Emissionen von Luftschadstoffen wie Feinstäube führen beträchtliche Gesundheitsgefährdungen mit sich. Außerdem können sie weitere Schäden an Ökosystemen und an materiellen Objekten verursachen. Es gilt daher Emissionen zu vermeiden und eine hohe Luftqualität sicherzustellen.
Um dies zu gewährleisten, wurden Luftqualitätsziele in EU-Richtlinien festgeschrieben, welche durch das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) sowie die Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV) in deutsches Recht umgesetzt wurden. Bei der Festlegung von Luftqualitätsziel- und -grenzwerten werden wissenschaftliche Erkenntnisse unter anderem der WHO herangezogen.
Die Umweltwirtschaft leistet über unterschiedliche Dienstleistungen und Güter einen wesentlichen Beitrag zur Erhaltung und Verbesserung der Luftqualität. Im Jahr 2020 wurden durch die Teilmärkte der Umweltwirtschaft 84.150 t an Luftschadstoffen eingespart (siehe Abb.). Der Nutzen der Einsparung lässt sich über vermiedene Schadenskosten ökonomisch bewerten. Die Reduzierung von Luftschadstoffen vermeidet unterschiedliche Schadwirkungen: Weniger Emissionen übersetzen sich beispielsweise in eine geringere gesundheitliche Belastung für den Zustand und die Funktion der Lunge. Darüber hinaus werden durch eine Vermeidung von Luftschadstoffen Biodiversitätsverluste, Ernte- und Materialschäden verhindert. Mithilfe der aggregierten Schadenskostensätze, die diese Effekte berücksichtigen, kann man feststellen, dass die Umweltwirtschaft in Nordrhein-Westfalen einen Nutzen für die Luftreinhaltung von circa 1,47 Mrd. Euro pro Jahr erbringt.
Das Marktsegment Minderungs- und Schutztechnologien (MST) leistet durch die Produktion und Installation industrieller Filter einen positiven Beitrag zur Luftreinhaltung in und außerhalb Nordrhein-Westfalens. Heute können Luftschadstoffe durch Filtersysteme bereits an der Quelle vermieden werden. Diese technische Entwicklung trägt maßgeblich dazu bei, dass ein genereller Rückgang der Luftschadstoffbelastung zu beobachten ist. Ohne derartige Technologien wäre die Luftschadstoffbelastung auch im Alltag deutlich spürbarer.* Aufgrund der fehlenden Datenlage oder allgemeingültiger Kennzahlen der unterschiedlichen Technologien, ist der Nutzen der MST für die Luftreinhaltung weder quantifizierbar noch monetarisierbar.
Durch den Teilmarkt Umweltfreundliche Mobilität (UMO) werden für 2020 über 56.000 t Luftschadstoffe vermieden. Darunter fallen unter anderem verkehrsgetriebene Emissionen wie Stickstoffoxide und Feinstaub. Konkret können knapp 32.000 t Stickstoffoxide** und 3.300 t Feinstaub-Partikel durch die Nutzung des Öffentlichen Nahverkehrs und der Nachhaltigen Logistik eingespart werden. Außerdem werden weitere Luftschadstoffemissionen wie Schwefeldioxid (10.700 t) und flüchtige Organische Verbindungen (10.500 t) vermieden. Durch die Vermeidung dieser Luftschadstoffe ergeben sich insgesamt vermiedene Schadenskosten in Höhe von 880 Mio. Euro. Die Einsparung an Luftschadstoffen wurde parallel zur Berechnung der vermiedenen CO₂-Äquivalente über ein kontrafaktisches Szenario berechnet.
Im Teilmarkt Umweltfreundliche Energiewandlung, -transport und -speicherung (ETS) werden die Emissionen von Luftschadstoffen vor allem durch das Marktsegment erneuerbare Energien verringert. Die Einsparungen der Luftschadstoffe durch das Marktsegment der erneuerbaren Energien wurden parallel zur Bestimmung des positiven Klimaeffektes berechnet und beruhen daher auf derselben Datengrundlage und demselben Wertschöpfungsansatz. Insgesamt belaufen sich die Einsparungen im Jahr 2020 auf 8.600 t, davon entfallen 6.100 t auf Stickstoffverbindungen und 2.500 t auf Schwefeldioxid. Dabei ist hervorzuheben, dass der größte Teil der vermiedenen Luftschadstoffe auf die Windenergie zurückzuführen ist. Die nächstgrößeren Einsparungen entstehen durch wertschöpfende Aktivitäten im Bereich Solarenergie und Wasserkraft. Einen sehr kleinen Teil leistet die Wertschöpfung im Bereich Geothermie. Unter Anwendung der erläuterten Schadenskostensätze ergeben sich dadurch für das Jahr 2020 Einsparungen in Höhe von 159 Mio. Euro.
Im Teilmarkt Umweltfreundliche Landwirtschaft (ULA) werden durch den ökologischen Landbau sowie durch den Einsatz verbesserter Lagerungs- und Ausbringungstechniken gegenüber der Referenzsituation ohne diese Maßnahmen insgesamt etwa 1.800 t Ammoniak-Emissionen (NH₃) vermieden. Dies entspricht einem vermiedenen Umwelt- und Gesundheitsschaden in Höhe von 61 Mio. Euro im Jahr.***
Der Teilmarkt Nachhaltige Holz- und Forstwirtschaft (NHF) trägt durch den Erhalt und die Pflege des Waldbestandes dazu bei, dass dieser weiterhin seine Ökosystemleistungen bereitstellen kann. Unter anderem zählen Luftreinhaltungs- und Filtrationsleistungen**** zu den wichtigen Ökosystemleistungen des Waldes. Bäume können Partikel binden und Luftschadstoffe filtern. Die gefilterten Mengen betragen rund 5.600 t Feinstaub (PM₁₀), 6.500 t Stickstoffdioxid und 500 t Schwefeloxid im Jahr.***** Monetär bemessen ergibt sich daraus eine Summe von rund 373 Mio. Euro im Jahr, welche der NHF zugeschrieben werden kann. Luftschadstoffe haben ihrerseits aber auch große negative Wirkung auf die klimagestressten Waldbestände, daher können Wälder und urbane Baumbestände bzw. grüne Infrastrukturen nicht als alleinige Lösung für das Emissionsproblem fungieren. Um eine nachhaltig hohe Luftqualität zu garantieren, müssen Luftschadstoffe bereits an der Quelle vermieden werden.
Ökosystemleistungen: Ökosysteme wie zum Beispiel Wälder, Fließ- und Oberflächengewässer, Grünflächen und Feuchtgebiete stellen Funktionen, Rohstoffe und andere Naturgüter zur Verfügung, die einen Mehrwert haben und zum gesellschaftlichen Wohlergehen beitragen. Das Konzept der Ökosystemleistung wird genutzt, um diesen vielfältigen Nutzen zu beschreiben, zu kategorisieren und zu analysieren. Ökosystemleistungen werden in Versorgungs-, Regulierungs- und kulturelle Leistungen unterschieden. Zu den Versorgungsleistungen zählt beispielsweise die Bereitstellung von Nahrungsmitteln, Rohmaterial und Trinkwasser.
Regulierungsleistungen beschreiben Leistungen, die dazu beitragen, das Ökosystem und Lebensräume zu erhalten und zu regulieren. In diese Kategorien fallen zum Beispiel die Bindung oder Filtration von Schadstoffen aber auch der Erhalt der Biodiversität und des ökologischen Genpools. Kulturelle Leistungen fassen Funktionen zusammen, die vor allem dem Wohlbefinden der Menschen zunutze kommen. Beispielsweise sind Ökosysteme für den Menschen Räume der Erholung, Ästhetik und Spiritualität. Zudem sind sie auch Orte der Naturvermittlung und -bildung und können einen Beitrag leisten, umweltbedingte, gesundheitliche Risiken zu minimieren.******
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* Die Veränderung der Luftqualität wird durch das Ministerium Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen erfasst und im Umweltzustandsbericht dokumentiert. In diesem Bericht wird auf einen Trend zur Verbesserung der Luftqualität hingewiesen, welcher unter anderem auch auf der Entwicklung innovativer Filtersysteme beruht. Eine ähnliche Einschätzung teilt auch das Umweltbundesamt auf seiner Website zum Trend der Luftschadstoff-Emissionen.
** Molekularer Stickstoff (N₂) ist das am häufigsten vorkommende Element in der Erdatmosphäre und gilt in dieser Form für Mensch und Natur als unschädlich. In Form von reaktiven Stickstoffverbindungen kann Stickstoff jedoch negative Effekte auf Klima, den Menschen und die Ökosysteme haben. Als reaktive Stickstoffverbindungen gelten Stickstoffoxide (NOx), Ammoniak (NH₃), Ammonium (NH₄+) und Lachgas (N₂0). Während Lachgas aufgrund seiner Wirkung auf die Ozonschicht ein Treibhausgas darstellt, gelten die anderen reaktiven Stickstoffverbindungen als Luft- oder Wasserschadstoffe, sofern sie aufgrund übermäßiger Konzentration in der Luft oder im Wasser die Umwelt belasten. Für die Analyse der positiven Effekte der Umweltwirtschaft auf die Luftreinhaltung wurden nur reaktive Stickstoffverbindungen berücksichtigt, die als Luftschadstoffe gelten.
*** Roggendorf, W. (2020): Verringerung von Treibhausgas- und Ammoniakemissionen – Fördereffekte im Schwerpunktbereich 5D, NRW-Programm Ländlicher Raum 2014 bis 2020, 5-Länder-Evaluation 15/2020. Thünen-Institut Braunschweig. Umweltbundesamt (2020): Methodenkonvention 3.1 zur Ermittlung von Umweltkosten.
**** Bäume filtern Luftschadstoffe, da sie an der Krone der Bäume haften. Außerdem bremsen die Baumkronen die Luftzirkulation und verhindern damit eine Verbreitung der Luftschadstoffe.
***** Die Emissionsfaktoren stammen aus: Selmi et al. (2016): Air pollution removal by trees in public green spaces in Strasbourg city, France.
****** Naturkapital Deutschland – TEEB DE (2016): Ökosystemleistungen in der Stadt – Gesundheit schützen und Lebensqualität erhöhen. Hrsg. Von Ingo Kowarik, Robert Bartz und Miriam Brenck. Technische Universität Berlin, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. Berlin, Leipzig. S. 99-124; Huynh, L.T.M., et al. (2022): Linking the nonmaterial dimensions of human-nature relations and human well-being through cultural ecosystem services. Science Advances, 5 Aug 2022, Vol. 8, Issue 31
