CHARAKTERISTIK UND ERSCHEINUNGSFORMEN DES STADTKLIMAS
2.9 Schadstoffbelastungen und Grenzwerte

Die große Vielzahl von Stoffen in Stadtatmosphären, so wurden bei Untersuchungen der Luft in Städten schon mehr als 1000 verschiedene Stoffe nachgewiesen, lässt es nicht zu, alle Komponenten regelmäßig zu erfassen. Die sich ausbildende Dunstglocke über der Stadt, in extremer Form als Smog bezeichnet, belastet nicht nur die Menschen, sie setzt auch die Helligkeit herab und vermindert die Sonneneinstrahlung und die Sonnenscheindauer.

Eine starke Anreicherung der Stadtluft mit Schadstoffen ist bei Inversionswetterlagen gegeben. Die Abbildung 2/23 zeigt eine Inversionssituation in Stuttgart. Je höher die Untergrenze der Inversion liegt, desto größer ist der städtische Durchmischungsraum. Die Konzentrationen, die sich bei den verschiedenen Schadstoffen einstellen, hängen zudem von den typischen Quellhöhen ab. Bei niedrigerInversionsuntergrenze wirken sich hauptsächlich verkehrsbedingte Emissionen (niedrige Austrittshöhe) aus. Bei ansteigender Inversionsuntergrenze steigen industrielle Anteile an, da nun auch höhere Quellen in die Durchmischungsschicht gelangen.

Seit Mitte der 60er Jahre werden die Schadstoffe in Baden-Württemberg regelmäßig untersucht. Während bei Schwefeldioxid und Gesamtstaub deutliche Abnahmen in der Luftbelastung erkennbar sind, sind die Schadstoffkomponenten Stickstoffdioxid und Feinstaub weiterhin hoch. Bedingt ist dies durch den ständig weiter zunehmenden Verkehr. Vor allem in Städten sind teilweise in Straßenschluchten die Grenzwerte überschritten (LANDESHAUPTSTADT STUTTGART, 2012; REGIERUNGSPRÄSIDIUM STUTTGART, 2005 und 2010).

Klassische Smogsitutationen ergeben sich heute nicht mehr. Unter Smog versteht man die aus dem Englischen übernommene Wortkombination aus "smoke" = Rauch und "fog" = Nebel zur Beschreibung eines Zustandes großer Luftverschmutzung mit teilweise sichtbaren Luftverunreinigungen über städtischen und industriellen Ballungsräumen. Heute steht die Bezeichnung Smog für hohe Schadstoffbelastungen in der Luft ganz allgemein, das heißt auch ohne das Vorhandensein von Nebel.

Das Problem der Belastung der Luft mit Schadstoffen ist in Städten nicht neu. So findet man z.B. bei Seneca (66 nach Christus) die Äußerung:

"Sobald ich der schweren Luft Roms entronnen war und dem Gestank der rauchenden Kamine, dem aus ihnen quellenden Ruß und den pestilenzartigen Dämpfen, fühlte ich eine Veränderung meines Wohlbefindens."

Der Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und der Gesundheit ist schon lange bekannt. Am deutlichsten wurde dies jedoch bei Smogkatastrophen mit überdurchschnittlichen Todesfällen, wie z.B. 1952 in London, wo über 4000 Menschen starben.

Neben hoher Luftbelastung bei Inversionswetterlage im Winter, bedingt durch Abgase aus Heizungen und Autos gibt es auch im Sommer Smoglagen. Hier ist der Verursacher in erster Linie der Autoverkehr mit seinen Abgasen (z. B. Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid). Infolge schlechten Luftaustausches verbunden mit starker Sonneneinstrahlung kommt es zu chemischen Umwandlungen der Gase in der Atmosphäre und zur Bildung von Photooxidantien. Zu den wichtigsten Stoffen zählen hier vor allem das Ozon (O₃) und Peroxiacetylnitrat (PAN) neben Peroxiden, Aledhyden und anderen.