Emissionen des Verkehrs

Die Emissionen des Straßenverkehrs gehen zurück; dennoch besteht weiterhin Handlungsbedarf.

Entwicklung der Treibhausgasemissionen

Der Verkehr ist in Deutschland seit 2000 der größte Endenergieverbraucher. 2010 betrug sein Anteil rund 28 % (siehe Tab. „Anteil des Verkehrs am Endenergieverbrauch“).

Bei den energiebedingten CO₂-Emissionen liegen die Verhältnisse wegen der Energieträgerstruktur deutlich anders: Hier dominiert die Energiewirtschaft. Der verkehrsbezogene Anteil belief sich 2010 auf etwas mehr als 20 % (siehe Tab. „Energiebedingte CO₂-Emissionen in Deutschland im Jahr 2010: Verkehr im Vergleich zu anderen Quellgruppen“). Zwischen 1990 und 2010 sanken die CO₂-Emissionen des Verkehrs um 5,6 %. Steigende Fahrleistungen sowie der Trend zu leistungsfähigeren und schwereren Fahrzeugen führten - trotz der Weiterentwicklung der Fahrzeugtechnik und einer Verringerung der spezifischen CO₂-Emissionen der Fahrzeuge ab etwa Mitte der neunziger Jahre - zwischen 1990 und 1999 zunächst zu einem Emissionsanstieg (siehe „Kraftstoffverbrauch“). Erst seit dem Jahr 2000 gehen die CO₂-Gesamtemissionen zurück. Dazu tragen vor allem sparsamere Motoren und weiterentwickelte Fahrzeugkonstruktionen sowie eine starke Zunahme des Anteils von Pkw mit Dieselmotor (geringerer Verbrauch bei vergleichbaren Fahrzeugparametern) bei.

Die Distickstoffmonoxid (N₂O)-Emissionen des Straßenverkehrs entstehen durch unvollständige Umsetzung von Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoff (N₂) in SCR- sowie 3-Wege-Katalysatoren. Wegen des rasanten Anstiegs der Zahl der mit dieser fortschrittlichen Technik – insbesondere in Bezug auf die Minderung der flüchtigen organischen Verbindungen (ohne Methan, kurz NMVOC) – ausgestatteten Benzin-Pkw kam es zwischen 1990 und 1998 bei N₂O zu einem entsprechenden Emissionsanstieg um 150 %. Seit 2000 sinken die N₂O-Emissionen durch die Optimierung der neueren Katalysatoren wieder und machten 2010 – nach einem Höchststand dieses Anteils von 2,8 % im Jahr 1999 – noch 2,3 % der gesamten Emissionen dieses Treibhausgases aus.

Die vor allem durch den Straßenverkehr verursachten Emissionen des dritten direkt wirkenden Klimagases Methan (CH₄) und der Luftschadstoffe Stickstoffoxide (NO_x), NMVOC und Kohlenmonoxid (CO) sowie Schwefeldioxid (SO₂) sind infolge der kontinuierlichen Verschärfung der zulässigen Abgaswerte sowie durch verbesserte Kraftstoffqualitäten drastisch zurückgegangen. Die Methan (CH₄)-Emissionen sanken vor allem durch die Reduzierung der Kraftfahrzeuge mit Zweitaktmotoren (siehe Tab. „Emissionen des Straßenverkehrs“).

Entwicklung verkehrsspezifischer Emissionen von Ozonvorläufersubstanzen

Die Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. Bundesimmissionsschutz-Verordnung (BImSchV)) regelt unter anderem die Emissionen der beiden wichtigsten direkten Ozonvorläufersubstanzen, die aufgrund internationaler Regelungen auf nationale Emissionshöchstgrenzen zu reduzieren sind. Danach soll bis 2020 der 8-Stunden-Mittelwert von 120 µg/m³ während eines Kalenderjahres nicht mehr überschritten werden. Dieser Wert konnte 2010 jedoch noch fast überall in Deutschland nicht eingehalten werden.

Der Verkehr ist eine wichtige Quelle für die Emission dieser Vorläufersubstanzen. Der Anteil der durch den Straßenverkehr verursachten NO_x–Emissionen stieg zwischen 1990 und 1999 von 47 % zwar auf 55 %, ging dann aber seit 2000 auf zuletzt knapp 41 % im Jahr 2010 zurück. Bei den sowohl durch die Verbrennung als auch die Verdunstung der eingesetzten Kraftstoffe verursachten NMVOC-Emissionen (2010: 96,5 % verbrennungs- und 3,5 % verdunstungsbedingt) konnte seit 1990 ein stetiger Rückgang von etwa 37 % auf unter 12 % an den Gesamtemissionen im Jahr 2010 erzielt werden.

Angesichts der erheblichen Reduzierung der Emissionen der Ozonvorläufer seit 1990 (siehe Abb. „Emissionen von Ozonvorläufersubstanzen aus dem Verkehr“) sowie der bis zum Jahre 2020 zu erreichenden Emissionsminderungen in Deutschland und Europa interessiert vor allem der resultierende Einfluss auf die bodennahen Ozonkonzentrationen und damit, ab wann die Ozonimmissionswerte der 39. BImSchV voraussichtlich eingehalten werden. Ergebnisse und Untersuchungen zur Ozonbelastungssituation sind im Kapitel „Ozon und Sommersmog“ dargestellt.

Entwicklung der verkehrsspezifischen Staub-Emissionen

Staub-Emissionen können in Grob- und Feinstaubemissionen unterteilt werden (siehe „Staub-Emissionen“). Bezüglich des Verkehrssektors stellt sich die Emissionssituation wie folgt dar: die Gesamtstaub-Emissionen sanken zwischen 1990 und 2010 von 71 auf 46 kt. Ähnlich verlief die Entwicklung bei den Fraktionen PM₁₀ und PM_2,5: hier sanken die verkehrsbedingten Emissionen (inkl. Abrieb des Straßenverkehrs) seit 1995 von rund 65 bzw. 57 kt auf etwa 35 bzw. 26 kt im Jahr 2010.

Der Straßenverkehr, bei dem zwischen verbrennungsbedingten und durch den Abrieb von Reifen, Straßen und Bremsen verursachten Emissionen unterschieden wird, stellt innerhalb des Verkehrssektors den weitaus größten Staubemittenten dar: entfielen 1990 noch 83 % der Gesamtstaub-Emissionen des Verkehrs auf diesen Teilbereich, waren es 2010 unter anderem durch die Zunahme der Abriebemissionen und die steigende Zahl der Dieselfahrzeuge schon knapp 94 %.

Die verbrennungsbedingten Gesamtstaub-Emissionen des Straßenverkehrs sanken zwischen 1990 und 2010 durch technische Maßnahmen um 64 % auf 12,8 kt. Da die Minderungen in den übrigen Verursacherbereichen jedoch weit höher ausfielen, ist der Anteil an der Summe der Gesamtstaub-Emissionen in diesem Zeitraum relativ gestiegen. Verbrennungsbedingte Feinstaub-Emissionen (hier: PM₁₀ und PM_2,5) entsprechen – da hier nahezu keine Partikel >2,5 µm emittiert werden – mit jeweils ebenfalls 12,8 kt denen des Gesamtstaubes. Damit hatten die verbrennungsbedingten Feinstaub-Emissionen des Straßenverkehrs 2010 an den deutschen Gesamtstaub-Emissionen einen Anteil von 6,6 % für PM₁₀ bzw. 11,6 % für PM_2,5. Der Anteil der durch den Abrieb von Reifen, Bremsen und Straßenbelag verursachten Emissionen lag 2010 für PM₁₀ mit 10,2 % (19,6 kt) wie im Vorjahr über dem Anteil der verbrennungsbedingten Emissionen. Diese Abriebemissionen sind von der Fahrleistung abhängig und entwickeln sich parallel zu dieser. Seit 1995 stiegen die PM_2,5-Emissionen von 9,3 kt auf etwa10,6 kt im Jahr 20109. Die PM₁₀-Emissionen wuchsen im gleichen Zeitraum von 17,3 kt auf mehr als 19,6 kt, die Gesamtstaub-Emissionen von 27,1 kt auf 30,8 kt.

Geeignete Maßnahmen zur weiteren Reduzierung von Kohlendioxid- und Schadstoffemissionen sind:

• kontinuierliche Weiterentwicklung der europäischen Abgasgesetzgebung unter besonderer Berücksichtigung der dauerhaften Einhaltung der Grenzwerte während der Fahrzeuglebensdauer,
• Weiterentwicklung alternativer Antriebstechnologien, wenn damit die Auswirkungen auf die Umwelt reduziert und Vorteile (Energieverbrauch, Schadstoffemissionen, Lärm) gegenüber konventionellen Antrieben erreicht werden,
• Schulung der Kraftfahrer zur kraftstoffsparenden und emissionsarmen Fahrweise,
• Ökonomische Maßnahmen wie die Erhöhung der Energiesteuer, die Weiterentwicklung der Lkw-Maut und der Abbau verkehrsinduzierender Steuervergünstigungen sowie marktorientierte Instrumente im Flugverkehr (Emissionshandel, Kerosinsteuer)
• Maßnahmen zur Verkehrsvermeidung, zum Beispiel kürzere Wege und Erhöhung des Besetzungs- oder Beladungsgrades (Mitfahrerbörsen, Frachtbörsen etc.),
• Maßnahmen zur Verlagerung vom Pkw- und Lkw-Verkehr auf weniger umweltbelastende Verkehrsträger.

In der Studie des Umweltbundesamtes zur „CO₂-Emissionsminderung im Verkehr in Deutschland“ [1] wurden verschiedene Einzelmaßnahmen und ihre Minderungspotenziale analysiert. Wenn man von der Annahme ausgeht, dass mindestens 50 % und bis zu 80 % des Potenzials der Summe aller Maßnahmen in der Realität zu erreichen ist, so wären das 54 bis 87 Millionen Tonnen (Mio. t) CO₂-Minderung im Jahr 2020 und 64 bis 103 Mio. t CO₂-Minderung im Jahr 2030 gegenüber dem in der Studie zugrunde gelegten Trendszenario.

[1] Umweltbundesamt, Texte 05/2010: CO₂-Emissionsminderung im Verkehr in Deutschland. Mögliche Maßnahmen und ihre Minderungspotenziale. Dessau-Roßlau, 2010