Tabellen- und Abbildungsanhang

(1)

Tabellen- und Abbildungsanhang

zum

Lexikon waldschädigende

Luftverunreinigungen und Klimawandel (http://www.luftschadstoffe.at)

(1) Luftschadstoffe, Emissionen und Budgets (2) Luftschadstoffkonzentrationen und -einträge

Zusammengestellt von Stefan Smidt

Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft

September 2011

(2)

(3)

Inhaltsverzeichnis

Zehnerpotenzen und Masseeinheiten ... 7

(1) LUFTSCHADSTOFFE, EMISSIONEN UND BUDGETS ... 9

Luftschadstoffe (1) ... 11

Luftschadstoffe (2) ... 12

Anthropogene Quellen von Luftverunreinigungen ... 13

Natürliche Quellen von Luftverunreinigungen ... 14

Anthropogene Quellen von organischen Luftverunreinigungen ... 15

Quellen von Spurengasen in der Stratosphäre ... 16

Emissionen (global) (1) ... 17

Stoff-Flüsse allgemein (global) - Grafik ... 20

P-, N-, S- und C-Flüsse (global) - Grafik ... 21

Emissionen, Exporte, Depositionen (Österreich) ... 22

Emissionen (Österreich, 1980-2006) ... 23

Emissionen Europa NOx (CLRTAP / NECD / UNFCCC) ... 24

Emissionen Europa NMVOC (CLRTAP / NECD / UNFCCC)... 25

Emissionen Europa SO2 (CLRTAP / NECD / UNFCCC) ... 26

Emissionen Europa NH3 (CLRTAP / NECD / UNFCCC) ... 27

Aerosol-Emissionen (global) (1) ... 28

Aerosol-Emissionen (global) (2) ... 29

Aerosolbildung ... 30

Ammoniak-Emissionen (global) ... 31

Ammoniak-Emissionen (global-Europa-Deutschland) ... 32

Ammoniak-Emissionsfaktoren (nach Tierarten) ... 33

Ammoniak-Emissionsfaktoren (industrielle Prozesse) ... 34

Ammoniak-Emissionsfaktoren (Feuerungen) ... 35

Ammoniak-Budget (global) (1) ... 36

Ammoniak-Budget (global) (2) ... 37

Ammoniak-Emissionen (EMEP) ... 38

Biomasseverbrennung, globale Emissionen (1) ... 39

Biomasseverbrennung, globale Emissionen (2) ... 40

Biomasseverbrennung, emittierte Verbindungen ... 41

Chlor-Budget (global) ... 43

Chlor-Budget (global) - Grafik ... 44

Energiebilanz (global) - (Grafik) ... 45

FCKW-Produktion (global) - Grafik ... 46

KFZ-Emissionen ... 47

Kohlendioxid-Emissionen (global) ... 48

Kohlendioxid-Emissionen (global-Europa-Deutschland) ... 49

Kohlenmonoxid-Emissionen (global) (1) ... 50

Kohlenmonoxid-Emissionen (global-Europa-Deutschland) ... 53

Kohlenmonoxid-Emissionen (brennstoffbezogen) ... 54

Kohlenmonoxid-Emissionen (verkehrsbezogen) ... 54

Kohlenmonoxid-Budget (global) (1) ... 55

Kohlenmonoxid-Budget (global) (2) ... 56

Kohlenstoff-Budget (global) (1) ... 57

(4)

Kohlenstoff-Budget (global) - Grafik (1) ... 67

Kohlenstoff-Budget (global) - Grafik (4, 5) ... 71

Kohlenstoff-Budget (global, Ozonrelevanz) - Grafik (14) ... 80

Kohlenstoff-Budget (global) (Grafik 15) ... 81

Kohlenstoffspeicherung verschiedener Vegetationsgesellschaften ... 82

Kohlenstoffvorräte (global) (1) ... 83

Kohlenstoffvorräte (global) (2) ... 84

Kohlenstoff-Budget (Österreich) ... 85

Kohlenstoff-Budget (NIPHYS / CANIF-Projekt) ... 86

Kohlenwasserstoff-Emissionen ... 87

Lachgas-Emissionen (global-Europa-Deutschland) ... 88

Lachgas-Budget (global) (1) ... 89

Lachgas-Emissionen (Waldböden) ... 94

Luftmassen (global) ... 95

Methan-Emissionen (global) (1) ... 96

Methan- / NMVOC Emissionen (global-Europa-Deutschland) ...100

Methan-Budget (global) (1) ...102

Methan-Budget (global) - Grafik ...107

Methan- und Lachgasflüsse (global) ...108

Nährelementeinträge und -austräge (Landwirtschaft) ...109

Nährelementeinträge ...110

Nettobiomproduktivität in Europa ...111

NMHC-Emissionen (global) (1) ...112

NMHC-Emissionsraten (Wald) (1) ...116

NMHC-Emissionsraten (Wald) (2) ...117

(5)

Phosphor-Budget (global) - Grafik (2) ...122

Phosphor-Budget (global) - Grafik (3) ...123

Quecksilber-Budget (global) - Grafik ...124

Sauerstoffbudget (global) ...125

Schwefel-Emissionen (global) (1) ...126

Schwefel-Emissionen (global) (2) ...127

Schwefelemissionen (global; Europa) ...128

Schwefelemissionen (global) ...129

Schwefelemissionen (reduzierte Verbindungen) ...130

Schwefelemissionen (Carbonylsulfid) ...131

Schwefel-Budget (global) ...132

Schwefel-Budget (global) - Grafik (1) ...133

Schwefeldioxid-Emissionen (EMEP) ...139

Schwermetall-Emissionen (global) ...140

Schwermetall-Emissionen ...141

Schwermetall-Einträge ...142

Schwermetallmobilisierung ...143

Schwermetallgehalte in Düngern ...144

Schwermetalle-Emissionsfaktoren (natürliche Quellen) ...145

Schwermetalle-Transferkoeffizienten ...146

Stickstoffoxid-Emissionen (global) (1) ...147

Stickstoffoxid-Emissionen (global) (2) ...148

Stickstoffoxid-Emissionen (global-Europa-Deutschland) ...149

Stickstoffoxid-Emissionen (Waldböden u. a. Böden) ...150

Stickstoffoxid-Emissionen (Verbrennungsprozesse) ...151

Stickstoffoxid-Emissionen (KFZ-Verkehr) ...152

Stickstoffoxid-Emissionen (NO und N2O) (1) ...153

Stickstoffoxid-Emissionen (NO und N2O) (2) ...154

Kohlendioxid- und Methan-Emissionen (Waldböden u.a. Böden)...155

Stickstoff-Budget (global) (1) ...156

Stickstoff-Budget (Europa) ...163

Stickstoff-Budget (global) - Grafik (1) ...164

Stickstoff-Budget (Europa) - Grafik (1) ...174

Stickstoff-Budget (Europa) - Grafik (2) ...175

Stickstoff-Budget (NIPHYS / CANIF-Projekt) ...176

(6)

Stickstoff- und Schwefeleinträge (2) ...181

Stickstoff- und Schwefeleinträge (Zitate) ...182

Stickstoff-Emissionen ...183

Stickstoffoxid-Emissionen (EMEP) ...184

Stickstoffoxid-Emissionen ...185

Treibhausgasemissionen ...186

Treibhausgasemittenten ...187

Emissionen von Treibhausgasen (Österreich) ...188

Emissionen indirekter Treibhausgase (Österreich) ...189

VOC-Emissionsfaktoren ...190

Vulkanausbrüche (1) ...191

Wasser-Budget (global) (1) ...196

Wasser-Budget (global) - Grafik (1) ...197

Wasser-Budget (global) - Grafik (2) ...198

Wasserstoff-Budget (global) ...199

(2) LUFTSCHADSTOFFKONZENTRATIONEN UND -EINTRÄGE ...201

Luftschadstoffkonzentrationen (Gase) (1) ...203

Direkte und indirekte Treibhausgase - Überblick ...206

Treibhausgase (1) ...207

Treibhausgase (Nicht-CO2) (8) ...215

FCKW-Konzentrationen - Grafik ...218

Spurengase und Global Change ...219

Konzentrationen organischer Säuren ...220

Konzentrationen Aldehyden und Ketonen ...221

Konzentrationen von Aldehyden ...222

Konzentrationen von Oxidationsmitteln ...223

Schwermetallkonzentrationen und -einträge ...224

(7)

Zehnerpotenzen

10

⁰

= 1

10

¹

= Deka, Zehn, da 10

^-1

= Zehntel, deci, d 10

²

= Hekto, Hundert, h 10

^-2

= Hundertstel, zenti, c 10

³

= Kilo, Tausend, k 10

^-3

= Tausendstel, milli, m 10

⁶

= Millionen, Mega, M 10

^-6

= Millionstel, mikro, µ 10

⁹

= Milliarden, Giga, G 10

^-9

= Milliardstel, nano, n 10

¹²

= Billionen, Tera, T 10

^-12

= pico, p

10

¹⁵

= Billiarden, Peta, P 10

^-15

= femto, f 10

¹⁸

= Trillionen, Exa, E 10

^-18

= atto, a 10

²¹

= Zetta, Z 10

^-21

= zepto, z 10

²⁴

= Yotta, Y 10

^-24

= yocto, y

Masse-Einheiten

10

³

g 1 kg

10

⁶

g 10

³

kg 1 Mg 1 t

10

⁹

g 10

⁶

kg 1 Gg 1 kt 1000 t 10

¹²

g 10

⁹

kg 1 Tg 1 Mt 1 Mio. t 10

¹⁵

g 10

¹²

kg 1 Pg 1 Gt 1 Mrd. t

Energieeinheiten

kJ kcal kWh Kg SKE kg RÖE m³ Erdgas 1 Kilojoule

(1KJ = 1000 Ws)

1 0,2388 0,000278 0,000034 0,000024 0,000032 1 Kilokalorie (kcal) 4,1868 1 0,001163 0,000143 0,0001 0,00013

1 Kilowattstunde (kWh) 3.600 860 1 0,123 0,086 0,113

1 kg Steinkohleneinheit (SKE)

29.308 7.000 8,14 1 0,7 0,923

1 kg Rohöleinheit (RÖE) 41.868 10.000 11,63 1,428 1 1,319

1 m³ Erdgas 31.736 7.580 8,816 1,083 0,758 1

(8)

Die Erde

Mittlerer Radius 6,370 km

Mittlere Tiefe der Ozeane 3730 m

Mittlere Erhebung 840 m

Gesamtoberfläche 500,000.000 km

²

Gesamte Landoberfläche 149,000.000 km

²

Nördliche Hemisphäre – Land 103,000.000 km

²

Südliche Hemisphäre – Land 46,000.000 km

²

Gesamtfläche Ozeane 361,000.000 km

²

Erdmasse 5,9

^●

10

²⁴

kg

Masse der Ozeane 1,3

^●

10

²¹

kg Masse der Atmosphäre 5,14

^●

10

¹⁸

kg

Mittlere Sonnenenergie an der Oberseite der Atmosphäre: 1370 J m

^-2

s

^-1

Davon werden 21 % in den Weltraum reflektiert

Oberflächentemperatur der Standardatmosphäre: 288 K

Zone Pflanzenmasse Nettoprimärproduktion

Land 500.000 Tg C 60.000 Tg C

Ozeane 3.000 Tg C 50.000 Tg C

Global biogeochemical cycles (Butcher S.S., Charlson R.J., Orians G.H., Wolfe G.V., eds.), 239-262. Academic Press.

(9)

(1) LUFTSCHADSTOFFE, EMISSIONEN UND BUDGETS

Grau unterlegt: Kohlenstoff-Pools (wenn nicht in der Legende anders bezeichnet)

Gelb unterlegt: Senken

(10)

(11)

Luftschadstoffe (1)

Abschnitt 1.01 Verteilung und Veränderung der wichtigsten Spurenstoffe und ihre Wirkung auf Wälder.

Spurenstoff Verteilung und Veränderung Wirkung auf Wälder

CO2 Global ansteigend Anstieg: Kurzzeitiger Anstieg des Pflanzenwachstums und der Produktivität; Langzeiteffekte noch unklar;

Anteil an der globalen Erwärmung, massive Verschiebungen der Arten Ozon Anstieg von Ozon und seinen Vorläufern, v.a. in

den Entwicklungsländern und in Mitteleuropa

Wachstums- und Ertragsverluste und Wirkungen auf die relative Fitness und auf die Dynamik von

Pflanzengesellschaften;

Prädisposition von Waldbäumen gegenüber Insekten und Krankheiten Stickstoffvbdgg.

(NOx, NH3 etc.)

Globale Anstiege, besonders in

Entwicklungsländern (besonders in Indien und China)

Stimulation des Wachstums und der Produktivität in N-armen Böden;

N-Sättigung in einigen Wäldern verursachen Decline und Fischsterben in vielen Gewässertypen

Beitrag zum Ozonanstieg Schwefel

(SO2, H2S)

In entwickelten Ländern abnehmender Trend in den letzten wenigen Jahrzehnten, aber Anstieg in einigen Entwicklungsländern (besonders in Indien und China)

Versauerte Böden in vielen Teilen der Erde sind schwer wiederherzustellen

Schwermetalle Abnehmendes Problem in entwickelten Ländern, weitergehendes Problem in der Nähe von Punktquellen verschiedener Entwicklungsländer

Lokales Waldsterben, vergiftete Böden verhindern Regeneration von Wäldern

Karnosky D.F., Percy K.E., Chappelka A.H., Krupa S.V. 2003: Air pollution and global change impacts on forest ecosystems: Monitoring and research needs. In: Air pollution, global change and forests in the new millenium (D.F. Karnosky, K.E. Percy, A.H. Chappelka, C. Simpson, J. Pikkarainen, eds.). Developments in Environmental Science 3 (S.V. Krupa, ed.), 447-459. Elsevier.

(12)

Luftschadstoffe (2)

Komponente Formel MG.

Umrechnungsfaktor µg/m3 → ppb

Konzen- trationen

*: wenige ppb; **: bis

100ppb

Lebens- dauer

Beitrag zur globalen Erwär- mung

Rel.

Treib- haus- poten- tial

Henry-Konstante (mol L-3 atm-1 ) Beitrag zur Versauerung Beitrag zur tropo-sphäri- schen Ozon-bildung Beitrag zum stratosphäri- schen O3-Abbau

Anorganische Komponenten

Ammoniak NH3 17,03 1,43 * Tage 58 im

Boden

Chlorwasserstoff HCl 36,46 0,67 * Tage ^1,700.000 *

Fluorwasserstoff HF 20,01 1,22 * Tage (*)

Kohlendioxid CO2 44,01 0,55 350

ppm

Jahre 50 % 1 0,034

Kohlenmonoxid CO 28,01 0,87 ** Monate *

Lachgas N2O 44,01 0,55 300 ppb Jahre 4 % 180 -

240

0,025 *

Ozon troposphärisch O3 48,00 0,51 30 - 90 ppb Tage 8 % 2000 0,013

Salpetersäure HNO3 49,01 0,50 * Tage 150.000 *

Schwefeldioxid SO2 64,06 0,38 bis 30µg m^-3 Tage 1,2 *

Schwefelsäure H2SO4 98,08 0,25 * Tage *

Schwefel- wasserstoff

H2S 34,08 0,72 * Tage 0,1

Stickstoffdioxid NO2 46,01 0,53 bis 40µg m^-3 Tage 0,01 * * *

Stickstoffmonoxid NO 30,01 0,81 bis 40µg m^-3 Tage 0,0019 * *

Wasserstoffperoxid H2O2 34,01 0,72 * Tage 74.000 *

Organische Komponenten

Acetaldehyd CH3CH O

44,05 0,55 * Tage

Ethen C2H4 28,05 0,87 ** Tage 0,0049

FCKW12 CF2Cl2 120,91 0,20 * Jahre 12 % 3700-

18.000

*

FCKW11 CFCl3 137,

37

0,18 * Jahre 5 % 1300 -

8600

*

Formaldehyd CH2O 30,03 0,81 * Tage 6300

Methan CH4 16,04 1,52 1700

ppb

Jahre 19 % 10 - 32 *

Perchlorethen C2Cl4 165,83 0,15 * Monate Peroxyacetylnitrat

(PAN)

CH3CO OONO2

121,05 0,20 * Tage

(13)

Anthropogene Quellen von Luftverunreinigungen

Anthropogene Quellen von Luftverunreinigungen.

CO2 entsteht praktisch bei allen Prozessen. SMe: Schwermetalle. Grau unterlegt: Biogene Quellen

Produkt / Quelle SO2 NOx NH3 HF HCl Cl2 H2S VOC SMe Sonstige

Aluminium * * Cl-, F-Stäube

Ammoniakanlagen *

Biomasseverbrennung N2O *

Braunkohleverbrennung * * * * ^* * Flugasche

Chlorierungen * *

Düngung N2O * F^- * Stäube

Farbenindustrie * * * * ^* * Stäube

Glashütten * * * Pb Stäube

Hausbrand * * Ruß, Flugasche

Kaliindustrie *

Kalkwerke Stäube

Keramische Industrie * * * Flugasche, Stäube

Kläranlagen *

Kokereien * * Stäube, Mercaptane,

CO, VOC

Kraftfahrzeuge (*) * * * Pb Ruß, Aerosole

Kraftwerke (Kohle, Erdöl)

* * * (Kohle)

* * * * Stäube, Flugasche

Kunststoffe * *

Kulturpflanzen * NMVOC

Magnesit * Magnesitstaub

Metallhütten * * * * * * Stäube, Flugasche

Mineralölindustrie * * * * Stäube, VOC

Mülldeponien Methan

Müllverbrennung * * * * * POPs

Ölkraftwerke * * * * * Ruß, Flugasche

Petrochemische Ind. *

Papier * * * Stäube

Pestizide * * * POPs

Phosphatdünger * * * * As Flugasche, Phosphat

Reisanbau * CH4, NMVOC

Roheisengewinnung * * * * * Stäube, CO, HCN

Salpetersäure *

Schwefelsäure * / SO3 * H2SO4-Aerosol

Sodaproduktion *

Teerdestillation * *

Tierintensivhaltung *

Verbrennungen * * * Stäube

Zellstoff-, Papierind. * * * Mercaptane, Staub, CS2

(14)

Natürliche Quellen von Luftverunreinigungen

Natürliche Quellen von Luftverunreinigungen.

CO2 entsteht bei Verbrennungsprozessen und bei mikrobieller Aktivität. SMe: Schwermetalle.

Produkt / Quelle SO2 NOx NH3 HF HCl Cl2 H2S VOC SMe Sonstige

Blitze *

N2O

Böden *

N2O

* * Ethen,

CH4

COS, H2, CH3SH

Bodenabrieb * Stäube

Insekten CH4

Mikroben Keime

Ozeane * * COS, Sulfat, Chlorid,

Methylhalogenide

Sümpfe N2O * CH4 CO, COS, NMHC

Tierhaltung * * CH4 NMHC

Vegetation * CO, NMHC

Vulkane * * * * * * * * * Staub, Flugasche, CO

Waldbrände * * CO, Dioxine, Aerosole

(15)

Anthropogene Quellen von organischen Luftverunreinigungen

Quellen von organischen Verbindungen.

Branchen Entstehungsquelle Verbindungen

Baustoffindustrie Diverse Mischanlagen Teer, Pech

Chemische Reinigung Reinigungsanlagen PER

Holzverarbeitende Industrie Holzveredlung Lösungsmittel, Beizen Keramische Industrie Brennen, Mischen Teer, Pech

Klebstoffindustrie Produktion, Applikation Xylol, Alkohol

Kläranlagen Verrottung Methan Kunststoff- und

Kunstharzverarbeitende Industrie

Applikaton Xylol, Testbenzin

Lackverarbeitende Betriebe Applikaton Xylol, Alkohol, Acetate

Lebens- und Genussmittelindustrie Röst- und Räucherprozesse Formaldehyd, Fettspaltprodukte, Lösungsmittel

Lederindustrie Zurichtung, Gerbung Lösungsmittel, halogenierte Kohlenwasserstoffe

Metallverarbeitende Industrie Entfettung halogenierte Kohlenwasserstoffe Mülldeponien Verrottung Methan Müllverbrennungsanlagen Verbrennung Aldehyde, Aliphate, Aromate, Ultragifte Organische Grundstoffchemie Produktion Aliphate, Aromate

Papierindustrie Produktion, Bleichung, Veredelung Lösungsmittel, halogenierte Kohlenwasserstoffe

Petrochemie Verarbeitung Aliphate, Aromate

Span- und Faserplattenindustrie Trocknung Formaldehyd, Phenol, Ätherische Öle

Tankstellen Betankung, Lagerung Benzine

Textilindustrie Veredelung Lösungsmittel, halogenierte Kohlenwasserstoffe

Verhüttungsbetriebe Produktion, Energie Verschwelungsprodukte von Teer und Pech

(16)

Quellen von Spurengasen in der Stratosphäre

Quellen und typische Mischungsverhältnisse von Spurengasen in der Stratosphäre.

Spurengas / Quellen Mischverhältnis (ppbv)

15 km 25 km 40 km

O3 O2 - Photochemie 89 5.900 5.100

N2O Troposphäre, Böden, Ozeane 300 150 21

NO N2O - Photochemie 0,25 1,1 10

NO2 NO - Oxidation 0,19 1,2 3,7

HNO3 OH*/NO2 - Chemie 0,94 6,9 4,2

H2O Troposphäre, CH4 - Oxidation 6.000 – 40.000 3.500 5.000

OH* H2O - Photochemie 3,5^●10^-5 9,5^●10^-4 0,12

HO2 CH2O, CO-Oxidation 1,7^●10^-4 6,7^●10^-3 9,8^●10^-2 FCKW - 11 Troposphäre, anthropogen

FCKW - 12 Troposphäre, anthropogen

HCl Cl*/CH4 - Chemie 0,06 0,81 1,4

ClO Cl*/O3 - Chemie - 0,04 1,0

ClONO2 ClO*/NO2 - Chemie - 0,83 3,0 - 100

CH4 Troposphäre, Böden, Biosphäre 1.500 940 300

CO Troposphäre, CH4-Oxidation 50 20 25

H2 CH4 - Oxidation 500 500 500

Zitiert in: Guderian R. (Hrsg.) 2000: Atmosphäre. Band 1A: Anthropogene und biogene Emissionen, Photochemie der Troposphäre, Chemie der Stratosphäre und Ozonabbau. Springer.

(17)

Emissionen (global) (1)

Globale Emissionen und Anteile einiger Spurenstoffe.

natürlich anthropogen Anteile anthropogener

Emissionen

Emission Anteile anthropogener

Emissionen

nachHäberle(1982) nachMeszaros (1980)

Tg p.a. Tg p.a. % Tg p.a. %

CO2 600.000 20.000 3,5 500.000 4

CO 3800 550 13 1000 50

Kohlen- wasserstoffe *)

2600 90 3

CH4 500 - 1000 2-5 (30-60) ¹⁾

Aerosole 3700 246 6

NO+NO2 als NO2 770 53 6,5

NO2 100 50

N2O 145 4 3 100 0?

NH3 1200 7 0,6 50 10 (50) ²⁾

S-Verbindungen als SO4

400 150 27

SO2 150 - 200 75

H2S 25 0?

*) Nadelhölzer emittieren v. a. α-Pinen und Ethen, Laubhölzer v. a. Isopren.

1) Bei Zuordnung der Emissionen von Reisfeldern als „anthropogen“

2) Bei Zuordnung der Emissionen durch Haustierurin als „anthropogen“

Häberle M. 1982: Stoffkreisläufe der Natur und Einfluss des Menschen. Umwelt 1/82, 15-22 und 2/82, 76-88.

Meszaros E. 1980: Considerations sur le cycle d’origine naturelle et anthropogenique. Pollution Atmospherique No. 88, 397-400.

Zitiert in Lahmann E. 1990: Luftverunreinigung – Luftreinhaltung. Paul Parey Berlin und Hamburg.

(18)

Emissionen (global) (2)

Vergleich anthropogener Emissionen mit globalen Emissionen in der Bandbreite publizierter Werte (FCI 1995).

Emissionen (Tg pro Jahr)

Verbindung anthropogen insgesamt Anthropogene

Emissionen in %

CO2 20.000 – 30.000 700.000 – 1,000.000 ca. 3

CO 400 – 1000 1500 – 800 ca. 20

Schwefelverbindungen ¹⁾ 160 – 240 290 – 500 ca. 50 oder mehr

CH4 140 – 500 268 – 973 ca. 50

Kohlenwasserstoffe ohne CH4 40 – 70 640 – 1400 ca. 7

NO + NO2 50 – 180 70 – 320 ca. 60

NH3 2)

20 – 40 > 1200 3

1) SO2 plus reduzierte Schwefelverbindungen, gerechnet als SO2

2) schließt Methan- bzw. Ammoniakemission aus Tierhaltung und bei Methan auch aus Reisanbau ein FCI 1995 zitiert in: Elling W., Heber U., Polle A., Beese F. 2007: Schädigung von Waldökosystemen.

Auswirkungen anthropogener Umweltveränderungen und Schutzmaßnahmen. Elsevier.

Vergleich anthropogener und natürlicher Emissionen.

Gesamt natürlich anthropogen Hauptquellen natürlich Hauptquellen anthropogen Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a.

CO2 830.000 800.000 30.000 Atmung, biologischer Abbau

Verbrennung

CO 3400 3400 Verbrennung

NMHC 1000 930 70 Bäume Industrie, KFZ

Methan 500 300 200 Sümpfe, Reisfelder Wiederkäuer

SO2 400 20 380 Vulkane Kohle- und Ölverbrennung

NOx 160 10 150 Blitze Verbrennung

Hock B., Elstner E.F. 1995: Schadwirkungen auf Pflanzen. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Berlin, Oxford.

(19)

Emissionen (global) (3)

Global greenhouse gas emissions by gas (2004).

CO2 / fossil fuel use 56,6 %

CO2 / deforestation, decay of biomass, etc. 17,3 %

CH4 14,3 %

N2O 7,9 %

CO2 / other 2,8 %

CFCs / F gases 1,1 %

Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding global warming. The illustrated guide to the findings of the IPCC. DK London, New York, Melburne, Munich, Delhi.

Global greenhouse gas emissions by sector (2004).

Energy supply 25,9 %

Industry 19,4 %

Forestry 17,4 %

Agriculture 13,5 %

Transport 13,1 %

Residental and commercial buildings 7,9 %

Waste management 2,8 %

Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding global warming. The illustrated guide to the findings of the IPCC. DK London, New York, Melburne, Munich, Delhi.

Globale Nicht-CO2-Treibhausgasemissionen.

Gas Globale Emissionen (Pg Ceq p. a.)

Methan 3,8 Lachgas 2,1

Kyoto F-Gase 0,1

Kohlenmonoxid 1,5 Stickstoffoxide 0,15

Field C.B., Raupach M.R. 2004: The global carbon cycle. Scope.

(20)

Stoff-Flüsse allgemein (global) - Grafik

Stoffflüsse.

Die wichtigsten globalen Flüsse zwischen den abiotischen Reservoiren der Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre und dem biotischen Pool aquatischer und terrestrischer Lebensgemeinschaften.

Anthropogene Aktivitäten (fette Schrift und fette Linie) beeinflussen die globalen biogeochemischen Kreisläufe durch Einbringen zusätzlicher Nährstoffe und verändern dadurch direkt oder indirekt die Nährstoffpassagen durch die verschiedenen Biozönosesysteme.

Begon M.E., Harper J.L., Townsend C.R. 1998: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Berlin.

(21)

P-, N-, S- und C-Flüsse (global) - Grafik

P-, N-, S- und N-Flüsse.

Die wichtigsten Flüsse (schwarz) und deren anthropogene Beeinflussung (fette Schrift und fette Linie) für vier der wichtigsten Nährstoffelemente: (a) Phosphor, (b) Stickstoff, (c) Schwefel, (d) Kohlenstoff. Weniger wichtige Fraktionen und Passagen sind gestrichelt.

(22)

Emissionen, Exporte, Depositionen (Österreich)

Exporte der Emissionen und Anteil der Importmassen an den Depositionen in Österreich 1995 (Umweltbundesamt 1998).

Schadstoff Exportmasse Anteil Emissionen Importmasse Anteil an den Deposition

Gg % Gg %

SO2 31,9 86 98,6 95

NOx 50,6 94 56,1 94

Reduzierter Stickstoff 45,4 55 42,9 53

Emissionen, Exporte, Importe und Eigendepositionen von Schwefel, oxidiertem und reduziertem Stickstoff 1995 in Österreich (Tonnen; Schneider/Umweltbundesamt Wien, pers. Mitt.).

Emissionen (Gg Gas)

Exporte (Gg Element)

Importe (Gg Element)

Eigendeposition (Gg Element)

Gesamtschwefel 60 (SO2) 25,7 94.4 4,3

Oxidierter Stickstoff 175 (NOx) 49,9 57,1 3,4

Reduzierter Stickstoff 87 (NHx) 37,3 44,2 34,3

Emissionen und Deposition von Schwefel- und Stickstoffverbindungen in Österreich (EMEP 2002 und Gangl et al. 2002). ***: höchst signifikant, p < 0,001 (Smidt 2003).

SO2 NO2 NH3

Emission 1980 (Gg) 385 227 78

Emission 2000 (Gg) 41 184 68

Mittlere jährliche Abnahme 1980-2000 (Gg) -16 *** -2 *** -1 ***

Ziel 2010 (Gg) 39 103 66

Notwendige Reduktion 1999/2010 -7% -40% -6%

S N oxidiert N reduziert

Gesamtdeposition Österreich (Gg) 1995 99 61 79

flächenbezogene Deposition (kg ha^-1 a^-1) 11,8 7,3 9,4

Eigendeposition Österreich 1995 (Gg) 5,4 3,5 40

Import – Export (Gg) 47,2 -2,7 11,0

EMEP 2002: www.emep.int

Gangl M., Gugele B., Lichtblau G., Ritter M. 2002: Luftschadstoff-Trends in Österreich 1980-2000.

Umweltbundesamt, ISBN 3-85457-643-9.

Smidt S. 2003: Trends von Luftschadstoffen in österreichischen Waldgebieten. http://bfw.ac.at/600/2166.html.

Umweltbundesamt 1998: Umweltsituation in Österreich. Fünfter Umweltkontrollbericht. ISBN 3-85457-477-0.

(23)

Emissionen (Österreich, 1980-2006)

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990

THG (Gg) 79.171,5

CO2 (Gg) 63.801,3 59.566,4 57.338,0 56.748,1 57.853,2 59.296,1 58.680,2 59.496,9 57.269,4 57.788,4 62.084,9 NMVOC (Gg) 403,9 382,6 379,2 377,2 378,8 372,9 366,0 361,9 350,0 325,2 283,2 CH4 (Gg) 422,3 424,7 427,8 433,4 438,2 436,7 431,2 428,0 424,4 429,7 437,3 N2O (Gg) 18,8 18,8 18,9 19,1 19,3 19,3 19,3 20,2 20,2 20,0 20,3 SO2 (Gg) 344,7 302,7 288,4 213,6 196,6 179,8 160,5 138,4 103,3 92,7 74,3 NOx (Gg) 235,3 222,9 219,6 221,4 222,5 226,7 219,0 214,7 209,5 203,7 192,4 NH3 (Gg) 63,8 64,5 65,0 66,4 67,1 66,7 66,1 66,4 65,9 67,1 71,1

Pb (Mg) 326,8 313,0 302,1 272,2 239,3 207,4

Cd (Mg) 3,1 2,7 2,2 1,9 1,7 1,6

Hg (Mg) 3,7 3,3 2,8 2,4 2,2 2,1

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 THG (Gg) 83.242,8 76.524,8 76.425,5 77.339,5 80.623,9 83.694,8 83.259,2 82.614,4 81.017,6 81.135,9 CO2 (Gg) 65.674,4 60.228,8 60.544,1 60.930,4 63.965,2 67.406,8 67198,5 66.773,2 65.540,5 65.928,4 NMVOC (Gg) 275,2 250,4 249,3 231,2 229,3 221,5 206,6 191,8 178,4 177,1 CH4 (Gg) 436,3 422,6 421,5 412,4 406,8 397,8 384,6 378,8 370,5 362,9 N2O (Gg) 21,4 20,0 19,4 21,0 21,4 20,3 20,5 20,8 20,7 20,3 SO2 (Gg) 71,4 55,0 53,4 47,6 46,9 44,6 40,2 35,6 33,8 31,6 NOx (Gg) 202,7 191,9 186,2 180,7 181,4 203,8 193,0 208,1 198,9 205,4 NH3 (Gg) 73,6 72,1 72,8 74,0 75,3 73,1 72,9 73,0 71,1 69,1 Pb (Mg) 171,8 119,8 86,2 59,7 16,1 15,5 14,5 13,0 12,5 12,0

Cd (Mg) 1,5 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 0,9 1,0 0,9

Hg (Mg) 2,0 1,6 1,4 1,2 1,2 1,2 1,1 0,9 0,9 0,9

2001 2002 2003 2004 2005 2006

THG (Gg) 85.279,1 87.166,0 93.299,8 91.662,5 93.259,6 91.090,3 CO2 (Gg) 70.200,0 72.115,1 78.271,4 77.529,0 79.515,4 77.282,8 NMVOC (Gg) 188,2 188,8 183,0 176,0 163,6 171,6 CH4 (Gg) 357,5 351,5 351,6 344,0 336,7 330,3 N2O (Gg) 19,9 19,9 19,6 17,3 17,3 17,4 SO2 (Gg) 32,7 31,6 32,4 26,9 26,6 28,5 NOx (Gg) 215,0 224,6 235,5 233,3 237,0 225,2 NH3 (Gg) 68,8 67,6 67,3 66,5 66,0 65,8

Pb (Mg) 12,1 12,5 12,7 13,1 13,7 14,1

Cd (Mg) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1

Hg (Mg) 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 1,0

THG: Treibhausgasäquivalente bzw. CO2-Äquivalente

Umweltbundesamt 2008: Emissionstrends 1990 - 2006. Report REP-0161.

(24)

Emissionen Europa NOx (CLRTAP / NECD / UNFCCC)

NOx 1990 1990 1990 2006 2006 2006

CLRTAP NECD UNFCCC CLRTAP NECD UNFCCC

Gg Gg Gg Gg Gg Gg

Austria 192 200 192 225 173 225

Belgium 368 382 444 278 278 230

Bulgaria 361 242 246 246 159

Cyprus 15 14 19 18 18 15

Czech Republic 544 741 282 285 278

Denmark 274 274 274 185 185 185

Estonia 74 74 100 30 31 52

European Community 17.101 16.863 11.199 11.050 11.071

Finland 300 295 193 193 193

France 1856 1856 1841 1351 1358 1364

Germany 2862 2862 2862 1394 1394 1394

Greece 299 300 280 316 316 316

Hungary 238 238 8 208 208 202

Ireland 124 130 124 119 113 119

Italy 1941 1947 1943 1061 1087 1062

Latvia 67 67 67 44 44 44

Lithuania 158 136 61 61 61

Luxembourg 23 14

Malta 11 10 9 9 9

Netherlands 536 545 311 337 317

Norway 208 208 191 191

Poland 1280 1280 890 879 879

Portugal 244 244 246 267 267 250

Romania 546 462 326 301 348

Slovakia 222 222 87 87 87

Slovenia 63 47 47 47

Spain 1246 1179 1231 1481 1365 1466

Sweden 314 314 314 175 175 175

Switzerland 157 162 82 84

United Kingdom 2968 2967 1595 1595 1595

USA 23.161 21.698 16.015 15.160

http://www.emep.int/publ/reports/2008/CEIP_InventoryReview%202008_corr.pdf CLRTAP: Convention on Long-range Transboundary Air Pollution

NECD: NEC-Directive (NEC = National Emission Ceilings) UNFCCC: United Nations Framework Concention on Climate Change

(25)

Emissionen Europa NMVOC (CLRTAP / NECD / UNFCCC)

NMVOC 1990 1990 1990 2006 2006 2006

Gg Gg Gg Gg Gg Gg

Austria 283 284 283 172 168 172

Belgium 399 359 394 150 150 126

Bulgaria 217 117 159 159 109

Cyprus 14 14 14 11 11 11

Czech Republic 441 311 179 172 182

Denmark 172 170 172 110 108 110

Estonia 70 70 36 34 35 23

European Community 16.868 18.266 9391 9303 11.109

Finland 226 229 133 132 132

France 2744 2744 3934 1336 1345 2735

Germany 3768 3768 3768 1349 1349 1349

Greece 280 280 308 291 291 291

Hungary 205 205 62 177 179 187

Ireland 108 114 105 60 59 57

Italy 1979 2032 1988 1174 1159 1176

Latvia 94 94 94 65 65 65

Lithuania 108 110 78 78 84

Luxembourg 19 8 3

Malta 4 6 4 4 3

Netherlands 450 456 164 166 163

Norway 295 295 196 196

Poland 831 831 916 911 911

Portugal 307 307 709 312 312 738

Romania 616 335 353 299 296

Slovakia 137 141 78 78 78

Slovenia 44 41 41 41

Spain 1094 1059 1094 965 928 965

Sweden 373 373 373 195 195 195

United Kingdom 2388 2386 910 910 909

USA 21.871 20.930 15.220 14.082

(26)

Emissionen Europa SO

₂

(CLRTAP / NECD / UNFCCC)

SO2 1990 1990 1990 2006 2006 2006

Gg Gg Gg Gg Gg Gg

Austria 74 75 74 28 28 28

Belgium 354 363 319 139 139 112

Bulgaria 2008 1517 877 877 1030

Cyprus 37 37 45 36 36 34

Czech Republic 1881 1876 211 211 219

Denmark 178 178 178 25 25 25

Estonia 273 273 257 71 71 124

European Community 26.217 24.976 7946 7904 7802

Finland 259 249 85 84 84

France 1332 1332 1357 452 452 478

Germany 5353 5353 5353 558 558 558

Greece 487 487 472 536 536 536

Hungary 1010 1010 10 118 119 124

Ireland 183 183 183 60 60 60

Italy 1794 1795 1795 389 406 389

Latvia 101 101 101 3 3 3

Lithuania 222 214 43 43 42

Luxembourg 15 14

Malta 19 16 12 12 12

Netherlands 190 190 64 65 64

Norway 52 52 21 21

Poland 3210 3210 1195 1203 1203

Portugal 317 317 320 190 190 191

Romania 1311 707 863 832 497

Slovakia 526 526 88 88 88

Slovenia 196 18 18 17

Spain 2169 2092 2169 1170 1134 1170

Sweden 108 108 108 39 39 39

United Kingdom 3717 3717 676 676 676

USA 20.935 20.935 12.258 12.258

NECD: NEC-Directive (NEC = National Emission Ceilings)

(27)

Emissionen Europa NH

₃

(CLRTAP / NECD / UNFCCC)

NH3 1990 1990 1990 2006 2006 2006

Gg Gg Gg Gg Gg Gg

Austria 71 71 66 65

Belgium 109 112 73 73

Bulgaria 144 55 55

Cyprus 5 5 5 5

Czech Republic 156 63 63

Denmark 134 108 90 75

Estonia 26 26 9 9

European Community 5118 4001

Finland 42 36 36

France 791 791 740 740

Germany 738 738 621 621

Greece 79 79

Hungary 124 124 81 72

Ireland 110 110 110 110

Italy 464 405 408 413

Latvia 47 47 15 15

Lithuania 84 35 35

Luxembourg 7

Malta 1 1

Netherlands 250 133 133

Norway 20 23

Poland 508 287 287

Portugal 71 71 70 70

Romania 300 199 187

Slovakia 65 27 27

Slovenia 24 19 19

Spain 342 339 424 421

Sweden 54 54 52 52

Switzerland 67 59

United Kingdom 383 315 314

USA 3918 3622

(28)

Aerosol-Emissionen (global) (1)

Globale Aerosolquellen (Tg p.a.).

Natürliche Quellen Anthropogene Quellen Primär

Meersalz 1000 Mineralstaub 500

Biogene Emission 50

Waldbrände 35 Vulkanismus 25 Meteorstaub 10

Primär

Abbrennen von Feldern 100

Industrieprozesse 56

Diverse Quellen 31

Stationäre Quellen 3

Verkehr 2 Sekundär

Sulfate 245 Nitrate 75 Kohlenwasserstoffe 75

Sekundär

Sulfate 220 Nitrate 40 Kohlenwasserstoffe 15

Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41.

Academic Press New York, London, Tokyo.

Globale Emissionsquellen partikulärer Aerosole (Tg p.a.).

Natürliche Emissionsquellen

Primär Mineralische Stäube 1500

Salzhältige Aerosole (Gestein, Boden) 1300 Vulkanische Aschen bzw. Stäube 33

Biologisches Material 50

Sekundär Sulfate von natürlichen Vorläufern, z.B.

Ammoniumsulfat

102 Organisches Material von biogenen

VOCs

55

Nitrate von NOx 22

Gesamt 3060

Anthropogene Emissionsquellen

Primär Industrielle Stäube 100

Rußpartikel (EC) von fossilen Brennstoffen

8 Rußpartikel aus Biomasseverbrennung 5 Sekundär Sulfate von SO2, z.B. Ammoniumsulfat 140

Biomasseverbrennung 80

Nitrate von NOx 36

Gesamt 370

Neinavaie H., Pirkl H., Trimbacher C. 2000: Herkunft und Charakteristik von Stäuben. Umweltbundesamt, Bericht BE-171.

(29)

Aerosol-Emissionen (global) (2)

Emissionsquellen (Flüsse) partikulärer Aerosole (Tg p.a.).

Quellen Flux Natürlich

Flux Anthropogen Primär

Mineralische Stäube 1500

Salzhältige Stäube (Gestein, Boden) 1300 Vulkanreiche Aschen bzw. Stäube 33

Biologisches Material 50

Industrielle Stäube 100

Rußpartikel (EC) aus fossilen Brennstoffen 8

Rußpartikel aus Biomasseverbrennung 5

Sekundär

Sulfate von natürlichen Vorläufern, z.B.

Ammoniumsulfat

102 140 Organisches Material von biogenen VOCs 55

Nitrate von NOx 36

Biomasseverbrennung 80

Gesamt 3060 370

IPCC 1996. Zitiert in Neinavaine H., Pirkl H., Trimbacher C. 2000: Herkunft und Charakteristik von Stäuben.

Umweltbundesamt Wien, Bericht BE-171.

(30)

Aerosolbildung

Natürliche Prozesse, die zur Aerosolbildung führen und anthropogene Prozesse, die zu Veränderungen des natürlichen Aerosols führen.

Spezies Natürliche Prozesse

Anthropogene Prozesse

Gegenwärtige Partikelbelastung verglichen mit der vorindustriellen Zeit

Elemente des Klimawandels die die Emissionen gemäß 1. Spalte beeinflussen Primärpartikel

Mineralstaub Winderosion Landnutzungsänderung, industrielle

Staubemissionen

Zunahme der Staubbelastung

Veränderungen von Wind und

Niederschlägen

Seesalz Wind Veränderung der

Windverhältnisse Biologische

Partikel

Wind, biochemische Prozesse

Landwirtschaft ? Veränderung der

Windverhältnisse Carbonathältige

Partikel

Vegetationsfeuer Fossile Brennstoffe, Biomasseverbrennung

Zunahme an carbonathältigen Partikeln

Veränderung der Niederschläge (Trockenheit etc.) Vorläufer sekundärer Partikel

Dimethylsulfid Abbau von Phytoplankton

Erhöhtes

Oxidationspotential

Zunahme an Sulfat Veränderung der Windverhälrtnisse, demzufolge Austausch Luft - Meer

SO2 Vulkanemissionen Verbrennung fossiler Brennstoffe

Zunahme an Sulfat NH3 Mikrobielle Aktivität Landwirtschaft Zunehmendes

Ammoniumnitrat NOx Blitze Verbrennung fossiler

Brennstoffe

Zunehmendes Nitrat

Änderung der konvektiven Aktivität,

demzufolge Blitze VOC Emissionen der

Vegetation

Erhöhte

Oxidationskapazität;

industrielle Prozesse

Zunehmendes organisches Aerosol

Brasseur G.P., Prinn R.G., Pszenny A.A.P. (eds.) 2003: Atmospheric chemistry in a changing world. Springer Berlin.

(31)

Ammoniak-Emissionen (global)

Globale natürliche Ammoniak-Emissionen (Tg p.a.).

Quelle Schlesinger und Hartley (1992)

Dentener und Crutzen (1994)

Friedrich und Obermeier (2000)

Ozean 13 10

Natürliche Böden 10 5,1 2,9

Wildlebende Tiere 2,5 0,1

Biomasseverbrennung (anthropogen)

5 7,2

gesamt 28 20

Dentener F.J., Crutzen P.J. 1994: A three-dimensional model of the global ammonia cycle. J. Atmos. Chem. 19, 331-369.

Friedrich R., Obermeier A. 2000: Emissionen von Spurenstoffen. In: Handbuch der Umweltveränderungen und Ökotoxikologie, Band 1A: Atmosphäre (Hrsg. R. Guderian), Springer Berlin, 168-173.

Schlesinger W.H., Hartley A.E. 1992: A global budget for ammonia. Biogeochemistry 15, 191-211.

(32)

Ammoniak-Emissionen (global-Europa-Deutschland)

Abschätzungen der NH3 - Emissionen.

Gebiet/Quellgruppe Emission

1 000 t/a Jahr Literatur Welt

Gesamtemission Nutztierhaltung wildlebende Tiere Mineraldünger Ozeane

Verbrennung von Biomasse Feldpflanzen

Menschen und Haustiere natürliche Böden industrielle Prozesse

Verbrennung fossiler Energieträger

65.200 26.200 100 10.900 10.000 7.200 4.400 3.200 2.900 200 100

1990 Bouwman et al. 1994

Europa (29 Länder) Gesamtemission

Kraft- und Fernheizwerke

Feuerungen Kleinverbraucher und Haushalte Feuerungen Industrie

Produktionsprozesse Lösemittelverwendung Straßenverkehr andere mobile Quellen Abfallwirtschaft Landwirtschaft natürliche Quellen

5.700 1 2 1 172

< 1 13

<1 128 5.267

115

1990 EEA 1996

Deutschland

anthropogene Gesamtemission Tierhaltung

Düngeranwendung Produktionsprozesse andere Quellen

622 533 58

8 23

1994 BMU 1996

BMU 1996: Sechster Immissionsschutzbericht der Bundesregierung. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn.

Bouwman A., Lee D., Asman W., Dentener F., Van der Hoek K., Olivier J. 1997: A global high-resolution emission inventory for ammonia. National Institute of Public Health and Environmental Protection (RIVM), Bilthoven, The Netherlands.

EEA 1996: CORINAIR 1990 summary tables. European Environment Agency, Copenhagen.

(33)

Ammoniak-Emissionsfaktoren (nach Tierarten)

NH3 – Emissionsfaktoren für den Bereich Tierhaltung; Angaben (kg NH3 pro Tier).

Tierart Asman 1992 Knoflacher 1993

Wendland et al. 1993

Isermann 1993

Klaassen 1991 ª

Münch et val.

1994

Rinder 23,043 20,03 13,59 36,98 12,4 / 32,6 22,14

Schweine 5,357 3,01 2,57 4,92 5,0 5,26

Pferde 12,200 21,05 12,83 29,20 12,5 12,20

Schafe 1,697 1,64 2,42 5,31 2,4 2,43

Geflügel 0,248 0,19 0,14 0,12 0,18 / 0,32 0,28

ª Unterscheidung „andere Rinder/Milchkühe“ und „Hühner/Legehennen“

Asman W. 1992: Ammonia emissions in Europe: Updated emission and emission variation. National Institute of Public Health and Environmental Protection (RIVM), Bilthoven, The Netherlands.

Isermann K. 1993: Ammoniak-Emissionen der Landwirtschaft, ihre Auswirkungen auf die Umwelt und ursachenorientierte Lösungsansätze zur hinreichenden Minderung. Studienprogramm „Landwirtschaft“ der Enquete-Kommission „Schutz der Erdatmosphäre“ des Deutschen Bundestages.

Klaasen G. 1991: Past and future emissions of ammonia in Europe. SR-91-01, International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), Laxenburg, Austria.

Knoflacher M., Haunold W., Loibl W., Züger H., Urban G. 1993: Ammoniak-Emissionen in Österreich 1990.

Österreichisches Forschungszentrum Seibersdorf.

Münch J., Axenfeld F., Gieseler G., Johnssen D., Meinl H. 1994: Minderung der Emissionen von Ammoniak, Fluorwasserstoff und Chlorwasserstoff in Baden-Württemberg - Konzeptstudie. Dornier GmbH Umwelt- und Regionalplanung, Friedrichshafen.

Wendland F., Albrecht H., Bach M., Schmidt R. 1993: Atlas zum Nitratstrom in der Bundesrepublik Deutschland.

Springer Berlin, Heidelberg, New York.

(34)

Ammoniak-Emissionsfaktoren (industrielle Prozesse)

NH3 – Emissionsfaktoren für industrielle Produktionsprozesse; Angaben in kg NH3 t^-1 Endprodukt.

Erzeugnis Bandbreite

von bis

Ammoniak 0,1 1,5

Salpetersäure 0,01 0,1

Mehrnährstoffdünger (NPK) 0 12,5

Ammoniumnitrat 1,0 1,9

Harnstoff 0,3 0,4

Melamin 15 25

Caprolactam 0,1 1,0

Acrylnitril 0,1 0,3

Zink (Gießerei) 0,02 0,2

Verzinkung 0,04 1,15

Eisen (Gießerei) 0 0,3

Guderian R. (Hrsg.) 2000: Atmosphäre. Band 1A: Anthropogene und biogene Emissionen, Photochemie der Troposphäre, Chemie der Stratosphäre und Ozonabbau. Springer.

(35)

Ammoniak-Emissionsfaktoren (Feuerungen)

NH3 – Emissionsfaktoren für Feuerungen und SCR – Anlagen (Münch et al. 1994).

Brennstoff Emissionsfaktor Einheit

Steinkohle 14,6 g t^-1

Braunkohle 7,3 – 10,9 g t^-1

Heizöl 113 g t^-1

Erdgas 5 - 50 g/1000 m³

Müll 140 g t^-1

Kohle (SCR-Anlage) 100 g t^-1

Heizöl (SCR-Anlage) 115 g t^-1

Erdgas (SCR-Anlage) 110 g/1000 m³

Münch J., Axenfeld F., Gieseler G., Johnssen D., Meinl H. 1994: Minderung der Emissionen von Ammoniak, Fluorwasserstoff und Chlorwasserstoff in Baden- Württemberg - Konzeptstudie. Dornier GmbH Umwelt- und Regionalplanung, Friedrichshafen.

(36)

Ammoniak-Budget (global) (1)

Globales NH3-Budget (Tg N p.a.).

Söderlund

&

Swensson (1976)

Dawson (1977)

Böttger et al. (1978)

Stedmann

& Shetter (1983)

Crutzen (1983)

Gegen- wärtige Schätzungen

(1988) Quellen

Kohleverbrennung 4 - 12 0,03 < 2 ≤ 2

KFZ 0,2 – 0,3 0,2

Biomaseverbrennung 60 2 – 8

Zuchttiere 20 – 35 ¹⁾ 20 - 30 23 20 22

Wildtiere 2 - 6 3 4

Menschl. Exkremente ¹⁾ 1,5 3

Bodenemissionen 38 1 (51) 15

Düngungsverluste 1,2 – 2,4 3,5 3 3

Summe Quellen 26 - 53 22 - 34 83 54

Senken

Nasse Deposition auf Kontinenten

20 - 80 35 15 ± 7 ²⁾ 50 30

Nasse Deposition über den Meeren

8 – 26 6 ± 6 10 8

Trockene Deposition (Land)

69 – 151 14 10

Reaktion mit OH* 3 – 8 3 9 1

Summe Senken 100 - 265 24 ± 13 83 49

1) Menschliche Exkremente bei den Zuchttieren inkludiert

2) Trockene und nasse Deposition

Böttger A., Ehhalt D.H., Gravenhorst G. 1978: Atmosphärische Kreisläufe von Stickstoffoxiden und Ammoniak.

Berichte Kernforschungsanlage Jülich, Nr. 1558.

Crutzen P.J. 1983: Atmospheric interactions. (B. Bolin, R.B. Cook, eds.), Scope 21, 67-114.

Dawson G.A. 1980: Nitrogen fixation by lightning. J. Atmos. Sci. 37, 174-178.

Söderlund, Swensson 1976: The global nitrogen cycle. In: “Nitrogen, phosphorous and sulfur global cycles”

(B.H. Svensson, R. Söderlund, eds.), Scope Rep. 7, Ecol. Bull (Stockholm) 22, 23-73.

Stedmann D.H., Shetter R.E. 1983: The global budget of atmospheric nitrogen species. “Trace atmospheric constituents, properties, transformation and fates” (S.E. Schwartz, ed.), 411-454, Wiley, New York.

Zitiert in: Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo.

(37)

Ammoniak-Budget (global) (2)

Globales NH3-Budget (Tg N p.a.).

Quellen

Haustiere 21,3

Menschliche Ausscheidungen 32,6

Bodenemission 16 Brandrodung 5,7 Wildtiere 10,1 Industrie 10,2 Düngerverlust 9 Verbrennung fossiler Brennstoffe 0,1

Ozean 8,2

Summe Quellen 113,2

Senken

Nasse Präzipitation (Land) 11

Nasse Präzipitation (Ozean) 10

Trockene Präzipitation (Land) 11 Trockene Präzipitation (Ozean) 5

Reaktion mit OH* 3

Summe Senken 40

Dentener F.J., Crutzen P.J. 1994: A three-dimensional model of the global ammonia cycle. J. Atmos. Chem. 19, 331-369.