Emissionen als Umweltproblem

Emissionen sind Stoffe, die in die Umwelt abgegeben werden. Unser Interesse gilt hier Emissionen in die Atmosphäre, die Umweltprobleme verursachen und als Luftverunreinigungen angesehen werden müssen. Menschliche Aktivitäten erzeugen zahlreiche Luftschadstoffe, die für die Menschen selbst problematisch sind. Eine sinnvolle Behandlung des Themas Emissionen umfaßt eine Aufstellung der Emissionsarten, eine Bewertung und daraus abgeleitet die Betrachtung der naheliegenden Maßnahmen zum Schutz der Umwelt.

Was versteht man unter Emission?

Emission bezeichnet den Ausstoß von Stoffen in die Umwelt, besonders auch in die Atmosphäre. Emissionen können natürlich und lebensnotwendig sein. Pflanzen geben Sauerstoff in die Luft ab, manche Tiere erzeugen Gase wie Methan in ihrer Verdauung und sogar die unbelebte Natur wie Vulkane können für Emissionen verantwortlich sein. In der Natur befinden sich diese Emissionen in einem Gleichgewicht, das von menschlichen Aktivitäten aber gestört wird.

Emission als Problem für die Umwelt

Bei vom Menschen verursachten Emissionen geht es um die Qualität bestimmter Schadstoffe und um die Quantität von an sich unbedenklichen Substanzen. Kohlendioxid oder CO2 ist an sich harmlos und für den natürlichen Kreislauf notwendig. Problematisch wird es, wenn es nicht mehr im Gleichgewicht mit der Menge des durch die Photosynthese erzeugten Sauerstoffs ist.

Früh als schädlich erkannte Emissionen

Schwefel- und Stickoxide

Diese Stoffe fallen bei Verbrennung mit hoher Temperatur an, wie sie in Verbrennungsmotoren und bei der Verbrennung von Kohle zu Heizzwecken abläuft. Ein besonders eindrucksvolles und enorm schädliches Beispiel war der Londoner Smog im Dezember 1952. Die Sichtweite war bis auf 30 cm herabgesetzt. Draußen hatten Menschen sofort Ruß auf der Haut und die Luftqualität war dementsprechend katastrophal. In wenigen Tagen starben mehrere Tausend Menschen an Atemwegsproblemen.

Das Ozonloch

Ozon ist in der Atmosphäre für die Abschirmung von ultravioletter Strahlung notwendig. Anfang der 1980er Jahre wurde durch Messungen bestätigt, dass sich die Ozonschicht über dem Südpol stark verdünnt, was als Ozonloch bekannt ist. Es war schnell klar, dass die Ursache bei Emissionen von Fluorkohlenwasserstoffen in die Atmosphäre lag. Bereits am Ende desselben Jahrzehnts wurde ein Verbot dieser Verbindungen beschlossen. Das Ozonloch über den Polen wurde mittlerweile kleiner, außerhalb der Polzonen wurde die Ozonschicht allerdings dünner. Der Grund dafür ist immer noch Gegenstand der Forschung.

Was sind CO2 Emissionen und warum sind sie problematisch?

Das CO2 an sich ist harmlos und entsteht bei jeder Verbrennung oder Verrottung von Biomasse. Problematisch werden Emissionen von CO2, wenn ihr Umfang zu stark zunimmt.

Der Treibhauseffekt

Das CO2 zusammen mit anderen Gasen vermindert die Abstrahlung von Sonnenenergie zurück in den Weltraum. Durch diesen Effekt wird die Atmosphäre und mit ihr die gesamte Erdoberfläche stärker aufgeheizt. Damit steht ein möglicher Klimawandel im Raum, der viele Lebensräume für Mensch, Tier und Pflanzen unbewohnbar machen könnte. Mit dem Begriff Klimaschutz bezeichnet man Maßnahmen, um die Emissionen von Treibhausgasen zu vermindern und in einem für das Klima verkraftbaren Rahmen zu halten.

Die Ursachen von schädlichen Emissionen

Alle einzelnen Ursachen lassen sich auf die seit dem 18. Jahrhundert Platz greifende Industrialisierung zurückführen. Frühere menschliche Aktivitäten hielten sich in kleinerem Rahmen und waren deshalb nicht von für die gesamte Erde schädlichen Emissionen begleitet. Mit der Industrialisierung kam es aber zu einer Verbrennung enormer Mengen von fossilen Brennstoffen. Die Anlagen wurden immer größer und damit auch der Ausstoß von Luftschadstoffen. Zuerst wurden Dampfmaschinen eingesetzt, dann kamen der Verbrennungsmotor und die Gasturbine dazu. Einen wesentlichen Anteil an den Emissionen haben bis heute kalorische Kraftwerke zur Erzeugung von elektrischem Strom. Besonders in Entwicklungs- und Schwellenländern stehen immer noch zahlreiche solche Kraftwerke, die mit Kohle betrieben werden. Auch die industrielle Landwirtschaft ist zu einem wesentlichen Teil für problematische Emissionen verantwortlich. In der Verdauung von Huftieren entsteht Methan, das seinen Weg in die Atmosphäre findet. Dieses Gas hat einen viel stärkeren Treibhauseffekt als CO2. Schließlich kam es im Zuge der Industrialisierung auch zu Emissionen von neuen Substanzen, die vorher gar nicht oder kaum verwendet wurden. Dazu gehören die bereits erwähnten Fluorchlorkohlenwasserstoffe, die vor ihrem Verbot für Kühlzwecke eingesetzt wurden.

Wie lassen sich schädliche Emissionen bekämpfen?

Vermeidung von Emissionen

Diese Methode ist sicher die beste, steht aber nicht für alle Emissionsprobleme zur Verfügung. Vermeidung von Emissionen bedeutet eine effizienter Betriebsart einer bestehenden oder eine neue Technologie.

Schwefelentfernung

Um eine Reduktion der Emissionen von Schwefelverbindungen zu erreichen, werden schwefelhältige Verbindungen aus dem Treibstoff für Fahrzeuge herausgefiltert.

Herabsetzung der schädlichen Wirkung nach der Entstehung

Die Schadstoffe fallen zwar an, werden aber vor ihrem Entweichen in die Atmosphäre umgewandelt oder gefiltert und dann gesondert entsorgt.

Verminderung des Ausstoßes von Stickoxiden

Die Entstehung von Stickoxiden lässt sich bei einer Verbrennung nicht vermeiden, da unsere Atmosphäre zu 80% aus Stickstoff besteht. Mittels eines Katalysators kann zumindest ein beträchtlicher Teil dieser Verbindungen in harmlose Stoffe umgewandelt werden.

Gips aus Rauchgasen

Schwefeldioxid wird aus den Rauchgasen kalorischer Kraftwerke gefiltert. In diesem Fall ist nicht einmal eine Entsorgung als solche erforderlich, denn die anfallenden Feststoffe können zu Gips verarbeitet werden.

Was ist der Unterschied zwischen Emission und Immission?

Emission ist die Freisetzung von Stoffen. Immission bezeichnet die damit einhergehenden Auswirkungen einer Emission. Die Immission ist besonders für gesetzliche Regelungen von Interesse, denn bei diesen geht es nicht um die Freisetzung von Stoffen an sich, sondern um die schädlichen Auswirkungen dieser Substanzen.

Der rechtliche Rahmen durch das Bundes-Immissionsschutzgesetz

Entstehung

Das Gesetz geht auf den Anfang der siebziger Jahre zurück. Das damals aufkommende Umweltbewußtsein wurde unter anderen mit dieser gesetzlichen Regelung in Umweltpolitik umgesetzt. Es wurde auf eine bundeseinheitliche Regelung Wert gelegt, damit keine regional unterschiedlichen Auflagen entstehen.

Grundidee hinter dem Gesetz

Für Schäden an Personen, Tieren und Sachen ist die Immission entscheidend, denn Schäden entstehen nicht durch den Ausstoß von Schadstoffen, sondern durch die Aufnahme von Emissionen. Das Gesetz legt Grenzwerte für diese Immissionen fest. Das unterschreiten dieser Grenzwerte soll also die Entstehung von Schäden abwenden. Beeinflußt werden können Immissionen aber nur indirekt durch eine Beschränkung der Emissionen.

Technische Umsetzung

Aus diesem Grund regelt das Gesetz die Höhe der Immissionen durch eine Beschränkung von zulässigen Emissionen. Bei der Überschreitung von Immissionsgrenzwerten müssen beispielsweise die Bestimmungen eines Luftreinhalteplans umgesetzt werden. Im industriellen Bereich regelt das Gesetz den Betrieb und die Technik von Betrieben. Damit fällt es unter das Genehmigungsrecht für eine Errichtung einer solchen Anlage. Im Verkehr legt das Gesetz bestimmte Eigenschaften und Grenzwerte fest, die von Fahrzeugen eingehalten werden müssen. 🌱

Bildquellen

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  • Smoking-power-plant: iStock/Gudella