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DOI: http://dx.doi.org/10.1065/uwsf2003.11.070

Ziel und Hintergrund. Die stetige Zunahme des Verkehrs und der steigende Energie- und Stoffverbrauch sowohl in Industrie und Gewerbe als auch in privaten Haushalten bedeutet eine ständige Herausforderung an den Umweltschutz und an die Luftreinhaltung. Mit der Einführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes am 1. April 1974 [1] wurde die gesetzliche Grundlage zur Überwachung der Schadstoffbelastung der Luft geschaffen. Nach zahlreichen Änderungsvorschriften liegt es derzeit in der Fassung vom 26. September 2002 vor. Zukünftig haben die Grenzwerte der Europäischen Union für die Immissionskonzentrationen der Schadstoffe Gültigkeit, die in den Tochterrichtlinien 1999/30/EG (Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid, Stickstoffoxide, Partikel und Blei), und 2000/69/EG (Grenzwerte für Benzol und Kohlenmonoxid) der Rahmenrichtlinie 96/62/EG über die Beurteilung und Kontrolle der Luftqualität definiert sind.
Es besteht sowohl seitens der Stadt- und Regionalplanung als auch seitens der Bevölkerung der Bedarf nach einer zusammenfassenden Bewertung der Luftqualität mittels eines Indexes, möglichst wirkungsbezogen. Aus den bisher verfügbaren Daten (PM10-Messungen liegen ab Januar 2001 bis Dezember 2002 vor) sollen Trends der Luftqualität abgeleitet werden.

Methoden. Für die Bewertung der Luftqualität und ihrer zeitlichen Entwicklung wurden die von Mayer et al. 2002 beschriebenen Indices LQI und TLQ für ausgewählte Stationen in Rheinland-Pfalz auf Basis der stündlichen Messwerte des staatlichen Messnetzes ZIMEN berechnet. Zur Interpretation werden die Mittelwerte und Häufigkeitsverteilungen der Indices für charakteristische großräumige Wetterlagen bestimmt und zeitliche Änderungen abgeleitet.

Ergebnisse. Während die Indices der Stationen Bad Kreuznach bis Neuwied geringe Beträge aufweisen, fallen die Werte von Speyer, Trier, Worms und Wörth deutlich höher aus. Da die Messstandorte Speyer, Worms und Wörth alle relativ nahe beieinander im südöstlichen Teil von Rheinland-Pfalz liegen, könnte von einer stärkeren Belastung dieses Raumes ausgegangen werden.
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass bei allen Stationen, unabhängig von der Art des Indexes, die atmosphärischen Ausbreitungsbedingungen, verbunden mit zyklonalen und antizyklonalen Wetterlagen sowie der Lufttemperatur, eine große Rolle spielen. Die zeitlichen Muster der Belastungssituationen weisen an allen Stationen große Ähnlichkeiten auf, ein Jahresgang ist nicht vorhanden. Hohe Belastungsindices treten bei extrem niedrigen und extrem hohen Tagesmittelwerten der Lufttemperatur auf. Der absolute Betrag des Luftqualitäts-Indexwertes hängt von den lokalen Einflüssen des jeweiligen Standortes ab.

Empfehlungen und Ausblick. Beide Indices eignen sich gut zur Bewertung der Luftqualität und zur Erfolgskontrolle von Maßnahmen zur Luftreinhaltung. Daher könnten diese Indices täglich als Zusatzinformation zu den aktuell im Internet veröffentlichten Messwerten des ZIMEN dienen.

Abstract

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Goal and Scope. The constant increase of traffic and the rising energy and material consumption both in industry and trade as well as in private households mean a constant challenge to environmental protection and to the air pollution control. With the commencement of the Federal ambient pollution control act in April 1974, the legal basis for the monitoring of air pollution was created. In future, the limit values laid down in the Council Directive 1999/30/EG, 2000/69/EG and 96/62/EG, will be valid. In town and regional planning there is a great demand for a simple index to evaluate the air quality. From the available data of PM10, NO2, O3, CO, SO2, trends of the air quality will be derived.

Methods. The indices LQI and TLQ suggested by Mayer et al. (2002) were calculated for selected stations of the air pollution monitoring network (ZIMEN) in Rhineland-Palatine. All analysis are based on hourly recorded values. Mean values and frequency distributions are used for the interpretation. Furthermore, the characteristics and trends of the indices under different weather conditions were examined and discussed.

Results. The examination figures out that the air pollutions indices at all stations show similar patterns in the period between January 2001 and December 2002. Neither the LQI, nor the TLQ shows an annual variation. Existing variations are mainly controlled by the general weather situation and the air temperature. High values of the indices appear at extremely high or low mean daily air temperature. The absolute value of the air pollution index is determined by local pollution factors.

Outlook and Recommendations. Both indices are well suitable to evaluate the air quality and to assess the effects of state-aided measures for air pollutant control. Therefore, the indices TLQ and LQI should be published as an additional information in the world wide web.