Nutzungsbedingte Schadstoffbelastung

4.2.2.10 Nutzungsbedingte Schadstoffbelastung

Eine Variante der nutzungsbedingten Schadstoffbelastung, die von den versiegelten Flächen ausgehen kann, sind die Schadstoffemissionen des Verkehrs. Die aus Abgasen und Abrieb (Straßenoberfläche, Reifen, Bremsen, usw.) stammenden Schadstoffe werden zum größten Teil in den obersten Horizonten straßennaher Böden akkumuliert. Auch die Anreicherung in und auf Pflanzen ist möglich, diese können über die Nahrungskette den Menschen gefährden.

Die Schadstoffmenge ist von mehreren Faktoren abhängig, z.B. von den durchschnittlichen Emissionen der Einzelfahrzeuge, vom Lkw-Anteil am Verkehrsaufkommen, und von der Geschwindigkeit.

Konkrete Aussagen über die emittierten Schadstoffmengen in Mecklenburg-Vorpommern lassen sich nicht machen, es fehlen momentan differenzierte Angaben zum Fahrzeugbestand, zur Fahrleistung, zum vorhandenen Fahrbahnbelag u.ä.. Die folgenden Ausführungen sind jedoch allgemeingültig und auf Mecklenburg-Vorpommern übertragbar.

Im Abgas von Fahrzeugen mit Normalbenzin konnten mindestens 150 verschiedene polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Nitro-PAK nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu verkehrsfernen Standorten korrelierte der Bleigehalt mit dem Gehalt an PAKs, auch wenn die Bleiemissionen in den letzten Jahren stark nachgelassen haben. Es gelangen in Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung zwischen 1,5 und 18 g PAK pro ha und Jahr durch den Straßenabfluss in Oberflächengewässer. Für das Straßennetz der alten Bundesländer wurde eine Fracht von 6.000 kg/Jahr errechnet. Die PAK-Emissionen sind überwiegend vom Kraftstoff-Luft-Verhältnis bei der Verbrennung und dem Aromatenanteil im Kraftstoff abhängig. Bleiemissionen, die bei der Verbrennung bleihaltigen Benzins entstanden, haben in den vergangenen Jahren stark nachgelassen. 1982 wurden so z.B. 3.400 Tonnen Blei freigesetzt (Schachtschabel et al. 1992). Bei unvollständiger Verbrennung des Kraftstoffs können des Weiteren Dioxine und Furane entstehen (Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg 1992).

Der Reifenabrieb beträgt je 1.000 Kfz jährlich etwa 120 g pro km Straße. Neben einer Reihe schwer abbaubarer organischer Stoffe sind insbesondere Zink und Cadmium enthalten. Durch den Abrieb von Bremsbelägen werden die Schwermetalle Nickel, Chrom und Kupfer emittiert. Es fallen etwa 0,8 kg Bremsbelagabrieb je Straßenkilometer und 50.000 Kfz an. Emissionen durch Straßenabrieb sind abhängig vom Fahrbahnmaterial. Beton kann z.B. Blei- und Zinkgehalte von etwa 400 bis 500 mg/kg aufweisen und in Asphalt wurden Nickelkonzentrationen von über 1.000 mg/kg und Chromkonzentrationen von über 300 mg/kg festgestellt. Der Fahrbahnabrieb beträgt an Bundesstraßen und Autobahnen etwa 0,8 bis 1,0 mm/Jahr. Wenn Kraftwerks- und Müllverbrennungsschlacken als Füllstoff (6 bis 18 % Gewichtsanteil) im Bitumen des Fahrbahnmaterials eingesetzt werden, ist hier durch den Fahrbahnabrieb mit der Freisetzung von weiteren Schadstoffen zu rechnen (Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg 1992).

Der Einsatz von Abgaskatalysatoren in Kraftfahrzeugen führt zu einer erhöhten Emission der Platingruppenelementen Platin, Rhodium und Palladium. Versuche ergaben z.B. eine Freisetzung von 1 bis 1,9 μg Platin pro gefahrenem Kilometer (Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg 1995); nach Zereini et al. (1997) werden etwa 270 ng Platin pro Kilometer emittiert. Ein großer Teil der emittierten Edelmetalle wird im Straßenrandbereich akkumuliert, die Konzentrationen nehmen mit zunehmender Entfernung von der Straße exponentiell ab. Die höchsten Gehalte lassen sich in den obersten Horizonten bzw. in der Auflage nachweisen (Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg 1995). Bundesweit entweichen so jährlich mindestens 250 kg Platin in die Umwelt. In neueren Abgas-Katalysatoren wird das Element Palladium statt Platin eingesetzt, so dass eine Abnahme der Platinemissionen und eine Zunahme der Palladiumemissionen zu erwarten ist.

Durch Tropfverluste können zudem Getriebe- und Motorenöle, Kraftstoffe, Bremsflüssigkeiten und auch Frostschutzmittel in die straßennahen Böden gelangen. Des Weiteren können durch die Korrosion von Lack und Stahllegierungen Cadmium, Zink und Kupfer in die Umwelt gelangen.

Die Gesamtheit dieser Prozesse führt zu einer Stoffakkumulation Kfz-spezifischer Emissionen in den straßennahen Böden. Es lässt sich eine Abnahme der Schadstoffkonzentrationen mit zunehmende Entfernung zur Straße erkennen. Die Entfernung, in der der Konzentrationsgradient noch erfasst werden kann, ist für die verschiedenen verkehrsbedingten Schadstoffe unterschiedlich. Ab einer Entfernung von über 100 m ist in der Regel davon auszugehen, dass die Gehalte der meisten Schadstoffe (ohne Blei und Cadmium) nicht mehr über den Hintergrundgehalten liegen (Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg 1992). Schachtschabel et al. (1992) gehen davon aus, das bei allen Schadstoffen in einer Entfernung von 100 m von der Straße in der Regel keine erhöhten Schadstoffgehalte nachweisbar sind.

4.2.2.11 Streusalz

Das Bestreuen von Gehwegen, Fußgängerüberwegen und öffentlichen Straßen bei Schnee- und Eisglätte wird in Mecklenburg-Vorpommern durch den § 50 des Straßen- und Wegegesetzes des Landes Mecklenburg-Vorpommern (StrWG MV) geregelt.

Die Reinigungspflichtigen haben die öffentlichen Straßen innerhalb der geschlossenen Ortslage von Schnee zu räumen und bei Schnee- und Eisglätte zu streuen, soweit das zur Aufrechterhaltung der öffentlichen Sicherheit und Ordnung erforderlich ist (§ 50 Abs. 3).

Reinigungspflichtig sind nach § 50 Abs. 4 die Gemeinden. Sie sind berechtigt, durch Satzung

· einzelne außerhalb der geschlossenen Ortslage gelegene Straßen in die Reinigungspflicht einzubeziehen, soweit die anliegenden Grundstücke zusammenhängend bebaut sind,

· Art und Umfang der Reinigungspflicht zu bestimmen.

Bei diesen Maßnahmen ist den Belangen des Umweltschutzes angemessen Rechnung zu tragen (§ 50 Abs. 5).

Es besteht nach der Rechtsprechung des BGH aber auch an besonders gefährlichen Stellen außerhalb geschlossener Ortslage eine Streupflicht. Diese Streupflicht bleibt durch die Regelungen in den Landesstraßengesetzen unberührt.

Bei Temperaturen von weniger als -10°C hat Steinsalz (Natriumchlorid NaCl) keine auftauende Wirkung mehr. Der Streupflicht kann bei derart niedrigen Temperaturen nur dann genügt werden, wenn dem Auftaumittel entweder Magnesiumchlorid (MgCl₂), das eine Auftauwirkung bis etwa -15°C besitzt, oder Calciumchlorid (CaCl₂), das bis etwa -20°C Auftauwirkung zeige, beigemischt wird.

Der Einsatz von abstumpfenden Mitteln (Splitt, Sand) im Winterdienst ist nicht in jedem Fall umweltfreundlicher als die Verwendung von Streusalz. Betrachtet man die Punkte Sicherheit und Wirtschaftlichkeit, schneidet Splitt schlechter ab als Streusalz. Die Kosten für den Einsatz von Splitt sind durch das häufigere Nachstreuen rund sechsmal höher als beim Salzen. Während Salz in der Umwelt in erster Linie ein Problem für die Vegetation und den Boden darstellt, sind beim Splitt das gesundheitliche Risiko durch die Staubbildung und die Entsorgung als Sondermüll entscheidend (Moritz 1999).

Bis 1970 war in allen Staaten Europas und Nordamerikas ein kontinuierlicher Anstieg des Tausalzverbrauchs festzustellen. Im Winter 1969/70 wurde mit 50 t Tausalz pro km Autobahn in der Bundesrepublik Deutschland der höchste Wert erreicht.

Witterungsbedingt ist der Verbrauch starken Schwankungen unterworfen. Der Verbrauch für den Winter 1989/90 betrug 9,4 t pro Autobahnkilometer und 2,8 t pro km Bundesstraße. Der Durchschnittsverbrauch der Jahre 1994/95 bis 1997/98 betrug für die Bundesstraßen und Autobahnen in Deutschland rund 528.000 Tonnen, wobei der Verbrauch im Winter 1995/96 mit 738.200 Tonnen besonders hoch war (Statistisches Bundesamt et al. 2000).

Für Mecklenburg-Vorpommern liegen, bei der Übertragung der durchschnittlichen bundesweiten Aufbringmenge auf das landesweite Straßennetz, die geschätzten Verbrauchsmengen für die Fernstraßen zwischen 10.000 und 32.000 Tonnen pro Jahr (Tabelle 103).

Tabelle 101: Straßennetz des überörtlichen Verkehrs in Deutschland

	1970	1980	1990	1995	1997	1998	1999	2000
	km
Bundesautobahnen	4.110	7.292	8.822	11.143	11.246	11.309	11.427	11.515
Bundesstraßen	32.205	32.248	31.063	41.770	41.487	41.419	41.386	41.321
Landesstraßen	65.358	65.543	63.299	86.503	86.789	86.819	86.798	86.823
Kreisstraßen	60.671	66.438	70.677	89.188	91.554	91.527	91.054	91.076
Gesamt	162.344	171.521	173.861	228.604	231.076	231.074	230.665	230.735

Bis einschließlich 1990 alte Bundesländer. Stand: jeweils 1. Januar.

Quelle: Bundesanstalt für Straßenwesen (2001)

Tabelle 102: Straßennetz in Mecklenburg-Vorpommern

	1985¹⁾	1989¹⁾	1990	1991	1996²⁾	1999	2000	2001
	km
Bundesautobahnen	271	271	237	237	237	262	262	336
Bundesstraßen	2.130	2.122	2.115	2.160	2.079	2.070	2.072	2.077
Landesstraßen	4.622	4.666	4.363	4.325	3.225	3.228	3.239	3.242
Kreisstraßen	-	-	-	3.398	4.183	4.141	4.130	4.123
Kommunale Straßen	-	-	-	10.119	12.036	15.637	17.298	16.773
Gesamt	-	-	-	20.239	21.760	25.338	27.001	26.551

1) ehemalige Bezirke Neubrandenburg, Rostock und Schwerin

2) mit dem Jahr 1995 erfolgte eine Umwidmung von Landes- und Kreisstraßen

Quelle: Statistisches Landesamt M-V (2001a, 2001b)

Tabelle 103: Verbrauch an Streusalz für Autobahnen und Bundesstraßen

	1989/90*	1995/96	Ø 1994/98
	Tonnen pro Straßenkilometer und Jahr
Deutschland	4,3	14,0	10,0
	Tonnen pro Jahr
Deutschland	169.903	738.200	528.000
M-V (geschätzt)	10.114	32.424	23.550

* Alte Bundesländer

Quelle: Bundesanstalt für Straßenwesen (2001), Statistisches Bundesamt et al. (2000), Statistisches Landesamt M-V (2001b) und Wresowar und Sieghardt (2000)

Abbildung 22: Auswirkungen der Streusalzanwendung im Winterdienst

Quelle: verändert nach Wresowar und Sieghardt (2000)

Ein großer Teil des ausgebrachten Streusalzes geht in Lösung und wird mit dem Schmelzwasser über die Abflusssysteme der Straße in die Oberflächengewässer befördert. Etwa 40 % der ausgebrachten Salzmenge dagegen werden mit dem Schmelzwasser in straßennahe Böden verfrachtet (Wresowar und Sieghardt 2000). Durch Bodenuntersuchungen können teilweise extrem hohe Cl-Gehalte von mehr als 1.000 µg/g Feinboden nachgewiesen werden, sie erreichen im Frühjahr maximale Werte.

Das Streusalz hat in diesem Fall vielfältige Auswirkungen auf bodenchemische, bodenphysikalische und bodenbiologische Parameter. Dazu zählen unter anderem:

· die Natrium- und Chloridgehalte nehmen zu à Anreicherung von Natriumionen führt zu einer Alkalisierung des Bodens

· Aufgrund von Austauschreaktionen werden K, Ca und Mg von den Bodenkolloiden desorbiert und Na adsorbiert à Verlagerung von K, Ca und Mg in tiefere Bodenschichten und in das Grundwasser

· das Ansteigen des pH-Wertes durch die Alkalisierung à das Absinken des pH-Wertes im Oberboden infolge der Desorption von Wasserstoff bei weiterer Zufuhr von leichtlöslichen Salzen

· Gefahr der Verschlämmung und Verdichtung à Verringerung des O₂-Gehaltes und der Wasseraufnahme- und –speicherkapazität des Bodens

· die Beeinträchtigung von Mikroorganismen

· Strukturverschlechterungen am Tonmineralbestand des Bodens durch Natriumionen.