Gesundheitsgefahr durch Reifenabrieb
Gemeinsame Pressemitteilung Helmholtz-Zentrum Hereon und Universität Hamburg
Feinstaub in Hamburger Luft erstmals umfassend analysiert
Feinstaub und Mikroplastik sind viel diskutierte Risiken für Umwelt und Gesundheit. Nun hat eine neue Studie des Centrums für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit an der Universität Hamburg und des Helmholtz-Zentrums Hereon erstmals die Rolle des Reifen- und Bremsabriebs bei der Entstehung des städtischen Feinstaubs untersucht. Ergebnis: Allein dieser Abrieb verursacht 12 Prozent des Feinstaubs in Hamburg – und ist die größte Quelle für Mikroplastik in der Umwelt.
Wer an einer vielbefahrenen Straße wohnt oder entlangläuft, atmet einen erheblichen Anteil Mikroplastik ein. „In Hamburg bestehen an den Hauptstraßen durchschnittlich 12 Prozent des Feinstaubs aus Reifen- und Bremsabrieb, das meiste davon ist Mikroplastik“, erklärt Mailin Samland, Erstautorin der Studie und Meteorologie Doktorandin am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) an der Universität Hamburg. Vor allem durch abruptes Bremsen und Beschleunigen gelangt das Mikroplastik in die Luft – und damit auch in die Atemwege. Vorausschauendes Fahren reduziert den Abrieb hingegen. Die Ergebnisse veröffentlichte Samland jetzt im Team mit dem Helmholtz-Zentrum Hereon im Fachmagazin Atmospheric Environment: X.
Die Feinstaubkonzentration wird im Stadtgebiet bisher nur punktuell erfasst. Die Forschenden konnten die Lücken mit Hilfe eines digitalen Luftqualitätsmodells schließen. Das Rechenmodell berücksichtigt lokale Emissionen ebenso wie Einträge aus dem Umland und simuliert, wie sich Schadstoffe in der Stadt verteilen. Dabei greift es auch auf Wetterdaten zurück und kalkuliert den Mix verschiedener Fahrzeugtypen ein. „So können wir für das gesamte Stadtgebiet sagen, wo sich der Feinstaub und damit das Mikroplastik in der Luft konzentriert“, erklärt Umweltwissenschaftler Dr. Ronny Badeke vom Hereon, der an der Studie mitgearbeitet hat. „Die Ergebnisse lassen sich auf andere Großstädte übertragen. Dort schweben ähnlich viele Plastikpartikel in der Luft.“ (Quelle: Gemeinsame Pressemitteilung Hereon/Uni HH)
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Samland, M., Badeke, R., Grawe, D., & Matthias, V. (2024): Variability of aerosol particle concentrations from tyre and brake wear emissions in an urban area. Atmospheric Environment: X, Vol. 24, 100304, doi:10.1016/j.aeaoa.2024.100304
Abstract:
Air pollution is a risk to human health, especially in urban areas. While exhaust emissions from road traffic have decreased over the last decades, non-exhaust emissions remain and tend to increase. In this study, tyre and brake wear emissions are quantified applying a bottom-up model for the city of Hamburg in 2018. Their dispersion and contribution to total particulate matter (PM) concentrations are investigated with the urban scale chemistry transport model EPISODE-CityChem. For this purpose, EPISODE-CityChem has been extended to include six new particle components. These are tyre and brake wear in three size classes, PM2.5, PM2.5−10 and PM10+, each. PM concentrations at traffic stations show a higher monthly mean contribution of tyre and brake wear to the total PM2.5 and PM10 than at urban background stations. The sum of airborne tyre and brake wear can locally exceed annual mean concentrations of 10 µg m−3, with the highest concentrations in the inner city of Hamburg. The contribution of tyre and brake wear to the total particle concentrations varies locally and seasonally, which could be a difficulty in adhering to the recommended guideline values for particle concentrations. The results of this study can be transferred to other large European cities with high traffic volumes and can help to understand the problem’s scope, as measurements rarely differentiate between particles caused by exhaust vs. non-exhaust emissions.
