Luft: Immissionskataster

Hessisches PAK-Messprogramm 2008 bis 2011

PAK (Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe) sind organische Verbindungen, die in der bodennahen Atmosphäre zur Verunreinigung unserer Atemluft beitragen. Einige dieser PAK werden als krebserregend eingestuft oder stehen in Verdacht, ein krebserzeugendes Potenzial zu besitzen.
PAK entstehen hauptsächlich durch unvollständige Verbrennung von organischem Material. Sie stammen zum Teil aus dem Bereich der Gebäudeheizungen. Eine weitere direkte Quelle stellen Autoabgase (insbesondere aus Dieselmotoren) dar. Andere Belastungsquellen sind Straßenstaub und Tabakrauch. Ein Teil der PAK liegt in der Atmosphäre gasförmig vor. Die im Rahmen der europäischen Luftqualitätsgesetzgebung zu untersuchenden PAK-Verbindungen - insbesondere auch Benzo(a)­pyren - liegen jedoch zum größten Teil partikelgebunden vor. Für die Beurteilung dieser Verbindungen beschränken sich die Probenahme und Analyse daher auf die Partikelphase.

Die schwebstaubgebundenen PAK werden aus der Atmosphäre durch trockene und nasse Deposition entfernt. Als trockene Deposition versteht man u. a. das Entfernen partikelgebundener PAK aus der Atmosphäre durch Sedimentation. Bei nasser Deposition werden die PAK durch den Niederschlag wie Regen und Schnee ausgewaschen. Daneben unterliegen die PAK auch chemischen oder photolytischen Abbauprozessen; je nach Reaktivität kann die Verweilzeit einzelner PAK in der Atmosphäre einige Tage bis zu mehreren Wochen betragen.


Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

In der 4. Tochterrichtlinie zur Luftqualität [1] wurde für Benzo(a)pyren als Leitkomponente für die Immissionsbelastung durch PAK ein Zielwert festgelegt. Der Zielwert beträgt als Jahresmittelwert 1 ng/m3 und soll ab dem 1. Januar 2013 eingehalten werden.

Die Messungen der PAK Benzo(a)pyren und zusätzlich Benzo(a)anthracen, Benzo(b,j,k)fluoranthen, Dibenz(a,h)anthracen und Indeno(1,2,3-cd)pyren erfolgen nach der 39. BImSchV § 20 [2] als Bestandteile der PM10-Staubfraktion.

PAK-Immissionskonzentrationen wurden seit Mitte der 80er Jahre sporadisch im Rahmen von Messprogrammen unter anderem für die Erstellung von Luftreinhalteplänen erhoben.

In den Jahren 2008 bis 2011 wurden an insgesamt zehn Standorten in Hessen PAK-Messungen durchgeführt. Die Standorte der Probenahmegeräte können der Karte entnommen werden. Bei der Auswahl der Standorte wurden die Vorgaben der 39. BImSchV berücksichtigt. 5 Messstationen sind verkehrsbezogen, 4 Messstationen überwachen die PAK-Belastung im städtischen Hintergrund. Eine weitere Station im ländlichen Raum dient als Vergleichsstandort.

Nähere Informationen über die geografische Lage und den Standortcharakter der Messorte sind den Grafiken in der Karte zu entnehmen (Probenahmestellen des aktuellen PAK-Messnetzes in Hessen).


Probenahmeverfahren und Durchführung des Messprogramms

Nach der 39. BImSchV sind die PAK als Bestandteile der PM10-Fraktion des atmosphärischen Aerosols zu erfassen. Die Probenahme erfolgt mit einem High Volume Sampler (DHA-80) der Firma Digitel, der mit einem Vorabscheider ausgerüstet ist und dafür sorgt, dass nur die Staubpartikelfraktion PM10 erfasst wird. Die eingesetzten Probenahmegeräte sind als automatische Probenwechsler ausgelegt, die bis zu 14 Filter nacheinander selbstständig beaufschlagen können. Die Geräte werden mit einem Luftdurchsatz von ca. 500 l/min (ca. 30 m3/h) betrieben.

Der einmal festgelegte Luftdurchsatz wird von dem Probenahmegerät selbstständig konstant gehalten, so dass sich die Strömungsverhältnisse im gesamten Probenahmesystem während der laufenden Probenahme nicht verändern.
Der in der Probenluft vorhandene PM10-Staub wird auf einem Filter abgeschieden. Die Staubprobe wird im Labor weiter untersucht. Die Probenahmedauer beträgt für eine Filterprobe 24 Stunden. Die Einzelproben decken jeweils einen gesamten Tag von 0:00 bis 24:00 Uhr ab und repräsentieren den PM10-Staub aus einem angesaugten Luftvolumen von ca. 720 m³.

Gesetzliche Grundlagen

[1] Richtlinie 2004/107/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 15. Dezember 2004 über Arsen, Kadmium, Quecksilber, Nickel und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in der Luft (ABl. L 23 vom 26.01.2005, S.3)

[2] Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutz-Gesetzes (Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen – 39. BImSchV) in der Fassung vom 5. August 2010 (BGBl. I S. 1065)

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