Luftverunreinigung und Stadtklima im Großraum München

Abstract

Im Großraum München wurde der Versuch unternommen, die meteorologisch-klimatologischen Daten, die Verbreitung der natürlichen Flechtenvegetation aus einer früheren Aufnahme (Schmid, 1957) und die mit physikalisch-chemischen Methoden gemessenen Luftverunreinigungen, insbesondere Schwefeldioxid und Staub, zum Grad der Schädigung der Testflechte Hypogymnia physodes (L) Nyl., syn. Parmelia physodes (L) Ach. an mehreren, im Stadtgebiet verteilten Stationen, in Beziehung zu setzen. Hierzu wurde eine von Brodo (1961) angegebene Methode zur Transplantation von Flechten in einigen Punkten verbessert bzw. ergänzt und die Testflechte in 8- bzw. 6-facher Wiederholung in Form von ausgestanzten runden Flechtenproben in hierfür vorbereitete Holztafeln verpflanzt und exponiert. An der immissionsfreien Entnahmestelle der Flechten in einem größeren Waldgebiet südlich von München lief zur Kontrolle ein Freilandversuch. Außerdem wurden kleine, mit der Testflechte besiedelte Zweige an den Tafeln angebracht. <br /> Das Ergebnis der Versuchsreihen von 28 bzw. 17 Monaten Dauer wurde graphisch dargestellt und ergibt einen eindeutigen Zusammenhang bzw. Abhängigkeit des Schädigungsgrades von der Höhe der Schwefeldioxid- und Staub-Immission. SO₂-Konzentrationen um 0,06—0,08 mg/m® führen zu einem völligen Absterben der Flechten. Erst bei Konzentrationen um 0,02 mg SO₂/m® Luft kann sich eine nahezu ungestörte, dem Freiland fast vergleichbare Flechtenvegetation entwickeln. Der Frage der Expositions-Abhängigkeit diente eine eigene Versuchsreihe mit Flechtentafeln an allen vier Seiten der Meßhütten. Wettergeschützte Aufstellung, d. h. verminderte Durchfeuchtung, führte zu einem besonderen Schädigungstyp, welcher beweist, daß das Wachstum der epixylen Flechten in einer Großstadt außer der Luftverunreinigung auch von diesem Faktor abhängt. Zahlreiche Farbaufnahmen aus den vorgenannten Versuchsreihen veranschaulichen diesen Sachverhalt. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß die verwendete Flechten-Indikatormethode durchaus geeignet ist — anstelle kostspieliger und aufwendiger Immissionsmessungen — zuverlässige Aussagen über die lufthygienische Situation eines Raumes zu machen. Sie kann daher unter anderem nutzbringend bei der Planung von Siedlungen, zur Festlegung von Industriestandorten oder zur Ausweisung von wohnklimatisch optimalen Flächen eingesetzt werden. <br /> Zum besseren Verständnis dieser Untersuchung wurden in einer Einführung über Luftverunreinigung und Stadtklima sowohl die Komponenten und Herkunft der gasförmigen und festen Verunreinigungen der Stadtluft als auch ihre Beeinflussung durch natürliche und anthropogene Faktoren sowie ihre Wirkung auf die Umwelt (Mensch, Her, Pflanze, Sachgüter) dargelegt und die Stellung der Luftverunreinigung im Komplex des Stadtklimas aufgezeigt. <br /> Im lichenologischen Teil der Arbeit wurden neben einem kurzen Überblick zu den heute vielfach als Bio-Indikatoren zur Erforschung von Immissionswirkungen verwendeten Pflanzen die Heranziehung von Flechten erläutert, wobei gemäß der Aufgabenstellung auf die epixylen Flechten als besonders geeignete Indikatoren für verunreinigte Luft und stadtklimatische Einflüsse näher eingegangen wird. Hierzu waren einige Ausführungen sowohl zur Biologie und Ökologie der Flechten als auch zu denjenigen Einflüssen erforderlich, welchen vor allem die baumbesiedelnden Flechtenarten in zunehmendem Maße an ihren "Wuchsorten — auch außerhalb von Großstädten — ausgesetzt sind. In diesem Zusammenhang war ein Überblick zu den bisherigen Untersuchungen der Flechtenvegetation in Städten und in der Umgebung von Industriebetrieben ebenso erforderlich, wie eine kritische Betrachtung der hierbei entstandenen unterschiedlichen Auffassungen über die Ursachen der Schädigung bzw. dem völligen Fehlen, der sogenannten Poleophobie der Rindenflechten in Großstädten. <br /> Ein besonderes Kapitel ist dem Untersuchungsgebiet gewidmet, da namentlich für Luftverunreinigung und Stadtklima die Struktur des betrachteten Gebietes eine wesentliche Rolle spielt. Bei den naturräumlichen Gegebenheiten, welche sowohl die Topographie als auch die Vegetation umfassen, war vor allem Wetter und Klima eingehender darzulegen, da hiervon die Verteilung und Verdünnung der anfallenden Emissionen und damit letztlich die Höhe der Immissionen abhängt. Hierbei waren die im Münchener Raum herrschenden meteorologischen Bedingungen, nämlich die Windverhältnisse und die Inversionswetterlagen aufzuzeigen, weil hierdurch die lufthygienische Situation weitgehend beeinflußt und gesteuert wird. Da femer die Höhe der Emissionen von der Anzahl und dem Brennstoffverbrauch der Emittenten (Industrie- und Gewerbe-Betriebe — Hausfeuerungen — Kraftverkehr) sowie von der speziellen Art der Produktions- und Fertigungsverfahren und ihrem Standort abhängt, wurden die wirtschaftsräumlichen Gegebenheiten ausführlicher erläutert, wobei auch auf die Entwicklung Münchens zur Industrie- und Millionenstadt hingewiesen wird. Hierzu wurden unter anderem in kartenmäßiger Darstellung die Einwohner-, Bebauungs- und Industriedichte sowie die geographische Lage und Art der Betriebe mit mehr als 200 Arbeitnehmern (Großbetriebe) und die Standorte der kommunalen Heizkraftwerke mit ihren SO₂-Emissionen beigegeben. Diesen letzteren zwei Emittentengruppen kommt wegen ihres beachtlichen Brennstoffverbrauches für die Verunreinigung der Biosphäre im Stadtbereich eine besondere Bedeutung zu. Einige Tabellen erläutern bzw. unterstreichen dies. Bei den Nutzungsarten des Stadtgebietes waren auch diejenigen Flächen mit zu erwähnen, welche emissionsarm sind bzw. immissionsvermindernd wirken, also die Grünanlagen sowie die land- und forstwirtschaftlich genutzten Flächen. <br /> Für die Gegenüberstellung der Ergebnisse aus exakten Messungen der Luftverunreinigung, namentlich Schwefeldioxid und Staub mit dem Grad der Schädigung der exponierten Testflechten werden die Meßergebnisse dieser Schadkomponenten aus dem Versuchszeitraum, z. T. auch länger, angegeben. Hierbei wird auch auf die Zusammenhänge zwischen den Flechtenwuchszonen (Flechten wüste, Kampfzone, Normalzone) mit den Immissionsbelastungszonen durch SO₂ und Staub eingegangen, bzw. kartenmäßig erläutert. Wenn sich die lufthygienische Situation in den letzten Jahren durch die zunehmende Verwendung bzw. Verfeuerung von schwefelarmen bzw. -freien Brennstoffen (Heizöl EL, Erdgas) auch erheblich verbessert hat, so erreichen die SO₂-Konzentrationen in den Winterhalbjahren dennoch etwa die Werte von Nordrhein-Westfälischen Industriestädten. Auch die Staub-Immission zeigt eine ähnliche Abnahme und Übereinstimmung.