Quellenanalyse des Feinstaubes in Münster - Endbericht

Anlage zur Vorlage 988/2008 
 
 
 
5. Zusammenfassung des Endberichtes „Quellenanalyse  des 
Feinstaubes in Münster “  
 
 
 
5.1  Rechtliche Grundlagen und Immissionssituation in Münster 
 
Die EU-Richtlinie 1999/30/EG vom 29.06.1999, umgese tzt durch das 7. Gesetz zur Änderung des 
Bundesimmissionsschutzgesetzes sowie die 22. Verord nung zum Bundesimmissionsschutzgesetz 
schreibt seit 2005 einen Grenzwert für Feinstaub (P M 
10 ) vor. Hierdurch sollen die Menschen vor 
den möglichen gesundheitlichen Auswirkungen von Fei nstaub geschützt werden. Mögliche Folgen 
hoher Feinstaubbelastungen sind Atemwegs- und Herz- Kreislauf-Erkrankungen, eine erhöhte 
Herzfrequenz, Mittelohrentzündungen im Kindesalter sowie eine evtl. erhöhte  Sterblichkeit. 
 
Für Feinstaub gilt ein Tagesmittelwert von 50 µg/m
3 Luft, der maximal 35-mal im Jahr überschritten 
werden darf. Am 11.06.2008 wurde eine weitere Richt linie, 2008/50/EG, erlassen, nach der 
natürliche Quellen oder Streusand und -salz bei Beu rteilung der Einhaltung der Grenzwerte 
unberücksichtigt bleiben können. Zudem wurden Ziel-  und Grenzwerte für PM 2.5  aufgestellt. 
Verursacher hierfür sind unter anderem die Industri e und der Verkehr (Abgase). Bei 
Überschreitung der Grenzwerte sind die Gemeinden au fgefordert Maßnahmen zur Reduzierung 
der Feinstaubbelastung zu ergreifen. 
 
Bisher war die Stadt Münster mit 35 Überschreitungs tagen des Tagesgrenzwertes im Jahr 2005  
und eine geringeren Anzahl an Überschreitungen in d en darauf folgenden Jahren gesetzlich nicht 
verpflichtet, eine Luftreinhalteplan aufzustellen u nd Maßnahmen zur Feinstaubreduzierung 
umzusetzen. In diesem Jahr gab es an der Verkehrsst ation Weseler Straße bereits 33 
Überschreitungstage (Stand: 12.11.2008). Es muss daher davon ausgegangen werden, dass es in 
diesem oder in einem der Folgejahre zu einer unzulä ssigen Anzahl an Überschreitungstagen 
kommen wird.  
 
5.2  Projektbeschreibung 
 
Im Rahmen des Projektes „Quellenanalyse des Feinsta ubes in Münster“ wurden von Januar 2006 
bis September 2007 an der Steinfurter Straße, auf der Höhe der Grevener Straße in Münster Daten 
und Feinstaubproben gesammelt. Der Messstandort, ei ne Parkbucht an der 4-6-spurigen 
Ausfallstraße, ist trotz seines hohen Verkehrseinfl usses von Wohnbebauung umgeben. Der 
Feinstaub wurde in einer Höhe von ca. 3,20 m gesammelt. 
Die Bestimmung der PM 
10 -Massenkonzentration erfolgte durchgehend von März 2006 bis 
September 2007. Des Weiteren wurde in sechs Intensi vmesskampagnen mit zwei Probennahmen 
je Tag der Feinstaub größenaufgeteilt gesammelt, um  Rückschlüsse auf die Quellen zu ziehen. 
Alle Jahreszeiten wurden durch die Messungen abgede ckt. Der Feinstaub wurde auf die Ionen 
Ammonium, Calcium, Chlorid, Magnesium, Natrium, Nit rat und Sulfat sowie organischen und 
elementaren Kohlenstoff (verursacht durch die beein flussbaren Bestandteile Dieselruß und 
Hausbrand) untersucht. Des Weiteren wurden über kür zere Zeiträume Messgeräte zur 
Bestimmung der Partikelanzahl eingesetzt.

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5.3  Methodik 
 
Die Identifizierung der Quellen erfolgte anhand unt erschiedlicher Methodiken, die sich gegenseitig 
ergänzen und zur Qualitätssicherung der Ergebnisse dienen. Unter anderem wurden die folgenden 
anerkannten Auswertetechniken angewandt: 
− simultane Probennahme an zwei weiteren Standorten 
Vergleich der chemischen Zusammensetzung des größenaufgelösten Feinstaubs, zwischen 
dem Standort Steinfurter Straße und der Hintergrund station Rieselfelder bzw. der 
Waldstation Veldrom im Eggegebirge. 
− Zeitreihenanalyse 
Ermittlung der jahreszeitlichen, wöchentlichen und täglichen Schwankungen der PM 
10 -
Konzentration. Hierzu werden zweimal täglich mit de m Berner Impaktor genommene 
Feinstaubproben ausgewertet 
− Faktorenanalyse 
Zusammenfassung der Daten und Zuordnung zu möglichen Quellen  
 
5.4 Einflüsse auf die PM 10 -Konzentration 
 
Im Projekt wurde der Einfluss der meteorologischen und der anthropogenen Parameter auf die 
Feinstaubbelastung abgeschätzt. 
 
5.4.1   Natürliche Einflüsse 
Einen hohen Einfluss haben die meteorologischen Kom ponenten Temperatur, relativen Luftfeuchte 
und Windrichtung auf die Schwankung der Feinstaubko nzentration. Ebenfalls von Bedeutung für 
die Variabilität der Feinstaubkonzentration ist die  Tageszeit, da diese neben den anthropogenen 
Einflüssen auch durch temperaturabhängige Prozesse beeinflusst wird. Bei der Meteorologie 
hingegen überwiegen die überregionalen Einflüsse. G enerell gilt, dass höhere 
Feinstaubkonzentrationen in der kälteren Jahreszeit  auftreten, während niedrigere Werte in den 
wärmeren Monaten nachgewiesen werden. Die höheren Werte im Winter sind zum einen durch die 
häufigeren stabilen atmosphärischen Schichtungen und Inversionswetterlagen verursacht und zum 
anderen wird durch den Hausbrand in den kalten Monaten vermehrt Feinstaub emittiert. 
 
Die rechnerische Analyse der zurückgelegten Wegbahn en der an der Messstation aufgefundenen 
Partikel (Rückwärtstrajektorien) lassen Aussagen üb er weitere Quellen zu. Partikel können teils 
lange Strecken zurücklegen, ehe sie lokal als Immis sion gemessen werden können. So konnten 
die hohen Konzentrationen an Kochsalz an der Messst ation eindeutig dem Seesalz zugeordnet 
werden. 
 
5.4.2   Anthropogene Einflüsse  
Die anthropogenen Einflüsse auf die Feinstaubkonzen tration sind im Allgemeinen beeinflussbar, 
d.h. die Konzentration lässt sich mit geeigneten Ma ßnahmen senken. Die lokalen Verkehrszahlen 
und der lokale Anteil von Lkw tragen im Vergleich m it dem Beitrag der meteorologischen Einflüsse 
in nur sehr geringem Maße zu den Schwankungen der K onzentrationen bei. Verkehr beeinflusst 
die städtische Belastung in einem täglichen und wöc hentlichen Zyklus. Der Lkw/ Bus- und der 
Pkw-Verkehr weisen typische Tagesmuster auf, die be sonders zwischen Werktagen und 
Wochenenden unterschiedlich sind. Anhand von Korrel ationen lies sich ein höherer Einfluss des 
Verkehrs, insbesondere des Lkw-Verkehrs auf die Par tikelmassen – und 
Partikelanzahlkonzentration unter der Woche nachwei sen. Die deutlich schwächeren bzw. 
negativen Korrelationen am Wochenende deuten darauf  hin, dass bei nachlassendem Verkehr 
andere Feinstaubquellen an Bedeutung gewinnen und d ie PM 
10 -Konzentration prägen. Neben den 
täglichen Schwankungen der Feinstaubkonzentration i st die städtische Zusatzbelastung, im 
Wesentlichen ebenfalls durch Verkehr bedingt, auch in der wöchentlichen Variabilität klar 
erkennbar. So steigt die Hintergrundbelastung von S onntag bis Samstag an. Der höchste 
Tagesmittelwert tritt freitags ein, der niedrigste sonntags. Die mittlere wöchentliche 
verkehrsbedingte Zusatzbelastung beträgt 5,7  µg/m3.

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5.5 Auswertung 
 
Es gibt, abhängig von der Jahreszeit, bis zu sieben  bedeutsame Verursacher der 
Feinstaubbelastung in Münster (siehe Tortendiagramm  Seite 3). Ihr jeweiliger Anteil ist aber stark 
von der Jahreszeit abhängig. Eine Auswertung mittel s der Hauptkomponentenanalyse ergab drei 
wesentliche Quellen 
 
1. Verbrennungsprozesse (v. a. Verkehr)  
2. Seesalz und 
3. Ferntransport /sekundäre Ionen. 
 
Die statistische Auswertung der messtechnischen Erg ebnisse erbrachte eine genauere Einteilung 
der chemischen Komponenten zu den einzelnen Quellen . Der Vergleich der Zusammensetzung 
des Feinstaubs der Station Steinfurter Straße mit d er Station Rieselfelder lieferte Information zu 
dem zusätzlichen städtischen Beitrag zur PM 
10 -Belastung.  Eine Zeitreihenanalyse wurde in erster  
Linie zur Sicherung der Ergebnisse verwendet, aber auch als Werkzeug, um den Quellenanteil des 
Hausbrandes auf Basis der sommerlichen Konzentratio nen des elementaren Kohlenstoffs 
abzuschätzen.  
Eine allgemeingültige Aussage über die Zusammensetz ung des Feinstaubs ist auf Grund der 
tages- und jahreszeitlichen Schwankungen sowie des starken Einflusses der Meteorologie nicht 
möglich. Mit den durchgeführten Analysen können jedoch mittlere Werte für die Zusammensetzung 
berechnet werden. In Abbildung 37 sind die mittlere n Zusammensetzungen für zwei Jahreszeiten, 
Winter 2006 und Sommer 2006, beispielhaft dargestellt. 
 
 
a
Auftausalz 
1% 
Verkehr 
22% 
Ferntransport 
27% 
Hausbrand 
8% 
Sonstiges 
8% 
Seesalz 
6% 
Kraftwerke / 
Industrielle Produkte 
22% 
Landwirtschaftliche 
Emissionen 
6% 
 b
Sonstiges 
23% Verkehr 
29% 
Ferntransport 
18% 
Seesalz 
5% 
Kraftwerke / 
Industrielle Produkte 
16% 
Landwirtschaftliche 
Emissionen 
9% 
 
Abbildung 37: mittlere Zusammensetzung des Feinstaubs in a) Januar 2006 mit mittlerer PM 10 -Konzentration 
= 36,9 µg m -3 und b) Juli / August 2006 mit mittlerer PM 10 -Konzentration = 23,7 µg m -3; der Anteil des 
Hausbrands entspricht der geschätzten Maximalkonzentration 
 
 

 Im jahreszeitlichen Vergleich tragen die Quellen V erkehr und Ferntransport zu 50 % der 
Partikelmassenkonzentration bei, wobei der Verkehr im Sommer relativ höher zur 
Belastung beiträgt. Werden die absoluten Konzentrat ionen dieser Quellen zu beiden 
Jahreszeiten verglichen, so zeigen sich jedoch höhe re Werte im Winter. Der geringere 
Anteil der Quellgruppen in der kälteren Jahreszeit kann aber durch eine insgesamt höhere 
Feinstaubkonzentration im Winter erklärt werden (36 ,9 µg m 
-3 im Januar 2006 zu 23,7 µg 
m-3 im Juli / August 2006).  

 Hausbrand ist eine Quelle für Feinstaub, deren Ant eil an der Gesamtbelastung mit 
abnehmender Temperatur größer wird. Im Januar 2006 wurden die höchsten 
Konzentrationen an Hausbrand der sechs Messperioden  nachgewiesen, wobei die 
Berechnung nur eine Abschätzung der Maximalkonzentration zulässt.

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 In den kalten Wintern mit Temperaturen unter 0° C k onnte zusätzlich Auftausalz als Quelle 
bestimmt werden. Sein Anteil von in etwas 1% der PM
10 -Massenkonzentration ist allerdings 
vernachlässigbar. 

 Der Anteil der Seesalze ist abhängig von der vorhe rrschenden Wetterlage bzw. 
insbesondere von der Windrichtung. 

 Die undefinierte Fraktion besteht im Allgemeinen ü berwiegend aus Wasser und 
Spurenelementen. Der eindeutig höhere Anteil von un bestimmten Substanzen in den 
Sommermonaten setzt sich möglicher weise aus Pollen , weiterem Pflanzenmaterial wie 
Blattfraktionen und Bakterien zusammen. 
 
Ziel für die Zukunft sollte es nun sein, die Feinst aubkonzentration zu senken. Auch wenn die 
Grenzwerte aktuell noch nicht überschritten werden,  eine gesundheitliche 
Unbedenklichkeitsschwelle für Feinstaub gibt es nicht. 
 
5.6 Minderungsmaßnahmen 
 
Maßnahmen zur Reduktion der Feinstaubkonzentration können in Münster vor allem im Bereich 
Verkehr, Landwirtschaft und Hausbrand durchgeführt werden.  
 
5.6.1 Verkehr 
Der Bereich Verkehr bietet viele Ansatzpunkte für M aßnahmen, sei es beim Ausbau des 
Radwegenetzes, die Einführung einer Umweltzone (fre ie Durchfahrt für Fahrzeuge mit gelber und 
grüner Plakette) und eine weitere Förderung des öff entlichen Nahverkehrs. Zusätzliche 
Möglichkeiten sind die Optimierung des Parkleitsyst emes, Geschwindigkeitsbegrenzungen auf 
30 km/h im gesamten Innenstadtbereich sowie geänder te Arbeitszeiten für die Müllabfuhr um 
Staus während der Berufsverkehrzeiten zu vermeiden.  Da bereits sehr viele gute Maßnahmen in 
der Projektgruppe zur Aufstellung eines Luftreinhalteplanes für die Stadt Münster angeregt werden, 
wird hier nicht weiter darauf eingegangen.  
 
5.6.2 Landwirtschaft 
Eine veränderte Gülleausbringung wie im Burgenland in Österreich gefordert, könnte zu einer 
Reduktion der Ammoniakemission und damit zu einem g eringeren Partikelaufkommen beitragen. 
Dort ist die Ausbringung der Gülle nur auf landwirt schaftlichen Flächen mit Bodenbedeckung 
erlaubt, wenn sie unmittelbar vor der Feldbestellun g oder zur Förderung der Strohrotte erfolgt. 
Wird die Gülle oder Jauche auf Ackerland ohne Boden bedeckung ausgebracht, so muss diese 
maximal sechs Stunden später eingearbeitet werden. Eine weitere Maßnahme im Bereich der 
Gülleausbringung wäre eine zeitliche Einschränkung auf Frühjahr und Spätsommer, wenn die 
Temperaturen niedriger sind, da dann geringere Konz entrationen an Ammoniak emittiert werden. 
Vorteilhaft wären zudem eine windarme Witterung sow ie bei oder kurz vor einsetzenden 
Niederschlägen. Des Weiteren sollte die bodennahe A usbringung von Gülle mit Schleppschlauch 
konsequent durchgeführt werden. Eine Maßnahme gegen  die Ammoniakquellen im Stall ist die 
Errichtung von Luftwäscher im Abluftstrom. Dieser N asswäscher reinigt die Abluft von Ammoniak, 
so dass dieses nur noch in geringem Maße emittiert wird.  
 
5.6.3 Hausbrand 
Eine Reduzierung des durch Hausbrand verursachten F einstaubs kann durch Ausbau der 
Fernwärme unterstützt werden. Des Weiteren wäre ein  Ausbau der Förderung von 
Altbausanierung, speziell von Wärmedämmmaßnahmen, e ine Möglichkeit, den Hausbrand und 
damit die PM 
10 -Emissionen zu verringern.

V/0988/2008 
DER OBERBÜRGERMEISTER 
Amt für Grünflächen und Umweltschutz 
 
 
 
 
 
 
 
Betrifft 
 
Quellenanalyse des Feinstaubes in Münster - Endbericht 
 
 
 
Beratungsfolge 
 
 
25.11.2008 Ausschuss für Umweltschutz und Bauwesen Bericht 
 
 
Bericht: 
 
Die Kooperation mit der Westfälischen-Wilhelms-Universität zur Quellenidentifizierung des Fein-
staubes in Münster wurde in der AUB-Sitzung am 06.09.2005 beschlossen (AUB-
Vorlage 588/05). Das dreijährige Projekt wurde im Oktober dieses Jahres abgeschlossen, der 
Abschlussbericht liegt nun vor. Ein Exemplar des vollständigen Berichtes wurde an die Ratsfrak-
tionen versandt. Die Zusammenfassung des Endberichtes ist als Anlage beigefügt. 
 
Im Falle einer Überschreitung des Tagesgrenzwertes von 50 µg/m³ an 35 Tagen im Jahr sind die 
Maßnahmen zur Reduzierung von Feinstaub nach Verursacheranteilen durchzuführen. Das Pro-
jekt diente zur Bezifferung der Verursacheranteile für den Feinstaub in Münster. Die Messstation 
für die Quellenanalyse befand sich in der Steinfurter Straße zwischen Neutor und Grevener Stra-
ße. 
 
Im Gegensatz zum Luftschadstoff Stickstoffdioxid traten für Feinstaub an den Luftmessstationen 
in Münster noch keine Überschreitungen des Grenzwertes auf. Bis Mitte November 2008 wurden 
an der Weseler Straße jedoch bereits 33 Überschreitungen des Tagesmittelwertes festgestellt. 
Demnach ist eine Überschreitung des Feinstaubsgrenzwertes in diesem Jahr nicht auszuschlie-
ßen. 
 
Aus Sicht der Stadtverwaltung zeigt der Bericht, dass ein hoher Anteil an der Feinstaubbelastung 
in Münster (ca. 45 %: Ferntransport, Seesalz, Sonstiges) durch städtische Maßnahmen nicht 
beeinflussbar ist. In diesem Zusammenhang ist die Belastung mit Seesalz als natürliche Quelle 
(an der Messstation Steinfurter Straße) mit einem Anteil von etwa 5% an der Feinstaub Gesamt-
belastung besonders bemerkenswert. Von den kommunal beeinflussbaren Quellen sind Verbren-
nungsprozesse (Kraftwerke, Hausbrand) und Verkehr maßgeblich. Maßnahmen die zur Redukti-
on von Stickstoffdioxid ergriffen werden, tragen häufig auch zur Reduktion von Feinstaub bei. Der 
Anteil des Hausbrandes an der Gesamtbelastung von 8% in den Wintermonaten und der Anteil 
der Feinstaubbelastung von 6% bzw. 9% aus landwirtschaftlichen Quellen sind besonders er-
wähnenswert. 
 
Der Bericht wird an die Bezirksregierung Münster weitergereicht. Die Erkenntnisse aus dem Be-
Vorlagen-Nr.: 
V/0988/2008 
Auskunft erteilt: 
Herr Besler 
Ruf: 
492 67 98 
E-Mail: 
Besler@stadt-muenster.de 
Datum: 
12.11.2008 
Öffentliche Berichtsvorlage

2 
V/0988/2008 
 
richt werden in den Luftreinhalteplan für die Stadt Münster einfließen. Der Entwurf des Luftrein-
halteplanes Münster soll bis zum Ende des Jahres vorliegen. Er wird anschließend auch den zu-
ständigen politischen Gremien vorgestellt. In diesem Rahmen werden auch die noch offenen An-
regungen aus dem Antrag der GAL/Grüne-Ratsfraktion vom 18.04.2005 „Luftreinhalteplanung in 
Münster“, der Antrag der SPD-Fraktion vom 21.08.2007 „Luftreinhalteplanung für die Weseler 
Straße im Bereich der Antoniuskirche“ sowie der Antrag der Fraktionsgemeinschaft UWG-
Ms/ÖDP vom 30.01.2008 „Einrichtung einer Umweltzone in Münster“ behandelt. 
 
 
i.  V. 
 
 
 
Thomas Paal 
Stadtrat 
 
 
 
Anlage: 
 
Zusammenfassung „Quellenanalyse des Feinstaubes in Münster“