16. Januar 2021
Geesthacht

„Die Luft wird künftig immer besser“

Helmholtz-Forscher sieht positive Entwicklungen

Dr. Volker Matthias: „Die Gesellschaft muss den Fokus auf nachhaltige Entwicklungen legen“ Foto: Palapies

Dr. Volker Matthias: „Die Gesellschaft muss den Fokus auf nachhaltige Entwicklungen legen“ Foto: Palapies

GEESTHACHT Gute Nachrichten vom Helmholtz-Zentrum aus Geesthacht (HZG): Unsere Luft wird künftig immer besser, sind sich dort die Forscher sicher. Und das schon in wenigen Jahren. Bis zum Jahr 2040 könnten Stickoxide im Straßen- und Schienenverkehr um 80 Prozent reduziert werden.

„Unter anderem durch Fortschritte in der Abgasreinigung und die Einführung neuer Technologien“, so die Aussage einer Studie, die Wissenschaftler des HZG – Zentrums für Material- und Küstenforschung und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in einem internationalen Fachmagazin veröffentlicht haben.
Quelle dieser Forschungsergebnisse ist das Projekt „Verkehrsentwicklung und Umwelt“. Dort verknüpften Wissenschaftler um den Atmosphärenphysiker Dr. Volker Matthias vom HZG erstmals die im Institut entwickelten Emissionsmodelle mit den Verkehrs- und Energiemodellen des DLR. Diese basieren auf Arbeiten der DLR-Institute für Verkehrsforschung sowie für Fahrzeugkonzepte und Technische Thermodynamik, die sich mit der Wandlung und Übertragung von Energie befassen. Vorgänge, die auch in Automotoren stattfinden. Und der Verkehr spielt eine große Rolle bei den Abgasen.
„Die Verkehrsmodelle bilden heutige und künftige Verkehrsflüsse nach und liefern so konkrete Aussagen über die Verteilung auf die jeweiligen Autobahnen, Bundes- und Kreisstraßen. All das sind Daten, die jetzt direkt in unsere Emissionsmodelle einfließen können“, sagt Dr. Volker Matthias. Er ist Erstautor der Studie und Leiter der Abteilung Chemietransportmodellierung am HZG. „Diese neue Modellkette zeigt erstmals plausible und realistische Szenarien mit einer relevanten und viel genaueren Abbildung“, erklärt er.
Natürlich sind die Forscher keine Hellseher. Deshalb wurden drei plausible, unterschiedliche Szenarien für die Entwicklung des Verkehrs in Deutschland bis 2040 angenommen und durchgerechnet. Im Szenario „Referenz“ wird von einer Fortsetzung der derzeitigen Politik ausgegangen, im Szenario „freies Spiel“ setzen die Forscher auf eine starke marktwirtschaftliche Logik. Das dritte Szenario „geregelter Ruck“ erwartet, dass es strengere Umweltvorschriften und Gesetze geben wird.

Welche Rolle spielt der Personennahverkehr in Zukunft?

In den Szenarien werden verschiedene Möglichkeiten erörtert: Welche Rolle wird der Öffentliche Personennahverkehr spielen? Wie stark nimmt der Pkw-Verkehr zu? Und: Welche Fahrzeuge werden eigentlich mit welchen Energieträgern betrieben, welche technologischen Möglichkeiten zeichnen sich ab? Neben diesen Aspekten wurde auch neu bewertet, wie der Abrieb von Reifen, Bremsen und Straßen zur Feinstaubbelastung beiträgt.
Die Ergebnisse zeigten in den angenommenen Modellen ein ähnliches Resultat. „Im Vergleich zu heute sinken die verkehrsbedingten NOx-Emissionen in allen berechneten Szenarien um etwa 80 Prozent, und auch die Feinstaubbelastung geht zurück“, sagt Dr. Volker Matthias. Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) werden gemeinsam als NOx bezeichnet. Diese entstehen bei Verbrennungsprozessen, besonders in Motoren.
„In den Modellierungen zeigt sich, dass gerade die Technologieentwicklung und verschärfte Abgasnormen einen enormen Unterschied zu 2010 machen“, so der Experte. Das Jahr 2010 hatten die Forscher als Basisjahr für die Entwicklung ausgewählt. „Fahrzeuge, die viele Emissionen verursachen, werden dann nicht mehr in der Flotte sein“, erwartet Dr. Volker Matthias.
Wo mit der Luftqualität für den Bau von Straßen argumentiert wurde, dürfte dieses Argument nicht mehr so stark ins Gewicht fallen, meint er zu möglichen Auswirkungen seiner Forschung auf die Planung von neuen Verkehrswegen für den Autoverkehr.

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