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Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
1
Flugverkehr und Luftverunreinigungen
im Ballungsraum Rhein-Main
2010 - 2015
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
2
Inhalt
1. Grundlagen ......................................................................................................... 3
1.1. Einleitung ...................................................................................................... 3
1.2. Der Flughafen Frankfurt am Main .................................................................... 3
1.3. Entstehung, Messung und Verteilung von Luftschadstoffen .................................. 5
1.4. Gesetzliche Grenzwerte und Erfassung der Luftqualität ....................................... 6
2. Emissionen des Flugverkehrs ................................................................................... 7
3. Immissionen des Flugverkehrs ................................................................................. 9
3.1. Kontinuierliche Immissionsmessungen und Messungen mittels Passivsammler ....... 9
3.1.1. Immissionsmessungen unter der Anfluggrundlinie auf dem Lerchesberg (FFM) 10
3.1.2. Immissionsmessungen unter der Anfluggrundlinie in Flörsheim am Main ........ 11
3.1.3. Immissionsmessungen auf dem Flughafengelände und Umfeld ..................... 13
3.1.4. Diskussion und Abschätzung der Wirkung des Flugverkehrs auf die Luftqualität ...
.............................................................................................................. 15
3.2. Depositionsmessungen ................................................................................. 15
3.2.1. Depositionsraten von Staubniederschlag, PAKs und MKWs ........................... 17
3.2.2. Ergebniseinschätzung der Depositionsmessungen ........................................ 18
4. Zusammenfassung .............................................................................................. 18
Quellenverzeichnis und Literaturhinweise ....................................................................... 19
Impressum
Herausgeber: Stadt Frankfurt am Main – Der Magistrat – Umweltamt
Galvanistraße 28
60486 Frankfurt am Main
www.umweltamt.stadt-frankfurt.de
Redaktionelle Bearbeitung und Gestaltung:
Umweltamt, Sachgebiet Immissionsschutz (79.32)
Dipl.-Ing.(FH) Philipp Wolfrum Tel.: 069-212 39188
Mail: philipp.wolfrum@stadt-frankfurt.de
Darstellungen teilweise auf Grundlage von Daten des Hessischen Landesamtes für Um-
welt und Geologie (HLUG)
Datengrundlage: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG)
Fraport AG
Titelbild links: Passivsammler auf dem Lerchesberg,
rechts: Überflugereignis auf dem Lerchesberg
© Philipp Wolfrum, Stadt Frankfurt am Main
Stand: November 2014
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
3
1. Grundlagen
1.1. Einleitung
Dieser Bericht stellt in einer zweiten Ausgabe die Auswirkungen des Flugverkehrs auf die Luftquali-
tät dar. Die 1. Ausgabe „Flugverkehr und Luftqualität im Rhein-Main-Gebiet 2010“ kann über das
Internet auf den Seiten des Frankfurter Umweltamts heruntergeladen werden
(http://frankfurt.de/sixcms/media.php/738/flugverkehr_luftqualitaet_rhein-main-gebiet_2010.pdf).
Es werden zunächst wichtige lufthygienische Begriffe und Zusammenhänge erklärt und Ausbrei-
tungsgrundlagen von Luftschadstoffen sowie gesetzliche Grenzwerte erläutert. Es wird durch die
Auswertung von konkreten Luftimmissionsmessungen aufgezeigt, welche Auswirkungen durch den
Flugverkehr auf bodennahe und atmungsrelevante Luftschichten zu erwarten sind. Dem gegenüber
zeigt der Bericht auch den Emissionsanteil des Flugverkehrs an Luftschadstoffen im Vergleich zu
anderen Emittentengruppen. Der Bericht betrachtet darüber hinaus Ablagerungen aus der Luft,
welche sich im Bereich überflogener Gebiete ergeben.
Im Zuge der Inbetriebnahme der neuen Nordwestlandebahn am 20.10.2011 hat das Hessische
Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) ein umfangreiches Messprogramm gestartet, auf
welches in diesem Bericht vorrangig eingegangen wird. Um die Übersichtlichkeit zu wahren, wird
daher bewusst auf die Einzelerläuterung grenzwertbehafteter Luftschadstoffe und deren gesund-
heitliche Auswirkung auf den Menschen verzichtet. Diese sind in der 1. Ausgabe dieses Berichts
hinreichend dargelegt.
Abbildung 1: Luftbild des Frankfurter Flughafens 2014 (Stadtvermessungsamt Frankfurt a. M.)
1.2. Der Flughafen Frankfurt am Main
Der Frankfurter Flughafen ist gemessen an den jährlich über 472.000 Flugbewegungen und einem
Passagieraufkommen von über 58 Millionen (2013) der mit Abstand größte deutsche Flughafen
und drittgrößter Flughafen in Europa. Im internationalen Vergleich rangiert der „Frankfurt Airport“
weltweit an elfter Stelle (2012), gemessen am Frachtaufkommen an neunter Stelle [11].
Das Flughafengelände erstreckt sich über 2160 ha, wovon ein Großteil im Stadtgebiet Frankfurt
am Main als eigenständiger Stadtteil liegt. Der Flughafen verfügt über 4 Bahnen, wovon drei pa-
rallel in Ost-West-Richtung in 70° bzw. 250° ausgerichtet sind. Zwei dieser Bahnen werden für
Starts und Landungen genutzt. Die im Oktober 2011 eröffnete und kürzere Landebahn Nordwest
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
4
wird als reine Landebahn angeflogen. Die Startbahn West ist genau nach Nord-Süd (180°) zur
ausschließlichen Nutzung für Starts in südlicher Richtung ausgerichtet.
Die Verkehrszahlen (Fraport AG) verdeutlichen, dass der Flughafen ein für die Region bedeutsamer
Großemittent von Luftschafstoffen darstellt. Die Emissionen des Rhein-Main-Flughafens entstehen
hauptsächlich durch den Flugbetrieb. Die Anzahl der Flugbewegungen stagniert in den letzten Jah-
ren. Durch den Einsatz von größeren Flugzeugtypen wächst demgegenüber jedoch die Anzahl der
abgefertigten Passagiere.
Abbildung 2: Entwicklung von Flugbewegungen und abgefertigter Passagiere seit 1982 (Fraport
AG [11])
Die Belastung im Rhein-Main-Gebiet durch Lärm und Luftschadstoffe verteilt sich um das Flugha-
fengelände als Flächenquelle und als Linienquellen in Form der An- bzw. Abflugsgrundlinien. Die
Nutzung dieser variiert in Abhängigkeit zu der jeweiligen Betriebsrichtung des Flughafens. Flug-
zeuge starten und landen immer gegen den Wind. Hieraus ergibt sich ein wirtschaftlicher und phy-
sikalischer sowie lufthygienischer Nutzen: Das Flugzeug benötigt weniger Rollweg und Geschwin-
digkeit um abzuheben; umgekehrt reduziert sich die Aufsetzgeschwindigkeit sowie der benötigte
Ausroll- und Bremsweg. Bei Westwindwetterlagen findet der Endanflug der Nordwestlandebahn
entsprechend über Hanau, Offenbach und schließlich über das südliche Stadtgebiet Frankfurt am
Main statt (Betriebsrichtung West). Weht der Wind aus östlichen Richtungen, erfolgt der Anflug aus
dem Westen über Mainz, Hochheim und
Flörsheim am Main hinweg (Betriebs-
richtung Ost). Die Betriebsrichtung West
herrscht an etwa 75% der Zeit eines
durchschnittlichen Jahres, entsprechend
besteht an etwa ¼ der Zeit Ostbetrieb.
Westbetrieb: Starts Richtung Westen, Landung aus dem Osten;
Ostbetrieb: Starts Richtung Osten, Landung aus dem Westen
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
5
1.3. Entstehung, Messung und Verteilung von Luftschadstoffen
In den folgenden Kapiteln werden verschiedene Schadstoffgrößen gegenüber gestellt. Es ist daher
wichtig, grundlegende Begriffe voneinander zu trennen und Verteilungsprozesse von Luftschadstof-
fen in der Atmosphäre zu kennen.
Menschengemachte Luftschadstoffe entstehen größtenteils bei Verbrennungsvorgängen. Je nach
eingesetztem Brennstoff, der Art und Weise der Verbrennung und der zum Einsatz kommenden
Technik zur Abgasnachbehandlung, gelangen Schadstoffe über den Abgasstrom in die Umwelt.
Diese am Schornstein oder Auspuff entstehende Schadstoffkonzentration (oder der Schadstoffmas-
senstrom) wird als EMISSION (Schadstoffausstoß) bezeichnet. Hauptemittentengruppen sind in der
Region Frankfurt der Kraftfahrzeugverkehr, die Industrie, die Gebäudeheizungen und der Flugver-
kehr.
Die messtechnische Erfassung einer Emission, beispielsweise direkt in einem Abgasrohr, ist zumeist
eindeutig. In der Regel kann das vollständige Stoffspektrum erfasst und seinem Verursacher zuge-
ordnet werden. Je nachdem, welche Schadstoffe es zu untersuchen gilt, müssen unterschiedliche
Messtechniken und Analysemethoden Anwendung finden. Es werden bei Verbrennungsvorgängen
neben Kohlenstoffdioxid und Wasser „gängige“ Schadstoffe und Schadstoffkomponenten bzw.
Schadstoffgruppen wie (Fein-)Staub, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, organische
Verbindungen und Schwermetalle emittiert. Häufig werden Schadstoffe in Summenparametern
zusammengefasst, was den Messaufwand und die Wirkungsbeurteilung deutlich vereinfacht. Or-
ganische Verbindungen, welche teilweise in geringsten Spuren von Flugzeugtriebwerken oder Kfz-
Motoren emittiert werden, bestehen aus über 350 Einzelverbindungen [2]. Eine solche Einzelkom-
ponentenanalyse ist extrem aufwendig – hier stoßen Analysen schließlich an ihre (Nachweis-)
Grenzen.
Ist eine Emission freigesetzt worden, verteilt, verdünnt und vermischt sie sich mit der Umgebungs-
luft im Wind. Dieser Vorgang wird als TRANSMISSION bezeichnet. Während der Transmission fin-
den fortwährend chemische und physikalische, teils sehr komplexe Stoffumwandlungsvorgänge
statt. Durch Lichteinwirkungen werden Schadstoffe um- oder abgebaut, Regen kann Schadstoffe
aus der Luft auswaschen und Koagulationsvorgänge bewirken eine Zusammenballung von etwa
Staubpartikeln. Während des Transmissionsprozesses findet also eine Vielzahl an Reaktionen statt,
welche sich auf die Luftschadstofffracht und deren Zusammensetzung auswirken.
Von der für uns Menschen gesundheitlich relevanten IMMISSION (Schadstoffeinwirkung) wird ge-
sprochen, wenn das Luftschadstoffgemisch schließlich an seinem Wirkort angelangt. In Bezug auf
den Menschen oder auf Tiere ist dies beispielsweise der Atemtrakt. Auch bei der nassen oder tro-
ckenen Deposition (Ablagerung) auf Pflanzen, Böden etc. spricht man von einer Immission. Es ist
nachvollziehbar, dass sich eine Immission sehr stark von der Emission unterscheiden kann. Je län-
ger die Transmission andauert, desto umfangreicher finden Verdünnungs- und Um- bzw. Abbau-
prozesse statt. Auch führen Vermischungen
mit anderen Emissionen zu einem ständig
wechselnden Stoffgemisch. Ein Schadstoff-
molekül kann wenige Zentimeter bis zu
mehreren tausend Kilometer reisen, bis es
an seinem Wirkort oder Immissionsort ange-
langt.
Ein deutlicher Unterschied zwischen der lufthygienisch relevanten Emission und Immission besteht
also darin, dass eine Immission immer ein Summenparameter aus vielen verschiedenen Emittenten
darstellt. Erfasst eine Messtechnik beispielsweise Feinstaubimmissionskonzentration, setzt sich diese
unter Umständen teilweise aus der Emission eines 5 Meter entfernten Kraftfahrzeugs bis hin aus
aufgewirbeltem Saharastaub (Ferntransport) zusammen. Jegliche Emittenten im lokalen, regiona-
EMISSION: Schadstoffausstoß an der Quelle, Verursacher
TRANSMISSION: Weitertransport, Verdünnung und Drift
IMMISSION: Schadstoffeinwirkung, „Empfänger“
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
6
len oder überregionalen Umfeld können eine Immissionskonzentration beeinflussen. Je größer die
Emission eines Emittenten ist und insbesondere je näher sich dieser zum Immissionsort befindet
(kurzer Transmissionsweg), desto höher ist der Beeinflussungsgrad auf die Größe der Immissions-
konzentration.
1.4. Gesetzliche Grenzwerte und Erfassung der Luftqualität
Die Luftqualität wird in Hessen durch ein umfangreiches Luftmessnetz konsequent überwacht. Das
Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (kurz: HLUG) betreibt in Hessen zahlreiche Luft-
messstationen, die zu jeder Tageszeit die Konzentration der Luftschadstoffe messen. Die erhobenen
Werte sind öffentlich einsehbar (siehe Seite 19).
Luftmessstationen charakterisieren drei verschiedene Belastungsqualitäten. Es wird zwischen städti-
schen verkehrsnahen Stationen (in direkter Straßennähe an vielbefahrenen Straßen), Stationen im
städtischen Hintergrund („typische“ Luftqualität in einer Stadt) und Stationen im ländlichen Hinter-
grund (großräumiges Luftqualitätsniveau, abseits von Emittenten) unterschieden.
In der Stadt Frankfurt am Main überwachen aktuell drei Luftmessstationen die Luftqualität. Eine
hiervon steht verkehrsnah an der Friedberger Landstraße. Diese Messstation dokumentiert den
„worst case“, die höchste Luftschadstoffbelastung an eng bebauten, schlecht durchlüfteten und
vielbefahrenen Straßen. Die beiden anderen Messstationen repräsentieren den städtischen Hinter-
grund. Am Bahnhof Höchst und im Osten von Frankfurt (Hanauer Landstraße) wird die allgemein
repräsentative Luftschadstoffbelastung gemessen.
Eine temporäre Luftmessstation ist auf dem Lerchesberg direkt unter der Anfluggrundlinie der
Nordwestlandebahn am 16.05.2012 in Betrieb gegangen. Die Station wurde im Juni 2013 für ein
Messjahr nach Flörsheim am Main versetzt, um auch westlich der Landebahn Luftqualitätsdaten zu
sammeln. Anschließend wurde die Station ein weiteres Messjahr im flughafennahen Mörfelden
betrieben. Hintergrund ist die Erfassung möglicher Immissionen, welche seit Inbetriebnahme der
neuen Landebahn am Frankfurter Flughafen be-
fürchtet werden. Der Magistrat hatte sich Ende
2011 für zusätzliche Luftmessungen im Frankfur-
ter Süden eingesetzt und führt seit Versetzung der
Luftmessstation eigene Messungen von Stickstoff-
dioxid mittels Passivsammlern am Lerchesberg
fort.
Weitere flugverkehrsrelevante Luftmessstationen werden auf dem Vorfeld des Frankfurter Flugha-
fens durch die Fraport AG oder durch das HLUG in Raunheim betrieben.
Eine Zusammenstellung der geltenden Immissionsgrenzwerte (rechtlich bindend) und Zielwerte
(rechtlich nicht bindend) zeigt Tabelle 1. Die Immissionswerte sind in der 39. Verordnung zum
Bundesimmissionsschutzgesetz (Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmen-
gen – 39. BImSchV) festgelegt. Diese Verordnung setzt die EU-Richtlinie 2008/50/EG in deutsches
Recht um. Die Einhaltung vieler dieser Grenzwerte stellt dank umfangreicher lufthygienischer Maß-
nahmen in den letzten Jahren kein Problem mehr dar, bei manchen Grenzwerten besteht jedoch
die Gefahr einer Überschreitung (Beispiel: Grenzwert für das 24-Stunden-Mittel Feinstaub PM10).
Lerchesberg: direkter Überflug bei Ostbetrieb (25 %)
Flörsheim: direkter Überflug bei Westbetrieb (75 %)
(Endanflüge Nordwestlandebahn)
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
7
Tabelle 1: Übersicht über geltende Grenzwerte und Zielwerte nach der 39. BImSchV [1]
Luftschadstoff Kenngröße Einheit
Grenzwert / *Zielwert
(Anzahl zulässiger Überschrei-
tungen im Jahr)
Benzol Jahresmittel µg/m³ 5
CO max. 8-h-Mittel mg/m³ 10
NO2
1-h-Mittel µg/m³ 200 (18 mal)
Jahresmittel µg/m³ 40
Ozon
8-h-Mittel µg/m³ *120 (25 mal)
1-h-Mittel [Informati-
onsschwelle] µg/m³ [180]
PM2,5 Jahresmittel µg/m³ 25
PM10
24-h-Mittel µg/m³ 50 (35 mal)
Jahresmittel µg/m³ 40
SO2
1-h-Mittel µg/m³ 350 (24 mal)
24-h-Mittel µg/m³ 125 (3 mal)
1 g = 1.000 mg = 1.000.000 µg; 1 µg = 0,001 mg = 0,000 001 g
Grenzwerte werden im Stadtgebiet dauerhaft deutlich unterschritten und voraussichtlich auch in den nächs-
ten Jahren sicher eingehalten
Grenz-/Zielwerte werden im Stadtgebiet stellenweise in manchen Jahren überschritten, Überschreitungen
zukünftig möglich
Grenzwert wird stellenweise im Stadtgebiet deutlich überschritten und kann auch in den nächsten Jahren
nicht flächendeckend eingehalten werden
2. Emissionen des Flugverkehrs
Emissionsseitig hat der Flughafen Frankfurt als drittgrößtes europäisches Drehkreuz eine herausra-
gende Rolle. Insbesondere die durch Flugzeuge verursachten Emissionen tragen mit hohem Anteil
zu den im Stadtgebiet Frankfurt am Main freigesetzten Emissionen bei. Darüber hinaus induziert
der Flughafen zusätzliche Emissionen beispielsweise durch Kfz-Verkehr bei An- und Abreisevor-
gängen, Liefer- und Versorgungsverkehr.
In Tabelle 2 sind die jeweiligen aktuellen Emissionskatasterdaten gegenübergestellt. Diese werden
vom Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie in verursacherspezifischen, mehrjährigen
Rhythmen erhoben. Eine Vergleichbarkeit ist daher aufgrund der unterschiedlichen Erhebungsjahre
nur bedingt gegeben. Die Stickoxidemissionen des Flugverkehrs belaufen sich auf knapp 24 % der
Gesamtemission der Emissionskataster Industrie 2012, Kfz-Verkehr 2010 und Gebäudeheizungen
2006 in Frankfurt am Main. Beim Feinstaub PM10 beträgt der Anteil des Flugverkehrs etwa 2,5 %,
bei den Schwefeloxiden etwa 11 %.
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
8
Tabelle 2: Emissionen verschiedener Emittentengruppen z.T. nach Katastern in Tonnen pro Jahr
Flugverkehr 2012
Datenstand: 21.06.2013 Emissionsangaben in t/a*, Fraport AG [6]
Feinstaub
Stickstoff-
oxide Benzol Toluol Xylol
Schwefel-
oxide
Kohlen-
monoxid
PM
10 PM
2,5 NO
x Benzol Toluol Xylol SO
2 CO
Hessen - - - - - - - -
Ballungsraum
Rhein-Main - - - - - - - -
Frankfurt a. M. 12,3 - 2.551 - - - 175 -
* Emissionen Luftverkehr bis 300 m Höhe (Rollen, Start, Steigflug, Sinkflug inkl. Ausrollen, Triebwerkszündungen, APU)
Industrie 2012
Datenstand: 18.06.2014 Emissionsangaben in t/a, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG)
Feinstaub
Stickstoff-
oxide Benzol * Toluol * Xylol *
Schwefel-
oxide
Kohlen-
monoxid
PM
10 PM
2,5
NOx als
NO2
Benzol Toluol Xylol SO
x als
SO2
CO
Hessen 957,1 460,5 12.014,2 63,13 6,21 72,06 2.672,5 6.888,3
Ballungsraum
Rhein-Main 235,8 155,8 6.822,9 3,02 3,37 0,21 2.050,0 2.596,3
Frankfurt a. M. 39,0 26,3 2.643,8 0,36 3,37 0,21 842,8 1.000,9
* Einzelstoffe können gemäß §3 (1), 3 der 11. BImSchV auch als Summenparameter wie z. B. Gesamtkohlenstoff angegeben werden.
Somit werden ggf. noch weitere BTX-Schadstoffe emittiert, die jedoch nicht in der Emissionserklärung differenziert wurden.
Kfz-Verkehr 2010
Datenstand: Sept. 2014 Emissionsangaben in t/a, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG)
Feinstaub
Stickstoff-
oxide Benzol Toluol Xylol
Schwefel-
oxide
Kohlen-
monoxid
PM
10 PM
2,5
NOx als
NO2
Benzol Toluol Xylol SO
x als
SO2
CO
Hessen 3.672 2.143 46.210,7 370,75 513,85 461,2 70,39 101.847
Ballungsraum
Rhein-Main 1.272 728,3 14.955,6 142,60 202,73 183,0 23,24 32.434
Frankfurt a. M. 391,4 221,8 4.470,6 47,88 69,92 63,39 7,05 9.461
Gebäudeheizung 2006
Datenstand: Dez. 2008 Emissionsangaben in t/a, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG)
Feinstaub
Stickstoff-
oxide Benzol * Toluol * Xylol *
Schwefel-
oxide
Kohlen-
monoxid
PM
10 PM
2,5
NOx als
NO2
Benzol Toluol Xylol SO
x als
SO2
CO
Hessen 894,4 - 10.883,7 - - - 7.349,72 25.577
Ballungsraum
Rhein-Main 185,5 - 4.086,03 - - - 2.110,63 5.877
Frankfurt a. M. 49,13 - 1.092,38 - - - 591,23 1.711
* Einzelstoffe können nicht ausgewertet werden, es kann nur ein Gesamtwert für Kohlenwasserstoff bzw. Methan angegeben werden.
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
Die weitere Entwicklung der Schadstoffemissionen ist stark an verschiedene Faktoren geknüpft. Für Flugzeugtriebwerke gelten analog zum Kraftfahrzeugverkehr (EU-Abgasnormen) Grenzwerte für den Ausstoß von Schadstoffen wie Stickoxiden. Diese werden durch die internationale Zivilluftfahrtorga-nisation (ICAO) festgelegt und schrittweise verschärft, sodass für moderne Turbinen strengere Grenz-werte gültig sind. Dem gegenüber stehen das Flughafenwachstum und die Zunahme der Passagier-zahlen. Die Stagnation der Flugbewegungen bedeutet hierbei keinen Emissionsrückgang, da auf-grund des zunehmenden Einsatzes größerer Maschinen eine Leistungs- und Emissionssteigerung der Triebwerke einhergeht.
3. Immissionen des Flugverkehrs
3.1. Kontinuierliche Immissionsmessungen und Messungen mittels Passivsammler
In Kapitel 1.4 wurden die Standorte für kontinuierliche Luftimmissionsmessungen im Stadtgebiet Frankfurt am Main und um das Flughafengelände aufgezeigt. Zur Betrachtung der Immissionsbe-lastungen durch den Flughafen und den Flugverkehr werden zusätzlich die in nachfolgender Grafik dargestellten Messorte heran gezogen und vergleichend weitere Messstationen, welche nicht oder nicht direkt durch den Luftverkehr beeinflusst sind.
Abbildung 3: Temporäre (orange), teilw. wechselnde (blau) und dauerhafte (rotbraun) Standorte von Luftmessstationen im Einfluss des Flugverkehres (© Stadtvermessungsamt Frankfurt a. M.)
Die temporären Luftmessstationen auf dem Frankfurter Lerchesberg und in Flörsheim am Main wurden speziell zur Erfassung möglicher Immissionen des Flugverkehrs in Betrieb ge-nommen. Beide Messstellen sind in bewohn-ten Bereichen und möglichst direkt unter der Anfluggrundlinie gewählt worden. An diesen Orten ist davon auszugehen, die höchsten re-levanten Belastungen erfassen zu können (kurzer Transmissionsweg zum Wirkort).
Messstationen im Einfluss des Flugverkehrs Lerchesberg: Mai 2012 – Mai/Juni 2013
Flörsheim: Juli 2013 – Juni 2014 SOMMI (Self Operated Measuring and Monitoring Installa-tion): SOMMI 1 bis Nov. 2010 ca. 500 m südlicher Raunheim: dauerhafte Messstation seit 1977
9
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
10
3.1.1. Immissionsmessungen unter der Anfluggrundlinie auf dem Lerchesberg (FFM)
Tabelle 3 zeigt das vollständige gemessene Stoffspektrum der temporären Messungen auf dem
Frankfurter Lerchesberg. Vergleichend hierzu sind die Stoffkonzentrationen an anderen Standorten
für den gleichen Zeitraum ausgewertet worden. Das HLUG hat darüber hinaus Messergebnisse für
Standorte wie Kassel-Mitte (nördlichste und flughafenfernste hessische Messstation für den städti-
schen Hintergrund) betrachtet. Während der etwa einjährigen Messdauer wurden auf dem Ler-
chesberg keine Grenzwertüberschreitungen festgestellt. Die Belastungssituation ist im Vergleich zu
anderen Messstationen für den städtischen Hintergrund unauffällig, die Messwerte sind teilweise
niedriger als bei vergleichenden Messstationen im Umfeld. An der verkehrsnahen Luftmessstation
in der Friedberger Landstraße liegen die Immissionskonzentrationen deutlich höher.
Tabelle 3: Immissionsmessungen verschiedener Luftschadstoffe auf dem Lerchesberg im Vergleich zu
anderen Stationen Mai 2012 – Mai 2013
Immissionswerte in µg/m³ (außer CO, CnH
m), Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) [3]
16.05.2012
bis
30.05.2013
Lerchesberg Raunheim Hanau Kassel-Mitte Ffm-Höchst
Ffm-
Friedberger
Landstr.
PM10 17,8 21,3 22,4 20,3 21,3 25,8
PM2,51)
17,2 - - - - 21,6
NO 6,3 15,8 21,2 7,8 29,2 42,1
NO2 24,7 30,2 33,2 25,0 43,9 52,1
CO2)
0,26 0,33 - - - 0,43
SO2 1,3 1,6 1,1 1,2 1,7 -
CnH
m
3)
0,04 0,06 - - - -
Benzol4)
0,7 1,0 - - - 2,05
Ruß5)
1,18 1,67 - - - -
O3 45,4 41,3 37,9 45,0 34,1 -
1) nur 01.02.2013 bis 28.05.2013
2) Konzentrationen in mg/m3
3) Kohlenwasserstoffe, Konzentrationen in ppm
4) nur August 2012 bis Mai 2013
5) nur 20.12.2012 bis 31.05.2013
Vom 16. Mai 2012 bis 30. Mai 2013 wurden auf dem Lerchesberg 8 Überschreitungstage des
PM10 Tagesmittels gemessen, an der Friedberger Landstraße waren es im gleichen Zeitraum 22.
Im dargestellten Vergleichszeitraum gab es eine Überschreitung des NO2 – Stundenmittelgrenzwer-
tes an der Friedberger Landstraße, an den übrigen Messstellen gab es keine.
Das gemessene Belastungsniveau auf dem Frankfurter Lerchesberg ist vergleichbar mit der Station
Kassel-Mitte. Niedrige Stickstoffmonoxidkonzentrationen bei eher höheren Ozonwerten deuten auf
Standorte hin, welche nicht direkten Abgasen aus Verbrennungsmotoren ausgesetzt sind. Im Ver-
gleich zu Kassel-Mitte sticht keine Schadstoffkomponente besonders hervor.
Mit Umsetzung der Messstation nach Flörsheim am Main sind die Luftmessungen auf dem Frank-
furter Lerchesberg nicht vollständig eingestellt worden. Die Stadt Frankfurt am Main setzt die Mes-
sung von Stickstoffdioxid mittels Passivsammler (Doppelbestimmung) auf zunächst unbestimmte
Zeit fort, um eventuell langfristige Veränderungen erfassen zu können. Stickstoffdioxid wird von
Flugzeugen, wie in Kapitel 2 dargestellt, anteilig zu anderen Quellgruppen in hohem Maße emit-
tiert, sodass sich dieser Schadstoff gut zur langfristigen Beobachtung eignet.
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
11
Abbildung 4: Monatsmittelwerte der Feinstaub- und Stickstoffdioxidimmissionen auf dem Lerches-
berg (Sachsenhausen, Frankfurt am Main)
Abbildung 4 stellt die kontinuierlichen Messungen der Schadstoffe Feinstaub PM10 und Stickstoff-
dioxid (NO2) von Juni 2012 bis Mai 2013 sowie die Messungen von NO
2 mittels Passivsammler bis
Mai 2014 auf dem Frankfurter Lerchesberg als Mo-
natsmittelwerte dar. Die Schadstoffkonzentrationen
befinden sich deutlich unter dem Grenzwert für das
Jahresmittel. Sie sinken wetterbedingt in den Som-
mermonaten ab und steigen in den Wintermonaten
entsprechend an.
3.1.2. Immissionsmessungen unter der Anfluggrundlinie in Flörsheim am Main
Die Tabelle 4 zeigt analog zum Lerchesberg die Messergebnisse der Folgemessung der anschlie-
ßend temporär nach Flörsheim am Main versetzen Luftmessstation. Zur besseren Vergleichbarkeit
und Bewertung sind auch hier die Ergebnisse von teilweise flughafenfernen Hintergrundstandorten
dargestellt. Wie zuvor auf dem Lerchesberg wurde auch in Flörsheim eine unauffällige Belastungs-
situation ohne Grenzwertüberschreitungen ermittelt. Die Luftmessstation in der Friedberger Land-
straße mit dem Schwerpunkt Kfz-Verkehr weist auch hier die höchsten Immissionskonzentrationen
auf.
In Flörsheim am Main wurden im Zeitraum zwischen dem 1. Juli 2013 und dem 30. Juni 2014
sieben Überschreitungstage des Tagesgrenzwertes für PM10 gemessen. Im gleichen Zeitraum wur-
den an der Friedberger Landstraße 18 Überschreitungstage festgestellt. Überschreitungen des
Grenzwerts für das NO2-Stundenmittel sind im betrachteten Messzeitraum an keiner der Stationen
aufgetreten.
Die Stadt Frankfurt setzt die Messungen von Stick-
stoffdioxid mittels Passivsammler auf dem Ler-
chesberg auf zunächst unbestimmte Zeit fort.
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
12
Tabelle 4: Immissionsmessungen verschiedener Luftschadstoffe in Flörsheim am Main im Vergleich
zu anderen Stationen Juli 2013 – Juni 2014
Immissionswerte in µg/m³ (außer CO, CnH
m), Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) [4]
01.07.2013
bis
30.06.2014
Flörsheim
am Main Raunheim Hanau Kassel-Mitte Ffm-Höchst
Ffm-
Friedberger
Landstr.
PM10 18,3 19,6 18,5 19,2 20,2 25,0
PM2,5 13,8 - - - - 16,4
NO 14,0 20,1 13,0 9,2 32,3 43,4
NO2 28,7 32,1 29,6 22,9 45,3 56,4
CO1)
0,27 0,33 - - - 0,42
SO2 1,3 1,3 1,2 1,0 1,8 -
CnH
m
2)
0,05 0,06 - - - -
Benzol 0,9 1,1 - - - 1,21
Ruß 1,29 1,67 - - - -
O3 40,0 41,0 41,7 44,3 33,7 -
1) Konzentrationen in mg/m3
2) Kohlenwasserstoffe, Konzentrationen in ppm
Das gemessene Belastungsniveau in Flörsheim am Main ähnelt der Station in Hanau. Die Hanauer
Luftmessstation ist keinen direkten Emissionen des Straßen- und des Flugverkehrs ausgesetzt, son-
dern befindet sich als Hintergrundstation an einem Parkplatz mit wenig Verkehr.
Abbildung 5: Monatsmittelwerte der Feinstaub- und Stickstoffdioxidimmissionen in Flörsheim am
Main
Die Messwerte aus Flörsheim am Main werden in Abbildung 5 dargestellt. Auch hier zeichnet sich
ein ähnlicher Konzentrationsverlauf mit geringeren Konzentrationen in den Sommermonaten ab.
Der qualitative Verlauf der fortgesetzten Messungen mit Passivsammlern auf dem Lerchesberg folgt
dem in Flörsheim.
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
13
3.1.3. Immissionsmessungen auf dem Flughafengelände und Umfeld
Die folgende Abbildung 6 zeigt die Jahresmittelwerte der Luftschadstoffe Feinstaub PM10 und
Stickstoffdioxid von 2009 - 2013.
Abbildung 6: Jahresmittelwerte der Feinstaub- und Stickstoffdioxidimmissionen auf dem Flugha-
fengelände und weiteren ausgewählten Standorten
Die Messwerte der Stationen SOMMI 1 und SOMMI 2, welche sich direkt auf dem Flughafengelän-
de befinden (vergleiche Abbildung 3), bewegen sich bei Feinstaub PM10 auf dem Niveau des städ-
tischen Hintergrundes von Frankfurt am Main. Stickstoffdioxid wird auf dem Flughafengelände
etwas erhöht gemessen. Insbesondere an der Luftmessstation SOMMI 1 sind höhere NO2-
Konzentrationen als an den Hintergrundstandorten festzustellen. An der Station SOMMI 2 mittig
zwischen den Parallelbahnen sind die NO2 Konzentrationen um etwa 10 µg/m³ geringer und be-
finden sich damit nur leicht über dem Konzentrationsniveau des städtischen Hintergrundes. Die
Werte der Messstation in Höchst liegen aufgrund deren Nähe zu einem Busbahnhof ebenfalls über
dem städtischen Hintergrundniveau. Die erhöhten Stickstoffdioxidwerte auf dem Flughafengelände
können auf die in direkter Nähe zur Messstation freigesetzten Emissionen der Flugzeuge zurückge-
führt werden. Es ist davon auszugehen, dass die höchste Belastung an der Messstation SOMMI 1
am östlichen Ende des Parallelbahnsystems (vergleiche Abbildung 3) erfasst wird, weil die Emissio-
nen der zu 75 % in Richtung Westen startenden Flugzeuge zu dieser Messstelle geweht werden. Bei
östlichen Winden kann die Station zudem unter
dem Immissionseinfluss der nahegelegenen
Bundesautobahn A5 stehen. An der Messstelle
SOMMI 2 ist die Immissionswirkung entspre-
chend geringer, da diese bei Starts nicht mehr
unter dem vollen Einfluss des Abgasstrahles steht
und kleinere Maschinen auf Höhe der Messstati-
on teilweise bereits von der Bahn abgehoben sind.
Stickstoffdioxid ist der aktuelle „Problemschadstoff“,
da der Grenzwert deutschlandweit an innerstädtischen
verkehrsnahen Stationen häufig überschritten wird.
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
14
Flugverbot vom 16.04.2010 bis 21.04.2010
Ein besonderes Ereignis stellte der Vulkanausbruch des Eyjafjallajökull auf Island dar, welcher ein
Flugverbot zwischen dem 16.04.2010 und 21.04.2010 zur Folge hatte. Das Aussetzen der flug-
verkehrsbedingten Emissionen in dieser Zeit bewirkte auf
dem Flughafengelände keinen Rückgang der PM10 Im-
missionskonzentrationen. Die Werte variierten analog
zum Konzentrationsniveau im Umfeld. Stickstoffdioxid
beschrieb an der Station SOMMI 1 keinen Rückgang,
lediglich an der Messstation SOMMI 2 war eine Tendenz
zu etwas niedrigeren Immissionswerten erkennbar.
Abbildung 7: Feinstaubkonzentrationen auf dem Flughafengelände und Umgebung während des
Flugverbotes (Vulkanausbruch auf Island in 2010) (Darstellung HLUG [3])
Abbildung 8: Stickstoffdioxidkonzentrationen auf dem Flughafengelände und Umgebung während
des Flugverbotes (Vulkanausbruch auf Island in 2010) (Darstellung HLUG [3])
Aufgrund des Vulkanausbruchs wurden an
einer hochgelegenen Luftmessstation auf
der Zugspitze 8-fach erhöhte Feinstaubwerte
durch die Vulkanasche gemessen. [10]
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
15
3.1.4. Diskussion und Abschätzung der Wirkung des Flugverkehrs auf die Luftqualität
Die Schwierigkeit der Quellenzuordnung besteht bei einer Immissionsmessung immer, da grund-
sätzlich die Gesamtbelastung eines Schadstoffes oder mehrerer Schadstoffe erfasst wird. Einen
speziellen „Fingerabdruck“, also etwa eine chemische Leitkomponente, besitzt der Abgasstrom
eines Flugzeuges nicht. Das Stoffspektrum gleicht chemisch sehr den Emissionen eines Kraftfahr-
zeuges [2]. Es ist jedoch oft möglich, anhand des Konzentrationsverlaufs eines Schadstoffes über
einen definierten Zeitraum (z.B. „Tagesgang“ oder „Wochengang“ einer Immission) den Hauptver-
ursacher zu erkennen. So nehmen an der verkehrsbezogenen Luftmessstation „Friedberger Land-
straße“ die Schadstoffkonzentrationen morgens und abends analog zur Rushhour deutlich zu. Die-
se Immissionsspitzen fallen an den Wochenenden mangels Berufspendlerverkehr praktisch weg.
Das HLUG hat die Ergebnisse der Luftmessungen auf dem Lerchesberg und in Flörsheim am Main
umfangreich ausgewertet. Hierbei wurde auch die jeweilige Betriebsrichtung des Flughafens be-
rücksichtigt (vgl. Kapitel 1.2 und [4]). Je nach Wind- bzw. Betriebsrichtung des Flughafens sind die
Messstationen während des jeweils etwa einjährigen Messzeitraumes zeitweise überflogen oder
nicht überflogen worden. Es konnte weder an der Station Lerchesberg noch an der Station Flörs-
heim ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Luftschadstoffkonzentration und den Über-
flugereignissen festgestellt werden [3,4]. Insbesondere bei den Stickstoffdioxidkonzentrationen wä-
re aufgrund der hohen Emissionsmenge ein entsprechender Quellbezug denkbar gewesen. Dass
ein solcher Zusammenhang weder auf dem Lerchesberg noch in Flörsheim am Main festzustellen
war, lässt auf komplexe Verteilungsvorgänge (vgl. Kapitel 1.3) schließen.
Infolge der Überflughöhe verteilen und verdünnen sich die Emissionen weitläufig. In Abhängigkeit
zur atmosphärischen Schichtungsstabilität kann die vertikale Durchmischung der Luftschichten stark
eingeschränkt sein. Je höher eine Emission freigesetzt wird, desto intensiver passieren Verdün-
nungs- und Verdriftungsvorgänge auf horizontaler Ebene, was eine umso geringere Immissions-
wirkung am Boden bedeutet. Vergleichbar ist dieser Prozess mit einer der ersten Maßnahme zur
Luftreinhalteplanung: Dem Bau hoher Schornsteine.
Die gesundheitliche Wirkung von Luftschadstoffen ist dann problematisch, wenn die Emission in
direkter Nähe zum Menschen freigesetzt wird und sich nicht frei verteilen kann. Dies geschieht
beim Kraftfahrzeugverkehr in eng bebauten und vielbefahrenen Straßenschluchten: Hier reichern
sich Luftschadstoffe bei besonderen Wetterlagen entsprechend an und werden nur bedingt ab-
transportiert.
3.2. Depositionsmessungen
Um die Ablagerung von Schadstoffen in den Bereichen der Einflugschneise zu beurteilen, wurden
im Rahmen des Messprogramms des HLUG, ergänzend zu den kontinuierlichen Luftqualitätsmes-
sungen an der mobilen Luftmessstation, auch Depositionsmessungen in den bewohnten und über-
flogenen Bereichen westlich und östlich der Nordwestlandebahn vorgenommen. An jeweils zehn
Probenahmestellen sind in den beiden Einflugschneisen seit Anfang 2013 bei einem monatlichem
Probewechsel (Staub-) Niederschlagsanalysen für ein Jahr durchgeführt worden. Im Gegensatz zu
den Luftmessungen können über diese Messmethode
Aussagen getroffen werden, inwiefern Substanzen in
der Atmosphäre durch Regen ausgewaschen werden
oder sich trocken auf Pflanzen, Böden etc. nieder-
schlagen. Das HLUG hat hierbei sogenannte Berger-
hoff-Sammler und Trichter-Flasche-Sammler nach
gängigem Standardverfahren eingesetzt. Bei beiden
Deposition = Austrag und Ablagerung von
Luftinhaltsstoffen aus der Atmosphäre auf
Oberflächen wie Pflanzen oder Böden
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
16
Verfahren werden Gesamtablagerungen verschiedener Art über eine definierte Zeit und Oberflä-
che gesammelt und anschließend analysiert. Die Analysenergebnisse wurden mit weiteren Sam-
melstandorten in Frankfurt am Main (Ballungsraumtypische Belastung), Kassel (typische städtische
Belastung, aber flughafenfern) und Ulrichstein (Vogelsberg, ländliche Belastung) verglichen. Neben
dem Staubniederschlag (angegeben in Milligramm pro Quadratmeter und Tag [mg / (m² d)]) sind
speziell in Hinblick auf Belastungen durch den Flugverkehr auch polyzyklische aromatische Koh-
lenwasserstoffe (PAK) und Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) untersucht worden.
Parameterdarstellung der Depositionsmessungen:
Staubniederschlag: Bergerhoff-Sammler, partikelförmiger Niederschlag, Ermittlung der ge-
samten (Staub-)niederschlagsablagerung (trockene + feuchte Deposition).
Anschließende Analyse nach Elementen und deren anorganische Verbindungen wie Blei,
Thalium, Cadmium, Eisen etc. möglich.
Immissionswert nach TA Luft Nr. 4.3.1: 350 [𝑚𝑔
𝑚2𝑑] Mittelungszeitraum: 1 Jahr [7]
PAKs, Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe: Standardsammlung mittels „Trichter-
flasche“ zur Analyse von organischen Inhaltsstoffen im Niederschlag.
Leitsubstanz: Benzo(a)pyren B(a)P,
Zielwert B(a)P nach der 39. BImSchV: 1 ng/m³ Mittelungszeitraum: 1 Jahr [1]
(Zielwertvergleich nicht möglich, da anderes Messverfahren (Einheit!)– siehe [9], Seite 17)
MKWs, Mineralölkohlenwasserstoffe: Standardsammlung mittels „Trichterflasche“ zur Ana-
lyse von organischen Inhaltsstoffen im Niederschlag.
Untersuchung von Verbindungen mit 10 bis 40 Kohlenstoffatomen (C10-C40) (entspre-
chend der Erdölfraktion mittel- bis schwerflüchtiger Verbindungen.)
Abbildung 9: Probenahmestellen der Depositionsmessungen im Bereich der Anflugschneisen der
Nordwestlandebahn (Darstellung: HLUG [4])
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
17
3.2.1. Depositionsraten von Staubniederschlag, PAKs und MKWs
Tabelle 5: Messwerte des Staubniederschlags, von PAKs und MKWs im Bereich der Einflugschnei-
sen der Nordwestlandebahn und weiteren Gebieten von Januar 2013 bis Januar 2014
Immissionswerte, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) [4]
Jan. 2013 bis
Jan. 2014
Einflugschn.
Ostbetrieb
Einflugschn.
Westbetrieb
Frankfurt
am Main Ulrichstein Kassel
Beurteilungs-
wert TA Luft
Staubnieder-
schlag
[mg / (m² d)]
65,4 54,0 77,6 41,7 36,0 350
PAK
[ng / (m² d)] 102 144 277 71 109 -
MKW
[µg / (m² d)] 861 786 849 796 857 -
1 Milligramm [mg] = 1.000 Mikrogramm [µg] = 1.000.000 Nanogramm [ng] = 0,001 Gramm [g]
Die Messergebnisse der Staubdeposition charakterisieren den Ballungsraum Rhein-Main als Gebiet
mit dem höchsten Staubniederschlag. Die größten Werte wurden hierbei in Frankfurt am Main,
gefolgt von der Einflugschneise Ostbetrieb und Westbetrieb, gemessen. Etwas niedrigere Werte
sind in Ulrichstein und schließlich in Kassel ermittelt worden. Der Beurteilungswert der TA Luft wird
an allen Standorten deutlich unterschritten. Nach Angaben des HLUG beschreiben die Staubnie-
derschlagsraten einen typischen Jahresgang: höhere Werte im Sommer, niedrigere Werte im Win-
ter [4].
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe konnten in einer ähnlichen Größenverteilung festge-
stellt werden. Die höchsten Werte sind in Frankfurt zu finden, in den Bereichen der Einflugschnei-
sen sinkt das Niveau jedoch etwa auf die Hälfte. Im Gegensatz zum Staubniederschlag sind die
gemessenen Werte der PAKs unter der Einflugschneise Westbetrieb etwas höher als an den Mess-
stellen Ostbetrieb. Im ländlichen Ulrichstein werden erwartungsgemäß die niedrigsten Werte ge-
messen, Kassel befindet sich auf dem Niveau der
Einflugschneise Ostbetrieb. Die PAKs beschreiben
einen typischen Jahresgang mit höheren Deposi-
tionsraten im Winter [4]. Ein Vergleich mit dem
Zielwert der 39. BImSchV für Benzo(a)pyren
(B(a)P, 1 ng/m³) kann aufgrund des Messverfah-
rens nicht gezogen werden.
Das HLUG hat die Messwerte in Analogie zu anderen, weiter entfernten Messorten gesetzt ([4],
Folien 51 und 52). Hierbei wird deutlich, dass das Verhältnis der Depositionsraten der PAK-
Einzelverbindungen zueinander relativ homogen verteilt ist. Teilweise können an ländlichen und
städtischen Vergleichsmessungen insgesamt höhere, aber auch niedrigere Werte als unter der Ein-
flugschneise gemessen werden. An Messstellen, welche durch ein industrielles Umfeld geprägt sind
(Bsp.: Bottrop), werden deutlich höhere Werte (Faktor > 10) erfasst [4].
Unerwartet stellen sich die Messergebnisse der MKWs dar: Diese befinden sich an allen Messstel-
len auf vergleichbarem Belastungsniveau zwischen 786 µg/(m² d) (Einflugschneise Westbetrieb)
und 861 µg/(m² d) (Einflugschneise Ostbetrieb). Belastungsunterschiede im ländlichen Raum zu
städtischen Stellen bzw. zu den Einflugschneisen sind nicht zu erkennen. Auch kann aus den Mo-
natsmittelwerten kein Jahresgang der Immissionsbelastung abgeleitet werden [4].
B(a)P wurde 2013 in der Frankfurter Höhenstraße
(verkehrsnah) mit 0,38 ng/m³ gemessen, am Pal-
mengarten (Hintergrund) mit 0,20 ng/m³ [9]
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
18
3.2.2. Ergebniseinschätzung der Depositionsmessungen
Ein Nachteil von Depositionsmessungen gegenüber kontinuierlichen Luftmessungen besteht darin,
dass kein zeitlich fein aufgelöster Verlauf erfasst werden kann. Es ist daher nicht möglich, die Mes-
sungen mit Überflugereignissen zu vergleichen. Um das Belastungsniveau dennoch in Hinblick auf
den Flugverkehr zu bewerten, wurden Vergleiche zu Messungen in anderen Regionen gezogen. Es
können grundsätzlich Rückschlüsse auf eine höhere Belastung an Staubniederschlag und PAKs in
urbanen Gegenden geschlossen werden. Aber auch in ländlichen Bereichen werden Depositions-
raten in nur etwas verminderter Menge festgestellt, was auf eine recht hohe Hintergrundbelastung
bzw. Ferntransport schließen lässt.
Die Messungen unter den Anflugschneisen zeigen keine besonderen Auffälligkeiten. Nach Anga-
ben des HLUG liegen die Staubniederschlagsraten „im zu erwartenden Bereich“ [4]. Die separate
Analyse der Mineralölkohlenwasserstoffe, welche Hinweise auf den Luftverkehr hätte geben kön-
nen, lieferte keine Hinweise auf eine erhöhte Belastung in den überflogenen Gebieten. Vielmehr
weisen die Werte der MKWs sowohl an der ländlichen Vergleichsmessung als auch in urbanen
Gebieten ein sehr ähnliches Niederschlagsniveau auf. Auch ein direkter Vergleich der Einflug-
schneisen (75 % Westbetrieb) liefert kein einheitliches Bild. Die PAK-Belastung ist in der „Einflug-
schneise West“ höher als im Messgebiet „Einflugschneise Ost“, bei den MKWs und beim Staubnie-
derschlag wurden bei der Einflugschneise Ost die höheren Werte gemessen.
4. Zusammenfassung
Der Frankfurter Flughafen ist ein bedeutender Großemittent im Ballungsraum Rhein-Main. Der
Bericht zeigt auf, dass der Flughafen zu einem großen Anteil für die Stickstoffdioxidemissionen im
Stadtgebiet von Frankfurt am Main verantwortlich ist. Die Feinstaubemissionen sind vergleichsweise
niedrig. Im Rahmen eines Messprogrammes des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geolo-
gie (HLUG) und unter Berücksichtigung begrenzender Bedingungen (vgl. Kapitel 1.3. & 3.1.4.)
konnte jedoch kein Zusammenhang zwischen den flugverkehrsbedingten Emissionen und einer
erhöhten Immissionsbelastung am Boden festgestellt werden. Ein signifikanter Immissionsbeitrag
des Flugverkehrs an ausgewählten Messpunkten unter der Anfluggrundlinie war messtechnisch
nicht nachweisbar. Auf dem Flughafengelände sind gegenüber der städtischen Hintergrundbelas-
tung leicht erhöhte Stickstoffdioxidkonzentrationen festzustellen.
Luftmesswerte und Niederschlagsmessungen, welche in überflogenen Gebieten unter der Anflug-
grundlinie der Nordwestlandebahn erfasst worden sind, erwiesen sich als unauffällig. Die Immissi-
onsgrenzwerte der 39. BImSchV werden auf dem Frankfurter Lerchesberg und in Flörsheim am
Main deutlich eingehalten. Eine zu erwartende Abhängigkeit der Immissionskonzentrationen zu
Überflugereignissen konnte mit den zeitlich fein aufgelösten kontinuierlichen Messungen nicht
nachgewiesen werden.
Der Bericht erläutert wichtige Begriffe zur Verteilungsdynamik von Luftschadstoffen. Er erklärt Beur-
teilungsgrößen sowie Möglichkeiten und Grenzen der Erfassung von quellenbezogenen Luftschad-
stoffen. Somit konnte ein Erklärungsansatz zwischen der scheinbaren Diskrepanz hoher Emissionen
und niedriger Immissionsmessungen geschaffen werden. Nach derzeitigem Wissensstand und den
hier vorgestellten Messungen werden durch den Flugverkehr freigesetzte Emissionen aufgrund der
Überflughöhe und den einsetzenden Verteilungs- und Verdünnungsprozessen in Bodennähe nahe-
zu bedeutungslos. Der Flughafen Frankfurt am Main ist jedoch eine Emissionsquelle, welche bei
der regionalen Beurteilung der Luftqualität und in Luft-
reinhalteplänen immer Beachtung finden muss und
durch den in 2012 erfolgten Flughafenausbau weiter an
Relevanz gewinnen wird.
Erreicht der Fluglärm fast ungehindert den Bo-
den, verlieren die Luftschadstoffe schon bei klei-
nen Überflughöhen deutlich an Relevanz.
Flugverkehr und Luftverunreinigungen im Ballungsraum Rhein-Main 2015
19
Quellenverzeichnis und Literaturhinweise
[1] Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (Ver-
ordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen – 38. BImSchV) vom
02.08.2010
[2] Emissionen organisch-chemischer Verbindungen aus zivilen Flugzeugtriebwerken, Dipl.-Ing.
Walter Eickhoff, Hessische Landesanstalt für Umwelt (Dezernat 6.2; Luftreinhaltung/Emissionen;
Ludwig-Mond-Str.33, 34121 Kassel), Oktober 1998
[3] Erhebung der Luftqualität im Einzugsbereich der neuen NW-Landebahn des Flughafen Frank-
furt Station „Frankfurt-Lerchesberg“ - Auswertung Mai 2012 – Mai 2013, Prof. Dr. S. Jacobi, Hes-
sisches Landesamt für Umwelt und Geologie, 2013
[4] Untersuchungen im Einzugsbereich der neuen NW-Landebahn des Flughafen Frankfurt, Prof.
Dr. S. Jacobi, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, 2013
[5] Lufthygienische Jahresberichte 2009-2013, Fraport AG
[6] Verkürzte Umwelterklärung 2013, Fraport AG 21.06.2013
[7] Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundesimmissionsschutzgesetz (Technische Anlei-
tung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft)
[8] Lufthygienischer Jahresbericht 2013 Teil I: Kontinuierliche Messungen, Hessisches Landesamt
für Umwelt und Geologie, 2014
http://www.hlug.de/fileadmin/dokumente/luft/jahresberichte/Lufthygienischer_Jahresbericht_2013
[9] Lufthygienischer Jahresbericht 2013 Teil II: Staub und Staubinhaltsstoffe, Hessisches Landesamt
für Umwelt und Geologie, 2014
http://www.hlug.de/fileadmin/dokumente/luft/jahresberichte/Lufthygienischer_Jahresbericht_Teil%
20II_2013.pdf
[10] Vulkanasche lässt auch Feinstaubwerte klettern, Handelsblatt am 19.04.2010
[11] Frankfurt Airport Luftverkehrsstatistik 2013; Fraport AG
http://www.fraport.de/content/fraport/de/misc/binaer/investor-
relations/sonstige_publikationen/luftverkehrsstatistik-2013/jcr:content.file/jahresbericht-2013.pdf
_______________________________________________________________________________
Allgemeines, Luftreinhaltepläne, Berichte und Gutachten:
http://www.frankfurt.de/sixcms/detail.php?id=3061
Informationen zu Luftschadstoffen:
http://www.hlug.de/start/luft/luftschadstoffe.html
Aktuelle Luftmesswerte in Hessen:
http://www.hlug.de/?id=7122
1. Ausgabe Bericht Flugverkehr und Luftqualität:
http://frankfurt.de/sixcms/media.php/738/flugverkehr_luftqualitaet_rhein-main-gebiet_2010.pdf
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