Nachrichten aus der Chemie| 62 | Februar 2014 | www.gdch.de/nachrichten

145

S Ausgehend vom Wirtschaftswun-der nach dem Zweiten Weltkrieg flo-rierte die europäische Industrie in den 1950er und 60er Jahren. Doch die gute Entwicklung hatte auch ihre Schattenseite: Fabriken und Trans-portmittel emittierten ungefiltert Ab-gase. Diese enthielten die Schadstof-fe, die den sauren Regen verursa-chen: Stickstoffmonoxid, Stickstoff-dioxid und Schwefeldioxid. Die gas-förmigen Stickoxide reagieren dann in der feuchten Atmosphäre mit Wasserdampf zu Salpetersäure, die Schwefeloxide mit Sauerstoff und weiter mit Wasserdampf zu Schwe-felsäure. Diese Säuren regnen mit dem Niederschlag ab. Der pH-Wert des sauren Regens beträgt deshalb etwa 4,5 und ist damit um einiges saurer als der übliche pH-Wert des Regens, der ungefähr bei 5,6 liegt.

Vor allem Böden, Gewässer und Pflanzen sind vom sauren Regen be-troffen, wichtige Mineralstoffe wer-den ausgewaschen. Als Folge verliert der Boden seine gute Pufferfunktion und auch sein pH-Wert sinkt. Die Kombination eines sauren Bodens mit dem Nährstoffmangel schädigt die Pflanzen und führt zum Wald-sterben. Ebenso versauern ungepuf-ferte Seen schnell: Mikroorganismen und Pflanzen sterben.

Lösung: Schadstoffe verringern

S In den 1980er Jahren gab es die ersten Ansätze, nicht nur die Symp-tome der Versauerung zu beseitigen, sondern das Problem grundlegend anzugehen. Neben der großflächigen

Verstreuung von Kalk zur Neutrali-sation der Böden sollten Industrie- und Verkehrsabgase entschwefelt werden. Autokatalysatoren verrin-gern seitdem den Ausstoß von Stick-oxiden erheblich. Auf das im Jahr 1979 beschlossene Genfer Luftrein-halteabkommen (Convention on Long-range Transboundary Air Pol-lution, LRTAP), das erstmals rechts-verbindlich die Verringerung der Emissionen von Luftschadstoffen in Teilen Europas sowie in den USA, in Kanada und in der Sowjetunion fest-legte, folgten weitere Protokolle. Vor allem zur Vermeidung der Versaue-rung gilt seit 1999/2005 das Göte-borg-Protokoll als Teil des LRTAP. Mit diesem Protokoll verpflichteten sich Deutschland sowie andere – zu-meist europäische – Staaten dazu, die Richtlinien zur Reduktion der Schwefeloxid- und Stickstoffoxid-emissionen auf einen Grenzwert für das Jahr 2010 zu erfüllen.

Das Centre on Emission Invento-ries and Projections (CEIP) des Eu-ropean Monitoring and Evaluation Programme (EMEP) in Wien wertete die von Mitgliedern des LRTAP-Ab-kommens gesammelten Daten aus und kam zu folgendem Ergebnis: Die Emissionen aller vom CEIP be-rücksichtigten Staaten gehen im Durchschnitt zurück. Die Grenzwer-te für Schwefeloxide erreichten im Jahr 2010 alle Staaten, teilweise wur-den sie sogar deutlich unterschrit-ten.1) Nur etwa 60 Prozent der Staa-ten erreichten im gleichen Jahr je-doch auch die Grenzwerte für Stick-stoffoxide.2)

Dass noch viele Staaten Probleme bei der Reduktion der Stickstoffoxid-emissionen haben, zeigt auch ein Re-port aus dem Jahr 2012 der Europäi-schen Umweltagentur in Kopenha-gen.3) Dieser NEC Directive Status Report wertete Daten zu Emissionen der EU-Mitgliedsstaaten zwischen 1990 und 2011 aus und verglich sie mit den damals aktuellen nationalen Emissionsgrenzwerten (NEC): In der Zeitspanne verringerten die meisten Staaten ihre Stickstoffoxid-emissionen – abgesehen von leichten jährlichen Schwankungen. Nicht al-le jedoch erreichten ihre Emissions-grenzen.

Besser sieht es beim Schwefeldi-oxid aus, wie eine Studie vom Nor-wegischen Meteorologischen Insti-tut in Oslo zeigte. Die Forscher um Vigdis Vestreng betrachteten die Da-ten zu Schwefeldioxidemissionen in Europa zwischen 1880 und 2004.4) Nach dieser Studie unterschritten die durchschnittlichen Emissionen europaweit gesehen bereits im Jahr 2004 die im Göteborg-Protokoll fest-gelegten Grenzwerte für 2010 und waren wieder auf einem Niveau von 1934.

Entwicklung in Deutschland

S Die Trends der Schwefeloxid- und Stickstoffoxidemissionen in Europa sind auch in Deutschland nachweisbar. Nach Statistiken des Umweltbundesamtes gingen die ge-samten Schwefeldioxidemissionen zwischen 1990 und 2011 um knapp 92 Prozent auf 445 000 Tonnen pro

Verena Sesin

Saurer Regen: In den 1970er und 80er Jahren in Europa weit verbreitet, ist er heute fast verschwunden.

Die Waldböden sind kaum noch versauert, für eine vollständige Entwarnung ist es aber noch zu früh.

Europas Wälder nicht mehr sauerEuropas Wälder nicht mehr sauer

BUmweltVFo

to: v

ovan

– F

otol

ia

Jahr zurück. Im gleichen Zeitraum nahmen die gesamten Stickstoff-oxidemissionen um 55 Prozent auf 1,29 Mio. Tonnen pro Jahr ab.

Zu diesem Rückgang trug auch die chemische Industrie bei: Ihre Schwefeloxidemissionen verringer-ten sich zwischen 2007 und 2011 um 18 Prozent auf 13 000 Tonnen pro Jahr, die Stickstoffoxidemissio-nen um fast 8 Prozent auf 19 000 Tonnen pro Jahr. Insgesamt machten die Schwefeloxid- wie auch die Stickstoffoxidemissionen der chemi-schen Industrie im Jahr 2011 nur noch etwa 5 Prozent der Schwefel-oxid- bzw. Stickstoffoxidemissionen aller Industriezweige aus.

Und wie geht es dem Wald?

S Die versauerten Waldböden in Europa entwickeln sich seit dem Jahr 1980 wieder auf eine Erholung zu, berichtete das Institut für Welt-forstwirtschaft aus Hamburg in sei-nem Technical Report 2011.5) Das mit der Universität Hamburg koope-rierende Forschungsinstitut berech-nete mit dynamischen Modellen aus vorhandenen Daten auch die mut-maßliche Versauerung der Waldbö-den im Jahr 2020. Anhaltspunkt da-

für waren Grenzwerte, die das ICP Forests festlegt, ein Internationales Kooperationsprogramm für die Er-fassung und Überwachung der Aus-wirkungen von Luftverunreinigun-gen auf Wälder. Die Grenzwerte wer-den bereits im Jahr 2020, abgesehen von vereinzelten Gegenden, nicht mehr überschritten. Allerdings zeig-te der Bericht auch, dass ein Unter-schreiten der Grenzwerte nicht zwangsläufig bedeutet, dass sich ge-schädigte Ökosysteme wieder erholt haben. Chemische Erholung ist nicht gleich biologische Erholung. Beides kann – besonders bei sensi-blen Ökosystemen – Jahrzehnte dau-ern. Zwar hat sich der pH-Wert der Waldböden erholt, die für ein nach-haltiges Gleichgewicht nötige Puffer-kapazität braucht jedoch noch viele Jahrzehnte, um wieder ein vorindus-trielles Niveau zu erreichen.

Für Entwarnung noch zu früh

S Auch wenn die derzeitigen Schwefeldioxidemissionen wohl nicht mehr gefährlich für die Wälder in Europa sind: Die langsame Ent-wicklung bei der Stickstoffoxidre-duktion gibt Anlass zur Sorge. Der Executive Report 2012 von ICP

Forests besagt zwar, dass die gemes-senen Werte für Schwefel und anor-ganischen Stickstoff im Regen konti-nuierlich zurückgehen und somit den Erfolg der Luftreinhalteabkom-men bestätigen.6) Modellrechnungen im Executive Report deuten aber da-rauf hin, dass auch im Jahr 2020 die Stickstoffgrenzwerte von ICP Forests noch auf fast der Hälfte des EU-Ge-biets überschritten werden.

Die Wissenschaftsjournalistin Verena Sesin ist

freie Mitarbeiterin der Nachrichten aus der

Chemie.

Literatur

1) Centre on Emission Inventories and Projec-

tions, Distance of 2010 SOx and NH

3

emissions (reported in 2012) to the Go-

thenburg Protocol ceilings. Wien, 2013.

2) Centre on Emission Inventories and Projec-

tions, Distance of 2010 NOx and NMVOC

emissions (reported in 2012) to the Go-

thenburg Protocol ceilings. Wien, 2013.

3) European Environment Agency, NEC Direc-

tive status report 2012. Luxemburg, 2013.

4) V. Vestreng, G. Myhre, H. Fagerli, S. Reis,

L. Tarrasón, Atmos. Chem. Phys. 2007, 7,

3663–3681.

5) Forest Condition in Europe. 2011 Techni-

cal Report of ICP Forests and FutMon. Work

Reports of the Institute for World Forestry

2011/1. ICP Forests, Hamburg, 2011.

6) The Condition of Forests in Europe.

2012 Executive Report. ICP Forests, Ham-

burg, 2012.

Schwefeldioxidemissionen in Deutschland zwischen 1990 und 2011 nach Quellkategorien. (Verkehr: ohne land- und forstwirtschaftlichen

Verkehr; Haushalte und Kleinverbraucher: mit Militär und weiteren kleinen Quellen (u. a. land- und forstwirtschaftlicher Verkehr) – Quelle:

Umweltbundesamt, Stand April 2013)

146 BMagazinV Umwelt

Nachrichten aus der Chemie| 62 | Februar 2014 | www.gdch.de/nachrichten