In der vorliegenden Arbeit soll die Auswirkung von Lockdown-Maßnahmen auf die Luftqualität untersucht werden. Dabei sollen sowohl allgemein globale als auch spezifische Auswirkungen für Deutschland ermittelt werden.
Es werden daher zwei Forschungsfragen gestellt. Forschungsfrage F1: Wie hat sich der weltweite Lockdown auf die globale Luftqualität ausgewirkt? Forschungsfrage F2: Wie hat sich der Lockdown auf die Entwicklung der Luftqualität in Deutschland ausgewirkt?
Forschungsfrage F1 soll mithilfe der Analyse relevanter Forschungsergebnisse beantwortet werden, wobei sowohl nationale Studien in unterschiedlichen Weltregionen als auch zusammenfassende Studien berücksichtigt werden. Forschungsfrage F2 soll mithilfe der Auswertung von Daten der Messstationen des Umweltbundesamts in Deutschland beantwortet werden. Es werden dabei unterschiedliche Hintergrundkategorien des Umweltbundesamts berücksichtigt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Fragestellung
1.3 Methodik
1.4 Aufbau der Arbeit
2 Theorie
2.1 Entwicklung der Luftschadstoff- und Feinstaubelastung und -emissionen in Deutschland
2.1.1 Luftqualitätsindex
2.1.2 Langjährige Entwicklung
2.1.3 Jahreszeitlich bedingte Schwankungen
2.2 Bewertung der durch Luftschadstoffe verursachten Schäden
2.3 Quellen
2.4 Umweltpolitische Maßnahmen
2.5 Corona-Lockdown-Maßnahmen in Deutschland
2.6 Auswirkungen der Maßnahmen auf Emissionsquellen
3 Übersicht zur globalen Entwicklung
4 Material und Methoden zum empirischen Teil
4.1 Schadstoff-Messstationen
4.2 Analyse kurzfristiger Auswirkungen – Ereignisstudienmethode
4.3 Vergleich mit Vorjahren
5 Ergebnisse
5.1 Kurzfristige Auswirkungen - Vergleich über Ereignisstudienmethode
5.1.1 Definition des Ereignisses
5.1.2 Auswertung NO2
5.1.3 Auswertung Feinstaub PM10
5.1.4 Auswertung Ozon
5.1.5 Ergebnis der Ereignisstudienmethode
5.2 Vergleich mit langjähriger Entwicklung
5.2.1 Auswertung NO2
5.2.2 Auswertung Feinstaub PM10
5.2.3 Ergebnis der Analyse der langjährigen Entwicklung
6 Diskussion
6.1 Vergleich empirischer Ergebnisse mit Wissen aus der Literatur
6.2 Limitationen der Arbeit
7 Zusammenfassung und Ausblick
7.1 Zusammenfassung
7.2 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die quantitativen Auswirkungen der während des ersten Corona-Lockdowns in Deutschland verhängten Maßnahmen auf die lokale Luftqualität, insbesondere unter Berücksichtigung der Schadstoffe Stickstoffdioxid, Feinstaub (PM10) und Ozon.
- Analyse der Luftschadstoffkonzentrationen vor, während und nach dem ersten Lockdown
- Vergleich der kurzfristigen Messdaten mittels einer Ereignisstudienmethode
- Abgleich der aktuellen Werte mit langjährigen Trends und Prognosen
- Untersuchung der Wirkungszusammenhänge zwischen Lockdown-Maßnahmen und Emissionsquellen
- Einordnung der lokalen Berliner Ergebnisse in den globalen Kontext
Auszug aus dem Buch
1.1 Motivation
Die im März 2020 beschlossenen Maßnahmen hatten neben den Gesellschaftlichen Folgen, auch Umweltwissenschaftliche Folgen mit sich gebracht. Dies führte zum Beispiel zu einem „Kondensstreifen losen Himmelsbild“, da der Flugverkehr nahezu vollständig zum Erliegen kam. Solch ein Bild gab es in diesem Jahrhundert bereits schon einmal. Als zuletzt im Frühjahr 2010 der Vulkan Eyjafjallajökull ausbrach, welcher den Flugverkehr in Europa massiv beeinträchtige und diesen teilweise zum Erliegen brachte. Die getroffenen Maßnahmen im Zuge der COVID19 Pandemie haben Auswirkungen auf die jüngere Umweltgeschichte, sowie die Luftqualität (NEFF 2020).
Die Luftqualität wird in Deutschland durch das Umweltbundesamt über den sogenannten Luftqualitätsindex ermittelt. Dieser Index wird auf Basis der wichtigsten Luftschadstoffe Stickstoffdioxid (NO2), Feinstaub (PM10) sowie Ozon (O3) ermittelt (UBA 2020a). Während NO2 und Feinstaub direkt durch Verkehr, Industrie, Landwirtschaft und Haushalte emittiert werden und deren Konzentration von jahres- und tageszeitlichen Schwankungen sowie der geografischen Lage der Messstation bestimmt werden, wird O3 aus NO2 und flüchtigen organischen Substanzen bei starker Sonneneinstrahlung gebildet (UBA 2019, 16f).
Die oben angeführten Substanzen (bzw. Vorgängersubstanzen) stammen einerseits aus natürlichen Vorgängen, andererseits entstehen sie durch menschliche Aktivitäten. Dazu zählen (TOMASI et al. 2017, 73):
1. Verbrennung fossiler Brennstoffe,
2. Industrieprozesse
3. Nicht-industrielle Quellen wie Straßenstaub, Erosion landwirtschaftlicher Flächen oder Bauwirtschaft.
4. Verkehr
Die exakte Bestimmung der Herkunft unterschiedlicher Luftschadstoffe ist komplex und nur mit aufwendigen Methoden durchführbar, die im Rahmen regulärer Messungen nicht permanent angewendet werden können (TOMASI et al. 2017, 73).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel motiviert die Untersuchung durch den Zusammenhang von Lockdown-Maßnahmen und Luftqualität und definiert die Forschungsfragen sowie die methodische Vorgehensweise.
2 Theorie: Hier werden die Grundlagen zu Luftschadstoffen, deren Quellen, gesundheitliche Auswirkungen sowie die umweltpolitischen Rahmenbedingungen und Lockdown-Maßnahmen in Deutschland erarbeitet.
3 Übersicht zur globalen Entwicklung: Dieses Kapitel liefert einen Überblick über weltweite Studien, die den Einfluss von Corona-Lockdowns auf die Luftqualität analysieren.
4 Material und Methoden zum empirischen Teil: Dieser Abschnitt beschreibt die Auswahl der Messstationen in Berlin und erläutert die angewandte Ereignisstudienmethode sowie den Vergleich mit Vorjahresdaten.
5 Ergebnisse: Hier werden die empirischen Ergebnisse der kurzfristigen Auswirkungen und der Vergleich mit langjährigen Trends für NO2, PM10 und Ozon detailliert dargestellt.
6 Diskussion: In diesem Kapitel werden die erzielten Ergebnisse kritisch mit der vorhandenen Literatur abgeglichen und die Limitationen der vorliegenden Arbeit aufgezeigt.
7 Zusammenfassung und Ausblick: Das abschließende Kapitel fasst die zentralen Ergebnisse in Bezug auf die Forschungsfragen zusammen und bietet einen Ausblick auf künftige Forschungsmöglichkeiten.
Schlüsselwörter
Corona-Lockdown, Luftqualität, Stickstoffdioxid, Feinstaub, PM10, Ozon, Berlin, Umweltwissenschaft, Ereignisstudienmethode, Schadstoffkonzentration, Verkehrsbelastung, Umweltbundesamt, Emissionsquellen, Luftschadstoffe, COVID-19
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert die Auswirkungen des ersten Corona-Lockdowns in Deutschland auf die Luftqualität, basierend auf quantitativen Daten zu Luftschadstoffen wie NO2, Feinstaub und Ozon.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zu den zentralen Themen gehören die umweltwissenschaftliche Bewertung von Schadstoffkonzentrationen, die Analyse verkehrsbedingter Emissionen während Lockdown-Maßnahmen und der Vergleich lokaler Messdaten mit globalen Trends.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es zu untersuchen, wie sich die Lockdown-Maßnahmen auf die Luftqualität in Deutschland (speziell in Berlin) ausgewirkt haben, unterteilt in eine globale Fragestellung zur weltweiten Luftqualität und eine spezifische Frage zur Entwicklung in Deutschland.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt hauptsächlich eine Ereignisstudienmethode für kurzfristige Analysen sowie den Vergleich von Messdaten mit linearen Trends aus fünfjährigen Zeitreihen für längerfristige Betrachtungen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil umfasst die theoretischen Grundlagen zu Luftschadstoffen, einen Überblick über globale Studien, die methodische Vorgehensweise bei der Datenauswertung für Berlin sowie die detaillierte Präsentation und Diskussion der empirischen Ergebnisse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind Corona-Lockdown, Luftqualität, Stickstoffdioxid (NO2), Feinstaub (PM10), Ozon (O3), Berlin, Emissionsquellen und Ereignisstudienmethode.
Warum steigen die Ozon-Werte trotz geringerer Verkehrsbelastung während des Lockdowns?
Die Arbeit erklärt dies durch einen reduzierten Titrationseffekt: Da weniger Stickstoffmonoxid (ein Schadstoff aus dem Verkehr) vorhanden ist, wird weniger Ozon abgebaut, was zu höheren Ozon-Konzentrationen führen kann.
Wie wurden die Daten für die Analyse erhoben?
Die Daten wurden von offiziellen Messstationen des Umweltbundesamtes und des Berliner Luftgütemessnetzes bezogen, die sowohl Tagesmittelwerte als auch Langzeitreihen bereitstellen.
- Citar trabajo
- Timo Schenk (Autor), 2021, Umweltwissenschaftliche Bewertung des ersten Corona Lockdowns in Deutschland, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1040548
