In deutschen Städten werden Feinstaub-Grenzwerte selten überschritten. Auto-Kritiker fordern deren Verschärfung; eine Gefahr für neue Fahrverbote. Weil Benziner und Diesel immer sauberer werden, könnten die Verbote auch Elektroautos treffen - aus einem simplen Grund.

Es klingt paradox: Die Luft in deutschen Städten wird seit Jahren immer sauberer, auch weil Autos immer weniger Schadstoffe verursachen. Doch ausgerechnet der Zuwachs von lokal emissionsfreien Elektroautos könnte nicht die erhoffte weitere Verbesserung bedeuten. Denn jetzt sorgt eine OECD-Studie für Aufsehen, die befürchtet, dass womöglich die immer größer Zahl von elektrifizierten Fahrzeugen die Feinstaubwerte ansteigen lassen könnte.

Fahrverbote für ältere Fahrzeuge: Feinstaub war lange ein angebliches Diesel-Problem
Das mag zunächst überraschen, da viele davon ausgehen, dass der für die Lunge des Menschen bedenkliche Feinstaub in erster Linie durch die Partikel-Emissionen des Verbrennungsprozesses im Motor entsteht. Daher wurden gerade in Innenstadtbereichen Tempolimits eingeführt und Zufahrtsbeschränkungen für ältere Fahrzeuge durchgesetzt.
Wer ohne die entsprechende Umweltplakette in einer Umweltzone erwischt wird, kommt in Deutschland längst nicht mehr ungeschoren davon. Für einen Verstoß, mit einem Auto ohne grüne Plakette in den Innenstadtbereich einzufahren, wird ein Bußgeld von 80 Euro fällig.

Warum E-Autos ein Feinstaub-Problem haben
Jetzt bekommt das Thema Feinstaub aber einen neuen Dreh. Denn nur auf den ersten Blick erscheint es so, dass die Einfahrtsbeschränkungen und die immer größer werdende Zahl von elektrifizierten Fahrzeugen auch automatisch dafür sorgen, dass die Feinstaubbelastung deutlich zurückgeht. Denn nur ein Teil des Feinstaubs geht auf den Verbrennungsprozess selbst zurück. Untersuchungen haben bereits vor längerer Zeit ergeben, dass der Abrieb von Reifen, Bremsen und der Fahrbahn selbst ebenfalls einen nennenswerten Anteil an der Feinstaubbelastung hat, der sich prozentual durch die saubereren Fahrzeuge zuletzt erhöhte. Schließlich sind in modernen Autos nicht nur Diesel-, sondern auch Benzinmotoren mit einem Filter ausgerüstet, der die kleinsten Partikel nicht in die Umwelt entweichen lässt.

VW ID3: 1,8 Tonnen Gewicht
Dabei könnte sich die zunehmende Elektrifizierung sogar als Problem für die Feinstaubbelastung herausstellen. Durch die schweren Akkupakete sind Plug-In-Hybriden und speziell die reinen Elektroautos deutlich schwerer als vergleichbare Verbrenner. Ein kompaktes E-Auto wie der VW ID3 zum Beispiel wiegt, wie man der technischen Datenbank von EFAHRER.com entnehmen kann, satte 1,8 Tonnen.
Folglich nutzen diese Fahrzeuge Reifen und auch Fahrbahnoberflächen stärker ab. Der Reifenhersteller Michelin hat dies einmal mit eigenen Daten bestätigt und vorgerechnet, dass die Lebensdauer von Reifen bei E-Autos geringer sei als bei normalen Autos - nicht nur wegen des hohen Gewichtes, sondern vor allem wegen des hohen Drehmoments der elektrischen Antriebe.

Die gute Nachricht: Zumindest der Bremsenabrieb geht deutlich zurück, wenn die Elektrofahrzeuge einen Großteil der Verzögerung über das regenerative Bremssystem verwirklichen. Heißt, die Bremsbeläge kommen nur bei einem kleinen Teil von starken Abbremsvorgängen zum Einsatz. Die restliche Energie wird über einen Generator in elektrische Energie umgewandelt.

Umwelt-Lobby will neue Feinstaub-Reglementierungen für Autos
Dennoch gilt: Bisher spielen die Emissionen, die nicht aus dem Verbrennungsprozess stammen, bei der generellen Umwelteinstufung der Fahrzeuge keine Rolle. „Während die Emissionsstandards für Abgaspartikel von Kraftfahrzeugen weltweit immer strenger sind, bleiben die nicht abgasbedingten PM-Emissionen weitgehend unreguliert. Der Anteil der PM-Emissionen aus Nicht-Abgasquellen hat in den letzten Jahren zugenommen, und zwar aufgrund der erheblichen Verringerungen der PM aus Abgasemissionen in diesem Zeitraum“, so die Studie der OECD.

Problematisch ist dabei, dass sich der städtische Personenverkehr bis zum Jahre 2050 nach aktuellen Kalkulationen mehr als verdoppeln wird. Das heißt, dass Fortschritte bei der Technik im einzelnen Auto durch die pure Masse neuer Autos zumindest teilweise verpuffen könnten.„Reifenverschleiß, Straßenverschleiß und Staubwiederaufwirbelung bleiben bedeutende Quellen für Nichtauspuffemissionen von elektrischen Fahrzeugen“, so der OECD-Bericht, „die Nicht-Abgasemissionen aus diesen Quellen können bei Elektrofahrzeugen tatsächlich höher sein.“ Heißt unter dem Strich, dass die immer größer werdende Zahl von Fahrzeugen im urbanen Bereich auch bei elektrifizierten Fahrzeugen dazu führt, dass der Feinstaub ein Problem bleibt. Wie groß, das lässt sich freilich noch nicht sagen.

Feinstaub: Wo kommt er wirklich her?
In einem Interview mit der Zeitschrift "Auto Straßenverkehr" hat das Umweltbundesamt (UBA) zum Thema Feinstaub vor einigen Monaten Aufschlussreiches verraten. "Auch andere Emissionsquellen wie Industrieanlagen, Heizungen privater Haushalte, die Landwirtschaft und der Schwerlastverkehr spielten eine wichtige Rolle, bestätigt Ute Dauert, im UBA für die Bewertung der Luftqualität in Deutschland verantwortlich", berichtet die "Auto Straßenverkehr". „Auch Holzheizungen, Kaminöfen und andere kleine Feuerungsanlagen in privaten Haushalten tragen, vor allem wenn es kalt ist und viel geheizt wird, erheblich zur Feinstaubbelastung bei. Zudem sind kleinere Industrieanlagen und Kraftwerke sowie das verarbeitende Gewerbe als weitere NOx- und Feinstaubquellen in Städten zu nennen, die gerade die lokale Luftbelastung erheblich beeinflussen können", zitiert die Zeitschrift die UBA-Expertin. In Ballungsräumen und Städten sei der Straßenverkehr aber "unbestritten die Hauptquelle für die NO-Belastung und durch den Abrieb von Bremsen, Reifen und Straßenbelag auch eine enorme Feinstaubquelle.“ Eine detaillierte UBA-Auswertung der Emissionswerte während der Coronakrisekündigt Dauert für Anfang 2021 an.

Was würden noch niedrigere Grenzwerte bedeuten?
Diese akademisch anmutende Diskussion ist deshalb so entscheidend, weil die Umwelt-Lobby und auch das Umweltbundesamt bei Feinstaub und Stickoxiden bereits auf noch niedrigere Grenzwerte drängen. Es werde erwartet, dass die private Weltgesundheitsoranisation WHO entsprechende Absenkungen empfiehlt.

Was würde dann passieren? Ganz einfach: Es würden dann Städte, die eben noch als "sauber" galten, weil die Grenzwerte - so wie es zum Beispiel aktuell bundesweit bei Feinstaub-Messtationen der Fall ist - gar nicht mehr überschritten werden, quasi über Nacht zu Städten mit einer angeblich dramatischen Schadstoffbelastung. Die Städte müssten neue Luftreinhaltepläne schreiben, wahrscheinlich neue Fahrverbote und Tempolimits verhängen, Umweltverbände würden klagen - sprich, das ganze Spiel wie bei den ersten Diesel-Fahrverboten würde von neuem losgehen.
Was viele nicht wissen: Es würde bei einer Absenkung der Grenzwerte gar nicht bei Verkehrsverboten für Autos bleiben. Wer aufmerksam eine Pressekonferenz der Bundesregierung im Oktober 2018 verfolgt hat, deren Protokoll FOCUS Online vorliegt, stößt dabei auf einen bemerkenswerten Satz des Regierungssprechers Steffen Seibert. Auf die Frage, ob denn alle Städte mit Überschreitungen die Grenzwerte im Jahr 2019 einhalten würden, sagte Seibert: "Das wird gar nicht passieren können, weil in den meistbelasteten Städten beispielsweise der Straßenverkehr nur eine von mehreren Schadstoffemissionsquellen ist. In Hafenstädten muss man erst einmal die Situation mit den Schiffen in den Griff bekommen, um wirklich unter diese Grenzwerte zu kommen. Das heißt, mit Maßnahmen, die wir jetzt für den individuellen Straßenverkehr treffen, werden wir viel erreichen, vor allem kurzfristig in den geringer belasteten Städten. In den stark belasteten Städten wird man aber auch noch an ganz andere Aspekte denken müssen als ‑ in Anführungszeichen ‑ nur an den Straßenverkehr."

Experten uneinig über Kompetenz der WHO
Die Empfehlungen der WHO zu schärferen Grenzwerten für Feinstaub oder Stickoxide sind übrigens keineswegs unumstritten. Die USA zum Beispiel entschieden sich vor Jahren dagegen, neue Grenzwert-Empfehlungen für Stickoxide zu übernehmen, weil sie die zugrunde liegenden Studien für fehlerhaft hielten. In den USA liegt der NO2-Grenzwert für die Außenluft aktuell bei 103 Mikrogramm pro Kubikmeter. Kalifornien als Bundesstaat mit den härtesten Umweltbestimmungen hat für sich einen Grenzwert von 57 Mikrogramm definiert. Diese Werte sind deutlich großzügiger als auf EU-Ebene.

Quelle: focus.de

Eine Studie lässt die Problematik der Feinstaubemissionen in neuem Licht erscheinen. Der Untersuchung zufolge kommt bald der überwiegende Teil dieser Emissionen nicht mehr aus dem Verbrennungsmotor, sondern aus Reifen-, Bremsen- und Straßenabrieb. Daher werden diese Emissionen beim Umstieg auf Elektroantriebe weiter ansteigen.

Grenzwerte und die Anstrengungen der Automobilindustrie haben Früchte getragen. Die Feinstaubbelastungen der Partikelgrößen PM10 und PM2,5 aus Pkw-Verbrennungsmotoren sinken sein Jahren kontinuierlich. Weil hingegen Reifenabrieb, Bremsenabrieb und Abrieb der Straßenbeläge im Wesentlichen konstant geblieben ist, entfällt auf diese sogenannten Non-Exhaust-Emissionen nun ein höherer Anteil. Prognosen der OECD zufolge werden diese Emissionen auch in absoluten Zahlen deutlich zunehmen und eine zunehmend größere Gesundheitsgefährdung darstellen. Schwere Batteriefahrzeuge könnten laut OECD das Problem sogar noch verschärfen, obwohl ihr Antrieb emissionsfrei ist.

Daher fordert die Organisation staatliche Regulierungen für diese bislang weitgehend unbeachteten Partikel-Emissionen. So sollten etwa E-Fahrzeuge nicht pauschal von Abgaben ausgenommen werden, die etwa die Zufahrt zu Innenstädten regulieren. Kommunen sollten bei Regeln für Zufahrtsbeschränkungen auch die Non-Exhaust-Emissionen einfließen lassen. Das könnte etwa durch Einbeziehung der Fahrzeuggewichte und Reifenmaterialien geschehen. Denn Reifenabrieb, das zeigte eine OECD-Studie spielt für diese Emissionen eine wesentliche Rolle.


Non-Exhaust-Emissionen überholen Partikel aus dem Abgas
Die neuen Verhältnisse machen die OECD-Forscher am Beispiel der modernen Euro6-temp-Fahrzeuge deutlich: Sie schätzen, dass bei ihnen zwischen 95 und 98 Prozent der primären PM10-Emissionen und 88 bis 96 Prozent der primären PM2,5-Emissionen nicht mehr aus den Motoren kommen. Bezogen auf die gesamte Fahrzeugflotte dürften die Non-Exhaust-Emissionen ab 2035 höher liegen als jene aus den Motoren.
Generell räumen die OECD-Experten ein, dass die Forschungs- und Datenlage im Feld der Non-Exhaust-Emissionen unbefriedigend ist. Insofern liegen für viele Effekte noch keine sicheren, harten Zahlen vor und die von der OECD erstellten Prognosen sind mit entsprechenden Unsicherheiten behaftet.

Klar ist für die Forscher aber: Da die Emissionen aus dem Verbrennungsmotor ein zunehmend geringere Rolle spielen, wird die Feinstaubbelastung aus dem Straßenverkehr mit der Umstellung auf Batteriefahrzeuge keineswegs sinken – sondern den OECD-Prognosen zufolge sogar steigen. Das hat zwei Gründe: vor allem soll sich die der Bedarf an Personenverkehr in urbanen Räumen bis 2050 mehr als verdoppeln. Zum anderen sind batterieelektrische Fahrzeuge schwerer als Pkw mit Verbrennungsmotoren, was den Abrieb von den Reifen steigen lässt.




Beides zusammen führt die OECD-Experten zu der Prognose, dass die sogenannten Non-Exhaust-Emissionen (PM10 und PM2,5) weltweit von heute rund 0,85 Megatonnen bis 2030 um 53,5 Prozent auf 1,3 Megatonnen steigen werden. Um die Gesundheit der Menschen zu schützen, drängen die Forscher die Politik, diese bislang fast unbeachteten Emissionen zu begrenzen.
Zwar dürften die Emissionen aus dem Bremsenabrieb bei elektrischen Fahrzeugen drastisch sinken,weil sie bis zu zwei Drittel der Bremsvorgänge zur Rekuperation nutzen – die klassische Bremse also viel weniger eingesetzt wird. Dieser Effekt kann aber offenbar überkompensiert werden durch eine Zunahme des Reifenabriebs, der laut dem OECD-Bericht mit dem Fahrzeuggewicht steigt.

Die OECD geht davon aus, dass E-Fahrzeuge im Bereich der größeren Partikel (PM10) fünf bis neun Prozent weniger Non-Exhaust-Emissionen erzeugen als Verbrenner. Bei den gefährlicheren, kleineren PM2,5-Partikeln hingegen ergibt sich ein differenziertes Bild: „Leichte“ E-Fahrzeuge mit Batterien für rund 160 km Reichweite (100 Meilen) dürften elf bis 13 Prozent weniger dieser Partikel verursachen als Verbrenner; „schwere“ E-Fahrzeuge mit Batterien für 480 Kilometer (300 Meilen) Reichweite hingegen drei bis acht Prozent mehr.
Wobei diese Werte angesichts differierender Studienergebnisse zum Reifenabrieb mit einer gewissen Vorsicht zu genießen sind. Klar hingegen scheint zu sein, dass der Abrieb je nach Reifenmarke und -modell massiv schwanken kann. In der OECD-Studie geht man davon aus, dass der Abrieb bei den schlechtesten Reifen bis zu viermal so hoch sein kann, wie bei den besten.

Als sicher kann auch gelten, dass erhebliche Mengen Reifenabrieb auftreten. Der Bundesanstalt für Straßenwesen zufolge verliert ein Reifen über die durchschnittliche Lebensdauer von rund 40.000 Kilometer rund acht bis 33 Prozent seiner Masse, was einem Abrieb von gut 50 bis 200 Milligramm pro Fahrzeugkilometer entspricht. Der Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie geht für Deutschland von rund 45.000 Tonnen Reifenabrieb pro Jahr aus. Das Institut Fraunhofer Umsicht rechnet mit rund 100.000 Tonnen Reifenabrieb pro Jahr in Deutschland. Zur berücksichtigen ist dabei, dass den OECD-Forschern zufolge nur ein Prozent des gesamten Reifenabriebs in die Kategorien der Partikelgrößen PM10 und PM2,5 fallen. Davon wiederum lägen 60 Prozent im Bereich zwischen 2,5 und 10 Mikrometer Durchmesser.

Der Report der OECD ist hier als Download verfügbar.

Quelle: automobilwoche.de