Jülicher Institut für Troposphärenforschung erfassen in einem Messfahrzeug, wie Stickoxide (NOx), also Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2), und andere Luftschadstoffe in Großstädten verteilt sind und wer die Verursacher sind. Mit den kleinteiligen Daten sollen Computermodelle so verbessert werden, dass durch den Vergleich mit den realen Gegebenheiten Strategien und Lösungen für eine bessere Luft in Ballungsräumen entwickelt werden können.

Daten und Fakten also: Rohrer verweist darauf, dass Diesel-Pkw gar nicht die Hauptverursacher für Stickoxid-Emissionen in den deutschen Innenstädten sind. Rund 50 Prozent kommen von Kleintransportern, Lkw und Bussen, „nur“ rund 33 von den Diesel-Pkw. Seine Erklärung: Die großen Nutzfahrzeuge sind heute zum überwiegenden Teil zwar mit einem SCR-Katalysator ausgerüstet, der Stickoxide mit Hilfe von Harnstoff aus dem Abgas entfernt und in unbedenklichen Stickstoff umwandelt. Diese Katalysatoren sollen auch bei der viel diskutierten Hardware-Nachrüstung in Diesel-Pkw eingebaut werden. „Bei heute eingesetzten Katalysatoren funktioniert diese Technik allerdings erst ab einer Temperatur von etwa 170 Grad Celsius“, sagt Franz Rohrer. Effizient seien sie sogar erst ab 250 Grad. Diese Temperatur werde aber im Stop-and-go-Verkehr in einer Innenstadt von einem Bus oder Lkw in der Regel gar nicht erreicht. Die Folge: „Die Fahrzeuge stoßen im Stadtverkehr viel mehr Stickoxide aus als offiziell angegeben.“

Eine „Heizung“ für den Kat

Die Jülicher Wissenschaftler schlagen auch gleich eine Lösung für das Problem vor: eine Heizwendel, die um den Kat gewickelt wird. So könnte die Temperatur in allen Fahrsituationen auf mindestens 250 Grad Celsius gehalten werden. Rohrer: „Das wäre vermutlich viel weniger aufwendig und günstiger zu realisieren als die Lösungen, die aktuell für Diesel-Pkw diskutiert werden. Und es wäre viel effektiver.“ Dass es etwa in Aachen konkrete Überlegungen gibt, die Busflotte auf Elektroantrieb umzustellen, ist ein alternativer Schritt in die richtige Richtung.

Was wäre denn, wenn man alle Diesel-Pkw von der Straße verbannen würde? Selbst dann, prognostiziert Rohrer, könnte man die NO2-Grenzwerte nicht ohne Weiteres einhalten. Das hat selbstverständlich mit den hohen Emissionen der anderen Nutzfahrzeuge zu tun, aber auch mit dem Ozon. Dazu muss man wissen, dass im Abgas von Fahrzeugen vor allem NO und „nur“ rund 15 Prozent NO2 zu finden ist. Erst in der Umgebungsluft wird das NO in einer Reaktion mit Ozon (O3) zu NO2 plus Sauerstoff (O2) umgewandelt. Die Wissenschaftler nennen das den Titrationseffekt. Wie viel Stichstoffmonoxid umgewandelt wird und wie viel Stickstoffdioxid daraus entsteht, hängt ganz entscheidend vom Ozongehalt in der Umgebungsluft ab. Die sogenannte Ozon-Hintergrundkonzentration war in den vergangenen Jahren in Deutschland jedoch nahezu konstant und lag nur wenig oberhalb der Konzentration, die für NO2 gesetzlich als Grenzwert vorgeschrieben ist. Wenn es dann fast vollständig zur Umwandlung von NO in NO2 verbraucht ist, können die NO2-Werte nicht weiter steigen, auch wenn das die NO-Werte noch tun. Für Rohrer heißt das umgekehrt: „Wenn man Stickstoffdioxid an Verkehrsknotenpunkten senken will, muss man die Verkehrsemissionen sehr viel stärker reduzieren, als es aufgrund der gemessenen Stickstoffdioxid-Werte den Anschein hat.“

Rohrer hat die Konsequenzen hochgerechnet: Für die Aachener Wilhelmstraße hat er eine notwendige Reduktion der Stickoxid-Verkehrsemission um 40 Prozent ermittelt, um ausgehend von einem beobachteten Jahresmittelwert von etwa 50 Milligramm NO2 pro Kubikmeter Luft den Grenzwert einhalten zu können. „Wenn man sich noch einmal in Erinnerung ruft, dass alle Diesel-Pkw nur ein Drittel der Verkehrsemissionen in deutschen Städten verursachen, wird klar, dass ein deutlich niedriger anzusetzender Effekt von Nachrüstungen oder Umtauschaktionen dort nicht ausreichend wäre.“ Er geht noch weiter: „Selbst, wenn man in Köln alle Diesel-Pkw verbannen würde, würde das nicht ausreichen, um den Grenzwert an der Messstelle am Clevischen Ring einzuhalten.“

Wer also für bessere Luft in den Städten sorgen will, muss noch ganz andere Maßnahmen ergreifen. Städtebaulich zum Beispiel, um den Luftaustausch zu verbessern und damit die Schadstoffe schneller aus dem Straßenbereich zu entfernen. Die Förderung des ÖPNV und der Elektromobilität gehört auch dazu, gerade bei Bussen und Kleintransportern. Dass der Bund Motor-Umbauten bei Bussen, Taxen, Müllwagen und Transportern von Handwerkern und Lieferdiensten fördern will, um Fahrverbote zu verhindern, findet Rohrer richtig. „Das wird vielleicht nicht genug, aber doch einiges bringen. Voraussetzung ist natürlich, die Katalysatoren funktionieren richtig.“ Denn die Diesel-Pkw sind nur ein Teil des Problems. Um das zu verdeutlichen, entwickeln die Jülicher Wissenschaftler gerade eine öffentlich zugängliche Webanwendung, mit der sich spezifisch für jede Messstation ermitteln lässt, wie hoch die Verkehrsemissionsreduktion sein müsste, um den Grenzwert einhalten zu können. Die Zahlen dürften ernüchternd sein.

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