Ozonentstehung in der Stadt

Erhöhte Ozonwerte treten besonders in der warmen Jahreszeit bei starker UV-Strahlung auf, außerdem macht sich eine Anreicherung in der bodennahen Atmosphäre im Laufe der Sommermonate bemerkbar. Aus diesen Gründen wird im Zusammenhang mit erhöhten Ozonkonzentrationen auch von Sommersmog gesprochen.

 
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Verantwortlich für das Ingangkommen der Ozonproduktion sind sogenannte Vorläufersubstanzen wie flüchtige organische Verbindungen (VOC) und Stickoxide (NOx). Ozon selbst entsteht durch Reaktion eines Luftsauerstoffmoleküles mit einem einzelnen Sauerstoffatom, das wiederum bei der Photolyse von Stickstoffdioxid entsteht.

Die Ozonbildung aus Stickstoffdioxid ist eine Gleichgewichtsreaktion bei der außer Ozon auch wieder Stickstoffmonoxid (NO) entsteht. Dies führt in stark belasteten Gebieten (Innenstädte, straßennah), in denen viel NO emittiert wird, dazu, dass das Reaktionsgleichgewicht sehr stark auf Seiten des NO- und damit Ozonabbaus liegt. D.h. in solchen Gebieten liegen relativ hohe Stickstoffdioxid-(NO2)-werte und geringere Ozonwerte vor.

Ganz anders dagegen im ländlichen Raum, in dem kaum Stickstoffmonoxid vorhanden ist, so dass es hier nicht im gleichen Maße zur Rückreaktion kommt und demzufolge relativ hohe Ozonwerte bei niedrigen NO2-Werten vorherrschen.

Will man also unterschiedliche Gebiete vergleichen, empfiehlt es sich, dies anhand des sogenannten Ox-Wertes zu tun, dem Summenwert aus NO2 und Ozon. Dies ermöglicht einen direkten Vergleich des möglichen Ozonpotentials, ohne dass die Verschiebung des Gleichgewichtes aufgrund von mit NO belasteter Umgebungsluft eine Rolle spielt.

Stickoxide werden in Stuttgart überwiegend vom Kfz-Verkehr verursacht, d.h. Hausbrand und Industrie haben hier nur einen relativ geringen Einfluss. Etwas größer ist deren Anteil bei VOC, er liegt für Industrie und Hausbrand zusammen bei ca. 45 %.

Zum Schutz vor schädlichen Umwelteinflüssen bzw. zum Schutz der menschlichen Gesundheit wurden für die Ozonkonzentration verschiedene Schwellenwerte bzw. Grenz- oder Auslösewerte festgelegt. Sie unterscheiden sich außer durch ihre Höhe durch den zugehörigen Zeitraum, für den sie ermittelt werden.

© Landeshauptstadt Stuttgart, Amt für Umweltschutz, Abt. Stadtklimatologie

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