Ausgangslage Luftverschmutzung

Anfang der 1980-iger Jahre führte das Waldsterben aufgrund von Luftschadstoffen und dem „Sauren Regen“ zu einer intensiven Debatte in den Medien und der Öffentlichkeit.

Die politische Arbeit der Umweltverbände, der öffentliche Druck und die rechtlichen Vorgaben der EWG (heute: EU) führten damals im Bundestag zu einer Reihe von Gesetzen und anderen politischen Instrumenten zur Verringerung der Schadstoffbelastungen. Dazu gehörten die „TA Luft“(Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft), die „Großfeuerungsanlagenverordnung“, die Einführung bleifreien Benzins sowie des Katalysators für Abgase von Pkws. Seitdem regeln diese Gesetzgebungen die „Luftreinhaltung“ in Deutschland. Diese Vorgaben waren hilfreich, sind aber bis heute unzureichend.

Am deutlichsten war die Reduktion von Schwefeldioxid (SO2) durch den Zusammenbruch der osteuropäischen Schwerindustrie und den Einbau von Entschwefelungsanlagen. Zwischen 1990 bis 2005 verminderten sich die Schwefeldioxidemissionen um 90 %.

Trotzdem ist noch immer die Hälfte der Ökosysteme von Versauerungsschäden betroffen.

  • Die hohen Stickstoff-Emissionen als Stickstoffoxide (Stickoxide) tragen vor allem zur Überdüngung, aber auch zur Versauerung bei. Ursachen für die Stickstoff-Emissionen sind Stickoxide aus der Verbrennung fossiler Energieträger, vor allem aus Verkehr und Industrie, sowie Dünger und Ammoniak aus der Agrarindustrie.

Der unausgewogene Ernährungsstatus im Ökosystem führt zu geringerer Toleranz gegenüber Störungen oder Stress (Frost, Trockenheit, Schädlinge).

Besonders belastet sind die Bergwälder der Alpen durch Wind- und Nebelverfrachtungen der Schadstoffe – vor allem an den Nord- und Süd-Alpenrändern sowie entlang stark befahrener Straßen wie den Alpentransitstrecken.

Stickstoffeinträge gelten als Hauptursache für den Verlust biologischer Vielfalt in Europa. Eutrophierende und versauernde Stickstoffeinträge führen auch zu erhöhten Nitratwerten im (Trink-)Wasser.

So beschreibt das Umweltbundesamt (UBA) die Situation:

„Im Jahr 2015 (letzte verfügbare Daten) wurden die ökologischen Belastungsgrenzen für eutrophierenden Stickstoff in Deutschland auf 68 Prozent (%) der Flächen empfindlicher Ökosysteme überschritten.“

„Ein übermäßiger atmosphärischer Eintrag (Deposition) von Nährstoffen (vor allem Stickstoff) und deren Anreicherung in Land-Ökosystemen kann auf lange Sicht chronische Schäden der Ökosystemfunktionen (wie der Primärproduktivität und des Stickstoffkreislaufs) sowie eine Veränderungen des Pflanzenwachstums und der Artenzusammensetzung zugunsten stickstoffliebender Arten hervorrufen (Eutrophierung).

Außerdem wird die Anfälligkeit vieler Pflanzen gegenüber Frost, Dürre und Schädlingsbefall erhöht.

Aus der Atmosphäre werden diese Stickstoffverbindungen über Regen, Schnee, Nebel, Raureif, Gase und trockene Partikel wieder in Land-Ökosysteme eingetragen. Die resultierende Überdüngung ist eine der Hauptursachen für den Rückgang der Biodiversität. Fast die Hälfte der in der Roten Liste für Deutschland aufgeführten Farn- und Blütenpflanzen sind durch Stickstoffeinträge gefährdet. 1)Umweltbundesamt: Überschreitung der Belastungsgrenzen für Eutrophierung, aufgerufen am 07.05.2020

Besonders umweltrelevante Formen des reaktiven Stickstoffs sind 2)Umweltbundesamt: Reaktiver Stickstoff in der Umwelt, aufgerufen am 07.05.2020

  • die Gase Ammoniak (NH3), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2) und Lachgas (N2O) sowie
  • Ammonium (NH4+) und Nitrat (NO3), die gelöst und in Luftfeinstäuben auftreten.

Reaktive Stickstoffverbindungen können andere chemische Verbindungen eingehen (sich ineinander umwandeln) und damit unterschiedlich auf Gewässer, Luft, Boden und die verschiedenen Ökosysteme einwirken. Stickstoffverbindungen liegen etwa im Wasser und im Boden als Ammonium, Nitrat und Nitrit und in der Luft als Ammoniak, Stickstoffoxide oder Feinstaub vor. 3)Bundesumweltministerium: Broschüre Erster Stickstoff-Bericht der Bundesregierung, aufgerufen am 07.05.2020

Aus Stickstoffverbindungen können in der Atmosphäre salpetrige und Salpetersäure entstehen und sind Teil des „Sauren Regens“. Die Stickstoffverbindungen können aber auch bei Vorhandensein von Kohlenwasserstoffen (Katalysatoren)und energiereicher Sonnenstrahlung(UV) zur bodennahen Ozonbildung beitragen. Bodennahes Ozon schädigt Pflanzen und Tiere und greift die menschlichen Atmungsorgane an..

Forschungsergebnisse zeigen noch weitere gravierende Folgen: Der aus der Luft in die Wälder Europas eingetragene Stickstoff kann im Waldboden auch in Lachgas umgewandelt werden, das wieder in die Atmosphäre aufsteigt. Lachgas gehört zu den klima-wirksamen Treibhausgasen 4)www.scinexx.de: NPO Karlruhe, April 2011.

Die Belastungen der Ökosysteme überschreiten noch immer die sogenannten Critical Loads. Das Konzept der „Critical Loads“ und „Critical Levels“ zeigt die ökologischen Belastungsgrenzen von Ökosystemen gegenüber verschiedenen Luftschadstoffen auf.

Als notwendige – wenn auch nicht hinreichende – Umwelt-Handlungsziele wurden international Emissionsminderungsziele bereits für 2010 vereinbart. Das Umweltbundesamt UBA schreibt auf seiner Webseite „Daten zur Umwelt/Überschreitung der Critical Loads für Stickstoff“ dazu im Mai 2011: „Das langfristige Ziel der EU und der UNECE-Luftreinhaltekonvention ist die dauerhafte und vollständige Unterschreitung der kritischen Belastungswerte (Critical Loads) für Eutrophierung.“

In der EU-Richtlinie zu Emissionsobergrenzen (NEC) sowie dem Multikomponenten-Protokoll zur UNECE-Luftreinhaltekonvention wurde als Zwischenziel bis 2010 eine europaweite Verringerung der Fläche von Ökosystemen, in denen die kritischen Belastungsgrenzen für Eutrophierung überschritten werden, um 30% gegenüber 1990 beschlossen. Daraus ergäben sich folgende Emissionsminderungsziele für Deutschland gegenüber der Basis 1990: Ammoniak (NH3): -28 %, Stickstoffoxide (NOx): -60 %.

Diese Ziele wurden nicht erreicht.

Die Klima-Folgen der Luftbelastungen durch den Anstieg des CO2-Gehaltes der Luft, verstärkte UVB-Einstrahlung und erhöhte Temperaturen waren schon früh bekannt.

 

Für das Waldsterben – offiziel als „neuartige Waldschäden“ bezeichnet –  ist ein Ursachenkomplex verantwortlich: 

Schadstoffeinträge in Wälder vergiften und überdüngen die Wälder – betroffen sind neben den oberirdischen Pflanzenteilen auch die Wurzeln der Bäume und führen zu Veränderungen in den Böden (Versauerung!).

Der geschwächte und „gestresste“ Wald wird von der Klimakrise mit Wetterextremen wie Trockenheit und Hitzeperioden zusätzlich getroffen.

Hätte man das Waldsterben in den 1970iger und 1980iger Jahren wirklich ernst genommen und eine umfassend wirksame Luftreinhaltung durchgesetzt, wären nicht nur die Folgen für den Wald, sondern auch die Folgen des Klimawandels entscheidend gebremst worden.